Estimation des courbes de tarage et de leurs incertitudes pour les cours d'eau du Québec méridional

Les mesures de débits des cours d'eau sont très importantes dans plusieurs domaines en hydrologie, en génie civil et en aménagement du territoire, par exemple pour la cartographie des plaines inondables. Cependant, il est impossible de mesurer le débit facilement et en temps réel. Alors, la hauteur du cours d'eau est mesurée et l'estimation du débit est obtenue avec une relation hydraulique hauteur–débit appelée courbe de tarage. Cependant, ces courbes sont sujettes à des incertitudes importantes : les imprécisions des jaugeages, l'instabilité géomorphologique de la rivière et l'estimation des paramètres de la courbe. Par conséquent, l'estimation de ces incertitudes est une étape cruciale pour l'utilisation de ces courbes. Notamment, après les inondations exceptionnelles vécues au Québec au printemps 2017, un grand projet a été lancé en collaboration avec plusieurs partenaires partenaires qui s'appelle "INFO-Crue". Ce projet vise à mettre à jour les cartes des zones inondables. Ce mémoire vient à contribuer dans ce projet et il a pour but de développer une méthode d'estimation des courbes de tarage spécialement adaptée aux stations hydrométriques du Québec méridional et permettant une prise en compte rigoureuse des incertitudes correspondantes. Ce mémoire répond à cet objectif en développant une méthodologie adaptée pour 15 stations hydrométriques représentatives des différentes caractéristiques du réseau hydrométrique du Québec méridional. Plus spécifiquement, cette méthodologie consiste à estimer les courbes de tarage en se basant sur la relation hydraulique hauteur–débit dans l'espace logarithmique. Cette estimation est effectuée par la méthode des moindres carrés adaptée de la méthode ISO/WMO. La méthode développée constitue un outil efficace pour estimer les courbes de tarage et les incertitudes correspondantes aux prédictions du débit. La méthode développée permet d'ajouter les incertitudes sur les débits mesurés dans l'estimation des débits prédits, ce que ne permet pas la méthode ISO/WMO. Finalement, la méthodologie permet l'estimation de l'incertitude de tous les paramètres de la courbe de tarage en utilisant une méthode de bootstrap non paramétrique, encore une fois ce que ne permet pas la méthode ISO/WMO. La méthode a été appliquée à 15 stations hydrométriques du Québec et elle a permis de modéliser adéquatement la relation hauteur–débit ainsi que les incertitudes correspondantes.