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Y UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES APPLICATIONS REGIONALES 1 2 2 G. Girard , J.P. Fortin , R. Charbonneau L'originalité de ce modèle matriciel. réside en son extrême simplicité de. structure verticale et son application facile à tous les bassins, petits ou grands, quelle que soit leur situation géographique, et enfin, en son exécution très rapide sur calculateur électronique digital. Les auteurs présentent ce modèle appelé "SIM", et les résultats obtenus pour des bassins versants de diverses superficies soumis 2 des climats différents. modèle et des hypothèses rudimentaires admises, ils attirent néanmoins l'attention des hydrologues désireux de développer des modèles concep- tuels, sur une manière simple d'approcher la réalit6 fort complexe du cycle de l'eau danç le sol. Conscients des imperfections de ce ABSTRACT The originality of this distributed parameter mathematical O. R.S.T.O.M. Fonds Documentak6 fu" : 3q63&,...*. -' -\ 1. Directeur de recherches de l'ORSTOM, France. -.I_ 2. Professeur, Centre québécois des Sciences de 1'EauCrste 5 - - - -_
16

UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

Jun 17, 2022

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Page 1: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

Y

UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE

ET QUELQUES APPLICATIONS REGIONALES

1 2 2 G. G i r a r d , J .P . F o r t i n , R. Charbonneau

L ' o r i g i n a l i t é d e ce modèle matriciel. r é s i d e en s o n

extrême s i m p l i c i t é de. s t r u c t u r e v e r t i c a l e e t son a p p l i c a t i o n f a c i l e

à t o u s l e s b a s s i n s , p e t i t s ou grands, q u e l l e que s o i t l e u r s i t u a t i o n

géographique, e t e n f i n , e n son e x é c u t i o n t rès r a p i d e s u r c a l c u l a t e u r

é l e c t r o n i q u e d i g i t a l .

L e s a u t e u r s p r é s e n t e n t ce modèle a p p e l é "SIM", et les

r é s u l t a t s ob tenus pour d e s b a s s i n s v e r s a n t s d e d i v e r s e s s u p e r f i c i e s

soumis 2 d e s climats d i f f é r e n t s .

modèle e t d e s hypothèses r u d i m e n t a i r e s admises , i l s a t t i r e n t néanmoins

l ' a t t e n t i o n d e s hydrologues d é s i r e u x d e déve lopper d e s modèles concep-

t u e l s , s u r une manière s imple d 'approcher l a r é a l i t 6 f o r t complexe du

c y c l e d e l ' eau danç l e so l .

Consc ien ts d e s i m p e r f e c t i o n s d e ce

ABSTRACT

The o r i g i n a l i t y of t h i s d i s t r i b u t e d parameter mathemat ica l

O. R.S.T.O.M. Fonds Documentak6 fu" : 3q63&,...*. -'

- \ 1. D i r e c t e u r d e r e c h e r c h e s d e l'ORSTOM, France . -.I_

2. P r o f e s s e u r , C e n t r e québécois d e s S c i e n c e s d e 1'EauCrste 5 - - - - _

Page 2: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

2.

model resides i n t h e extreme s i m p l i c i t y of i t s ver t ica l s t r u c t u r e ,

i n i t s v e r y e a s y a p p l i c a t i o n t o a l l basins, s m a l l o r l a r g e , r e g a r d l e s s

of t h e i r g e o g r a p h i c a l l o c a t i o n , and a l s o i n t h e s h o r t t i m e r e q u i r e d f o r

i t s e x e c u t i o n on d i g i t a l e l e c t r o n i c computers.

