Peut-on prendre explicitement en compte la variabilité spatiale de la pluie à une échelle inférieure à celle de la maille hydrologique? - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2009

Peut-on prendre explicitement en compte la variabilité spatiale de la pluie à une échelle inférieure à celle de la maille hydrologique?

Résumé

La modélisation globale de la transformation pluie-débit a souvent été considérée comme une approche qui néglige la variabilité spatiale des entrées météorologiques, puisque les variables de forçage ne sont ici considérées que par leurs valeurs moyennes spatiales (e.g., pluies de bassin) : "(...) many models of the rainfall-runoff process (...) treat the precipitation input as uniform over the watershed and ignore the internal spatial variation of watershed flow." (Chow et al., 1988, Applied Hydrology, p.10). La variabilité moyenne des forçages météorologiques dans le temps et dans l'espace est cependant partiellement prise en compte dans les modèles globaux lors de leur calage (recherche de paramètres optimaux). En effet, les paramètres calés sur un bassin versant s'adaptent en partie à la diversité spatio-temporelle que l'on y retrouve. Ceci expliquerait, par exemple, que dans certains cas les modèles globaux restent performants sur une gamme variée d'événements de crue et s'avèrent adaptés à la simulation d'hydrogrammes de forme et dynamique diverses. Avec le développement de techniques de mesure capables de fournir des entrées météorologiques au format grille (données radar, satellites), ainsi que l'utilisation de plus en plus courante de sorties de modèles météorologique par mailles de calcul (réanalyses, prévisions) ou de modèles de simulation stochastique pixélisés (champs pluviométriques simulés), des questions se posent en modélisation hydrologique : quelle est la meilleure résolution des entrées pour une performance optimale du modèle hydrologique (simulation de débits, notamment), sans pourtant compromettre le temps de calcul et trop complexifier la modélisation ? comment l'information délivrée par le modèle hydrologique peut-elle prendre en compte la variabilité spatiale des forçages météorologiques à une échelle inférieure à celle de la maille hydrologique ? D'un côté, dans la littérature, les modèles hydrologiques distribués se présentent comme un outil privilégié pour examiner la première question et étudier la relation entre la résolution des entrées météorologiques et la précision des sorties hydrologiques. De l'autre côté, au regard de la deuxième question, on peut chercher à comprendre comment un modèle global, à l'échelle de la maille hydrologique, traduit l'information des entrées (pluie) et états (humidité des sols) qui se répartissent dans l'espace dans ses sorties localisées à l'exutoire du bassin versant. La question se pose à toutes les échelles puisqu'il s'agit de la variabilité "sous-maille". Dans ce contexte, cette présentation vise à offrir un aperçu des travaux menés au sein de l'équipe hydrologie du Cemagref Antony concernant l'impact de la variabilité spatiale de la pluie sur les débits modélisés à l'exutoire. Le but est de faire le point sur les éléments et résultats déjà examinés, ainsi que de réfléchir sur les chemins futurs à parcourir. Pour cela, nous nous focalisons sur les travaux concernant : a) l'analyse de sensibilité des modèles à la variabilité spatiale des pluies b) la recherche d'indicateurs permettant a priori de valoriser l'information pluviométrique spatialisée et l'étude de leurs impacts sur les critères de performance des modèles c) la quantification du gain apporté par une spatialisation du modèle hydrologique GR, dans le cadre d'une approche semi-distribué de la transformation pluie-débit (couplage hydrologie-hydraulique) d) l'étude préliminaire de l'impact des prévisions probabilistes de pluies disponibles par mailles atmosphériques carrées sur la qualité des prévisions hydrologiques d'ensemble GR.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02592185 , version 1 (15-05-2020)

Identifiants

Citer

Maria-Helena Ramos, Vazken Andréassian, Marie Bourqui, Julien Lerat, Annie Randrianasolo, et al.. Peut-on prendre explicitement en compte la variabilité spatiale de la pluie à une échelle inférieure à celle de la maille hydrologique?. Séminaire "Lames d'eau radar et applications hydrologiques : avancées et perspectives", Jun 2009, Antony, France. pp.21. ⟨hal-02592185⟩
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