Persitance de la chaleur / Hydrologie

[didier]

Bonjour à tous,

 

Décidément la situation météo (d'un point de vue général et sur l'Europe) n'est pas des plus réjouissantes : un temps doux devrait persister à horizon des 15 prochains jours (après un automne et un hiver exceptionnellement doux, nous pourrions finalement connaître un printemps anormalement chaud)a suivre.

 

Par ailleurs, et compte tenu de mes piètres connaissances en matière d'hydrologie, je m'adresse à vous et à notre spécialiste en la matière: Jean-Louis

 

Ma question est la suivante : d'une façon générale j'aurais aimé connaître le temps de réponse des cours d'eau après des averses (orageuses ou non) et après un épisode pluvieuxJe m'interresse en fait au débit et au niveau des cours d'eau et aux conséquences sur la production hydraulique de nos centrales.

 

Par avance merci pour vos réponses

 

Cordialement

[Jean-Louis]

Bonjour Didier,

 

Cest pas parceque je travaille dans ce milieu que je suis « spécialiste ». Loin de là dailleurs

Lhydrologie étant extrêmement complexe. Quant on y greffe la météo, c'est pire encore !

 

En fait votre question est celle que nous nous posons depuis longtemps et qui ne trouvera pas de réponse tout de suite.

Pour nous, le paramètre « temps de réponse » tp est un indicateur parmi beaucoup dautres. C'est presque un inconnu tellement il est variable, aléatoire, instable et souvent difficilement repérable; il n'est presque pas intégrable dans la modélisation.

 

Il correspond à lintervalle de temps compris entre entre le centre de gravité de lhistogramme de pluie et la pointe (ou le max) de la crue.

Ce paramètre va se comporter différemment quasiment à chaque épisode pluvieux selon la nature des sols et dont la surface variera en + en fonction des types de cultures, de l'absence de culture, du changement saisonnier de la végétation, voire de la saturation

Il sera tout aussi sensible au type de pluie, à son intensité, à lorientation de sa distribution (par exemple quand les précipitations remontent de laval vers lamont ; ce qui arrive le + souvent !)

 

Un autre indicateur est le « temps de monté » tm ; cest la durée de montée de la crue à partir du décrochement du débit de base. Débit de bases qui sont eux même des indicateurs variables et que nous surveillons comme révélateurs de niveau de saturation des sols. Mais il ne faut pas trop sy fier non plus, notamment en cas dactivité de barrages ( que vous évoquez dans votre post; les barrages sont une horreur pour les prévisionistes de crue!!!) ou de niveaux élevés par lin fluence de la fonte nivale. Ces niveaux de saturation des sols modifieront à leurs tour les tp.

Sous parammètre du précédent, le « gradient de montée » Il sagit de laugmentation du module de la crue par unité de temps

Autre paramètre « le temps de concentration » tc. Il sagit en fait du temps mis par une particule deau pour parcourir la plus grande distance du bassin versant. Cest grosso modo lintervalle de temps entre la fin de la pluie la fin du ruissellement

 

« Durée du ruissellement » tb ou temps de base ; il sagit de la durée de de lhydrogramme de crue jusquà son amortissement par les écoulements hypordermiques (limite aval assez délicate à apprécier car marquée par une rupture de pente de cet hydrogramme)

 

Jessayerai de faire un petit crobar récapitulatif mais jai énuméré en fait les principaux paramètres de lhydrologie analytique qui permet de définir les éléments de relation pluie débits, clé de nos principaux modèles.

Noubliez pas que tous ces paramètres ou indicateurs vont interférer chaque fois dans la station suivante de la rivière qui va prendre tôt ou tard elle même un affluent au comportement différent voire opposé !!!

 

Doù la nécessité pour le prévisionniste lors dune crue de choisir et de faire tourner des modèles différents et adaptés en fonction de létat du bassin traversé par la rivière. Etat dont il sera seul à juger.