The a u t h o r s p r e s e n t t h i s model, c a l l e d SIM, 'and r e s u l t s

from i t s a p p l i c a t i o n t o b a s i n s of wide ly d i f f e r i n g areas, s u b j e c t t o

q u i t e d i f f e r e n t climates. Conscious of t h e i m p e r f e c t i o n s of t h e

model and of t h e c r u d e hypotheses u n d e r l y i n g i t , t h e a u t h o r s never-

t h e l e s s p o i n t o u t t h e p o t e n t i a l u s e f u l n e s s of SIM t o h y d r o l o g i s t s

i n t e r e s t e d i n deve loping c o n c e p t u a l models, as a means of approximat ing

t h e complex r e a l i t y of t h e w a t e r c y c l e in t h e ground.

HISTORIQUE

L e s modèles a n t é r i e u r s (Charbonneau, 1969; G i r a r d , 1970;

F o r t i n , 1970) que nous avons testés, m o d i f i é s , compliqués p a r a d d i t i o n

d e p r i n c i p e s p l u s ou moins v a l a b l e s , ou b i e n all.égés, é ta ient basés s u r

l e b i l a n de l ' e a u dans l e s o l ; b i l a n t e n u 'a j o u r 'a chacune d e s é t ü p e s

o Ù ce t te eau é t a i t c o n s i d é r é e . L'écoulement c a l c u l é d e v a i t é g a l e r l es

écoulements o b s e r v é s , compte t e n u d e s p e r t e s par' é v a p o t r a n s p i r a t i o n e t

d e l a v a r i a t i o n du s t o c k d 'eau aux d i v e r s d t a g e s r e t e n u s .

r e p r o d u i r e les c r u e s e t les é t i a g e s , e t d e s a t i s f a i r e l ' é v a p o t r a n s p i r a t i o n ,

nous avons é té amenés 2 augmenter l e nombre d e r é s e r v o i r s l i n s a i r e s e n

série, e t 'a i n t r o d u i r e d e s c o e f f i c i e n t s e t d e s s e u i l s i n d i s p e n s a b l e s

d o n t les v a l e u r s r e s t a i e n t d i f f i c i l e m e n t c h i f f r a b l e s pour l e s r é s e r v o i r s

Af in d e mieux

s u p é r i e u r s .

Page 3: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

3 .

Dans ces d i f f é r e n t s modèles f e u l e s les c a r a c t é r i s t i q u e s

du r é s e r v o i r l i n é a i r e d e b a s s e s eaux, avec ses deux o r i f i c e s s i t u é s l ' u n

au-dessus d e l ' a u t r e , é t a i e n t d é t e r m i n é s 2 p a r t i r d e s d é b i t s o b s e r v é s .

En f a i t , l e fonct ionnement d e ce r é s e r v o i r a pu ê t re assimilé 2 c e l u i

d ' u n r é s e r v o i r possédant un s e u l o r i f i c e ;2 écoulement p r o p o r t i o n n e l a u

carré d e l a charge .

v a i t être a u s s i assimilé au fonct ionnement d 'un r é s e r v o i r u n i q u e al imen-

t a n t à d é b i t c o n s t a n t l e r é s e r v o i r d e b a s e e t p r o d u i s a n t au-dessus d ' u n

s e u i l un écoulement p r o p o r t i o n n e l à l a p u i s s a n c e 3 / 2 d e l a charge . Nous

avons donc o p t é pour un modèle très s i m p l i f i é s u r l a ver t ica le , c'est-à-

d i r e , possédant un minimum d e r g s e r v o i r s en si5ri.e t o u t e n c o n s e r v a n t l e

p r i n c i p e d e s r é s e r v o i r s indépendants s i t u é s en p a r a l l è l e pour t en i r compte

d e l a v a r i a t i o n s p a t i a l e des f a c t e u r s c o n d i t i o n n e l s d e f o r m a t i o n d e l'é-

coulement.

D e p l u s , l ' e n s e m b l e d e s r é s e r v o i r s s u p é r i e u r s pou-

CONCEPTION DU MODELE SIPI

L e b a s s i n v e r s a n t l i m i t é 2 l a s t a t i o n de mesure, est

découpé e n un ensemble d e polygones cor respondant 2 l ' a i r e d ' i n f l u e n c e

d e chacun d e s K p o s t e s p luviométr iques a s s o c i é s 'a ce b a s s i n versant .

