Sensitivity and uncertainty in karst hydrosystem modelling - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2011

Sensitivity and uncertainty in karst hydrosystem modelling

Sensibilité et incertitude de modélisation sur les bassins versants à forte composante karstique

Résumé

The present thesis aims to work out the general characteristics of the sensitivity of numerical models of flow within karst systems. A special attention is devoted to the study of the influence of karst specificities (high heterogeneity, duality of flow, highly non-linear behaviour) on the sensitivity propagation, with the final purpose of answering the following questions: (i) is it possible to calibrate the model ? (ii) is the calibration robust ? (iii) is it possible to reduce equifinality, through multi-objective calibration or through multi-variable calibration ? The analysis is performed for global reservoir models and distributed, hybrid flow models. This contribution stresses the potentialities of local sensitivity analyses. Despite their inherent limitations (local approximation), local analyses have proved to bring valuable insights into the general behaviour of complex, non-linear flow models, at little computational cost. Besides, this contribution also stresses the interest of multi-variable calibration as compared to multi-objective calibration, as regards equifinality reduction.
L'objectif de cette thèse est de déterminer des caractéristiques générales du comportement de la sensibilité dans la modélisation hydrodynamique des écoulements en milieu karstique. Nous étudions l'influence des spécificités du milieu karstique (forte hétérogénéité de structure, dualité de l'écoulement, forte non-linéarité de fonctionnement) sur la propagation de la sensibilité en vue de déterminer des règles générales pour la calibration. En particulier, nous essayons de répondre aux questions suivantes: (i) la calibration est-elle possible ? (ii) la calibration est-elle robuste ? (iii) est-il possible de réduire l'équifinalité via une calibration multi-objectif ou multi-variable ? L'analyse est menée pour le cas d'une modélisation conceptuelle globale et pour celui d'une modélisation hybride distribuée. Cette contribution met en évidence le potentiel des méthodes locales d'analyse de sensibilité. En dépit des limitations inhérentes à cette approche (approximation locale), l'analyse locale permet une compréhension fine du fonctionnement du modèle, pour un coût de calcul réduit. Par ailleurs, cet travail souligne l'intérêt d'une calibration multi-variable par rapport à une calibration multi-objectif, dans une optique de réduction de l'équifinalité.
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Dates et versions

tel-00671069 , version 1 (16-02-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00671069 , version 1

Citer

Naomi Mazzilli. Sensitivity and uncertainty in karst hydrosystem modelling. Hydrology. Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00671069⟩
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