Quels apports hydrologiques pour les modèles hydrauliques? Vers ...

Chapitre 2. Présentation de l’échantillon de bassins versants utilisé pour les tests 41Ce chapitre a pour objectif de présenter l’échantillon de bassins versants utilisé dans la suite de nostravaux. Plus précisément, ce chapitre vise à :• justifier le choix d’une démarche de recherche basée sur un large échantillon de bassins versants,• décrire la source et la qualité des données,2.1 Pour ou contre un large échantillon de bassins versants ?tel-00392240, version 1 - 5 Jun 2009Les travaux réalisés en hydrologie au Cemagref d’Antony ont pour caractéristique d’utiliser unéchantillon de bassins versants aussi large et varié que possible (Andréassian et al., 2006). L’originalitéde cette approche, à laquelle nous souscrivons pleinement, mérite d’être soulignée car peude publications adoptent cette démarche. Exploiter un large échantillon de bassins n’est pas anodinen termes de collecte et de traitement de données hydro-météorologiques, il paraît donc importantde justifier ce choix. Nous suivons en cela les principes énoncés par Linsley (1982) : “because almostany model with sufficient free parameters can yield good results when applied to a short sample froma single catchment, effective testing requires that models be tried on many catchments of widelydiffering characteristics, and that each trial cover a period of many years”. L’utilisation de grandséchantillons est recommandée par de nombreux autres hydrologues recensés par Mathevet (2005,page 90).Ce souci de généralisation ne paraît pas attaquable d’un point de vue théorique. Les modèles testéssont placés dans des situations variées qui mettent à l’épreuve les concepts mis en œuvre aussibien que leur implémentation sous forme de codes numériques. Les résultats de ces tests exigeantsfournissent une vision statistique des performances pour les utilisateurs.En pratique, cette approche suscite fréquemment la critique avec deux types d’arguments.L’exploitation de données douteuses : les données hydro-météorologiques sont entachées d’erreurset ne représentent qu’approximativement les grandeurs physiques à quantifier. Le champpluviométrique est ainsi estimé par quelques mesures ponctuelles (les pluviomètres) qui donnentune image grossière de sa variabilité spatiale. Le radar météorologique pourrait résoudre ceproblème mais les erreurs commises sur les lames d’eau rendent son utilisation encore difficileen hydrologie (Kalinga et Gan, 2006). Les débits sont, pour leur part, mesurés indirectementen convertissant les hauteurs d’eau via une courbe empirique (la courbe de tarage) bâtie àpartir d’une série de mesures ponctuelles (les jaugeages). L’existence d’une relation univoqueentre la hauteur et le débit n’est pas toujours assurée, notamment sur les rivières à faiblepente (Shrestha et al., 2007). Enfin, Renouf et al. (2005) soulignent la rareté des jaugeagessur les forts débits qui peut rendre hasardeuse l’extrapolation de la courbe de tarage (Clarke,1999). L’analyse minutieuse des erreurs contenues dans ces différentes données est une tâchelongue et délicate sur un bassin. Elle devient difficilement réalisable à l’échelle d’un grandéchantillon de bassins versants. Dans ces conditions, un large échantillon de bassins versantscontient inévitablement des données dont la qualité peut être jugée comme suspecte. Peut-il