( f i g 1 -A) . Un nouveau découpage d e ce b a s s i n e n zones " isochrones"

permet d ' o b t e n i r l a matrice c a r a c t ë r i s t i q u e S ( I : J ) d e ce b a s s i n f i x a n t

l a s u p e r f i c i e d e l a parcelle soumise 'a l ' i n f l u e n c e du p luviomètre J e t

i n c l u s e 2 l a zone i sochrone I (Roche, 1967) .

Chaque polygone, ou t o u t e zone d e b a s s i n procédant d ' u n

découpage p r é a l a b l e , e s t ' r e p r é s e n t é p a r un ensemble d e L ou au maximum N

Page 4: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

Poste I - Ø l -

P o s t e 2 Poste J

Apports Liquides

.C>b - I For mat i on I

des I Ecoulemen t s

' 1 A.L. I l-7 F des E

Che m i nem en t r"l - A .VUE D'ENSEMBLE DU

AL'.

F des E

I - - - . MODELE

--

Poste K

-b- - 0 -

- B. GENÈSE DES A P ~ O R T S LIQUIDES - C. FORMATION DES ECOULEMENTS Fig. D . S c h h a du mod63e

Y

i

Page 5: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

.

4 .

r g s e r v o i r s d o n t l a s u p e r f i c i e correspond 3 d e s zones homogsnes du p o i n t

de vue c o u v e r t u r e v g g é t a l e , s t r u c t u r e d e s s o l s , é p a i s s e u r d e l a zone

aérée.

Au temps t , s u r l e contenu en eau W d e chacun d e ces L

r é s e r v o i r s est , successivement , p r é l e v é e d i r e c t e m e n t l ' é v a p o t r a n s p i r a t i o n

E 2. un taux f i x e ou en f o n c t i o n d e l a q u a n t i t é d 'eau t o t a l e q u ' i l c o n t i e n t ,

a j o u t é e l a q u a n t i t é d e s a p p o r t s l i q u i d e s A provenant d e s eaux d e f o n t e

d e n e i g e e t d e s eaux p l u v i a l e s , e t , r e t r a n c h é e l a q u a n t i t é d 'eau d 'écou-

lement g évacuée p a r les deux o r i f i c e s a f f e c t é s 2 chacun d e ces réser-

v o i r s . C e b i l a n p e u t s ' expr imer d e l a f a ç o n s u i v a n t e :

wt-l - E + A - q

Chaque r é s e r v o i r a l i m e n t e d i r e c t e m e n t l e cours d ' e a u a u

moyen d e deux o r i f i c e s : . l ' u n s i t u é 'a l a p a r t i e i n f é r i e u r e , l ' a u t r e au-

d e s s u s d e ce d e r n i e r 5 l a hauteur du s e u i l L,. Chacun de ces r é s e r v o i r s

dont l e contenu r e p r é s e n t e l a h a u t e u r d ' e a u d i s p o n i b l e ou p l u t ô t l a hau-

t e u r d ' e a u m o b i l i s a b l e dans l e s o l , f o u r n i t un écoulement relativement

l en t , s e n s é r e p r é s e n t e r l ' é c o u l e m e n t d e b a s e i s s u d e l a p a r c e l l e S ( 1 , J )

e t q u i est d é f i n i p a r une l o i d e v idange du t y p e ' l a m i n a i r e c ' ' e s t -à -d i re

_--

p r o p o r t i o n n e l l e au carré d e La charge , Cigale dans ce cas à'W.

rement , quand W a une v a l e u r s u p é r i e u r e 2 L,, chacun d e ces r é s e r v o i r s

Temporai-

f o u r n i t un écoulement r a p i d e , a s s imi l é à un r u i s s e l l e m e n t pur ou r e t a r d é

e t d é f i n i p a r une l o i d e v idange du type t u r b u l e n t . C e t Gcoulement es t

p r o p o r t i o n n e l 2 l a puissance 3 / 2 d e l a charge , é g a l e dans ce cas 2

W - L, ( f i g 1-C).

