Code ÉROS v.4.0 : Description succincte du fonctionnement et des
Contents
1. Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et O si des param tres es Des SN au HT 7 f Note technique hab 2 7 7 7 NT EAU 2005 04 r Octobre 2005 Dominique THI RY Avec la collaboration de Michel NORMAND E bra pour une Terre durable Synth se L e code de calcul ROS Ensemble de Rivi res Organis es en Sous bassins permet la mod lisation des d bits de bassins versants h t rog nes par une grappe de mod les hydrologiques globaux embo t s mod lisant chacun un sous bassin versant Le code de calcul qui fonctionne au pas de temps journalier pentadaire 5 jours d cadaire ou mensuel met en uvre dans chaque sous bassin un sch ma hydrologique GARDENIA Roche et Thi ry 1984 Thi ry 1988 2003 2004c ou GR4 Edijatno et Michel 1989 qui r alise une s paration non lin aire entre ruissellement et infiltration Chaque sous bassin a ses param tres propres et ventuellement ses propres s ries climatiques pr cipitations ETP Il est ainsi possible de simuler des bassins h t rog nes diff rentes occupations du sol diff rents taux de ruissellement et donc de recharge des aquif res et ou soumis des conditions climatiques diff renci es pr cipitations et vapotranspiration Il est possible de prendre en compte des exportations pr l vements ou importations injections de d bits modul es dans le temps en rivi re ou en nappe dans chaque sous bassin Il est galement p2. bits observ s et donc d un fichier d observations 3 1 7 Pas de Temps des donn es 0 Jours 1 pentades 2 D cades 3 Mois Les donn es hydroclimatiques doivent tre r guli rement espac es selon un pas de temps constant Quatre pas de temps sont possibles 0 Pas de temps journalier 1 Pas de temps pentadaire 5 jours 2 Pas de temps d cadaire 10 jours 3 Pas de temps mensuel Dans l exemple pr sent le pas de temps est pentadaire L utilisateur se reportera la notice d utilisation du code GARD NIA Thi ry 2003 pour la description des pas de temps en particulier pentadaire et d cadaires et pour la forme des fichiers pour chacun des pas de temps Contrairement au code GARD NIA le pas de temps doit tre identique pour toutes les s ries de donn es hydroclimatiques pluies ETP Pr l vements d bits 3 1 8 Format des donn es 0 S quentiel 1 Annuaire 2 Libre 3 Excel Ce param tre pr cise sous quelle forme apparaissent les donn es dans les fichiers hydroclimatiques et les fichiers de d bits Voir la notice d utilisation du code GARD NIA 0 Format s quentiel ce format n existe pas pour le pas de temps journalier Il est alors remplac par le format annuaire Pour les donn es mensuelles le format s quentiel est identique au format annuaire 1 Format annuaire 2 Format libre 3 Format Excel Les formats s quentiel ou annuaire ont l avantage d tre sous forme de t
3. la date d mission de la pr vision Dans le mod le EROS v 4 0 contrairement au mod le GARDENIA cette correction est r alis e par un simple d calage des s ries pr vues apr s la date d mission de la pr vision Il n est pas toujours opportun de d caler totalement les s ries calcul es Dans l exemple pr sent le r ajustement c est dire la correction par translation est r alis avec un coefficient 0 5 c est dire 50 3 2 Param tres G n raux de la simulation suite dition dessin O Sauvegarde sur Fichier de la Pluie Efficace 1 0ui 1 Sauvegarde sur Fichier des D bits calcul s 1 Oui 2 Aussi Pr l vements O dition sur listing du Bilan Mensuel 0 Non 1 Oui 1 Dessin des Simulations 0 Non 1 Oui 2 Aussi des Pr l vements O dition sur listing des donn es hydro climatiques 1 Oui O Listing 0 1 Oui 1 All g 2 Quasi supprim 0O Pond ration des carts 0 1 quipond ration 2 tiages pr domin O Poids pour R gression Born Ridge Def 0 450 Nombre de simulations pour le calage des param tres 3 2 1 Sauvegarde sur Fichier de la Pluie Efficace 1 Oui Choix 0 Pas de sauvegarde 1 Sauvegarde sur Fichier de la Pluie Efficace calcul e 3 2 2 Sauvegarde sur Fichier des D bits calcul s 1 Oui 2 Aussi Pr l vem Choix 0 Pas de sauvegarde 1 Sauvegarde sur Fichier des D bits calcul s 2 Sauvegarde aussi des pr l vements calcul
4. s 3 2 3 dition sur listing du Bilan Mensuel 0 Non 1 Oui Choix 0 Pas d dition des d bits mensuels 1 Sauvegarde sur listing des bilans mensuels calcul s 3 2 4 Dessin des Simulations 0 Non 1 Oui 2 Aussi des Pr l vements Choix 0 Pas de dessin 1 Dessin l cran des d bits simul s et observ s avec possibilit d exportation des dessins 2 Dessin galement des pr l vements Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 10 26 3 2 5 dition sur listing des donn es hydro climatiques 1 Oui Choix 0 Pas d dition des donn es hydroclimatiques lues 1 Edition sur listing de contr le des donn es hydroclimatiques lues 3 2 6 Listing 0 1 Oui 1 All g 2 Quasi supprim Choix 0 1 G n ration d un listing de contr le 1 Listing de contr le all g 2 Listing de contr le quasiment supprim 3 2 7 Pond ration des carts 0 1 quipond rat 2 tiages pr domin Choix 0 1 qui pond ration des carts de simulation Tous les carts de simulation ont la m me importance dans le processus de calage automatique 2 Pond ration des carts de simulation donnant davantage d importance aux tiages Le calage est alors davantage focalis sur les tiages 3 2 8 Poids pour R gression Born e Ridge Def 0 C est un poids de r gularisation qui permet de faire une r gression born e ou Ridge Regressio
5. CR PN e PNG 1 CR PN Les deux hydrogrammes unitaires HUR et HUG font intervenir un m me param tre TH qui est une dur e caract ristique 3 1 Hydrogramme unitaire pour la percolation vers le r servoir gravitaire Soit TH la dur e caract ristique l hydrogramme unitaire de percolation a pour quation e HUG t 3 t TH pour t lt TH e HUG t 0 pour t gt TH Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 23 26 Hydrogramme de percolation Fig 4 Hydrogramme unitaire de percolation 3 2 Hydrogramme unitaire du ruissellement L hydrogramme unitaire de ruissellement a pour quation e HUR 1 5 t TH pour t lt TH e HUR t 1 5 2 TH t TH soit le sym trique pour TH lt t lt 2 TH e HUG t 0 pour t gt 2 TH Hydrogramme de ruissellement Fig 5 Hydrogramme unitaire de ruissellement On remarque que l hydrogramme de ruissellement HUG est sym trique Il est compos de 2 parties de m mes formes que HUG mais divis es par 2 car sa dur e est deux fois plus longue 4 Fonctionnement du r servoir gravitaire G On admet que la vidange du r servoir G est fonction de son niveau G la puissance 5 e dG dt qG a G a tant une constante de dimension L T En int grant cette loi de vidange sur la dur e DT du pas de temps on obtient en notant G le niveau en d but de pas de temps GF le niveau en fin de pas de temps Code ROS v 4 0 Descript