A titre dexemple, lors dune crue de la Garonne, la modélisation sera progressivement différente de la Source à la Gironde.

 

Au total je ne détaillerai pas, Didier, la quantité astronomique de données que cela représente vu le nombre de stations et de crues à critiquer et à dépouiller. Ce sont des milliers dheures de recherche (même informatisé; les relevés ne sont automatiques que depuis peu) et de mise en forme (équations et calages de modèles).

 

Lorsque ces données sont « propres » (fiables) et suffisamment significatives (à partir de quand une rivière est-elle en crue ? Essayez de répondre à la question) elles sont sélectionnées selon les besoins pour la paramétrisation des modèles adaptés (en fonction des types de bassin , rapides ou lents) dont je vous fais grace ici des expressions mathématiques et des mises en équation

 

Je regarderai et demanderai aux collègues s'il existe autre chose de "+ buvable" sur le tp. Mais le tp n'est que le tout petit membre d'une famille nombreuse.

[didier]

Bonjour Jean-Louis,

 

Je vous adresse tout d'abord un grand merci pour votre réponse ! Si en plus de cela il existe autre chose de "plus buvable" pour vous citer, ainsi que de croquis, je suis bien sûr preneur!

 

Merci encore, c'est toujours un plaisir de vous lire

 

Cordialement

[Jean-Louis]

Bonjour Didier,

 

 

Je vous ai concocté ce petit croquis illustrant le texte ci-dessus qui récapitule les principes de base de l'hydrologie analytique.

 

Le paramètre tp est intégrable dans la modèlisation notamment pour les modèles Pluie débit (PQb).

 

La fonction b est un coefficient de la variabilité (entre ruissellement et percolation) pluviométrique qui varie de 0 à 1

(à 0 aucune pluie n'atteint à la rivière, à 1 toute l'eau est canalisée).

 

Hélas ce paramètre vaut pour la formulle rationnelle de l'hyrogramme unitaire c'est à dire pour le "cas d'école" ou la pluie homogène tombe de manière uniforme et bien orientée sur le bassin à niveau de saturation connu et relativement stable.

Ce qui est en fait particulièrement rare ! D'où les dérives parfois spectaculaires sur les divers runs de prévisions...

 

http://img214.imageshack.us/img214/7263/crueda0.jpg

[didier]

Bonjour Jean-Louis,

 

j'ai lu avec attention et beaucoup d'intérêt votre dernier post. Merci beaucoup pour ces éléments de réponse qui démystifie un peu cet aspect de l'hydrologie.

 

Par ailleurs en faisant quelques recherches sur le web, je me suis aperçu que le site du Cemagref mettait à disposition des structures de modèles de simulation pluie-débit. Je vais m'y intéresser de plus près car celà me parait assez intéressant...à suivre

 

Encore Merci!

 

Cordialement

[Jean-Louis]

Bonjour Didier,

 

 

M'oui, il y a bien le CEMAGREF mais plus spécialisé dans la recherche.

 

Nous utilisons leurs prestations de formations et d'études notamment pour les bassins difficiles.

 

Mais c'est déjà du haut niveau qui nécessite des connaissances préalables en hydrologie générale et hydrométrie dispensées par l'INP de Grenoble aux prévisionistes ou techniciens en hydrométrie (hydrologie générale et appliquée, écoulements en rivières ou mécanique des fluides si ça vous tente).

 

Si vous voulez vous lancer, je vous conseille plutôt les cours en ligne d'hydrologie générale du prof A. Busy sur le site Suisse de l'HYDRAM

 

http://hydram.epfl.ch/e-drologie/

 

En hydrologie de base, c'est un peu notre bible

[didier]

Merci beaucoup Jean-Louis pour vos informations et pour ce site : une vraie bible de l'hydrologie (c'est un peu le Triplet-Roche de la météo finalement !!).

 

Bon week-end à tous! profitez de ces derniers jours d'exceptionnelle douceur (chaleur?) car le milieu de semaine procgaine va signer la fin de cette période chaude....