Page 6: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

. . . . 1' , L ' -

, 5.

2/ Nous pouvons donc écrire:

q = K I W W + K2 (W - L,)

o Ù K1 et K2 sont des coefficients dépendant de la perméabilité du s o l ,

de la dimension du bassin et enfin du pas de temps choisi.

I1 est bien certain que cette manière brutale de gérer le

bilan de lieau mobilisable dans le sol, et de mêler dans un réservoir

unique, toute la partie de l'eau disponible heurte l'esprit de tout spé-

cialiste. On aimerait pouvoir séparer et quantifier l'eau sous ses dif-

f érents aspects (eau des' réserves prof ondes , eau 'de la nappe phréatique

eau capillaire suspendue, eau pelliculaire).

Toutefois, au cours de l'élaboration du modèle SIM, nous

avons préféré nous en tenir B un point de vue strictement macroscopique.

La sommation des écoulements issus des,L réservoirs, repré-

sente l'écoulement global fourni par le polygone affect6 au poste pluvio-

métrique J.

2 la valeur des éléments des lignes I de la matrice S ( 1 , J ) pour le poste

pluviométrique J, nous assurons le transport de chacun de.ces écoulements

élémentaires du lieu de sa formation à l'exutoire selon la méthode de

Après redistribution de cet écoulement proportionnellement

l'isochronisme (Roche, 1967) sans prévoir par ailleurs de variation des

.durées d'isochronisme ou d'étalement de l'onde de crue.

L'écoulement global 2 l'exutoire est obtenu par la sommation

directe des écoulements éiémentaires ainsi acheminés.

Page 7: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

6 .

GENESE DES APPORTS LIQUIDES

Sur chacun d e s L ou au maximum N r é s e r v o i r s a f f e c t é s au

p o s t e météoro logique J , les a p p o r t s en eau l i q u i d e s o n t é v a l u é s à

p a r t i r d e s p r é c i p i t a t i o n s l i q u i d e s tombées au p o s t e 3 e t des lames d 'eau

d e f u s i o n ( f i g 1 - B ) .

l a connaissance d e nombreuses v a r i a b l e s (humidi té de l ' a i r , i s o l a t i o n ,

t empéra ture d e l ' a i r ...) e t e x i g e r a i t pour être e x a c t e d e t e n i r compte

d e nombreux e f f e t s ( r é p a r t i t i o n s p a t i a l e du s t o c k d e n e i g e , murissement d e

c e l u i - c i , r e t e n t i o n e n e a u , e x p o s i t i o n , c o u v e r t v é g s t a l ) .

La d é t e r m i n a t i o n d e l a l a m e d ' e a u d e f o n t e demande

P a r s o u c i d e s i m p l i f i c a t i o n , s e u l s o n t é t é r e t e n u :

l a tempéra ture inoyenne d e l ' a i r comme v a r i a b l e s p r i n c i p a l e s : e t l ' é q u i v a l e n t en eau du s t o c k

d e n e i g e ;

comme f a c t e u r p r i n c i p a l : l a c o u v e r t u r e v é g é t a l e ;

comme paramèt res : le s e u i l d e tempéra ture et l e taux d e f o n t e sous ces deux c o u v e r t s ;

A i n s i nous avons procédé à un a u t r e dgcoupage en s u r f a c e

du b a s s i n v e r s a n t , non seulement s e l o n les polygones a f f e c t é s au p o s t e

météorologique J comme précédemment, m a i s éga lement e n deux zones super -

f i c i e l l e s l ' u n e e n t i è r e m e n t r e c o u v e r t e d e f o r ê t s et l ' a u t r e déboisée .