6. amont aval Chaque sous bassin peut avoir 0 1 ou 2 sous bassins amont Pour chaque sous bassin on d finit les num ros des ventuels 1 ou 2 sous bassins amonts Par exemple Si le sous bassin n 4 de superficie S a les sous bassins 7 et 10 en son amont Le d bit l exutoire du sous bassin n 4 sera la somme des d bits laval des sous bassins 7 et 10 augment e du d bit r sultant des pr cipitations sur la surface S du sous bassin n 4 On peut d finir des sous bassins comme tant uniquement des points de jonction De tels sous bassins n ont pas de superficie et ne re oivent pas de pr cipitations Leurs param tres hydrologiques qui apparaissent sur le fichier par conformit sont fictifs et n ont pas d influence Pr l vements Dans chaque sous bassin on peut affecter une s rie de pr l vements d bits n gatifs ou d injections d bits positifs Ces pr l vements ou injections ventuels peuvent tre introduit au choix en rivi re laval du sous bassin ou bien dans la nappe Quand les pr l vements d bits n gatifs sont introduits en rivi re le code de calcul ne permettra pas d obtenir un d bit n gatif l aval du sous bassin Il sera donc Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 13 26 conduit diminuer les pr l vements demand s s ils ne peuvent pas tre assur s par le cours d eau Quand les pr l vements sont introduits dans la nappe les d
7. bits seront pr lev s dans le r servoir souterrain du sous bassin dans la limite du volume d eau dans ce r servoir Un pr l vement en nappe sous entend donc un pr l vement r partit uniform ment sur toute la superficie du bassin ce qui reste relativement th orique Les param tres hydrologiques de chaque bassin peuvent avoir les propri t s suivantes a Chaque param tre hydrologiques peut tre optimis ou pas a Chaque param tre peut tre contraint avoir la m me valeur que celle d un autre bassin Par exemple dans l exemple ci dessous la valeur initiale de la r serve utile est gale 80 mm cette valeur sera optimis e La valeur optimis e sera identique celle de la r serve utile du bassin n 3 Ceci est particuli rement utile d une part pour r duire le nombre de param tres optimiser et d autre part pour favoriser la robustesse et la stabilit du calage 80 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 1 0Optimisation de ce param tre 3 Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Pour contraindre un param tre du bassin n N2 avoir une valeur identique celle du bassin n N1 il faut respecter les r gles suivantes a N2 doit tre sup rieur N1 c est dire que la r serve utile du bassin n 5 peut tre contrainte tre gale celle du bassin n 3 mais il n est pas permis de contraindre la r serve utile du bassin n 3 tre gale
8. celle du bassin n5 a ll n est pas n cessaire de mettre la valeur initiale du bassin N2 identique celle du bassin N1 car ce sera fait automatiquement a Sile param tre du bassin N1 est optimiser il n est pas n cessaire de demander d optimiser celui du bassin N2 car ce sera fait automatiquement a Sile param tre du bassin N1 n est pas optimiser et que le param tre du bassin N2 est contraint lui tre gal N2 ne sera pas optimis m me si on demande l optimisation du param tre N2 Exemples a Exi Bassin n 3 80 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Bassin n 5 120 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 0 Optimisation de ce param tre 3 Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 La r serve utile du bassin n5 sera gale 80 mm a Ex2 Bassin n 3 80 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 1 0ptimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Bassin n 5 120 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 0 Optimisation de ce param tre 3 Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 14 26 gt La valeur commune des bassins 3 et 5 sera optimis e avec 80
9. en Amont 1 Point d Observations du D bit et d dition 1 Oui 0 Non 1 Point d dition du D bit de Pluies Efficaces 1 Oui 0 Non 1 Pompage dans le bassin 1 en Rivi re 2 en Nappe 0 Non 0 Pluie Efficace Annuelle Moyenne pour D marrage mm an 3 5 1 1 Superficie l mentaire du Sous bassin km2 C est la superficie en km du sous bassin En fait c est la superficie ajouter aux superficies des ventuels sous basins amont pour obtenir la superficie du sous bassin Dans l exemple pr sent du bassin de Frignicourt la superficie totale est gale 3338 km et les superficies des 2 sous bassins amont sont gales 2364 et 480 km On introduit donc la valeur 494 km qui est le compl ment 2364 et 480 pour obtenir 3338 km 3 5 1 2 Optimisation de la Superficie Choix 0 Pas d optimisation de la superficie 1 Optimisation de la superficie Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 15 26 Il est possible d optimiser la superficie du sous bassin quand elle est mal connue ce qui peut parfois tre le cas dans le cas de d bits de sources On peut galement tre amen optimiser la superficie quand on cherche d terminer quelle est la superficie concern e par un poste pluviom trique donn 3 5 1 3 Point de Jonction Uniquement 0 Non 1 Pas de donn es climato Choix 0 Cas g n ral d un sous bassin r el 1 Uniquement un point de jonction pas de bil
