Ce travail de thèse s'appuie sur l'utilisation du modèle couplé hydro-météorologique SAFRAN-ISBA-MODCOU.<br />D'abord, la modélisation couplée du bassin de la Seine est mise en place, en utilisant une représentation détaillée des aquifères du bassin. La capacité de SIM à simuler les différentes composantes des bilans d'eau et d'énergie, le comportement du souterrain, et donc les débits, est présentée. En particulier, SIM est évalué pour la simulation des crues lentes de la Seine à Paris.<br />Ensuite, une chaîne temps réel de prévision d'ensemble des débits sur la France, basée sur SIM, est construite, où ISBA et MODCOU sont forcés par les prévisions d'ensemble météorologiques du CEPMMT désagrégées. Une analyse statistique de la qualité des prévisions d'ensemble de précipitations désagrégées et des prévisions d'ensemble de débit est effectuée sur près d'un an de prévision. Enfin, une étude des prévisions d'ensemble de plusieurs cas de grandes crues du passé récent est présentée.

Cette thèse consiste dans l’étude exhaustive des relations de Paris avec les petites villes des vallées fluviales de la Seine et de ses affluents au XVe siècle. Elle s’inscrit dans un champ historiographique inexploré jusqu’à maintenant pour la région parisienne. Il s’agit d’examiner à la fois la domination de la grande ville sur ses voisines et les liens d’interdépendance qui caractérisent leurs rapports. Cette enquête s’attache plus particulièrement aux aspects politico-Administratifs, économiques et sociaux de ces relations et implique de varier les échelles d’analyse en considérant les villes et leurs habitants, la région parisienne et l’ensemble des autres espaces avec lesquels la capitale et les petites villes sont en contact. De la sorte, il est possible d’apprécier ces relations dans toute leur complexité et de mesurer finement l’attraction et le rayonnement de Paris. Le propos est organisé en quatre grandes parties, subdivisées en deux chapitres chacune et illustrées de nombreuses cartes, graphiques et tableaux. La première partie porte sur la caractérisation du semis urbain, de la hiérarchie des villes et de l’espace fluvial. La deuxième examine les fondements et les manifestations du contrôle de l’échevinage parisien sur cet espace et sur ces villes. La troisième interroge l’intégration de ces localités à un espace économique polarisé par Paris et ses habitants. La quatrième, enfin, étudie les rapports des communautés urbaines avec les institutions centrales de la monarchie établies dans la capitale. Il en ressort que ces petites villes subissent effectivement l’influence de Paris mais conservent également une réelle autonomie. / This thesis consists in a comprehensive study of the relationships between Paris and the small towns located on the Seine River and its tributaries in the 15th century. This research lies in the field of urban history, focusing on the Region of Paris, which has been so far neglected by historians. It analyses how Paris dominates its surrounding towns and how connections between the Capital and the small towns gradually led to relations of interdependency. The aim is to investigate more specifically politico-Administrative, economic and social relations by paying attention to the towns, theirs functions, their inhabitants, the Region of Paris and all the other spaces linked to the Capital and the small towns. Thus, this thesis seeks to highlight the whole range of relations that existed between the Capital and the small towns and the influence of Paris. There are four main parts in this thesis. The first part details the number of the towns, the hierarchy between them while focusing on the river basin. The second part describes how the Parisian aldermen took control of the Seine River, its tributaries and the small towns. The third part explains the insertion of the small towns in an economic area dominated by Paris. The last part highlights the relations between the urban communities of the small towns and the royal institutions of the Capital. As a conclusion, this thesis argues that the small towns are under the influence of Paris but also keep a genuine autonomy.

Cette thèse porte sur l'amélioration d'une méthode de prévision probabiliste des précipitations adaptée par analogie, appliquée aux grands bassins versants de la Saône et de la Seine. En considérant un jour cible dont on souhaite prévoir les précipitations, cette méthode permet de rechercher dans une archive les situations météorologiques passées les plus similaires. Les cumuls pluviométriques des journées analogues sont ensuite exploités pour estimer de manière probabiliste la quantité de précipitations attendue pour le jour cible. Une étape préliminaire consiste à construire et à choisir les archives nécessaires à l'application de ce type de méthode. A partir de l'algorithme de sélection d'analogues développé par Bontron (2004) sur des bassins du Sud-Est de la France, la méthode de prévision est ensuite améliorée en introduisant deux nouvelles variables : la température, qui permet de prendre en compte les effets saisonniers ; et la vitesse verticale, qui vise à mieux caractériser les mouvements atmosphériques verticaux. Finalement, la méthode est appliquée en contexte de prévision parfaite (situations cibles extraites de réanalyses) sur la plus longue période possible, puis en contexte opérationnel (situations cibles générées par un modèle de prévision) sur une durée de trois ans. Les scénarios de prévision de précipitations sont également exploités par le modèle pluie-débit GR3P pour la prévision des débits sur les bassins de la Saône et de la Seine. De manière générale, les résultats montrent qu'avec ce type d'approche, il est possible d'obtenir une prévision de débit utile, sur les grands bassins tests, pour une échéance de l'ordre de la semaine.

