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<u>Dernière mise à jour</u> : 07/06/2024

Famille de [[Modèle hydrologique (HU)|modèles hydrologiques]] créés par les ingénieurs du Génie Rural (à l'origine au sein du Cemagref, devenu IRSTEA, puis INRAE) et adaptés aux bassins versants ruraux ou naturels.

==Éléments d'historique==

Les premiers modèles de la famille <math>GR</math> ont commencé à être développés au début des années 1980 pour faire le lien entre la lame d'eau précipitée sur un bassin versant et son débit à l'exutoire (Michel, 1983). Il s'agissait de construire des [[Modèle global et modèle semi-distribué (HU)|modèles globaux]], ayant une finalité opérationnelle, et fonctionnant avec le minimum de paramètres pour faciliter leur calage. Ces développements ont été à l'origine de recherches importantes sur la transformation pluie-débit qui ont en particulier mis en évidence l'importance du pas de temps d'analyse sur les phénomènes dominants, donc sur les paramètres à prendre en compte. 

La famille comprend donc différentes sous-familles qui ont été développés progressivement en fonction du pas de temps de calcul utilisé (''figure 1'') : 
* <math>GRnA</math> : pas de temps annuel ;
* <math>GRnM</math> : pas de temps mensuel ;
* <math>GRnJ</math> : pas de temps journalier ;
* <math>GRnH</math> : pas de temps horaire ;
* <math>GRnD</math> : pas de temps horaire ou infra-horaire.

Pour tous les modèles, <math>n</math> correspond au nombre de paramètres. Le modèle <math>GR4J</math> est donc un modèle à 4 paramètres fonctionnant au pas de temps journalier.


[[File:GR_1.PNG|800px|center|thumb|<center>''<u>Figure 1</u> : Historique du développement des modèles <math>GR</math> en fonction du pas de temps ; <u>Source</u> : https://webgr.inrae.fr/outils/modeles-hydrologiques/bref-historique.''</center>]]

Les dernières évolutions de ces modèles ont consisté à les adapter pour la [[Prévision des crues : les modèles utilisés (HU)|prévision des crues]] en temps réel, avec le [[GRP (HU)|modèle <math>GRP</math>]] et a étudier l'apport d'une [[Modèle semi-distribué (HU)|modélisation semi-distribuée]].

Le lecteur intéressé trouvera sur le [https://webgr.inrae.fr/outils/modeles-hydrologiques/bref-historique site de l'INRAE] une présentation plus détaillé de cet historique.

==Structure générale des modèles GR==

Les modèles de la famille <math>GR</math> sont tous des modèles à réservoirs représentant à la fois la [[Fonction de production et fonction de transfert (HU)|production et le transfert]]. La ''figure 2'' représente de façon schématique les assemblages de réservoirs utilisés pour les modèles journaliers en fonction du nombre de paramètres. Ils peuvent fonctionner de façon événementielle ou de façon continue.


[[File:GR_2.PNG|1000px|center|thumb|<center>''<u>Figure 2</u> : Évolution des modèles <math>GRnJ</math> ; <u>Source</u> : https://webgr.inrae.fr/outils/modeles-hydrologiques/bref-historique.''</center>]]

Les modèles de la famille <math>GR</math> font l'objet d'un développement continu et sont systématiquement testés sur un échantillon de plusieurs centaines de bassins versants, en utilisant des procédures de calage-validation systématiques.

Le [[GRD (HU)|modèle GRD]] ainsi que le [[GRP (HU)|modèle GRP]], fonctionnant à des pas de temps courts font l'objet d'articles spécifiques.

Ces modèles peuvent être couplés. Par exemple la plate forme [[AIGA (HU)|AIGA]] utilise le modèle <math>GR4J</math> pour la simulation en continue de l'état de remplissage des réservoirs et le modèle <math>GRD</math> (pas de temps horaire ou infra-horaire) pour la simulation des périodes de crue qui nécessite la connaissance de l'état initial de remplissage des réservoirs.

<u>Pour en savoir plus</u> :
* Perrin, C., Michel, C., Andréassian, V. (2007) : Modèles hydrologiques du Génie Rural (GR) ; 16pp. ; disponible sur https://webgr.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/08/Modeles_GR_Resume.pdf

<u>Bibliographie</u> : 
* Edijatno (1991) : Mise au point d’un modèle élémentaire pluie-debit au pas de temps journalier ;Thèse Louis Pasteur University (Strasbourg) / Cemagref (Antony) ;  625 p.
* Ficchi, A. (2007) : Un modèle hydrologique adaptatif à différents pas de temps : diagnostic et améliorations basés sur la cohérence des flux ; thèse Paris 6 ; disponible sur https://theses.fr/2017PA066097.
* Le Moine, N. (2008) : Le bassin versant de surface vu par le souterrain : une voie d’amélioration des performances et du réalisme des modèles pluie-débit ? Thèse Université Pierre et Marie Curie ; 348p. ; disponible sur https://webgr.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/07/2008-LE_MOINE-THESE.pdf.
* Mathevet, T. (2005) : Quels modèles pluie-débit globaux au pas de temps horaire ? Développements empiriques et comparaison de modèles sur un large échantillon de bassins versants ; thèse ENGREF ; 463p. ; disponible sur https://webgr.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/07/2005-MATHEVET-THESE.pdf
* Michel, C. (1983) : Que peut-on faire en hydrologie avec un modèle conceptuel à un seul paramètre ? La Houille Blanche(1), pp 39-44 
* Nascimento, N.O. (1995) : Appréciation à l’aide d’un modèle empirique des effets d’actions anthropiques sur la relation pluie-débit à l’échelle du bassin versant ; Thèse de Doctorat ; CERGRENE, ENPC ; 550 p.
* Perrin, C. (2000) : Vers une amélioration d’un modèle global pluie-débit au travers d’une approche comparative ; INPG (Grenoble), Cemagref (Antony) ; 530 p.
* Perrin, C., Michel, C., Andréassian, V. (2007) : Modèles hydrologiques du Génie Rural (GR) ; document Cemagref, 16p. ; disponible sur https://webgr.irstea.fr/wp-content/uploads/2012/08/Modeles_GR_Resume.pdf
* Pushpalatha, R. (2013) :  Simulation et prévision des étiages sur des bassins versants français : approche fondée sur la modélisation hydrologique ; Thèse de Doctorat, Irstea (Antony), AgroParisTech (Paris) ; 230 pp.

<u>Pour en savoir plus</u> : 
* https://webgr.inrae.fr/outils/modeles-hydrologiques

[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
[[Catégorie:Modélisation_de_la_transformation_pluie-débit_(HU)]]