MOHYS (HU)

Dernière mise à jour : 14/06/2024

MOHYS est un modèle de propagation modèles de propagation d'ondes de crue utilisé en particulier sur la plate-forme Plathynes pour la prévision des crues.

MOHYS a été développé à l'origine par le SPC Loire-Allier-Cher-Indre. Il a été rajouté à la plate-forme Plathynes en 2023.

Principes du modèle MOHYS

MOHYS repose originellement sur un modèle de translation simple. Ce type de modélisation représente la translation de l'onde de crue par décalage temporel fixe sans intégrer de processus d'atténuation. Il a ensuite été adapté pour intégrer un coefficient multiplicatif permettant de prendre en compte d'éventuels effets de laminage ainsi qu'une procédure de lissage. Ces différents modèles sont appliqués sur chacune des branches en utilisant une méthode de composition dérivée de la théorie de l'hydrogramme unitaire.

Évaluation du décalage temporel

Dans MOHIS, le temps de propagation (initialement estimé par le décalage temporel entre les pointes de débit amont et aval) n'est pas fixe. Il peut dépendre de la profondeur de l'écoulement, de l'activation du lit majeur, de la géométrie du réseau hydrographique. Par ailleurs, ce temps de propagation peut être ajusté en temps réel, par exemple en tenant compte de la pointe de crue observée ou prévue à une station hydrométrique amont, du débit maximal sur les heures précédentes, etc.

Prise en compte des apports intermédiaires et du laminage

Les stations de mesure permettant de connaître le débit provenant des différents affluents jaugés sont rarement situés au droit de leurs confluences avec le cours d'eau principal. Il est donc souvent nécessaire de prendre en compte les apports intermédiaires dus aux surfaces actives situées entre la station de mesure et la confluence. De plus, certains affluents ne sont pas jaugés. Pour corriger cet effet, il est possible d'appliquer à l'hydrogramme aval un coefficient multiplicatif variable. La même procédure (coefficient multiplicatif variable) permet également de tenir compte du laminage de la crue dû au transfert.

Lissage des ondes de crue propagées

MOHYS traite indépendamment les ondes de crue provenant des différentes branches du réseau hydrographique.

MOHYS intègre également un hydrogramme unitaire associé à chaque station hydrométrique amont. Cela permet de lisser les ondes de crues propagées, ce qui s'avère indispensable en aval des grands ouvrages hydrauliques où les changements rapides de consigne d'évacuation de crue sont lissés temporellement par l'environnement naturel du cours d'eau. Cette fonctionnalité peut être annulée lorsque le modélisateur définit une fonction Dirac.

MOHYS offre donc un formalisme qui s'adapte à un grand nombre de situations connues lorsque le modélisateur chercher à représenter la propagation des ondes de crues d'amont en aval, en intégrant aussi les affluents. Les différentes options sont illustrées à la Figure 7 qui présente les simulations de l’événement novembre 2016 sur la Loire à Digoin : au formalisme Lag and Route sont successivement ajoutés le temps de propagation variable, les coefficients d’apport et les hydrogrammes unitaires. Historiquement, la définition de l'hydrogramme unitaire optimal de MOHYS était réalisée manuellement, par itération. L'intégration du formalisme MOHYS dans PLATHYNES est l'occasion de réduire le nombre de paramètres en utilisant des formules paramétriques pour caractériser cet hydrogramme unitaire. Une vingtaine de formes ont été évaluées, que ce soient des formes géométriques simples (triangle, rectangle), des fonctions mathématiques discrètes ou des fonctions déjà proposées dans la littérature (voir notamment Le Moine 2008, Berthet 2010). La recherche des meilleures formulations paramétriques repose sur l'analyse de 133 hydrogrammes unitaires extraits de la modélisation du SPC LACI. Elle met en évidence que la fonction de Berthet (2010) est la plus ressemblante. Les formes géométriques simples sont également pertinentes pour PLATHYNES. La dernière formulation retenue (puissance) est symétrique et permet d’avoir des décroissances non linéaires autour du point central de l’hydrogramme unitaire.