Estimation statistique de la pluie maximale probable (PMP) au Nord de l'Algérie
| dc.contributor.author | Batout, Soumia | |
| dc.contributor.author | Houichi, Larbi | |
| dc.date.accessioned | 2023-02-28T03:26:20Z | |
| dc.date.available | 2023-02-28T03:26:20Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Les pluies maximales probables (PMP) sont définies comme étant la hauteur maximale de la lame d'eau qui peut météorologiquement s'accumuler, en un temps donné, dans un bassin versant. La finalité de l'estimation des PMP est de les convertir en crues maximales probables (CMP), laquelle est nécessaire pour la conception des structures hydrauliques telles que les évacuateurs des barrages. L'estimation des PMP par la méthode statistique de Hershfield a été adoptée dans cette étude pour 140 stations pluviométriques, parmi elles 112 stations répondant aux tests d'hypothèse requis par l'analyse fréquentielle, au sein des trois bassins du littoral Algérien (Côtiers Algérois, Côtiers Constantinois, Côtiers Oranais). Cette méthode comporte deux approches ; 1. L'approche simplifiée (traditionnelle) proposée par Hershfield, basée sur le calcul adéquat du facteur de fréquence (K_m) initié par Chow à l'aide de la courbe enveloppe appropriée. 2. L'approche modifiée, basée sur la correction de la moyenne et de l'écart type des séries de précipitations de taille inférieure à 50 ans. Cette thèse se focalise sur l'application de ces deux approches et établit une comparaison entre elles pour le bassin du Côtiers Oranais pris comme un cas d'étude. Les résultats de l'application de la méthode simplifiée de Hershfield pour l'ensemble des bassins montrent que les valeurs des PMP max(24H) ponctuelles sont élevées et moyennes au centre de la zone d'étude au niveau du bassin du Côtiers Algérois et elles décroissent à l'extrémité Est et Ouest dans les deux bassins Côtiers Constantinois et Côtiers Oranais. La comparaison entre les deux approches de Hershfield, au sein du bassin Côtiers Oranais, montre qu'il n'y a pas de différence significative entre les valeurs des PMP max(24H) estimées. Par conséquent, il est recommandé d'utiliser l'approche simplifiée au lieu de l'approche modifiée comme résultat préliminaire tiré de cette étude. L'interpolation spatiale par la méthode " Inverse Distance Weighting " (IDW) a été adoptée pour comprendre la distribution spatiale des PMP max(24H) dans les bassins du littoral Algérien. Le calcul des périodes de retour des valeurs PMP max(24H) estimées a été réalisée par la distribution généralisée des valeurs extrêmes (GEV), la plus adéquate pour les valeurs hydrologiques extrêmes, tout en utilisant la meilleure méthode d'estimation de ses paramètres pour chaque station pluviométrique. Les résultats ont révélé que la période de retour tend vers des valeurs infinies. Une autre méthode alternative a été appliqué pour l'estimation des PMPmax(24H), qui consiste à chercher des corrélations entre les quantiles des précipitations maximales journalières annuelles (Pjmax) à différentes périodes de retour à travers la distribution généralisée des valeurs extrêmes (GEV) et les PMPmax(24H) estimées par la méthode statistique simplifiée de Hershfield. A cet effet, il a été aperçu que les PMPmax(24H) estimées par l'approche simplifiée affichent une meilleure corrélation linéaire avec les quantiles centennaux. Cette relation linéaire peut remplacer la méthode simplifiée de Hershfield pour une estimation rapide et explicite des PMP. Probable maximum precipitation PMP is defined as the greatest depth of precipitation for a certain duration, meteorologically possible, for a given size storm area at a specific time of year. The purpose of estimating PMPs is to convert them into probable maximum floods (PMF), which are necessary for the design of hydraulic structures such as spillways of dams. The estimation of PMPs by the statistical method of Hershfield was adopted in this study for 140 rainfall stations, among them 112 stations responding to the hypothesis tests required by the frequency analysis, within the three basins of the Algerian coast (Côtiers Algérois, Côtiers Constantinois, Côtiers Oranais). This method has two approaches; 1. The simplified (traditional) approach proposed by Hershfield, based on the adequate calculation of the frequency factor (K_m), which is initiated by Chow using the appropriate envelope curve. 