A chacune d e ces zones s o n t a f f e c t é s les t a u x d e f o n t e 0,05 e t 0,06 pou-

ce par degré- jour e t d e s s e u i l s d e tempéra ture de 32 F ( s o l b o i s é )

e t 27 F ( s o l déboisé) q u i permet ten t d ' é v a l u e r l a lame d 'eau p r o d u i t e

s u r chacune d ' e l l e en f o n c t i o n de l a tempéra ture moyenne.

moyenne d e f o n t e s u r l e polygone J est une p o n d é r a t i o n d e s lames c a l c u l é e s

O

O

La lame

Page 8: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

* . t

7.

sur chacune des zones superficielles.

matriciel se prête facilement 2. l'introduction de toutes nouvelles

Cette partie du modële de type ,

variables et facteurs conditionnels de fonte de neige (Charbonneau 1969,

Girard 1970).

EVALUATION DE L ' EVAPOTRANSPIRATION

Tous les modèles déterministes et conceptuels sont basés

sur le bilan de l'eau dans le sol ou bien utilisent un indice d'humidité

variable selon la saison.

piration" représente sous bien des climats un pourcentage très important

des précipitations.

d'apprécier la valeur de l'évapotranspiration potentielle (ETP) et surtout

la valeur de l'évapotranspiration réelle véritable, compromis entre le

pouvoir évaporant de l'atmosphère et les disponibilités en eau du s o l .

Dans ce bilan, le terme "perte par évapotrans-

Or, d'aucuns savent combien il est délicat de tenter

Engagé dans la voie des approximations et des simplifica-

tions nous avons admis que pour un sol donné l'évapotranspiration réelle

demeure égale 'a l'évapotranspiration potentielle tant que le déficit en

eau du s o l n'a pas atteint une certaine valeur, puis elle diminue linéai-

rement ou non en fonction du pourcentage de l'humidité encore disponible.

L'indice servant 'a évaluer ETP est choisi parmi les données dont on

dispose:

- Zvaporation moyenne mensuelle ou journalière du bac de classe "A"

évaporation journalière du bac WRIGHT - - données météorologiques (température-humidité)

Un paramètre de réglage permet d'ajuster les valeurs de l'indice choisi

en vue du calcul de l'évapotranspiration réelle.

Page 9: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

8 .

REMARQUES SUR LA FORMATION DES ECOULEMENTS

I1 est b i e n connu que dans u n b a s s i n v e r s a n t , íl e x i s t e

d e s zones q u i a b s o r b e n t t o u j o u r s l e s p r é c i p i t a t i o n s , q u e l l e s que s o i e n t

l e u r s i n t e n s i t é s ; d ' a u t r e s q u i gorgées temporairement d 'eau deviennent

imperméables; d ' a u t r e s e n c o r e q u i t o u j o u r s soumise à l ' e m p r i s e d e l a

f r a n g e c a p i l l a i r e d 'une nappe peu profonde v o n t r 6 a g i r 2 chaque impuls ion

p luviométr ique .

Dans ces c o n d i t i o n s , íl est i n u t i l e de r e c h e r c h e r l a

p r é c i s i o n s u r une ve r t i ca l e a l o r s q u ' a c t u e l l e m e n t il es t m ê m e quasiment

imposs ib le d e formuler d a n s un p l a n h o r i z o n t a l les écoulements e t l e s

d i v e r s échanges d ' e a u e n t r e ces zones, s a n s p a r l e r d ' a i l l e u r s d e s va-

r i a t i o n s e t d e s i n t e r a c t i o n s d e s écoulements s o u t e r r a i n s . S ' i l e s t

c e r t a i n que l e découpage d e chaque polygone a u maximum e n N r é s e r v o i r s

indépendants dans l ' e s p a c e n e r e p r é s e n t e p a s d i r e c t e m e n t l a réa l i té ,

c e l u i - c i permet d e pouvoir r e p r é s e n t e r l ' a i r e d ' i n f l u e n c e du p o s t e plu-

viométr ique ou météoro logique p a r une série d e zones homogènes du p o i n t

d e v u e d e s c a r a c t é r i s t i q u e s du s o l e t d e mieux s u i v r e l a format ion d e s

