Prise en compte des variabilités spatio-temporelles dans les modèles pluie-débit pour une meilleure prévision des crues

Abstract

Dans le contexte opérationnel de gestion des ressources et de prévision des crues, nous avons cherché à intégrer des données spatialisées les plus pertinentes à l'échelle du bassin en vue d'améliorer la performance des modèles pluie-débit. Cette recherche nous a permis de confirmer que la prise en compte des variabilités spatiales du bassin versant permet d'améliorer les simulations des débits à son exutoire. En effet, à condition de distribuer les pluies, l'approche semi-distribuée appliquée à 3 300 bassins chimères a montré une performance moyenne supérieure à l'approche globale. En moyennant les critères de performance pour des groupes de bassins d'hétérogénéités similaires, nous avons pu distinguer certaines tendances telles que celles concernant l'indice hypsométrique, l'indice de réponse du bassin ou certains indices de couvert végétal. Une comparaison a été effectuée entre le modèle GR4 global et TOPMODEL modèle semi-distribué afin d'analyser la dépendance existante entre la structure interne du modèle et ses performances en simulation des débits. Une autre comparaison entre le modèle global GR4J et le modèle distribué ModSpa, a permis d'étudier l'évolution des performances de l'approche spatialisée lorsqu'on augmente le nombre de sous-bassins. Par ailleurs, l'existence d'une corrélation directe entre les descripteurs de forme du réseau et les caractéristiques de l'hydrogramme unitaire géomorphologique ont permis d'identifier une fonction de transfert à partir de la topographie. Il serait par la suite intéressant d'approfondir l'intégration de la pluie par une prise en compte de la variabilité au pas de temps horaire ainsi que l'intégration d'une fonction de transfert géomorphologique dans le modèle global pour augmenter ses performances