2. The modified approach, based on the correction of the mean and the standard deviation of the series of precipitations, with a size of fewer than 50 years. This thesis focuses on the application of these two approaches and establishes a comparison between them for the Côtiers Oranais basin taken as a case study. The results of the application of the simplified Hershfield method for all the basins show that the at-site PMP max(24H) are high and average in the center of the area of study at the Côtiers Algérois basin and they decrease at the eastern and western limits in the two basins: Côtiers Constantinois and Côtiers Oranais. The comparison between the two approaches of Hershfield, within the Côtiers Oranais basin, shows that there is no significant difference between the estimated values of PMP max(24H). Therefore, it is recommended to use the simplified approach instead of the modified approach as a preliminary result of this study. The spatial interpolation by "Inverse Distance Weighting" method (IDW) was adopted to understand the spatial distribution of PMP max(24H) in the Algerian coast basins. The calculation of the return periods of the PMP max(24H) estimated values was carried out by the generalized extreme values distribution (GEV), which is the most suitable for extreme hydrological values while using the best method for estimating its parameters for each rainfall station. The results revealed that the return period tends to have infinite values. Another alternative method was applied for the estimation of PMP max(24H), which consists in looking for correlations between the quantiles of the annual maximum daily precipitation (Pjmax) at different return periods through the generalized extreme value distribution (GEV) and the PMP max(24H) estimated by the simplified statistical method of Hershfield. To this end, it was found that the PMP max(24H) estimated by the simplified approach show a better linear correlation with the centennial quantiles. This linear relationship can replace the simplified Hershfield method for a fast and explicit estimation of PMP. يُعرف الهطول الأعظمي الممكن على أنه "ارتفاع هطول أعظمي، ممكن فیزیائیا ً، ذو دیمومة معینة، في منطقة ذات مساحة معلومة، وخلال فترة محددة من السنة". الغرض من تقدير الهطول الأعظمي الممكن (PMP) هو تحويله إلى فيضان أعظمي ممكن (CMP) والذي يعد أمر ضروري لتصميم المنشأة المائية كمفيضات السدود مثلا. في هذه الدراسة تم اعتماد تقدير PMP بالطريقة الإحصائية لـ Hershfield مطبقة على 140 محطة مطرية، تستجيب 112 منها للإختبارات الفرضية لتحليل التردد، داخل الأحواض الثلاثة للساحل الجزائري.(Côtiers Algérois, Côtiers Constantinois, Côtiers Oranais) تتضمن هذه الطريقة مقاربتين: 1. المبسطة أو التقليدية، التي اقترحها Hershfield، بناءً على الحساب المناسب لمعامل التردد (K_m) المستمد من دراسات Chow باستخدام منحنى الغلاف المناسب. 2. المعدَّلة، التي تعتمد على تصحيح المتوسط والانحراف المعياري للسلاسل الزمنية المطرية التي يقل طولها عن 50 سنة. تركز هذه الأطروحة على تطبيق المقاربتين ومقارنتها عبر معطيات حوض Côtiers Oranais كدراسة حالة. بينت نتائج تطبيق طريقة Hershfield المبسطة على جميع الأحواض أن قِيم PMP max(24H) عالية ومتوسطة في مركز منطقة الدراسة على مستوى حوض Côtiers Algérois وتتناقص عند النهايتين الشرقية والغربية في حوضي Côtiers Constantinois وCôtiers Oranais. أظهرت المقارنة بين مقاربتي Hershfield في حوضCôtiers Oranais أن لا فرق ملحوظ بين قيم PMP max(24H) المقدرة ، ومن ذلك ينصح باستعمال المقاربة المبسطة بدلا من المعدلة كنتيجة أولية مُستفادة من هذه الدراسة. لفهم التوزيع المكاني لـ PMP max(24H) في أحواض الساحل الجزائري تم اعتماد الاستيفاء المكاني بطريقة "الوزن العكسي للمسافة" (IDW). كما تم حساب زمن التردد لقيم PMP max(24H) المقدرة من خلال توزيع القیم المتطرفة المعمم (GEV) والذي يعد الأنسب للظواهر الهيدرولوجية الأعظمية، مع استخدام أفضل طريقة لتقدير معاملاته وذلك في كل محطة قياس ضمن الأحواض المدروسة، حيث أظهرت النتائج أن زمن التردد يؤول إلى ما لا نهاية. طريقة بديلة أخرى تم تطبيقها لتقدير PMP max(24H) ، والمتمثلة في البحث عن الارتباطات بين قيم الهطول الأعظمي السنوي (Pjmax) في فترات عودة مختلفة من خلال توزيع القيم المتطرفة المعمم (GEV) وقيم PMPmax24H المقدرة بواسطة الطريقة الإحصائية المبسطة لـ Hershfield، حيث تبينَ أن قيمها مرتبطة خطيا بالقيم ذات التررد المئوي. ومما سلف يمكن اعتبار العلاقة الخطية بديلا يستعاض به عن الطريقة الإحصائية المبسطة لـ Hershfield لتقدير سريع ومباشر لـقيم PMP. | ar |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/123456789/14673 | |
| dc.language.iso | fr | ar |
| dc.publisher | Université d'Oum EL Bouaghi | ar |
| dc.subject | méthode statistique de Hershfield | ar |
| dc.subject | Méthode alternative | ar |
| dc.subject | Bassins du littoral Algérien | ar |
| dc.title | Estimation statistique de la pluie maximale probable (PMP) au Nord de l'Algérie | ar |
| dc.title.alternative | etude de cas | ar |
| dc.type | Thesis | ar |
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