Assistance au calage de modèles numériques en hydraulique ... - TEL

CHAPITRE 2 ÉLÉMENTS D’UN MODÈLE NUMÉRIQUE DE RIVIÈREmettent l’accent sur l’importance de disposer d’observations de terrain intérieures audomaine modélisé, pour vérifier la représentation des phénomènes et des processus internes.Cette approche a été reprise par Bates et al. (1998) qui ont réalisé un calagede plusieurs modèles hydrauliques bidimensionnels non seulement à l’aide d’enregistrementsd’hydrogrammes à l’aval du tronçon modélisé – procédure appelée externalvalidation –, mais aussi à l’aide d’enregistrements de niveaux d’eau à l’intérieur du biefmodélisé – procédure identifiée par le terme internal validation. Cette nécessité a étérelevée dans de nombreuses études (voir par exemple Bates et Anderson, 2001; Stewartet al., 1999). Malheureusement, les données hydrométriques internes sont trop souventrares ou inexistantes pour les événements simulés. Cette situation peut ainsi conduire àdes paramétrisations irréalistes, comme le souligne Bates (2004) :Lack of distributed validation data is, therefore, a significant cause of equifinality andleads to a tolerance of the physically unrealistic spatial lumping of parameter values andprocesses.En revanche, de telles données internes peuvent être extrapolées à partir de donnéesqualitatives comme les photographies aériennes, dont nous parlerons plus loin. Nouspouvons enfin noter que les autres types de modèles en hydroinformatique – modèlesblack-box ou grey-box –, qui fournissent seulement des résultats externes au domainemodélisé (voir la section 1.4.3 p. 22), requièrent seulement des données externes pourla phase de calage.Synthèse graphiqueUne synthèse graphique en trois dimensions de ces différents types de données hydrométriquesest présentée sur la figure 2.2, dans un repère (x,t,Q) (figure 2.2(a)) etdans un repère (x,t,z) (figure 2.2(b)). Sur ces deux graphiques, la crue est représentéepar la surface grisée, et les différents types de données hydrométriques par des lignespleines (hydrogramme, limnigramme et ligne d’eau) ou des points (jaugeage et niveaud’eau). Nous avons aussi représenté une laisse de crue par une ligne pleine suivant l’axetemporel, puisque l’instant précis où le niveau maximum a été atteint n’est pas connu.2.4.3 Résultats hydrologiquesUne modélisation hydraulique peut nécessiter une modélisation hydrologique préliminairepour déterminer certaines des données d’entrée à fournir au code, comme desapports du bassin versant intermédiaire, ou encore des hydrogrammes de projet.Apports latérauxLe bassin versant intermédiaire, situé entre l’amont et l’aval de la modélisationhydraulique, peut apporter sa contribution au débit dans la rivière principale. Par lebiais d’une modélisation hydrologique, les hydrogrammes calculés à l’exutoire des sousbassinsversant intermédiaires sont fournis comme entrées du code d’hydraulique. Nousverrons dans le chapitre 6 un exemple d’utilisation de ce type de résultat issu d’une modélisationhydrologique sur le bassin versant de la Lèze.45