MGC-921: MODÉLISATION HYDROLOGIQUE COURS 9 : MODÉLISATION HYDROLOGIQUE DISTRIBUÉE Annie Poulin Professeure 14/11/2013 École de technologie supérieure
Avant de commencer, un mot sur l équifinalité et sur le SCEUA Coupe 1-D dans l espace paramétrique (10-D) de MOHYSE 1-NASH 1-NASH En présence d équifinalité, aucune garantie!! X 1 min global X 1
Introduction à la modélisation hydrologique distribuée Globaux Distribués (spatialisés)
Introduction à la modélisation hydrologique distribuée Fréquemment, choix du type de modèle guidé par l existence / la disponibilité des données Modèles distribués nécessitent beaucoup plus de données que les modèles globaux (MOHYSE) DEM - MNA (modèle numérique d altitude - matriciel), occupation du territoire, types de sol, précipitation distribuée (+ réseau hydrographique) [T, P] représentatives Exutoire
Introduction à la modélisation hydrologique distribuée Quantités importantes de données traitement peut devenir exigeant en temps humain et en ressources informatiques Avantages / utilités de la modélisation distribuée Incorpore la variabilité spatiale (meilleur reflet de l hétérogénéité) Possibilité de modéliser les débits (ou autres variables hydrologiques) en des points intérieurs d un bassin (calé sur les débits à l exutoire) Applications particulières : p. ex. modifications occupation territoire dans des secteurs particuliers d un bassin
Modélisation hydrologique distribuée éléments à préciser Incorporation de la variabilité spatiale : on pourrait s attendre à une amélioration de la prévision hydrologique (débit) P. ex. : la forme, le débit de pointe et le temps de pointe d un hydrogramme sont fortement influencés par la variabilité spatiale (et temporelle) des précipitations Modélisation des écoulements (base plus physique ) : Tout le bassin: Production Transfert P, T Exutoire (Ex. : MOHYSE) (Ex. : HYDROTEL) Chaque parcelle : Production Transfert Routage
Modélisation hydrologique distribuée éléments à préciser Paramètres Spatialisation permet l attribution de paramètres plus représentatifs en fonction, p. ex., des types de sols ATTENTION! du nbre de paramètres de calage Surparamétrisation et augmentation de l équifinalité (incertitude) Plutôt viser un équilibre : très souvent, pas/peu de spatialisation des paramètres Temps de calcul Peut devenir important Simulation 10 ans - MOHYSE Simulation 10 ans - HYDROTEL < 0.1 seconde > 5 minutes
Modélisation hydrologique distribuée éléments à préciser Modélisation semi-distribuée = compromis Représentation de la distribution spatiale des caractéristiques importantes d un bassin Nécessite moins de données (ou données de plus faible résolution) Ex. : modèle global + routage entre les sous-bassins Moins coûteux en temps de calcul
Modélisation hydrologique distribuée éléments à préciser Des études, pas toutes, montrent que les modèles distribués peuvent surpasser les modèles globaux MAIS plusieurs sources d erreur/incertitude précipitation (et autres données hydométéo mesurées) structure du modèle paramètres VRAI POUR TOUS LES MODÈLES!!! Très intéressant mais pas nécessairement la panacée considérant de surcroît la simplicité de mise en place et d exécution des modèles globaux (conceptuels) et leur performance souvent très comparable pour la simulation des débits à l exutoire
Rivière Montmorency Prend source dans la réserve faunique des Laurentides, à 80 km au nord de la ville de Québec Célèbre chute à l exutoire : faille de Montmorency 30 m plus haute que les chutes Niagara Superficie de 1150 km 2 Territoire à 92% forestier MNA aux 25 m
Introduction à Physitel Dominantes On peut le fournir ou non (oui : lacs, méandres de plaine) Tout part de là De la maille carrée à l UHRH
Introduction à Physitel
Occupation du sol et types de sol Occupations : 1 dominante par maille et pourcentages par UHRH Attention à l eau Types de sol : 1 dominant par UHRH, d où l appellation UHRH = Unité Hydrologique Relativement Homogène Influencent quels processus hydrologiques?