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Hydrologie qu antit ative
II se conclut par un e reflexion sur les possibili tes et les limites act uelles des
modeles plui e-debit , sous la forme d 'un partage illust re de l'exp erience des aute urs.
Une et ude de cas, prop osee en annexe de cet ouvrage, complete ce cha pitre.
II perm et de se familiar iser avec la mise en ceuv re et I'u tili sat ion des modeles
hydrologiqu es pour la pr evision des crues et Ie dim ensionnement d 'ouvrages.
6.1 Les debuts de la modelisation hydrologique
L'histoire de la modelisat ion hydrologiqu e debu t e it la fin des annees 1950
lorsqu 'une equipe de recherc he de l'universit e de Stanford decide de te nter
de const ruire un program me informatique repro duisant ma th ematiquernent les
liens entre les variables hyd roclimatiques : plui e, evapotranspiration potentielle
et debit s d'un bassin versant . Les ordinat eurs multi t aches venaient tout just e
de faire leur appa rit ion sur les campus uni versit aires. En 1962, une premiere
version du SW M (St anford Watershed Model) voyait Ie jour [103]. Qu at re ans
plu s tard, passes les premiers moment s d 'in comprehension et de debar s - notamme nt sur la legitimit e du calage du modele, devenu depui s un e pratiqu e
courante) - une version du modele accornpagnee de son guid e t echnique etait
diffuses [104]. Plus de 10 000 copies de ce premier logiciel ont ete distribu ees
selon son concepteur Norman Crawford, debut de I'engouement des chercheurs
et ingenieurs hydrologues pour la modelisation mathernatique qui ne s'es t pas
dementi depuis.
Ce premier mod ele visait a reproduire de mam ere aussi fidele que possible les echanges entre different s « cornpartiments » du cycle hyd rologiqu e. La
comprehension des phenomenes a l'ceuvre dan s les bassins versa nts a l'echelle
journaliere et infrajournaliere a conduit les concepteurs a identifier huit comparti ment s dan s la version 4 du mod ele (figur e 6.1).
La form e mathematique des relations ent re les variables d 'et at et les flux
d 'entree-sortie de cha que compa rt iment devait s'appuyer, dan s la mesur e du
possible, sur des donnees experiment ales et des considerations theoriques [104] 1.
Conc retement , ce sont des lois simples de vida nge de reser voirs qui ont ete retenues (voir ci-dessous) , Ie ou les valeurs de param etres cont rolan t la cineti que
de vidange de cha que reser voir et ant a determiner lors du calage du mod ele
(chapitre 5). Compte t enu des cont raintes informat iques de l'epoque, Ie mod ele
initi alement propose etait simple: cha que compa rt iment est represent at if d 'un
et at et d 'u n comp ort ement moyen sur I'ensembl e du bassin versan t (modele
« global» ). Cett e simplification implique que les variabl es d 'etat et les para1. Les lois de comport ement et decoulement de l'ea u dan s les milieu x poreu x q ue sont Ie
sol et Ie sous-sol (chapitre 2) et les lois regissant les ecoulements a surface libre (chapit re 3)
condi t ionnent not ammen t fort.ement la form e de ces rela t ion s.
Hydrologie qu antit ative
II se conclut par un e reflexion sur les possibili tes et les limites act uelles des
modeles plui e-debit , sous la forme d 'un partage illust re de l'exp erience des aute urs.
Une et ude de cas, prop osee en annexe de cet ouvrage, complete ce cha pitre.
II perm et de se familiar iser avec la mise en ceuv re et I'u tili sat ion des modeles
hydrologiqu es pour la pr evision des crues et Ie dim ensionnement d 'ouvrages.
6.1 Les debuts de la modelisation hydrologique
L'histoire de la modelisat ion hydrologiqu e debu t e it la fin des annees 1950
lorsqu 'une equipe de recherc he de l'universit e de Stanford decide de te nter
de const ruire un program me informatique repro duisant ma th ematiquernent les
liens entre les variables hyd roclimatiques : plui e, evapotranspiration potentielle
et debit s d'un bassin versant . Les ordinat eurs multi t aches venaient tout just e
de faire leur appa rit ion sur les campus uni versit aires. En 1962, une premiere
version du SW M (St anford Watershed Model) voyait Ie jour [103]. Qu at re ans
plu s tard, passes les premiers moment s d 'in comprehension et de debar s - notamme nt sur la legitimit e du calage du modele, devenu depui s un e pratiqu e
courante) - une version du modele accornpagnee de son guid e t echnique etait
diffuses [104]. Plus de 10 000 copies de ce premier logiciel ont ete distribu ees
selon son concepteur Norman Crawford, debut de I'engouement des chercheurs
et ingenieurs hydrologues pour la modelisation mathernatique qui ne s'es t pas
dementi depuis.
Ce premier mod ele visait a reproduire de mam ere aussi fidele que possible les echanges entre different s « cornpartiments » du cycle hyd rologiqu e. La
comprehension des phenomenes a l'ceuvre dan s les bassins versa nts a l'echelle
journaliere et infrajournaliere a conduit les concepteurs a identifier huit comparti ment s dan s la version 4 du mod ele (figur e 6.1).
La form e mathematique des relations ent re les variables d 'et at et les flux
d 'entree-sortie de cha que compa rt iment devait s'appuyer, dan s la mesur e du
possible, sur des donnees experiment ales et des considerations theoriques [104] 1.
Conc retement , ce sont des lois simples de vida nge de reser voirs qui ont ete retenues (voir ci-dessous) , Ie ou les valeurs de param etres cont rolan t la cineti que
de vidange de cha que reser voir et ant a determiner lors du calage du mod ele
(chapitre 5). Compte t enu des cont raintes informat iques de l'epoque, Ie mod ele
initi alement propose etait simple: cha que compa rt iment est represent at if d 'un
et at et d 'u n comp ort ement moyen sur I'ensembl e du bassin versan t (modele
« global» ). Cett e simplification implique que les variabl es d 'etat et les para1. Les lois de comport ement et decoulement de l'ea u dan s les milieu x poreu x q ue sont Ie
sol et Ie sous-sol (chapitre 2) et les lois regissant les ecoulements a surface libre (chapit re 3)
condi t ionnent not ammen t fort.ement la form e de ces rela t ion s.