Academic literature on the topic 'Modèle distribué'

Sur le bassin versant de la rivière Saint-Charles, il est nécessaire de mieux gérer l’eau, d’un point de vue quantitatif et qualitatif. Or la prise de décisions peut être aidée par la modélisation hydrologique. Ce travail porte sur la mise en place du modèle semi-distribué de qualité de l’eau SWAT (« soil and water assessment tool ») sur ce bassin versant urbain et relativement montagneux, et sur l’évaluation de sa capacité à simuler les débits. Cette première approche est comparée à deux autres, reposant pour l’une sur l’utilisation du modèle hydrologique global GR4J, et pour l’autre sur l’emploi d’un réseau de neurones. La quantité d’eau issue de la fonte de la neige, calculée ici par le module de fonte de SWAT, a été renseignée à ces deux autres modèles. Ce bassin présente par ailleurs de réelles difficultés pour ce type de modélisation, liées essentiellement au manque de données : quasi-absence d’information spatiale sur les précipitations et absence d’étude pédologique détaillée. Les résultats, globalement satisfaisants, montrent toutefois que la performance hydrologique résultant des trois approches est limitée par ces manques : celle utilisant SWAT davantage que les deux autres. Dans ce cas, les lacunes ne permettent pas d’utiliser le plein potentiel du modèle SWAT, dont la structure plus lourde devient un inconvénient dès que les données sont disponibles en quantité et en qualité insuffisantes pour en justifier l’exploitation, en opposition à GR4J et au réseau de neurones. Il semble donc incontournable, considérant l’importance stratégique du bassin versant de la rivière Saint-Charles pour l’approvisionnement en eau potable et le support aux activités récréatives et touristiques, que l’effort d’observation de ce territoire soit accru, afin d’y augmenter notamment les données climatologiques et pédologiques disponibles.

Abstract. En matière de Gestion des Ressources En Eau, il devient de plus en plus nécessaire de remonter à l'information pluviométrique. La modélisation est devenue ainsi un outil incontournable. Les modèles hydrologiques reposent sur le cycle hydrologique. Ils transforment les pluies en débits sur le réseau hydrographique. L'objectif de cet article est de décrire le fonctionnement hydrologique du bassin versant du Bafing (principal affluent amont du fleuve Sénégal) en amont de Bafing Makana. Le modèle hydrologique semi distribué à base physique SWAT a été choisi comme modèle de base pour calculer les hydrogrammes de crue à la station de Bafing Makana qui contrôle les entrées au barrage de Manantali. Pour représenter la topographie de la zone d'étude, un MNT de résolution 12.5 m×12.5 m a été retenu. Les observations de pluies et débits sur la période 1979–1986 (pour le calage) et 1988–1994 (pour la validation) ont été utilisées comme entrées. L'analyse de sensibilité a permis de faire apparaître les paramètres les plus significatifs du modèle. Les valeurs de ces paramètres ont été déterminées dans la phase calage puis validées dans la phase validation. La valeur du critère de Nash est de 0.71 pour la phase de calage et de 0.65 pour la phase de validation. Les résultats validés à partir du critère de Nash montrent que les valeurs prises par le critère entrent dans l'intervalle des valeurs satisfaisantes retenues pour ce critère. L'ensemble des résultats obtenus montre que le modèle hydrologique SWAT peut être utilisé dans la gestion du barrage de Manantali à l'horizon 2090.

Les processus hydrologiques variant dans l'espace et dans le temps en fonction de la variabilité spatio-temporelle des entrées météorologiques et de l'occupation du sol ainsi que de la variabilité spatiale de la topographie et de la nature du terrain, un modèle conçu pour bénéficier des données provenant de la télédétection et des SIG a été développé. Les principaux objectifs poursuivis étaient: l'application au plus grand nombre de bassins possible, une sélection d'algorithmes permettant de tenir compte des données disponibles, un minimum d'étalonnage, la facilité de transfert d'un bassin à l'autre, la programmation des algorithmes sur micro-ordinateur avec une interface très conviviale. La structure d'écoulement à l'intérieur d'un bassin versant est obtenue de manière informatisée à partir d'une discrétisation des altitudes rencontrées dans la zone d'intérêt, en mailles carrées de dimensions données, d'où l'on tire les pentes et les orientations de chaque maille, puis le bassin versant en amont de la maille identifiée comme exutoire, le réseau hydrographique, les sous-bassins versants et, finalement, les unités hydrologiques relativement homogènes (UHRH), définies sur la base de ces sous-bassins, en les regroupant ou les divisant au besoin. Un logiciel spécifique pour ce faire a été développé: PHYSITEL. Selon la conception très modulaire adoptée pour HYDROTEL, chaque sous-modèle offre généralement plus d'une option de simulation, afin de tenir compte des données disponibles sur le bassin versant traité. Les simulations peuvent être réalisées en considérant comme unité de simulation du bilan hydrologique vertical les mailles originales constituant le bassin ou les UHRH. Des exemples de simulation des débits à l'aide du modèle HYDROTEL sur divers bassins versants situés au Canada (Québec, Ontario, Colombie-Britannique) et dans le sud de la France sont présentés. Ces simulations indiquent que les différents algorithmes du modèle réagissent bien et qu'il est possible de considérer son application sur des bassins très divers situés sous des conditions climatiques variées. Des tests plus poussés sont en cours afin de mieux cerner la sensibilité des divers algorithmes aux données d'entrée ainsi que leur interchangeabilité.

Résumé La présente étude a pour objectif de suivre et de simuler les apports en eau et en sédiments dans un barrage collinaire, en utilisant un modèle hydrologique de type physique distribué permettant le calcul de l’écoulement et de l’érosion des petits bassins versants marneux. Le modèle utilisé est le modèle « Mina », transposé dans cette étude au bassin versant marneux de Saboun situé au nord-ouest du Maroc, équipé d’un petit barrage en son exutoire et d’un très petit lac collinaire dans sa partie amont. La simulation est basée sur un découpage du bassin versant en unités hydrologiques homogènes dont les valeurs des paramètres de l’infiltration sont déduites d’expérimentations de simulation de pluies à l’échelle du mètre carré. Le calage et la validation du modèle sont effectués par confrontation des sorties du modèle aux mesures hydrologiques et bathymétriques réalisées au niveau de la retenue aval entre 1997 et 1999. Cette confrontation a montré que le modèle « Mina » sous-estime l’écoulement pour des sols très humides et le surestime pour des sols secs. Cette surestimation est expliquée par la fissuration des sols marneux à l’état sec. La sous-estimation s’explique par le colmatage rapide des sols marneux à l’état humide. Pour réduire ce biais, une augmentation de la perméabilité initiale doit être appliquée pour les sols secs à faible indice d’humidité IK et une diminution de la perméabilité finale doit être appliquée pour les sols humides à fort indice d’humidité IK. Ces rectifications ont permis l’amélioration de l’estimation des volumes simulés et une meilleure estimation de l’envasement de la retenue du barrage Saboun.