écoulements s u r chacune d ' e l l e s . Un semblable découpage a v a i t é t é sug-

g é r é par (KOHLER, 1962) pour déterminer l a v a l e u r d e l ' i n d i c e moyen

d 'humidi té du sol n é c e s s a i r e au c a l c u l du rendement de l ' a v e r s e . Bien

que l e s hypothèses r e t e n u e s ne s o i e n t v a l i d e s que sous c e r t a i n e s condi-

t i o n s , l e modèle appl iqu6 aux d i v e r s b a s s i n s d e s u p e r f i c i e très v a r i a b l e s

e t sous des climats d i f f s r e n t s donne d e s r e p r o d u c t i o n s d e d é b i t f o r t s

encourageantes ( f i g 2, 3 e t 4 ) .

Page 10: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

9.

RESULTATS OBTENUS

A) Bassin versant du réservoir Kénogami (province de Québec, Canada)

a) Caractéristiques de la simulation

superficie du bassin versant: 3290 Km2

pas de temps: 24 heures '

nombre de stations météorologiques: 4

variables: 1. température moyenne journalière de l'air

2. précipitation journalière

nombre de réservoirs: 5 valeurs du seuil Lx O, 3, 5, 7 , 10 pouces

pourcentage de la surface 10, 15, 15, 15, 45%

b) Précision des résultats

Pour les six années d'observation de 1964 2 1969, les débits maxima

sont reproduits 2 +16, - 55, $1, -13, -16, b.18W et les volumes

annuels d'écoulement évalués 'a 6%. Le critère d'évaluation

quantitative des résultats (Nash, 1969) prend les valeurs suí- 1

vantes: 81, 71, 83, 70, 67 et 85% pour les six années simulées

successivement. La figure 2 pennet d'apprécier la simulation de

l'hydrogramme pour l'année 1964.

B) Bassin versant des eaux-volées (province de Québec- Canada)

a) Caractéristiques de la simulation

2 superficie du bassin versant: 3,93 Km

pas de temps: 1. heure

La valeur di critère C est calculée selon l'équation sui

2 2 C = 1 - ( I ( Q , - Q,) / ,E (Qo - Go) 1

- ou Qo, Q, et Qc sont respectivement les débits observé,

rante:

moyen et calcul6 -

, I. . -~

Page 11: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

I . '

'9 Debit observa Dibit calcul6

-~ ~. .. . . . .. . . . . . . . . .. .

oT---" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -.-.- I I I Moi . I Juin I Juillet AoÛ1 I Septembre Octobre ' l I Novembro I Dicembro Fhvrior Mars Avril

I24 Debit observa Dibit calcul6

-~ ~. .. . . . .. . . . . . . . . .. .

@ Ist5

-W ..._ -

Fig.4. D6bita moyens quotidiens &lo Nam Mun 6 Pak Mun enThailonde.

I i

Page 12: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

10.

nombre d e s t a t i o n s p luviométr iques : 1

v a r i a b l e s : 1. p r é c i p i t a t i o n h o r a i r e

2. é v a p o r a t i o n journa ' l i è re du Bac WRIGHT

nombre d e r é s e r v o i r s : 5 v a l e u r d e L, O, 3 , 5 , 7 , 9 pouces

pourcentage de l a s u r f a c e 10, 1 5 , 15, 15, 45%

b) P r é c i s i o n d e s r é s u l t a t s

Sur une p é r i o d e d ' o b s e r v a t i o n de 38 j o u r s ( f i g 3) l e m ê m e cr i tère

d e r e p r o d u c t i o n est d e 95%. D ' a u t r e s essais s u r d e s p é r i o d e s d i f f é -

r e n t e s non r e p r o d u i t e s i c i , o n t c o n d u i t 2 d e s r é s u l t a t s similaires.

