{"id":3828,"date":"2020-11-23T11:36:51","date_gmt":"2020-11-23T10:36:51","guid":{"rendered":"http:\/\/geowww.agrocampus-ouest.fr\/web\/?page_id=3828"},"modified":"2021-11-18T16:24:38","modified_gmt":"2021-11-18T15:24:38","slug":"principes-de-modelisation-hydrologique","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/geosas.fr\/web\/?page_id=3828","title":{"rendered":"Principes de mod\u00e9lisation hydrologique SIMFEN"},"content":{"rendered":"

Le Service SIMFEN<\/a> permet d\u2019activer en r\u00e9gion Bretagne, France, une mod\u00e9lisation hydrologique \u00e0 base g\u00e9omorphologique d\u00e9velopp\u00e9e au fil de recherches conduites depuis 1998 dans diff\u00e9rents contextes hydrologiques, et qui s\u2019inscrit dans la probl\u00e9matique g\u00e9n\u00e9rale de la pr\u00e9vision en bassins non-jaug\u00e9s (PUB \u2013 Prediction in Ungauged Basins).<\/p>\n

Mod\u00e9lisation hydrologique \u00e0 base g\u00e9omorphologique<\/h4>\n

Une fonction de transfert \u00e0 base g\u00e9omorphologique permet de d\u00e9crire le transfert de l\u2019eau \u00e0 travers le r\u00e9seau hydrographique dans un bassin versant jaug\u00e9 ou non-jaug\u00e9, quel qu\u2019il soit. L\u2019inversion de la fonction de transfert d\u2019un bassin versant jaug\u00e9 permet de calculer la chronique de la pluie nette \u00e0 partir de la chronique de d\u00e9bit observ\u00e9e \u00e0 l\u2019exutoire. La pluie nette peut \u00eatre transpos\u00e9e d\u2019un ou plusieurs bassins versants sources d\u2019information vers un bassin versant cible, sur la base de la similarit\u00e9, si possible dans une configuration d\u2019embo\u00eetement ou de voisinage, afin de simuler la chronique de d\u00e9bit \u00e0 l\u2019exutoire cible.<\/p>\n

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Principe d’inversion \/ transposition<\/figcaption>\n<\/figure>\n

Plusieurs nuances de l\u2019approche de mod\u00e9lisation sont possibles et quelques choix op\u00e9rationnels ont \u00e9t\u00e9 faits pour la version de base du service SIMFEN. La prochaine version offrira des options flexibles dans un mode expert. Un r\u00e9seau hydrographique de r\u00e9f\u00e9rence est fourni pour la r\u00e9gion enti\u00e8re. Pour chaque point d\u2019\u00e9chantillonnage du bassin versant, le chemin de l\u2019eau jusqu\u2019\u00e0 l\u2019exutoire est identifi\u00e9 par g\u00e9omatique et la longueur hydraulique L de la partie chenalis\u00e9e de ce chemin au sein du r\u00e9seau hydrographique est mesur\u00e9e. La fonction densit\u00e9 de probabilit\u00e9 de la longueur hydraulique fdp(L) est ainsi extraite pour le bassin versant consid\u00e9r\u00e9 dans son ensemble. La fdp du temps de trajet t de l\u2019eau \u00e0 travers le r\u00e9seau hydrographique (pdf(t)) peut \u00eatre d\u00e9duite de la fdp(L) par application d\u2019une vitesse moyenne d\u2019\u00e9coulement \u00e0 travers le r\u00e9seau hydrographique. Cette vitesse moyenne a \u00e9t\u00e9 estim\u00e9e par analyse d\u2019un ensemble d\u2019\u00e9v\u00e9nements de crue d\u00e9tect\u00e9s entre 1990 et 2010 au sein de bassins versants jaug\u00e9s de la r\u00e9gion, et quantification d\u2019une relation r\u00e9gionale robuste exprim\u00e9e en fonction de la longueur hydraulique moyenne du bassin versant. La fdp(t) peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme \u00e9tant une fonction de transfert FT(t) du type hydrogramme unitaire, ce qui permet de simuler le d\u00e9bit \u00e0 l\u2019exutoire Q [m3. s\u22121] gr\u00e2ce \u00e0 la convolution suivante : Q(t) = S \u2022Pn(t) \u2217 FT(t) o\u00f9 t [s] est le temps, S [m\u00b2] est la surface du bassin versant et Pn [m] est la pluie nette d\u00e9finie comme \u00e9tant la hauteur d\u2019eau sortant des versants et entrant dans le r\u00e9seau hydrographique en moyenne dans le bassin versant.<\/p>\n

D\u00e9convolution et transposition d\u2019hydrogramme<\/h4>\n

La pluie nette d\u2019un bassin versant jaug\u00e9 est estim\u00e9e par d\u00e9convolution de l\u2019hydrogramme observ\u00e9 \u00e0 l\u2019exutoire. Cette d\u00e9convolution est r\u00e9alis\u00e9e en inversant la fonction de transfert \u00e0 base g\u00e9omorphologique, ce qui permet d\u2019estimer la chronique de pluie nette \u00e0 partir de la chronique de d\u00e9bit. La pluie nette est alors transpos\u00e9e vers le bassin versant cible, sur la base de la similarit\u00e9, o\u00f9 il peut \u00eatre reconvolu\u00e9 avec la fonction de transfert propre \u00e0 ce bassin versant, pour y simuler l\u2019hydrogramme. Un ou plusieurs bassins versants sources peuvent \u00eatre pris en compte pour un bassin versant cible consid\u00e9r\u00e9. Cette approche permet de ne pas avoir \u00e0 consid\u00e9rer en d\u00e9tail les processus h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes et fortement non-lin\u00e9aires internes aux versants, qui d\u00e9terminent la gen\u00e8se des \u00e9coulements et donc de la pluie nette.<\/p>\n

Strat\u00e9gie de transposition<\/h4>\n

Pour un bassin versant cible, un ou plusieurs bassins versants donneurs sont s\u00e9lectionn\u00e9s, selon les r\u00e8gles suivants :<\/span><\/p>\n