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Résumé
Un modèle (PLAne GUESS—PLAG) basé sur la conceptualisation de Rose a été élaboré et appliqué à un bassin versant de 40 ha dans une région semi-aride de Tunisie. Rose a décrit un modèle mathématique d'érosion du sol et de sédimentation sur un élément plan de territoire, qui approxime la théorie analytique du ruissellement sur un plan en supposant l'écoulement cinématique. Le concept de puissance d'écoulement est utilisé pour représenter le processus d'entraînement. Une étude de sensibilité des neufs paramètres du modèle PLAG a été effectuée à l'aide de la procédure de simulation de Monte Carlo. Les 10 000 simulations obtenues montrent que la fraction de la surface du sol qui n'est pas protégée de l'entraînement par le ruissellement, l'efficience de l'entraînement par le ruissellement et la pente du plan sont les paramètres les plus sensibles du modèle. Le modèle PLAG a été calé pour une averse d'automne, en utilisant le paramètre efficience de l'entraînement par le ruissellement comme paramètre de calage et la procédure de simulation de Monte Carlo. L'efficience de l'entraînement par le ruissellement et la valeur seuil de la puissance de l'écoulement ont été estimées à l'aide de données de simulation de pluie obtenues dans des régions semi-arides de Tunisie. Dans cette étude, le meilleur résultat de simulation sédimentaires présente une erreur relative de 0.13% pour un paramètre de calage donné.
Abstract
A PLAG (PLAne GUESS) model based on the concept of Rose was developed and applied to a catchment of 40 ha in a semi-arid region of Tunisia. Rose described a mathematical model of soil erosion and deposition on a plane land element, which uses an approximate analytical theory of runoff on a plane assuming kinematic flow. The concept of stream power is used in representing the entrainment process. A sensitivity analysis of the nine parameters of the PLAG model was done using the Monte Carlo simulation procedure. The 10 000 simulations obtained showed that the fraction of soil surface unprotected from entrainment by overland flow, efficiency of entrainment by overland flow, and the slope of the plane are the most sensitive parameters of the model. The PLAG model was calibrated for an autumn rainstorm using the efficiency of entrainment by overland flow as the calibration parameter and the Monte Carlo simulation procedure. The efficiency of entrainment by overland flow and threshold value of stream power parameters were assessed using rainfall simulator data obtained in semi-arid parts of Tunisia. In this study, the best result of sediment simulation corresponds to a relative error of 0.13% for a given calibration parameter.