10. mm pour valeur initiale a Ex3 Bassin n 3 80 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Bassin n 5 120 Capacit de la R serve Superficiell R serve utile mm 1 0ptimisation de ce param tre 3 Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 gt La valeur commune des bassins 3 et 5 sera gale 80 mm Elle ne sera pas optimis e a Exd Bassin n 3 80 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 0 Optimisation de ce param tre 5 Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Bassin n 5 120 Capacit de la R serve Superficiell R serve utile mm 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 gt Incorrect Dans le code de calcul ROS 4 0 les limites maximales suivantes doivent tre respect es e 61 sous bassins e 51 sous bassins avec des observations de d bits e 30 param tres optimisables simultan ment 3 5 1 Description des param tres de r seau xxx Param tres 1 2 du Bassin 3 Compl ment_Frignicourt 494 0 Superficie l mentaire du Sous bassin km2 0 0ptimisation de la Superficie 0 Point de Jonction Uniquement 0 Non 1 Pas de donn es climato i Num ro du Bassin Amont n 1 0 Pas de Bassin en Amont 2 Num ro du Bassin Amont n 2 0 Pas de Bassin
11. ou pentadaire mais sont g n ralement moins marqu es au pas de temps mensuel Param tres pour une pr vision Les 6 param tres suivants sont utilis s uniquement pour l mission d une pr vision Les principes g n raux de l mission d une pr vision sont proches de ceux utilis s dans le code GARD NIA d crit par Thi ry 2004a 2004b 40 Nombre d Ann es de donn es pour Pr vision 1 Pr vision avec sc narios de pluie 0 Non 1 Oui 0 Jour mission de la pr vision 1 31 Si Observations journali res 12 Mois ou Num ro du pas de temps d mission de la Pr vision 54 Port e de la Pr vision Nombre de pas temps 0 5 Coefficient de R ajustement 0 1 conseill 1 3 1 10 Nombre d Ann es de donn es pour Pr vision Ce nombre d ann es de pr visions est le nombre d ann es de donn es du fichier de pluies pour les pr visions A partir de la date d mission de la pr vision un sc nario d volution sera calcul en utilisant successivement les donn es de pluies de chacune de ces ann es de pluies pour les pr visions Si ce nombre d ann es est gal 0 Il n y aura pas de pr vision Dans l exemple pr sent il y a 40 ann es de pluies pour la pr vision 3 1 11 Pr vision avec sc narios de pluie 0 Non 1 Oui Choix 0 Pas de pr vision 1 Pr vision avec des sc narios de pluie 3 1 12 Jour d mission de la pr vision 1 31 Si Observations journali res Ce param tre qui
12. servoir Eau Gravit B mm 3 4 Param tres de l exutoire 7 Num ro du Bassin Amont n 1 0 Pas de Bassin en Amont O Num ro du Bassin Amont n 2 0 Pas de Bassin en Amont 0 Point d Observations du D bit 1 0Oui 0 Non L exutoire unique du syst me de sous bassins peut tre d fini de plusieurs fa ons e Soit on ne pr cise pas d exutoire c est alors le bassin le plus aval condition qu il soit unique qui est l exutoire par d faut e Soit on pr cise un point comme tant l exutoire ce point peut avoir au choix 1 ou 2 sous bassin en amont S il y a un seul sous bassin en amont le d bit l exutoire sera identique au d bit l aval de ce sous bassin S il y a 2 sous bassin l amont le d bit l exutoire sera la somme des d bits laval des 2 sous bassins Si on pr cise que l exutoire est un point d observations de d bits les ventuels d bits observ s de l exutoire seront plac s en premier dans le fichier des d bits observ s En r sum dans un sch ma tr s simple avec 2 bassins n 1 et n 2 on peut avoir les configurations suivantes e Les bassins n 1 et n 2 sont en s rie L exutoire est laval du bassin n 2 Il n y a pas besoin de d finir d exutoire Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 12 26 e Les d bits des bassins n 1 et n 2 se rejoignent pour former le d bit l exutoire On d finit alors l exutoire de la mani
13. syst me complexe par exemple l chelle r gionale Le code de calcul EROS permet d une part de mod liser des bassins versants h t rog nes et d autre part de pr voir l influence d am nagements hydrauliques barrages d rivations pr l vements etc Une fois cal le mod le EROS peut tre utilis en simulation pour une extension de donn es pour une simulation de sc narios et comme pour la version 6 5 de GARDENIA pour l mission de pr visions Il est ainsi possible de prolonger une s rie de d bits observ s jusqu une certaine date partir de sc narios de pr cipitations pr visionnels pour les semaines ou mois futurs notamment en tiage Cependant EROS V 4 0 ayant une structure plus complexe met en oeuvre un sch ma de pr vision moins labor que celui de GARDENIA Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 4 26 Comme pour le mod le global GARD NIA le calage est automatique Le nombre de param tres par bassin l mentaire est relativement faible ce qui lui conf re une certaine simplicit et robustesse Il offre la possibilit d galer des param tres de deux voire plus bassins l mentaires ce qui permet de r duire le nombre total de param tres une fonctionnalit bien utile lorsque le nombre de sous bassins simuler est lev 2 Les tapes de la mod lisation La mis en uvre du code de calcul EROS comporte les tapes suivantes e Analys
14. 1 0ptimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Pour une d finition pr cise des param tres hydrologiques du sch ma GARD NIA le lecteur peut se reporter au manuel d utilisation du logiciel GARDENIA v 6 0 3 5 2 1 Temps de demi Mont e mois Temps de demi mont e du r servoir souterrain exprim en mois C est le temps de demi percolation du r servoir interm diaire vers le r servoir souterrain Sa valeur est souvent de l ordre de 0 5 3 mois 3 5 22 Temps de demi Tarissement mois Temps de demi tarissement du r servoir souterrain exprim en mois Sa valeur est souvent de l ordre de 3 7 mois ou davantage pour des sources 3 5 2 3 Capacit d absorption en mm Pluie maximale qui peut tre absorb e par le sol en un pas de temps L exc dent ruisselle instantan ment En g n ral il ny a pas de ruissellement instantan il faut donc donner une grande valeur ce param tre de l ordre de 500 mm et ne pas l optimiser Il faut galement donner la borne maximale de ce param tre une valeur de l ordre de 500 mm 3 5 2 4 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm Capacit du r servoir superficiel ou r serve disponible pour l vapotranspiration exprim e en mm Les valeurs courantes sont souvent de l ordre de 70 130 mm 3 5 2 5 Coefficient Correcteur global de Pluie Coefficient d
