Detection of rating shifts at hydrometric stations | Detéction des détarages en correspondance des stations hydrométriques

English. River discharge time series are usually established using "rating curves" (hereafter called RCs) that approximate the stage-discharge relation. These models are fitted using occasional stage-discharge measurements, also known as gaugings. However, two major problems affect the RC estimation: firstly, gaugings and RCs are both uncertain; secondly, the stage-discharge relation can be unstable and subjected to sudden or transient changes (also known as "rating shifts"). For the first problem many authors have proposed methods for the uncertainty quantification. As regards the second issue transient changes require a dynamic approach while sudden changes require detecting the times of shift and estimating an RC for each stable period. We propose some tools for the detection of effective or potential sudden shift times in a retrospective analysis. To do this we use two main sources of information: the gaugings and the water level (or "stage") record. The proposed retrospective analysis is based on the segmentation of residuals between gaugings and a reference RC; the segmentation of the recessions of the stage record; a sediment transport proxy model. The proposed method has been applied to two case studies mainly affected by morphological changes yielding quite encouraging if compared to the official shift dates.

French. Les séries chronologiques de débit de la rivière sont généralement établies à l'aide de "courbes de tarage" (ci-après appelées CdT) qui approximent la relation hauteur-débit. Ces modèles sont calibrés à l'aide de mesures occasionnelles de hauteur-débit, les jaugeages. Cependant, deux problèmes majeurs affectent l'estimation des CdT: premièrement, les jaugeages et les CdT sont incertaines; deuxièmement, la relation hateur-débit peut être instable et soumise à des changements soudains ou transitoires ("détarages"). Pour le premier problème, de nombreux auteurs ont proposé des méthodes de quantification de l'incertitude. En ce qui concerne le deuxième problème, les détarages transitoires nécessitent une approche dynamique tandis que les détarages soudains nécessitent de détecter les temps de détarage et d'estimer une CdT pour chaque période stable. Nous proposons quelques outils pour la détection de temps de détarage soudain effectifs ou potentiels à travers une analyse rétrospective. Nous utilisons deux sources principales d'information: les jaugeages et la hauteur d'eau. L'analyse rétrospective proposée est basée sur: la segmentation des résidus entre les jaugeages et une CdT de référence; la segmentation des récessions du limnigramme; un modèle proxy de transport sédimentaire. La méthode proposée a été appliquée à deux cas d'études principalement affectées par des changements morphologiques, ce qui donne des résultats assez encourageants par rapport aux dates officielles de changement.