C) Bass in v e r s a n t d e l a Nam Mum 2 Pak Nune (Thai lande)

a ) C a r a c t é r i s t i q u e s d e l a s i m u l a t i o n

s u p e r f i c i e du b a s s i n versant: 114000 Km2

pas d e temps: 24 h e u r e s

nombre d e s t a t i o n s p luviométr iques : 49

v a r i a b l e s : 1. p r é c i p i t a t i o n j o u r n a l i è r e

2. é v a p o r a t i o n , m e n s u e l l e moyenne d 'un s e u l bac

d e classe "A"

nombre d e r é s e r v o i r s : 2 pourcentage d e l a s u r f a c e 30 e t 70%

Pour ce b a s s i n versant, il a é t é t e n u compte d e l 'homogénéi t6 d e s carac-

t é r i s t i q u e s géographiques p r i n c i p a l e s ( r i z i è r e , f o r ê t , savane) d e s zones po-

l y g o n a l e s a f f e c t é e s au p1uvicnG t re J. Pour chaque regroupement d e ces

zones homogènes l e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e deux r é s e r v o i r s d é c r o i s s a i e n t

s e l o n l ' o r d r e d e s c a r a c t é r i s t i q u e s géographiques i n d i q u é s .

b) P r é c i s i o n d e s r é s u l t a t s

Pour t r o i s données de r e p r o d u c t i o n d e s d é b i t s , les e r r e u r s s u r

Page 13: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

20

15

o - - I __ - - - - - - __ - - - - - - - - - - - - - --T - - - - - - - y - - - - - - -. -. -. -. -,-.-.-. - I I ' Juillet ' AoGt Novembre I D6cembrr Octobre I ' Septembre ' i Fhvrier ' Mors ' Avril Moi Juin Jon Y i er

Fiq.2. Dabits moyens quotidians pour le bassi? du rbwvoir K&noqOmi an 1964.

4 0-1 !

2 30

25

n

n

Fig. 3. DBbits horaires pour le bossin du ruisseau des Eaux-volhes du 25 juillet ou 31 OoÛt 1966.

Page 14: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

l es maxima a n n u e l s 8580, 3720 e t 1120 m'/sec f u r e n t

respec t ivement d e -14; 38; 60% e t celles s u r l ' é c o u -

lement a n n u e l d e 5; 10; 4%.

Les v a l e u r s extrêmes p o n c t u e l l e s d e l a p r é c i p i t a t i o n t o t a l e

a n n u e l l e s o n t pour une m ê m e année d e 900 et 2500 mm et ce l le

d e l a lame d 'eau s t o c k é e dans l e s r i z i è r e s est en moyenne

d e 200 mm.

modèle e t son e f f i c a c i t é 2 p r e n d r e en compte l e s v a r i a t i o n s

s p a t i a l e s e t t e m p o r e l l e s d e s v a r i a b l e s ( p r é c i p i t a t i o n s ) e t

l e s f a c t e u r s c o n d i t o n n e l s , d e l ' é c o u l e m e n t ( v g g é t a t i o n ,

s tockage d ' e a u ) .

Nous pouvons donc c o n s t a t e r l a s o u p l e s s e d e ce

CONCLUSION

L e s r é s u l t a t s ob tenus avec ce modèle hydrométéorologique

pour une gamme d e b a s s i n s v e r s a n t s ( 3 , 9 Km2 2 114,000 Km ) s i t u é s s o u s

d e s climats d i f f é r e n t s , b i e n q u ' i l s s o i e n t e n t a c h é s d ' e r r e u r s , montrent

les p o s s i b i l i t é s et d ' a d a p t a b i l i t é d e ce modèle 2 r e p r o d u i r e l es d é b i t s

d e s c o u r s d ' e a u i s s u s d e zones possédant d e s c a r a c t é r i s t i q u e s physiques

2

variées.