15. 6 Donn es Mode CALAGE Mode PREVISION Fichier des PLUIE plu na Fichier des PLUE pu PARAMETRES de Fichier COMMANDE PARAMETRES de calage rer pr vision ETP etp ros S D bits d ECHANGE pom ES de DEBIT observ deb ES T Logiciel EROS TT Listing des RESULTATS txt Een des d bits Le z Foren et calcul s Debit observe calcul s et DEBITS calcul s out pr visions raphique des d bits R sultats des PLUIES EFFICACES calcul es d change observ s et simulations Out calcul s PARAMETRES ajust s Graphi Excel ParaEROS out TARQUEExCE Figure 2 Organisation des fichiers pour le calage et la pr vision avec le mod le hydrologique global spatialis EROS Le fichier des param tres est organis en paragraphes ind pendants Param tres g n raux de la simulation Param tres g n raux suite dition dessin Bornes des Param tres Param tres de l exutoire Puis pour chaque sous bassin Sur le Param tres hydrologiques 1 2 du Bassin n n Param tres hydrologiques 2 2 du Bassin n n fichier des param tres le code habituel suivant a t adopt pour les param tres de choix oui non 0 non 1 oui Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 6 26 3 1 Param tres G n raux de la simulation 25 Nombre d Ann es civiles 1979 Num ro de la premi re Ann 6 Nombre d Ann es de D marrag O Dernier pas de temps obs
16. Temps de demi Tarissement mois Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 11 26 Mini Capacit d Absorption en mm 500 Maxi Capacit d Absorption en mm Mini Capacit de la R serve Superficiell R serve Utile mm 300 Maxi Capacit de la R serve Superficielle R serve Utile mm Mini Coefficient Correcteur global de Pluie Maxi Coefficient Correcteur global de Pluie 15 Mini Coefficient Correcteur global d ETP 15 Maxi Coefficient Correcteur global d ETP Mini Hauteur d eau Ruissellement Percolation mm 2000 Maxi Hauteur d eau Ruissellement Percolation mm 3 3 2 Bornes avec le sch ma GR4 Exemple des bornes avec le sch ma GR4 0 1 Mini Temps D croissance Hydrogrammes C jour 14 Maxi Temps D croissance Hydrogrammes C jour 1 Mini chang Externe gt R servoir Gravit D mm 1 Maxi chang Externe gt R servoir Gravit D mm 1 3 Mini Coefficient de Ruissellement d f 10 S 90 Maxi Coefficient de Ruissellement d f 105 S 0 1 Mini Capacit de la R serve Superficiell A mm 1000 Maxi Capacit de la R serve Superficiell A mm 15 Mini Coefficient Correcteur global de Pluie 15 Maxi Coefficient Correcteur global de Pluie 15 Mini Coefficient Correcteur global d ETP 15 Maxi Coefficient Correcteur global d ETP 0 1 Mini Capacit R servoir Eau Gravit B mm 1000 Maxi Capacit R
17. ableaux compacts et faciles interpr ter mais ils sont format s c est dire qu il faut respecter la position des valeurs 8 caract res par valeur La mise en forme des donn es se fait avec le logiciel SHALIMAR v 3 6b Thi ry 2004 Le format Excel sous forme de 2 colonnes Date en clair Valeur peut tre facilement export partir d un fichier EXCEL mais il est beaucoup moins compact Il contient en effet 365 ou 366 lignes par an Avec le logiciel SHALIMAR il est possible de mettre en forme directement les donn es hydroclimatiques ou de d bits selon un des 4 formats propos s partir des formats des bases de donn es courantes Format Climath que ou Format SANDRE de M t o France Format Banque HYDRO pour les d bits Dans l exemple pr sent c est le format s quentiel qui est utilis 3 1 9 Sch ma de calcul 0 GARDENIA 1 GR4 Choix 0 Sch ma GARD NIA 1 Sch ma GR4 Selon le cas ou l objectif recherch un sch ma ou l autre peut permettre une meilleure simulation II convient cependant de noter que le sch ma GR4 ne permet g n ralement pas d interpr ter une d composition des d bits en une composante superficielle rapide et une composante souterraine lente Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 8 26 Les diff rences entre ces 2 sch mas apparaissent surtout pour les simulations pas de temps fins journalier
18. an hydroclimatique pas de donn es hydroclimatiques dans les fichiers pour ce bassin 3 5 1 4 Num ro du Bassin Amont n 1 0 Pas de Bassin en Amont C est le num ro d ordre de l ventuel premier sous bassin amont n 0 s il n y a pas de sous bassin amont 3 5 1 5 Num ro du Bassin Amont n 2 0 Pas de Bassin en Amont C est le num ro d ordre de l ventuel deuxi me sous bassin amont n 0 s il ny a pas de deuxi me sous bassin amont 3 5 1 6 Point d Observations du D bit et d dition 1 Oui 0 Non Choix 0 Pas de donn es d observations de d bits l aval de ce sous bassin Il n y aura donc pas de donn es de d bits pour ce bassin dans le fichier des d bits observ s 1 Il y a des donn es d observations de d bits pour ce sous bassin Les donn s de d bits simul s seront dit s sur fichier 3 5 1 7 Point d dition du D bit de Pluies Efficaces 1 Oui 0 Non Choix 0 Pas d dition sur fichier des d bits simul s ni des pluies efficaces calcul es s il y a des d bits observ s les d bits simul s seront cependant dit s 1 Edition sur fichier des d bits simul s et des pluies efficaces calcul es 3 5 1 8 Pompage dans le bassin 1 en Rivi re 2 en Nappe 0 Non Choix 0 Pas de pr l vements injection de d bits dans ce sous bassin 1 Pr l vements ou injection de d bits l exutoire de ce sous bassin 2 Pr l vements ou injection de d bits dans la nappe de ce sous b
19. assin 3 5 1 9 Pluie Efficace Annuelle Moyenne pour D marrage mm an C est la valeur de la pluie efficace annuelle moyenne en mm an Cette valeur est utilis e pour initialiser les r servoirs du mod le pour ce sous bassin en d but de calcul Si on laisse la valeur gale 0 les r servoirs sont initialis s 0 Cette valeur n est pas prise en compte avec le sch ma hydrologique GR4 3 5 2 Description des param tres hydrologiques du sch ma GARD NIA 0 5 Temps de demi Mont e mois 1 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 6 0 Temps de demi Tarissement mois 1 0Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 500 Capacit d absorption en mm Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 16 26 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 90 Capacit de la R serve Superficielle R serve utile mm 1 0ptimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 0O Coefficient Correcteur global de Pluie 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 0 Coefficient Correcteur global d ETE 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 300 Hauteur d eau Ruissellement Percolation mm
