Memoire Online - Modélisation hydrologique conceptuel GR: cas du bassin versant d'Houay Pano, Laos

Nous avions pris nos trois années humides, sèches et semis-humides sur laquelle nous avions effectué le calage et la validation. On a effectué le calage de la saison humide à la saison semi-

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humide et la validation sur la saison sèche. On a obtenu un Nash de 87,9%. On a effectué la même opération cette fois ci sur la saison humide et la validation sur la période de la période semi-humide à la saison sèche (tableau 10) avec un Nash de 92,5% inférieur au Nash ou la période de calage avait pris en compte la saison semi-humide. On peut donc dire que les données de la saison semi-humide influence notre critère de Nash du faite de leur faible précipitation

Tableau 10 : calage et validation sur la période d'étude en fonctions des saisons du modèles GR2M

Calage mise en route Calage		Validation		X1 (mm)	X2 (mm)	Nash (Q) %
saison	Année	Saison	Année
Humide et semi-humide	2002/2004	Sèche	2006	7,34	0,10	87,9
Humide	2002	semi-humide et sèche	2004/2006	7,78	0,10	92.5

On a effectué la même opération avec le modèle GR4J. Le calage de la saison humide à la saison semi-humide et la validation sur la saison sèche. On a obtenu un Nash de 87,9%. Cette fois ci sur la saison humide et la validation sur la période la sèche à la période semi-humide (tableau 11) avec un Nash de 95,5% inférieur au Nash ou la période de calage avait pris en compte la saison semi-humide. On peut donc dire que le modèle GR4J prend en compte des paramètres du bassin que le modèle GR2M ne prend pas.

Tableau 11 : calage et validation sur la période d'étude en fonctions des saisons du modèles GR4J

Calage mise en route		Validation		X1 (mm)	X2 (mm)	X3 (mm)	X4(jo urs)	Nash (Q) %
Saison	Année	Saison	Année
Humide	2002	Semi- humide/s èche	2004/2006	6,29	-2,94	4,59	0,07	87,9
Humide/Sem i-humide	2002/200 4	Sèche	2006	5,80	-3,28	4,75	0,41	95,5

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4.2 Synthèses des résultats et discussion

En comparant les différents critères selon le mode de calcul, nous avons constaté que les critères les plus élevés correspondent aux critères calculés par celle du débit. Nous avons retenu comme optimaux les paramètres correspondants, que nous avons reporté au tableau 12.Ces paramètres sont les paramètres caractéristiques du bassin versant pour les modèles GR4J et GR2M. Les modèles GR2M (aux pas de temps mensuel à deux paramètres) et GR4J (aux pas de temps journaliers à quatre paramètres) sont adapté au bassin d'Houay Pano. Ils présentent un critère de Nash très élevé supérieur à 88%. De ces résultats, nos deux modèles sont fiables ce qui implique que les débits observés sont proches des débits simulés.

Nous avions également déterminé sur toute notre période les années de saisons humide, semi-humide et sèche. Après avoir effectué le calage sur les saisons humide, humide/semi-humide et validé sur les saisons semi-humide/sèche sur les deux modèles nous avions constaté que nos modèles sont sensibles aux saisons. Le critère de Nash le plus élevé entre les deux modèles est celui du modèle GR4J à 95,5% pour la saison de calage humide/semi-humide.

Au pas de temps mensuel nous avons constaté que les maximas des débits sont mal simulés et diminue au cours du temps pendant que nos précipitations sont presque constante. Cette diminution en fonction du temps peut être due au couvert végétal, à évapotranspiration et au comblement des berges lagunaires. Aussi remarquons que nous n'avons pas eu de données en 2001 du à l'inondation. Au pas de temps journaliers nous constatons que les débits simulés sont surestimés sur toute la période de notre étude. Les minimas des débits au pas de temps mensuel sont mal simulés tandis que celle des débits au pas de temps journalier sont représentatif. De cette analyse, nous pouvons dire que le modèle GR4J représente mieux le bassin Houay Pano sur toute notre période d'étude. Toutes fois elle ne simule pas bien les débits maximas. Le modèle GR4J est adapté aux basses eaux (étiages) et le modèle GR2M est adapté aux hautes eaux (crue).

