En vue de l'obtention du
DOCTORAT DE L'UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Délivré par :Institut National Polytechnique de Toulouse (Toulouse INP) Discipline ou spécialité :
Genie industriel
Unité de recherche : Ecole doctorale :
Présentée et soutenue par :
M. BRAHIM BOUTKHAMOUINE
le vendredi 14 décembre 2018
Titre :
Stochastic modelling of flood phenomena based on the combination of
mechanist and systemic approaches
Systèmes (Systèmes)
Laboratoire de Génie de Productions de l'ENIT (E.N.I.T-L.G.P.) Directeur(s) de Thèse :
M. FRANÇOIS PERES MME HELENE ROUX
Rapporteurs :
M. JOSEBA QUEVEDO, UNIV POLITECNICA DE CATALUNYA BARCELONA Mme ANNE JOHANNET, ECOLE DES MINES D'ALES
Membre(s) du jury :
M. MARCO BORGA, UNIVERSITA DEGLI STUDI DE PADOVA, Président M. FRANÇOIS PERES, ECOLE NATIONALE D'INGENIEUR DE TARBES, Membre
Mme HELENE ROUX, INP TOULOUSE, Membre M. RONALD VAN NOOYEN, UNIVERSITE DE DELFT, Membre
Acknowledgements
Mes premiers remerciements s’adressent `a mes deux directeurs de th`ese Fran¸cois
PERES (LGP Tarbes) et H´el`ene ROUX (IMFT) pour m’avoir accueilli au sein du groupe Syst`emes D´ecisionnels et Cognitifs (SDC) de LGP Tarbes et au sein du
groupe Hydrologie, ´ecoHydraulique et Ondes (H2O) de l’IMFT o`u j’ai eu la chance
d’effectuer ma th`ese. Je les remercie tr`es sinc`erement pour la confiance qu’ils m’ont accord´ee en m’associant aux recherches des deux groupes. Je les remercie aussi pour leur ´ecoute, leur disponibilit´e et leurs nombreux conseils. Nos nombreuses
discus-sions ont beaucoup contribu´e `a la r´ealisation de ce travail de recherche ainsi que `a
la pr´esentation de mon m´emoire. Qu’ils re¸coivent l’expression de ma tr`es grande reconnaissance.
Mes remerciements s’adressent aussi au Pr. Knut ALFREDON qui m’a accueilli au sein du d´epartement g´enie civil et environnement de L’NTNU dans le cadre de
ma mobilit´e de recherche `a Trondheim. Je le remercie particuli`erement pour son
hospitalit´e, sa gentillesse et son encadrement tr`es constructif.
Je remercie l’Universit´e de Toulouse, La r´egion Midi-Pyr´en´ees ainsi que l’agglom´eration du Grand Tarbes d’avoir financ´e ce projet.
Mers sinc`eres remerciements vont ´egalement aux membres du jury de th`ese qui
m’ont fait l’honneur d’´evaluer ce travail et assister `a ma soutenance. Leurs
remar-ques et conseils ont ´et´e constructifs.
Un grand merci `a l’ensemble des ´equipes qui composent les deux unit´es de recherche
SDC et H2O pour leurs accueils, leurs disponibilit´es tant au niveau scientifique, administratif et humain.
Je remercie tr`es chaleureusement tous les doctorants et post-doctorants des groupes SDC et H2O (anciens, pr´esents et nouveaux) pour ces trois magnifiques ann´ees
pass´ees en leur compagnie qui fˆut toujours agr´eable.
Enfin je remercie chaleureusement ma famille et mes amis pour m’avoir soutenu et
A mes tr`es chers parents Bezza et Lehcen, sources in´epuisables d’amour et d’encouragement.
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♣♦ss✐❜❧❡ ❥♦♥❝t✐♦♥ tr❡❡ ♦❢ t❤❡ ✷✳✷ ❡①❛♠♣❧❡✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✷✺ ✷✳✺ ❆♥ ❡①❛♠♣❧❡ ♦❢ ❛ first − order ▼❛r❦♦✈ ♠♦❞❡❧✳✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✸✶ ✷✳✻ ❊①❛♠♣❧❡ ♦❢ ❛ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s ❇❛②❡s✐❛♥ ◆❡t✇♦r❦✿ X = g(U1, ..., Un) +EX. ✸✷ ✸✳✶ ❙❝❤❡♠❛t✐❝ ♦❢ s♦♠❡ ♣❤②s✐❝❛❧ ♣r♦❝❡ss❡s ❝♦♥tr♦❧❧✐♥❣ ✢♦♦❞ ❣❡♥❡r❛t✐♦♥✳ ✳ ✳ ✸✽ ✸✳✷ ▼❛✐♥ ✈❛r✐❛❜❧❡s ❝♦♥tr♦❧❧✐♥❣ t❤❡ s❡♣❛r❛t✐♦♥ r❛✐♥✴s♥♦✇ ❛♥❞ s♥♦✇♣❛❝❦ ❡✈♦❧✉t✐♦♥✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✸✾ ✸✳✸ ❑❡② ♣❤②s✐❝❛❧ ❢❛❝t♦rs ❝♦♥tr♦❧❧✐♥❣ ✐♥✜❧tr❛t✐♦♥ ♣r♦❝❡ss ✭I✮✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✹✵ ✸✳✹ ▼❛✐♥ ✈❛r✐❛❜❧❡s ✐♥✈♦❧✈❡❞ ✐♥ r✉♥♦✛ tr❛♥s❢❡r ❢✉♥❝t✐♦♥s✳✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✹✷ ✸✳✺ ❆ ❝❛✉s❛❧ ❣r❛♣❤ str✉❝t✉r❡ ✭❜❛s✐❝ ♠♦❞❡❧✮ r❡♣r❡s❡♥t✐♥❣ t❤❡ ✢♦♦❞ ❣❡♥❡r✲ ❛t✐♦♥ ❛t ❛ ❧♦❝❛❧ s❝❛❧❡✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✹✷ ✸✳✻ ❙✈❛rtt❥ø♥♥❜❡❦❦❡♥ ♠❡t❡♦r♦❧♦❣✐❝❛❧ st❛t✐♦♥ ❧♦❝❛t❡❞ ❛t ❙❛❣❡❧✈❛ ❜❛s✐♥ ✉♣✲ str❡❛♠ ❚r♦♥❞❤❡✐♠ ❝✐t② ✭♠✐❞❞❧❡ ♣❛rt ♦❢ ◆♦r✇❛②✮✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✳ ✹✹ ✸✳✼ ❆ s✉❜❞✐✈✐s✐♦♥ ❡①❛♠♣❧❡ ♦❢ ❛ ✇❛t❡rs❤❡❞ ✐♥t♦ ❤♦♠♦❣❡♥❡♦✉s ③♦♥❡s✳ ✳ ✳ ✳ ✹✼ ✸✳✽ ❊❧❡♠❡♥t❛r② ❇◆ 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