Validation et critique des résultats de mesure en hydrologie urbaine

Validation and critics of measurements in urban hydrology

¹ Université de Lyon, INSA Lyon, LGCIE 34 avenue des Arts, F-69621 Villeurbanne cedex, France; Tél. : +33 (0)4 72 43 81 80
² LCPC, Division Eau et Environnement BP 4129, 44341 Bouguenais cedex, France; Tél. : +33 (0)2 40 84 58 76
³ Groupement pour l'Evaluation de la Mesure en Continu dans les Eaux et en Assainissement, 149 rue Gabriel Péri, 54500 Vandoeuvre les Nancy, France

Auteurs de correspondance : jean-luc.bertrand-krajewski@insa-lyon.fr claude.joannis@lcpc.fr

Résumé

Le développement des connaissances en hydrologie urbaine et, dans une moindre mesure, la gestion opérationnelle des systèmes d'assainissement sont fondés sur des résultats de mesure. Ces résultats ne sont pas toujours représentatifs des phénomènes auxquels on s'intéresse car ils peuvent être affectés par des défaillances et par des situations atypiques. Avant toute utilisation, ils doivent donc faire l'objet d'une critique et d'une validation systématiques. La validation peut être effectuée à deux niveaux. Le premier niveau concerne individuellement chaque grandeur mesurée en appliquant, éventuellement en temps réel, un ensemble de tests (portent sur les valeurs, les gradients, les corrélations entre grandeurs, etc.) permettant de vérifier le respect de contraintes physiques de base et de caractéristiques statistiques observées sur des signaux non perturbés. Ces tests permettent de détecter les anomalies les plus flagrantes et d'identifier des valeurs plus douteuses. Le deuxième niveau fait intervenir une connaissance plus générale du comportement hydraulique du système et évalue la cohérence globale des données (relation pluie débit, conservation des volumes, etc.) pour aboutir à une décision vis-à-vis d'une application donnée. Les deux niveaux sont décrits dans l'article et illustrés avec des exemples concrets d'application.

Abstract

Knowledge development in urban hydrology and, to a lesser extent, the operation of sewer systems, rely both on measured data. Under some circumstances, these data may not describe accurately the considered processes, as they are sensitive to sensors failures and special hydraulic events. Consequently measured data must be analysed and validated before being used for any application. This validation process can be staged in two steps. The first one deals with each measured signal and checks its compliancy with basic physical constraints (range, gradients...) and statistical features (correlation), derived from "clean" data. In this step the most obvious errors are detected, and some other data are identified as dubious. The second step involves a more general knowledge of the behaviour of the sewer system, and checks the overall consistency of the information derived from raw data. Then a decision is made about each data regarding its use for a particular application. These two steps are described in this paper and examples are provided to show how they can be performed practically.