Comme nous l'avions dit précédemment, après avoir déterminé sur toute notre période les saisons humides, semi-humides et sèches, nous avions effectué le calage de notre modèle sur les saisons humide et humide/semi humide. Le modèle GR4J présente un critère d'efficacité de 95.5% avec une erreur entre le débit observé et le débit simulé au pas de temps de +/- 2.5%. Ce critère d'efficacité a été obtenu lorsque pour notre période de test nous avions pris en compte l'année la plus humide et la moins humide. Quant aux modèles aux pas de temps mensuelle, le critère d'efficacité est de 92,5% avec une erreur de +/- 3,74% liée aux débits observé et simulé aux pas de temps journaliers lorsqu'on effectue notre calage sur la saison humide

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En comparant le modèle GR4J et GR2M sur la saison humide on constate que le Nash de Q du modèle GR2M (92,5%) est supérieur au Nash du modèle GR4J comme nous pouvons le constaté aux tableaux 10 et 11. Le modèle GR2M simule bien les hautes eaux.

Quant aux moyennes eaux quelques soient la saison considérée la racine carrée du Nash de Q du modèle GR2M stimule mieux comme l'indique le tableau 13.

GR4J						GR2M
Calage	X1	X2	X3	X4	Nash VQ	Calage	X1	X2	Nash VQ
2002- 2004	5,80	-3,28	4,75	0,41	86,7	2002/2004	7,34	0,10	89,1
2002	6,29	-2,94	4,59	0,07	83,1	2002	7,78	0,10	89,5

Au niveau des basses eaux (saison sèches) le logarithme népérien du Nash de Q du modèle GR2M est supérieur au modèles GR4J quel que soit le calage effectué. D'après notre critère de Nash ln (Q) le modèle GR2M simule bien les basses eaux sur notre saison (tableau 14).

GR4J						GR2M
Calage	X1	X2	X3	X4	Nash ln(Q)	Calage	X1	X2	Nash ln(Q)
2002- 2004	5,80	-3,28	4,75	0,41	73,0	2002/2004	7,34	0,10	85,4
2002	6,29	-2,94	4,59	0,07	68,3	2002	7,78	0,10	79,5

Des analyses précédentes le critère d'efficacité du modèle GR4J est supérieur au critère d'efficacité du modèle GR2M. Le modèle GR4J représente mieux les débits minimas sur toute notre période. En fonction de la saison humide/semi-humide il présente une efficacité plus importante que celui du modèle GR2M. La saison semi-humide et les paramètres du modèle au pas de temps journaliers améliorent le critère d'efficacité du modèle donc sa représentativité.

Toutefois nous avions mis les paramètres obtenus au niveau des saisons dans nos modèles retenus. Ainsi nous avions obtenu au tableau 15 où les critères d'efficacités du modèles GR4J et GR2M ont légèrement varié. Cette variation n'étant pas significative les saisons n'influencent pas les résultats de nos modèles. Toutefois on constate que les critères d'efficacités du modèle GR4J sont supérieurs à ceux du modèle GR2M quel que soit la saison considérée. Le modèle GR4J représente mieux notre bassin.

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Tableau 15 : Paramètres obtenus sur les deux modèles avec les paramètres des saisons.

GR4J									GR2M
saison	Calage					Nash			Calage			Nash
Humide	Anné e	X1	X2	X3	X4	Q	VQ	lnQ	Anné e	X1	X2	Q	VQ	lnQ
		6,2	-	4,5	0,0	89,	85,	75,		7,7	0,1	88,	86,	74,
	2002-	9	2,9	9	7	5	6	8		8	0	1	1	1
	2004		4						2002
Humide/sem i-humide		5,8 0	- 3,2	4,7 5	0,4 1	92, 3	85, 5	70, 1		7,3 4	0,1 0	86, 8	81, 5	60, 8
			8

Globalement les paramètres de routage et le facteur temps confère au modèle au pas de temps journalier une capacité de représentativité meilleur au modèle au pas de temps mensuel.

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4.1.4 Calibrage et validation des saisons suivant la période

4.2 Synthèses des résultats et discussion