Le bassin hydrographique de la Seine figure parmi les bassins français les plus anthropisés. Les communautés piscicoles qui le peuplent sont potentiellement marquées par les pressions humaines qui s'exercent sur le milieu aquatique, et dont l'ampleur depuis l'Époque industrielle a été grandissante. L'objectif de ce travail était d'identifier les facteurs à l'origine des modifications de la répartition des peuplements de poissons sur le temps long. Afin de mettre en évidence les possibles changements intervenus durant les deux derniers siècles, ce travail a été mené en croisant deux types d'approches, l'une historique et l'autre écologique. Cette étude, basée sur des données d'observations de poissons dans le bassin de la Seine depuis le début du XIXe siècle, montre une importante modification de la faune piscicole (i.e. introductions et disparitions d'espèces) à l'échelle du bassin. Par ailleurs. L’analyse comparative des données historiques, pour lesquelles existent des mentions d'abondances, et des données écologiques actuelles montre que les aires de répartition de certaines espèces ont été très largement modifiées. Sur différents secteurs du bassin, les résultats témoignent d'évolutions parfois importantes de la composition des peuplements en lien avec différents types de pressions anthropiques exercées sur le milieu à des échelles d'espace et de temps variées. Ce travail confirme l'intérêt d'une approche interdisciplinaire dans la compréhension de l'histoire des écosystèmes. De futures recherches sont néanmoins nécessaires afin de cerner l'importance de facteurs plus locaux sur la répartition des espèces piscicoles. / In France, the Seine River basin has been harshly impacted by anthropogenic pressures since the Industrial revolution. Fish community is expected to be disturbed by these human pressures on aquatic environment. This thesis aimed to highlight the factors involved in the changes of fish species spatial distribution over the last two centuries using both historical and ecological approaches. The analysis of historical data of fish distributions on the Seine River basin showed some important modifications of fish communities (i.e. species introductions and extinctions) at the catchment scale, since the beginning of the XIXth century. The comparative study based on historical abundances and actual data showed that certain species have changed their distribution area. Besides, substantial evolutions in fish assemblages occurred in certain rivers, probably in relation to anthropogenic pressures acting at different spatial and temporal scales. This study confirms the interest of an interdisciplinary approach to improve knowledge of ecosystems' history. Nevertheless, future researches are still needed to better understand the effects of local factors on fish distribution area.

Compte tenu de l’évolution démographique et climatique planétaire, la gestion de la ressource en eau constitue un défi majeur auquel la communauté internationale devra faire face au cours du XXIème siècle. A cet effet, l'identification de la continuité hydrique entre les eaux de surface et les eaux souterraines permet l'introduction de la notion de gestion intégrée de la ressource. L'application de ce principe de gestion au bassin de la Seine, à travers l'estimation des échanges nappe-rivière, est rendue possible par la mise en pratique du concept d'interface nappe-rivière emboitées au sein de travaux de modélisation. Pour cela une procédure de modélisation multi-échelles peut être mise en place. Elle vise à intégrer des informations locales au sein de modélisation à une échelle supérieure. Dans ce mémoire, une procédure de modélisation multi-échelles est mise en œuvre. Ce protocole de modélisation est initié par une estimation des flux d'eau régionaux au sein de l'hydrosystème Seine. La cohérence globale de ces flux est garantie par le développement d'une méthodologie de calibration de modèles couplés en deux étapes. Ensuite les informations locales, que sont les hétérogénéités de la plaine alluviale de la Bassée et de la représentation des interfaces nappe-rivière du réseau secondaire, sont intégrées au modèle régional par une procédure de modélisation emboitée et de changement d'échelle des paramètres hydrauliques. La mise en place de cette procédure a finalement permis l'estimation fine des échanges nappe-rivière sur la quasi-totalité (83%) du réseau hydrographique naturel du bassin de la Seine et ainsi de répondre aux recommandations de gestion intégrée de la ressource faites par la directive cadre sur l'eau. / Given the current climate and anthropogenic evolutions, water management becomes one of the greatest challenges of the 21st Century. For that purpose, by identifying hydraulic continuity between surface and subsurface water, the concept of integrated water management can be introduced. In this work this management concept is applied on the Seine basin by quantizing hydrological processes occuring at the nested stream-aquifer interface. The implementatin of the nested interface concept can bedone through multi-scale modeling. This modelling procedure, aimed at embody the local characteristics of the interfaces (such as structural or hydrodynamic heterogeneities) in large scale models. A multi-scale modelling procedures is applied to the regional Seine basin model (70000 km²) in order, to study the hydrodynamic behaviour of the Bassée alluvial plain, and to quantify the stream-aquifer exchanged fluxes at the basin scale. The modelling protocol is initiated with regionals fluxes estimation over Seine hydrosystem. Regional fluxes consistency are assured by a two-step calibration procedure of fully coupled models. Then, the local characteristics of the Bassée alluvial plain, are implemented in the regional model by nested modelling methodology associated with upscaling procedure of hydraulics properties. Finally, the multi-scale modelling procedure lead to quantify distributed stream-aquifer exchanged water fluxes over 83% of the natural river network of the Seine basin, and thus, achieve to answer the integrated water resources management recommandations of the water framework directive.