II. CONCEPT DE MODELISATION
Un modèle hydrologique, ou modèle
pluie-débit, est un outil numérique de représentation de
la relation pluie-débit à l'échelle d'un bassin versant.
Il permet de transformer des séries temporelles décrivant le
climat d'un bassin versant donné (séries de précipitations
et de températures par exemple, séries qui sont les
entrées du modèle hydrologique) en une série de
débits (sortie du modèle hydrologique).
Un modèle hydrologique est caractérisé
par cinq éléments qui le constitue [Figure 5] : la
géométrie du bassin versant (le système), les
entrées du système, les lois de formalisation des processus,
l'état initial et les conditions aux limites du système et les
sorties du modèle (Singh, 1995).
Les équations de
processus
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Les entrées
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Bassin versant
(Processus, caractéristiques)
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Les sorties
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Etat initial et conditions
aux limites
Figure 5: Les composants d'un modèle hydrologique
(GNOUMA P., Etat de l'art : Modélisation hydrologique et typologie de
modèles, 2006)
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Le principe de la modélisation se présente sous
plusieurs approches :
? La représentation des processus hydrologiques par des
lois physiques qu'on appelle modélisation à base physique : On
cherche à reproduire le monde réel dans sa complexité par
les lois physiques expérimentales. Cette approche exige la
qualité et la représentativité des données. Elle
permet d'identifier et d'expliquer les facteurs déterminants.
? La reproduction des écoulements sans chercher
à représenter les processus : la modélisation
conceptuelle. Dans ce genre de modélisation, on simplifie au maximum la
représentation du monde réel. Ce type de modélisation
possède un nombre de paramètres réduit et une mise en
oeuvre facile.
? La spatialisation ou non des paramètres (les
modèles globaux et les modèles spatialisés ou
distribués)
II.1. TYPOLOGIE DES MODELES HYDROLOGIQUES
Il existe plusieurs modèles hydrologiques qui sont
choisis par rapport aux objectifs de modélisation, des paramètres
du modèle et aux données d'entrée. On peut trouver
plusieurs classifications de modèles hydrologiques dans la
littérature en fonction des auteurs. Par exemple Refsgaard et Storm
(1996) classent les modèles hydrologiques en trois grandes
catégories : les modèles empiriques, les modèles
conceptuels et les modèles à base physique. La notion de la
classification des modèles est très complexe et en raison de
l'ambiguïté de certains critères (notion de conceptuel ou
physique) une certaine confusion règne encore sur l'appartenance de tel
ou tel autre modèle à une catégorie donnée
(Payraudeau, 2002). Nous avons énuméré dans cette partie
quelques types de modèles sans pouvoir les classer forcement comme
certains auteurs peuvent les faires dans plusieurs ouvrages. La liste de
modèles cités ci-dessous n'est pas exhaustive.
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