20. ativit des donn es pluviom triques issues des observations faites sur Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 18 26 des postes dispers s ou des altitudes non adapt es Ce coefficient doit tre utilis avec soin Sa valeur absolue ne devrait g n ralement pas d passer 15 20 En particulier il faut a priori viter d utiliser ce coefficient correcteur si la superficie du sous bassin est optimiser 3 5 3 6 Coefficient Correcteur global d ETP Coefficient de correction d ETP EvapoTranspiration Potentielle dont le but est similaire Sa valeur absolue ne devrait g n ralement pas d passer 15 20 3 5 3 7 Capacit du R servoir d Eau Gravitaire fparam B mm C est la capacit sur r servoir gravitaire C est le param tre B du sch ma GR3 GR4 La valeur de ce param tre est exprim e en mm En pratique avec un pas de temps journalier la valeur de ce param tre est souvent de l ordre de 100 300 mm mais elle peut parfois atteindre 2000 ou 3000 mm Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 19 26 Annexe 1 Sch ma hydrologique GARD NIA int gr dans le code de calcul EROS v 4 0 Pluie Evapotranspiration Neige ETP y T R serve superficielle U Pluie efficace R servoir interm diaire Ecoulement rapide Percolation Recharge 4 Niveau nappe R servoir souterrain Ecoulement lent 4 G1 Fonctionne
21. brgm fr rapports RP 61720 FR pdf Acc s Juillet 2013 Thi ry D 2013 Logiciel GARD NIA version 8 2 Guide d utilisation BRGM RP XXXXX FR 112 p 41 fig 2 ann A para tre Octobre 2013 Thi ry D 2009 Mod les r servoirs en hydrog ologie in Trait d hydraulique environnementale Volume 4 Mod les math matiques en hydraulique maritime et mod les de transport Tanguy J M Ed Editions Herm s Lavoisier Chapitre 7 pp 239 249 ISBN 978 2 7462 2006 5 Thi ry D 2004a Le mod le GARD NIA avec proc dures adaptatives Note technique NT EAU 2004 01 Thi ry D 2004b Pr vision de d bits ou de niveaux avec le mod le hydrologique global GARDENIA 6 5 Note technique NT EAU 2004 02 Thi ry D 2004c Description succincte du mod le GARD NIA Note technique NT EAU 2004 03 Thi ry D 2003 Logiciel GARD NIA version 6 0 Guide d utilisation Rapport BRGM RP 52832 FR 102 p 42 fig 3 ann http infoterre brgm fr rapports RP 52832 FR pdf Acc s Juillet 2013 Thi ry D 1988 Forecast of changes in piezometric levels by a lumped hydrological model Journal of Hydrology 97 1988 pp 129 148 Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 26 26
22. de C est le param tre D du sch ma GR4 En pratique dans le code ROS 4 0 l utilisation de ce param tre s est r v l e peu efficace Il est donc g n ralement conseill d utiliser une valeur gale 0 et de ne pas optimiser ce param tre 3 5 3 3 Coefficient de Ruissellement def 10 C est le pourcentage de la pluie efficace qui produira du ruissellement Le reste sera dirig vers le r servoir souterrain La valeur de ce param tre est exprim e en Par d faut si on laisse la valeur gale 0 la valeur sera prise gale 10 Si on voulait imposer 0 il suffirait par exemple d introduire une tr s faible valeur gale 10 par exemple 3 5 3 4 Capacit de la R serve Superficielle param A mm C est la capacit sur r servoir sol dans lequel se produit l vapotranspiration C est le param tre du sch ma GR3 GR4 Le fonctionnement de ce r servoir est diff rent du r servoir sol du sch ma GARDENIA En particulier ce r servoir g n re de la pluie efficace avant d tre satur I g n re d autant plus d coulement qu il est satur et se remplit d autant plus qu il est d satur Il permet d autant plus d vapotranspiration qu il est satur La valeur de ce param tre est souvent de l ordre de 250 400 mm 3 5 3 5 Coefficient Correcteur global de Pluie Coefficient de correction global de la lame d eau charg de compenser une ventuelle mauvaise repr sent
23. de de d marrage comprend 6 ann es soit la p riode 1979 1984 Pendant cette p riode on consid re que les d bits calcul s sont en cours d initialisation Ils sont donc incorrects et ne seront donc pas compar s aux d bits observ s En particulier ils ne seront pas pris en compte lors du calage automatique des param tres hydrologiques du mod le titre d information les d bits calcul s pendant cette p riode de d marrage seront dit s dans les fichiers de r sultats de simulation mais ils n appara tront pas dans les repr sentations graphiques automatiques 3 1 4 Dernier pas de temps observ de la derni re ann e pour dessin C est le dernier pas de temps qui sera dessin pour la derni re ann e pour les repr sentations graphiques Par d faut si on laisse cette valeur gale 0 c est le dernier pas de temps de la derni re ann e 3 1 5 M me ETP pour tous les Bassins 1 Oui 0 Non Ce param tre permet si on lui donne la valeur 1 de simplifier le fichier des ETP vapo Transpiration Potentielle Le fichier contiendra uniquement l ETP du premier sous bassin Tous les sous bassins auront la m me ETP 3 1 6 Observation des D bits 1 Oui 0 Non gt seulement Simulation Choix Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 7 26 0 Pas de d bits observ s donc pas de calage automatique possible Seule une simulation sera r alis e 1 On dispose d une s rie de d
24. e correction global de la lame d eau charg de compenser une ventuelle mauvaise repr sentativit des donn es pluviom triques issues des observations faites sur des postes dispers s ou des altitudes non adapt es Ce coefficient doit tre utilis avec soin Sa valeur absolue ne devrait g n ralement pas d passer 15 20 En particulier il faut a priori viter d utiliser ce coefficient correcteur si la superficie du sous bassin est optimiser 3 5 2 6 Coefficient Correcteur global d ETP Coefficient de correction d ETP EvapoTranspiration Potentielle dont le but est similaire Sa valeur absolue ne devrait g n ralement pas d passer 15 20 3 5 2 7 Hauteur d eau Ruissellement Percolation mm Hauteur dans le r servoir interm diaire en mm pour laquelle il y a r partition gale entre coulement rapide et percolation vers le r servoir souterrain Sa valeur est difficile estimer a priori Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 17 26 3 5 3 Description des param tres hydrologiques du sch ma GR4 14 Temps de D croissance des Hydrogrammes param C jour 1 0Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 O change Externe gt R servoir Gravit param D mm 0 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 52 7 Coe