Du t y p e matr ic ie l , ce modèle d é t e r m i n i s t e se p r ê t e 2

l ' a n a l y s e des composantes. Il a permis aux a u t e u r s d e d g t e c t e r les

f a c t e u r s i m p o r t a n t s du p r o c e s s u s d e format ion p u i s l ' é c o u l e m e n t d e s

eaux et les f a i b l e s s e s m ê m e du modèle.

Pour mieux comprendre l e comportement d ' u n b a s s i n

versant, il est i n d i s p e n s a b l e d e pouvoir t rava i l le r s u r une longue

p é r i o d e c o n t i n u e , m a i s s u r t o u t d ' 6 v a l u e r 2 p a r t i r d e s Gquat ions 6ner-

Page 15: UN MODELE HYDROMETEOROLOGIOUE SIMPLIFIE ET QUELQUES ...

12 .

g é t i q u e s l ' é v a p o t r a n s p i r a t i o n p o t e n t i e l l e , p u i s l ' é v a p o t r a n s p i r a t i o n

réelle compte tenu d e s d i s p o n i b i l i t é s en eau du s o l , et , d ' a m é l i o r e r

l a f o n c t i o n cheminement d e l ' e a u dans l e r é s e a u hydrographique .

T o u t e f o i s , l a q u a l i t é e t l a q u a n t i t é des v a r i a b l e s hydro-

météoro logiques d i s p o n i b l e s a i n s i que l e u r n o n - r e p r é s e n t a t i v i t é

s p a t i a l e engendrent d e s e r r e u r s de r e p r o d u c t i o n des d é b i t s (qharbonneau,

1971) e t i n f l u e n c e n t les v a l e u r s t r o u v é e s pour c e r t a i n s pa ramè t re s ,

a u s s i l ' e x t r ê m e prudence c o n d u i r a i t les a u t e u r s 2 r e c h e r c h e r une

r e p r o d u c t i o n s t a t i s t i q u e m e n t v a l a b l e .

I3 I BL I OGRAP H I E

CHARBONNEAU, R. 1969

Modèle mathématique de c r u e s dues 2 la f o n t e d e l a ne ige . L e n a t u r a l i s t e canad ien , no. 96

CJIARBONNEAU, R., FORTIN, J .P . , GIRARD, G . 1971

P r é c i s i o n et s e n s i b i l i t g des modèles pa ramé t r iques . Huit ième symposium canadien s u r l ' h y d r o l o g i e , Québec 26, 27 m a i 1971

I

FORTIN, J.P., GIRARD, G. 1970

Modèle b u d g é t a i r e d e c r u e e s t i v a l e M i n i s t è r e des R ichesses n a t u r e l l e s du Québec, pub. H-12

GIRARD, G. 1970

Un modèle mathématique pour c r u e s de f o n t e d e n e i g e et son a p p l i c a t i o n au Québec. C a h i e r s ORSTOM, s é r i e hydro log ie , Vol . VIT, no 1

KOHLER ET RICHARDS 1962

M u l t i c a p a c i t y b a s i n account ing f o r p r e d i c t i n g r u n o f f from s torm p r e c i p i t a t i o n . J o u r n a l of Geophysical Research, v o l 67 no. 1 3 , .

NASH, J . E . 1969

A c o u r s e of l e c t u r e s on p a r a m e t r i c o r a n a l y t i c a l hydrology. Great Lakes I n s t i t u t e . U n i v e r s i t y of Toronto , p . 238 , l e c t u r e no 1 2

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13.

ROCHE, M., SLIVITZKY, M. 1967

Modèle mathématique pour une c r u e d e f o n t e de n e i g e . Cah ie r s ORSTOM, sér ie hydro logie V o l . I V , no. 1