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Keifer (pluie de projet de) (HU)

De Wikhydro
Version du 19 septembre 2019 à 10:33 par Philippe Bagot (discuter | contributions)

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Traduction anglaise : Keifer's design storm

Hyétogramme synthétique, construit à partir des courbes Intensité-durée-fréquence (IDF), et tel que l'intensité moyenne maximum de pluie ait la même période de retour quelle que soit la durée d'analyse [Keiffer & Chu, 1957].

Principes de construction : cas d'un hyétogramme toujours décroissant

Considérons un hyétogramme synthétique tel que le maximum d'intensité soit situé à l'origine des temps (averse de type complètement avancée). Quel que soit le temps considéré, inférieur ou égal à la durée de l'averse, on peut écrire :


DEHUA097.png

 (1)

avec i () intensité instantanée et imoy, intensité moyenne sur la durée t. A partir des courbes IDF, et connaissant la période de retour, on peut évaluer imoy. Par exemple si l'on utilise un ajustement de type Montana :


DEHUA098.png


En dérivant les deux termes de l'équation (1) on obtient :


DEHUA099.png

 (2)

soit :


DEHUA100.png

 (3)

Si           

DEHUA101.png

 (formule de Talbot), on obtient :

DEHUA102.png

 (4)

Si           

DEHUA103.png


Ces relations donnent la forme d'un hyétogramme correspondant à une pluie de type complètement avancé (monotone décroissante).


DEHUA105.png


Pluie de Keiffer-Chu de type complètement avancée

Généralisation à une position quelconque du maximum

En réalité, pour une pluie réelle, on peut considérer deux périodes : L'une précédant la pointe d'intensité, de durée ta = r.td (si td est la durée totale de la pluie), et l'autre suivant la pointe d'intensité, de durée tp = (1 - r).td. Le coefficient r, compris entre 0 et 1 caractérise la forme du hyétogramme ; il peut se déduire d'une analyse statistique de la forme d'un échantillon représentatif de pluies réelles. A partir de l'analyse d'averses orageuses enregistrées sur la ville de Chicago, Keiffer a ainsi proposé de donner la valeur 0,5 à r. Les calculs se mènent comme précédemment, les intégrales étant calculées entre - r.t et (1 - r).t :


DEHUA106.png

 (6)

Intérêt et limites

Cette méthode est intéressante par sa simplicité et son caractère pédagogique ; elle présente cependant plusieurs inconvénients :

·         elle repose sur l'hypothèse que toutes les pluies, quelle que soit leur durée, ont la même forme ce qui est faux ;

·         la valeur retenue pour r est généralement la valeur moyenne observée ; or il semblerait que la position du maximum soit régie par une loi sensiblement uniforme sur l'intervalle [ 0, 1 ] ; les valeurs voisines de 0,5, généralement retenues, ne seraient donc pas plus probables que les valeurs 0 ou 1 ;

·         enfin et surtout, la période de retour que l'on doit attacher à un tel événement pluviométrique est supérieure à la période de retour de la courbe IDF à partir duquel il a été construit. En effet, du fait du mode de construction, la pluie a la même période de retour quelle que soit la durée d'analyse, ce qui n'est pas le cas d'une pluie réelle. La période de retour réelle des débits générés par un tel événement pluvieux est donc également supérieure à celle escomptée ; elle est de plus difficile à déterminer.

Pour en savoir plus : [Keiffer & Chu, 1957] : Keiffer J., Chu H.H. ; « Synthetic storm pattern for drainage design » ; Jour. of Hydraulics div. ; proc. ASCE ; vol. 83 (HY4) ; pp 1-25 ; 1957.

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