25. e du syst me hydrologique et hydrog ologique tudi des donn es hydro climatologiques et des d bits d change naturels et ou anthropiques e Conception du mod le ROS d coupage en sous bassins composant une grappe et reli s entre eux par une relation d une arborescence e laboration des fichiers de donn es pluie vapotranspiration d bits l exutoire et d bits d change au pas de temps choisi pour la mod lisation e Calage du mod le Il consiste ajuster tous les param tres inconnus pour reproduire au mieux tous les d bits observ s en tous les points d observation en utilisant une proc dure d optimisation non lin aire e Exploitation du mod le pour une simulation de donn es pour une simulation de sc narios et ou pour l mission de pr visions 3 L organisation des fichiers La 2 montre l organisation des fichiers n cessaires une mod lisation EROS tant pour le calage que pour la pr vision des d bits fichiers d entr e fichier projet fichiers de donn es d entr e et fichier param tres de calage fichiers et graphiques de sortie param tres ajust s et donn es calcul es Les donn es d entr e doivent tre sans lacunes d observation Les donn es de sortie peuvent comporter des lacunes d observation Un fichier projet rassemble la liste des noms de tous les fichiers d entr e et de sortie Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 5 2
26. elation d arborescence On affecte chaque sous bassin un num ro d ordre et on d finit pour chacun les bassins amont qui sont au nombre de 0 sous bassin sans affluent 1 sous bassin en s rie ou 2 2 sous bassins affluents EROS ne peut pas simuler plusieurs grappes la fois Il doit donc y avoir un exutoire unique La figure 1 pr sente un exemple synth tique de bassin form de 9 sous bassins num rot s de 1 9 La partie gauche est un plan du bassin versant et la partie droite montre l arborescence correspondante On dispose de 5 points d observations l exutoire des sous bassins n 1 2 8 6 et 9 On remarque que 3 bassins fictifs suppl mentaires ont t introduits en aval du sous bassin 7 et en aval du sous bassin 8 Ces sous bassins fictifs de superficie gale z ro appel s points de jonction ont t introduits pour respecter la r gle selon laquelle un sous bassin ne peut avoir que 2 sous bassins directement en amont Figure 1 Exemple d application d un bassin complexe d compos en 9 sous bassins Chaque sous bassin est sch matis par un mod le hydrologique global avec ses param tres propres Le d bit calcul l exutoire des sous bassins amont arrive directement dans le sous bassin aval et chaque exutoire peut tre un point d observation on y dispose d une chronique de d bits d observation Un point d dition on ne conna t pas le d bit mais on veut le d terminer Un point i
27. erv de la derni re ann pour dessin 0O M me ETP pour tous les bassins 1 Oui 0 Non 0 Param tre inutilis 0 Param tre inutilis 0 Param tre inutilis 1 0bservation des D bits 1 Oui 0 Non gt seulement Simulation 1 Pas de Temps des donn es 0 Jours 1 pentades 2 D cades 3 Mois 0O Format des donn es 0 S qu 1 Annu 2 Libr 3 Excel 1 Sch ma de calcul 0 GARD NIA 1 GR4 O Nombre d Ann es de donn es pour Pr vision O Pr vision avec sc narios de pluie 0 Non 1 0ui O Jour mission pr vis 1 31 Si Observations journali res O Mois ou Num ro du pas de temps d mission de la Pr vision O Port e de la Pr vision Nombre de pas de temps O Coefficient de R ajustement 0 1 valeur conseill e 1 3 1 1 Nombre d Ann es civiles C est le nombre d ann es civiles de tous les fichiers d entr e 25 ann es dans l exemple pr sent 3 1 2 Num ro de la premi re Ann e C est le num ro de la premi re ann e des fichiers de donn es c est l ann e 1979 dans l exemple pr sent Les donn es se rapportent donc la p riode 1979 2005 3 1 3 Nombre d Ann es de D marrage C est le nombre d ann es de donn es hydroclimatiques utilis es pour l initialisation des calculs c est dire pour prendre en compte l effet de m moire des bassins en d but de calcul Dans l exemple pr sent la p rio
28. est utilis uniquement si le pas de temps est journalier pr cise le jour du mois d mission auquel la pr vision est mise 3 1 13 Mois ou Num ro du pas de temps d mission de la Pr vision Ce param tre d finit le mois ou le num ro du pas de temps auquel est mise la pr vision e Si le pas de temps est journalier ce param tre donne le mois d mission le jour d mission est donn par le param tre pr c dent par exemple 5 indique le mois de mai e Si le pas de temps est pentadaire d cadaire ou mensuel ce param tre donne le num ro dans l ann e du pas de temps auquel est mise la pr vision Si le pas de temps est mensuel le num ro du pas de temps est en fait le num ro du mois Dans l exemple pr sent la pr vision est mise la pentade n 12 soit la fin du mois de f vrier 2005 car il y a 6 pentades par mois Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 9 26 3 1 14 Port e de la Pr vision Nombre de pas de temps C est la dur e en nombre de pas de temps de la pr vision apr s la date d mission de la pr vision Dans l exemple pr sent la pr vision est mise sur une dur e de 54 pentades apr s l mission de la pr vision La pr vision est donc r alis e pendant 9 mois soit jusqu fin novembre 2005 3 1 15 Coefficient de R ajustement 0 1 conseill 1 Ce param tre d finit le taux de correction des carts de simulation constat s
