2 juin 2010 - Ingénierie hydraulique, Gestion de l'eau et modèles

Titre/Title: L’incertitude de modélisation : le point de vue de l’ingénieur / Uncertainty in modelling from an engineering perspective

Résumé: On admet communément que l’incertitude de modélisation procède principlament d’un manque de connaissance des entrées des modèles. Les techniques de propagation directe d’incertitude reposent sur cette hypothèse. Les autres sources d’incertitude (structure du modèle, méthode de calage, etc.) peuvent être prises en compte par les approaches dites conditionnelles, mais des jeux de données importants sont nécessaires pour une caractérisation fiable de la vraisemblance des résultats de modélisation.En pratique, en modélisation hydraulique, les données à disposition sont peu nombreuses et la méthode directe de rpopagation (qui présuppose que l’incertitude de modélisation est principalement due au manque de connaissance des entrées des modèles) reste la seule envisageable. On montre ici, à l’aide d’exemples de simulation simples, que dans la pratique quotidienne du métier de l’ingénieur l’incertitude est principalement due aux facteurs suivants, par importance croissante: (i) l’incertitude sur les données et les paramètres, (ii) les méthodes numériques implantées dans les logiciels et (iii) la manière dont l’utilisateur met en oeuvre le modèle.

Abstract: Modelling uncertainty is classically admitted to stem mainly from uncertainty in model inputs. Forward uncertainty propagation techniques rely on this assumption. Conditional uncertainty assessment allows other sources of uncertainty (model structure, model calibration method, etc.) to be addressed, but require large data sets for a proper assessment of model output likelihood. In practical hydraulic engineering simulations, the amount of data available is limited and forward uncertainty propagation is the only possible option. In this latter framework, uncertainty in model output is classically admitted to stem from a lack of knowledge in model input parameters. Simple free surface hydraulics and reservoir model simulation examples indicate that, in daily engineering practice, uncertainty mainly stems from the following factors, by increasing order of importance: (i) input data and parameter uncertainty, (ii) numerical procedures embedded in simulation software packages, and (iii) the way the model is operated by the user.

Titre/Title: Hydraulic modeling and uncertainty

Abstract: Uncertainty in modelling is an increasingly important issue for studies of the natural environment. This includes studies of rivers and inundation in rural and urban areas. A number of sources of uncertainty are considered here and ways of dealing with them are descrived and discussed.
 

Incertitudes en modélisation hydraulique / Uncertainties on hydraulic modelling

Hossein RIAHI
Uncertainty analysis of 2-dimensional flow simulation in compound channels with overbank flows

Georges W TCHAMEN
Uncertainty Analyses of results from Dam-Break Modeling with respect to topographical data from Lidar or satellite remote sensing

Aurélie ARNAUD and Nicole GOUTAL
Influence des incertitudes sur les hydrogrammes de vidange de retenue en cas de rupture progressive d’un barrage en enrochements sur les zones inondées en aval

Borja LATORRE, Javier MURILLO, Mario MORALES and Pilar BRUFAU
Topography representation uncertainty in flood simulation with a 1D-2D coupled model

Incertitudes: données de terrain et sédimentologie / Uncertainties: field data and sedimentology

Nicolas GUILLOU, Georges CHAPALAIN and Alain LEPRETRE
Sensibilité d'un modèle hydro-sédimentaire aux incertitudes liées à la caractérisation de la distribution granulométrique des sédiments de fond

Daniel LOPEZ GARCIA DE LA BARRERA and Pilar GARCIA –NAVAROO
Sources of uncertainty in the validation of a coupled hydrological-hydraulic simulation model

Weichun TAO and Carlo DEMARCHI
Uncertainty in phosphorous Load Estimation from a large Watershed in the Great Lake Basin

Damien LILAS, Sébastien PROUST, André PAQUIER and Nicole GOUTAL
Analyse de la pertinence du calage du coefficient de Strickler pour des crues faiblement débordantes

Incertitudes en modélisation hydraulique / Uncertainties on hydraulic modelling

Vincent GUINOT, Bernard CAPPELAERE, Carole DELENNE
Sensitivity patterns in 1D and 2D free open channel models - Consequences on calibration and Validation

Veronique VANDENBERGHE and Fernando PEREIRA
Estimation of the measurement and model uncertainties for hydrological and hydraulic modeling for application in decision making

Jean-Baptiste FAURE
Propagation d’incertitudes par analyse de sensibilité dans un modèle numérique avec prise en compte du calage

Naomi MAZZILLI, Vincent GUINOT and Hervé JOURDE
Sensitivity analysis of two-dimensional steady-state aquifer flow equations. Implications for model calibration and monitoring network design

Incertitudes en hydraulique urbaine / uncertainties in urban hydraulics

Paul VANDERKIMPEN and Patrik PEETERS
The impact of individual buildings on urban flood risk analysis

Teresa LANDA, Jacques BOUDON and Philippe GOURBESVILLE
Uncertainty in real time monitoring: preliminary study towards the use of inverse techniques

Rodrigo CONCHA JOPIA and Manuel GOMEZ VALENTIN
A simple methodology to simulate bidirectional flow exchange between 1D street flow and 1D sewer flow using EPA SWMM 5.0

Teresa LANDA, Pierre SACAREAU and Philippe GOURBESVILLE
Uncertainty in chlorine decay modeling: contribution to a new approach for real time monitoring of water quality in distribution networks

Incertitudes en hydrologie et assimilation de données / Uncertainties on hydrological models and data assimilation

Vincent GUINOT, Bernard CAPPELAERE, Carole DELENNE and Denis RUELLAND
Objective function definition in conceptual hydrological modeling

Nelly JEAN-BAPTISTE, Christophe DOREE, Jacques SAU and Pierre-Olivier MALATERRE
Data assimilation for the real time update of a 1D hydrodynamic model

Giuseppe PASSONI, Pietro BERNARDARA and Nicole GOUTAL
Hydrological/Hydraulic Uncertainties in Flood Hazard Assessment

Christophe BOUVIER, Yves TRAMBLAY, Anne CRESPY and Arthur MARCHANDISE
Impact des incertitudes liées à la variabilité spatiale des précipitations et des sols sur le calage et les résultats des modèles pluie-débit

Pascal FINAUD-GUYOT, Carole DELENNE and Vincent GUINOT
Coupling of 1D and 2D models for river flow modelling

Incertitudes et calage des modèles / Uncertainties and model calibration

Carole DELENNE, Pascal FINAUD –GUYOT
Empirical versus Direct Sensitivity - Computation Application to the Shallow Water Equations

Pierre-Olivier MALATERRE, Jean-Pierre BAUME, Nelly JEAN-BAPTISTE and Jacques SAU
Calibration of open channel flow models: a system analysis and control engineering approach

Nina Donna STO. DOMINGO, Maria SUNYER PINYA, Finn HANSEN, Henrik MADSEN, Ole MARK and Birgit PALUDAN
Modelling of sea level rise and urban flooding over dikes and through the sewer system

Carlo DEMARCHI and Quing DAI
Uncertainty quantification of Great Lakes Net Basin Supply

Adil FAHSI, Azzeddine SOULAIMANI and Georges. W. TCHAMEN
Propogation des incertitudes en modélisation hydraulique des rivières