29. fficient de Ruissellement def 10 5 1 0Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 12 2 Capacit de la R serve Superficiell param A mm 1 0Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 0 Coefficient Correcteur global de Pluie 1 0Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 0O Coefficient Correcteur global d ETP 1 0Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 599 Capacit du R servoir d Eau Gravitaire param B mm 1 Optimisation de ce param tre O Num ro du bassin auquel il est identique D faut 0 Pour une d finition pr cise des param tres hydrologiques du sch ma GR4 le lecteur peut se reporter la description de Edijatno et Michel C 1989 L annexe 2 d crit en d tail le fonctionnement du sch ma GR4 int gr dans le code EROS 3 5 3 1 Temps de D croissance des Hydrogrammes fparam C C est le temps caract ristique de d croissance des hydrogrammes C est le param tre C du sch ma GR3 GR4 Il est exprim en jours Pour les bassins rapides la valeur de ce param tre est souvent de l ordre de 3 7 jours 3 5 3 2 change Externe gt R servoir Gravit param D Ce param tre peut permettre de prendre en compte des importations ou pertes par percolation profon
30. ion succincte du fonctionnement et des param tres 24 26 et B la capacit caract ristique du r servoir e GF G 4 a DT soit en notant e B 4 a DT de dimension L on obtient e GF G B Il convient de remarquer que le param tre B n est pas intrins que car il d pend de la dur e DT du pas de temps Il faudrait donc prendre en compte directement a au lieu de B si on utilisait ce sch ma avec un pas de temps DT variable Par exemple pour un m me param tre a on obtient suivant le pas de temps Pas de temps j 1 5 10 30 Capacit B mm 200 134 112 85 5 On note par ailleurs les caract ristiques suivantes Niveau Niveau Diff rence initial final GF G B G B GF B Infini B Infini 2 0 97 1 03 1 0 841 0 159 0 5 0 492 7 5 10 0 25 0 24976 2 4 10 0 1 0 1 2 5 10 D bit gravitaire B 100 mm GO 100 mm o fel e gt peg D e Q So Q n du pas de temps Fig 6 D bit sortant du r servoir gravitaire Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 25 26 R f rences bibliographiques Edijatno et Michel C 1989 Un mod le pluie d bit trois param tres La Houille Blanche n 2 113 121 Thi ry D 2013 Didacticiel du code de calcul Gard nia v8 1 Vos premi res mod lisations Rapport BRGM RP 61720 FR 127 p 93 fig http infoterre
31. ment du sch ma hydrologique GARD NIA int gr dans le code de calcul EROS v 4 0 Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 20 26 Annexe 2 Sch ma hydrologique GR4 int gr dans le code de calcul EROS v 4 0 ETP EVAPOTRANSPIRATION Pluie Exc dentaire P gt ETP ETR i 0 8 06 5 04 0 02 04 06 08 1 Saturation du r servoir sol ETP exc dentaire ETP gt P Capacit du r servoir sol RUMAX Pn Pluie 0 02 04 06 08 1 Saturation du r servoir sol RUF Etat final RU Etat initial PLUIE P Co P Pluie nette PN PJ RUF RU PNG 1 CR PN PNR CR PN Hydrogramme unitaire de PERCOLATION _ HUGt t Hydrogramme unitaire de RUISSELLEMENT __ HUR t 06 03 zZ 04 F 02 8 5 0 2 2 0 1 0 i LES f g 1 2 3 4 H 4 6 8 19 a y e a t TH temps TH i TH _temps Capacit caract ristique du r servoir gravitaire B D bit gravitaire B 100 mm G0 100 mm E g D 2 S 0 20 40 60 80 100 n du pas de temps ECOULEMENT LENT ECOULEMENT RAPIDE S DEBIT DE LA RIVIERE Fig 1 Fonctio
32. n en anglais En pr sence de sous bassins ayant un comportement tr s semblable ce poids de r gularisation permet d accepter une simulation l g rement moins bonne mais plus robuste et plus physique Par d faut ce param tre est gal 0 En pratique quand on utilise un poids de r gularisation on donne une faible valeur ce param tre de l ordre de 0 001 0 03 3 29 Nombre de simulations pour le calage des param tres C est le nombre d essais erreurs donc le nombre de simulations maximum pour le calage automatique des param tres En pratique ce nombre de simulations d pend du nombre de param tres optimiser environ 200 300 simulations avec le sch ma GARDENIA 400 600 simulations avec le sch ma GR4 3 3 Bornes des Param tres Ce sont les valeurs minimales et maximales autoris es pour les param tres hydrologiques En particulier l issue du calage automatique les param tres optimis s seront compris entre ces bornes Si un param tre hydrologique qui n est pas optimiser a une valeur ext rieure ces bornes sa valeur est fix e la borne la plus proche Les bornes d un param tre donn une capacit de sol par exemple sont identiques pour tous les sous bassins 3 3 1 Bornes avec le sch ma GARD NIA Exemple des bornes avec le sch ma GARD NIA 0 15 Mini Temps de demi Mont e mois 6 Maxi Temps de demi Mont e mois 0 15 Mini Temps de demi Tarissement mois 20 Maxi
33. nh PJ RUMAX Pluie exc dentaire o O 2 a Su O P Fig 2 Flux de ruissellement en fonction de la saturation du r servoir sol 2 2 vapotranspiration Potentielle exc dentaire Si on a un flux d vapotranspiration Potentielle exc dentaire ETP on admet e Un flux d Evapotranspiration R elle RU RUMAX 2 RU RUMAX ETP e D o une variation d tat de RU dRU dt RU RUMAX 2 RU RUMAX ETP Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 22 26 e Soit apr s int gration sur la dur e du pas de temps RUF RU 1 Tanh ETPJ RUMAX 1 1 RU RUMAX Tanh ETPJ RUMAX ETP exc dentaire Fig 3 Flux d vapotranspiration r elle en fonction de la saturation du r servoir sol 3 Transfert de l exc dent de pluie d une part vers l exutoire et vers le r servoir souterrain gravitaire Dans le cas 2 1 d un flux de pluie exc dentaire on obtient une pluie nette PN exc dentaire e PN PJ RUF RU Cet exc dent est distribu en 2 composantes e PNR va produire directement du ruissellement l exutoire apr s transfert par un hydrogramme unitaire HUR e PNG va rejoindre le r servoir souterrain gravitaire l exutoire apr s transfert par un hydrogramme unitaire HUG La r partition de PN et PNR et PNG se fait par l interm diaire d un coefficient de ruissellement CR compris entre 0 et 1 e PNR
34. nnement du sch ma hydrologique GR4 int gr dans le code de calcul EROS v 4 0 Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 21 26 1 Notations RUMAX Capacit du r servoir sol L RU Etat de remplissage du r servoir sol en d but de pas de temps L RUF tat de remplissage du r servoir sol en fin de pas de temps L P Flux instantan d exc dent de pluie L T PJ Volume d exc dent de pluie en un pas de temps L ETP Flux instantan d exc dent d ETP L T ETPJ Volume d exc dent d ETP en un pas de temps L ETR Flux instantan d exc dent d vapotranspiration R elle L T Tanh Tangente hyperbolique DT Dur e du pas de temps de calcul T dt intervalle de temps l mentaire T CR Coefficient de ruissellement TH Dur e caract ristique des hydrogrammes unitaires T G Etat de remplissage du r servoir gravitaire en d but de pas de temps L GF Etat de remplissage du r servoir gravitaire en fin de pas de temps L B Capacit caract ristique du r servoir gravitaire L 2 Fonctionnement du r servoir sol 2 1 Pluie exc dentaire Si on a un flux de pluie exc dentaire P on admet e Un flux de ruissellement RU RUMAX P e D o une variation d tat de RU dRU dt 1 RU RUMAX P e Soit apr s int gration sur la dur e du pas de temps RUF RU RUMAX Tanh PJ RUMAX 1 RU RUMAX Ta
35. nterm diaire Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 3 26 Dans ROS V 4 0 le transfert des d bits entre les sous bassins se fait instantan ment avec un temps de transfert nul Pour repr senter le fonctionnement hydrologique global de chaque sous bassin on dispose dans le code EROS de deux possibilit s le sch ma GARDENIA Thi ry 1988 2003 2004c et le sch ma GR4 du CEMAGREF Edijatno et Michel 1989 Le code de calcul qui fonctionne au pas de temps journalier pentadaire 5 jours d cadaire ou mensuel met en uvre dans chaque sous bassin un sch ma hydrologique GARD NIA Roche et Thi ry 1984 Thi ry 1988 2003 et 2004 ou GR4 du CEMAGRERF Edijatno et Michel 1989 qui r alise une s paration non lin aire entre ruissellement et infiltration Les transferts d eau d un r servoir l autre sont r gis par des lois simples qui sont particuli res chaque r servoir ces lois sont contr l es par les param tres des mod les r serve utile temps de transferts seuils de d bordement coefficient de ruissellement etc Ces param tres ne peuvent pas tre d duits a priori des caract ristiques physiographiques ponctuelles du bassin versant g ologie hydrog ologie couvert v g tal etc mais doivent tre valu s par ajustement calage sur une s rie d observations Le calage ou calibration consiste ajuster les param tres du mod le de telle sorte qu ils pe
36. ossible de calculer automatiquement par r gression born e Ridge Regression la superficie optimale de chaque sous bassin c est dire en particulier le coefficient optimal pour chaque poste pluviom trique Une fois cal le code ROS peut tre utilis en simulation pour __ l extension de donn es la simulation de sc narios l mission de pr visions incluant un coefficient de r ajustement lui permettant d mettre des pr visions plus fiables Cette note pr sente de mani re succincte le sch ma de fonctionnement et les param tres du code de calcul EROS 4 0 d octobre 2005 Ce travail a t r alis sur cr dits de la Direction de la Recherche du BRGM projet de recherche CRUES Code ROS v 4 0 Description succincte du fonctionnement et des param tres 2 26 1 Sch ma de fonctionnement du mod le ROS Le code de calcul ROS Ensemble de Rivi res Organis es en Sous bassins est un mod le hydrologique global pluie d bit spatialis d di la simulation de grands bassins Il permet la mod lisation des d bits de bassins versants h t rog nes diff rences de pluviom trie et d ETP d occupation du sol de taux de ruissellement et donc d infiltration de d bits d changes etc par une grappe de mod les hydrologiques globaux embo t s mod lisant chacun un sous bassin versant La zone d tude est d compos e en un certain nombre de sous bassins composant une grappe et reli s entre eux par une r
37. re suivante 1 Num ro du Bassin Amont n 1 0 Pas de Bassin en Amont 2 Num ro du Bassin Amont n 2 0 Pas de Bassin en Amont 1 Point d Observations du D bit 1 Oui 0O Non Et dans le fichier des d bits observ s on place les d bits observ s l exutoire en premier avant les ventuels d bits observ s des bassins n 1 et n 2 On aurait pu galement ne pas d finir d exutoire mais d finir un basin n 3 comme un simple point de jonction ayant les bassins n 1 et n 2 en amont et placer donc normalement les d bits observ s l exutoire comme les d bits observ s du bassin n 3 Cette configuration est a priori plus simple bien qu elle fasse intervenir un bassin de plus 3 5 Param tres hydrologiques des sous bassins Ces param tres sont regroup s en 2 paragraphes Pour chaque sous bassin on d finit e Des param tres de r seau e 7 param tres hydrologiques par bassin Les param tres de r seau d finissent D Q Q Q Quels sont les num ros des ventuels sous bassins amonts Est ce un point d observation des d bits Y a t il des pr l vements ou des injections Souhaite t on diter les r sultats relatifs ce sous bassin Num rotation des sous bassins Les sous bassins sont d finis dans un ordre quelconque Le premier sous bassin d fini a implicitement le n 1 le deuxi me sous bassin d fini a implicitement le n 2 etc ind pendamment des relations amont aval Arborescence
38. rmettent de calculer des d bits aussi proches que possible des d bits observ s Le calage est effectu automatiquement par une proc dure d optimisation non lin aire d riv e de la m thode de Rosenbrock qui maximise la somme des coefficients de d termination entre les d bits calcul s et observ s en chaque point d observation Chaque bassin l mentaire peut avoir des param tres et des s ries climatiques pluie et vapotranspiration qui lui sont propres et il est possible d attribuer chacun des pr l vements ou des apports existants ou pr vus en rivi re ou en nappe Ainsi ce mod le permet de prendre en compte l h t rog n it du bassin versant en terme climatique Pluie et ETP de fonctionnement hydraulique r partition entre le ruissellement superficiel et l infiltration vers les aquif res contribution des aquif res aux d bits des rivi res et de d bits d change d bits de fuite souterrain et ou de pr l vements ou apports naturels ou anthropiques Le code ROS permet de prendre en compte l impact d am nagements tels que des barrages des retenues des d rivations etc Il est galement possible de calculer automatiquement par r gression born e Ridge Regression la superficie optimale de chaque sous bassin c est dire en particulier le coefficient optimal pour chaque poste pluviom trique Ce mod le est mi chemin entre un mod le global et un mod le maill qui autorise la mod lisation d un
Download Pdf Manuals
Related Search