Modèle distribué et modèle semi-distribué (HU) : Différence entre versions

Version du 12 août 2021 à 13:11

Traduction anglaise : Distributed model

Dernière mise à jour : 12/08/2021

Modèle hydrologique dans lequel on subdivise le bassin versant à étudier en plusieurs unités spatiales supposées homogènes.

• En hydrologie générale, ce découpage de l'espace est souvent réalisé sous la forme d'un maillage régulier de figures simples (triangles ou rectangles) qui échangent directement entre elles.
• En hydrologie urbaine, on privilégie généralement un découpage en sous bassins versants reliés par des tronçons de réseau.

Les modèles de ce type permettent de prendre en compte la variabilité spatiale des surfaces (pente, perméabilité, type d’occupation des sols, etc.), ainsi que celles des processus hydrologiques (en particulier la variabilité spatiale de la pluie). Dans le cas des modèles le plus souvent utilisés en hydrologie urbaine, ils permettent également de prendre explicitement en compte les écoulements dans le réseau ainsi que l'influence des ouvrages spéciaux, plus faciles à représenter de façon déterministe par des modèles hydrauliques.

Figure 1 : Exemple de modèle hydrologique urbain distribué à toute petite échelle d'après Rodriguez et al (2010).

Intérêt et limites des modèles distribués

Le choix du niveau de finesse avec lequel il faut diviser le bassin versant étudié est délicat et dépend de la quantité de données disponibles.

De façon assez évidente un découpage trop grossier ne permet pas d'exploiter correctement l'ensemble des informations disponibles. A l'opposé, plus on augmente la finesse du découpage et plus on augmente le nombre de paramètres du modèle. Même si certains de ces paramètres peuvent être fixés a priori de façon déterministe, d'autres dépendent nécessairement d'un calage. Si le nombre de paramètres à caler devient trop nombreux par rapport aux données disponibles la performance du modèle se réduit car il n'est plus possible de le caler correctement (ou plus précisément d'obtenir un calage unique).

Cette problématique est bien illustrée par la figure 2, extraite de Grayson et Blöschl (2000) qui montre qu'il existe une sorte d'optimum dans la complexité du modèle en fonction de la disponibilité des données.

Figure 2 : Relation conceptuelle entre la complexité du modèle, le niveau de disponibilité des données et le niveau de performance du modèle d'après Grayzon et Blöschl, 2000.

Bibliographie :

• Grayson, R. et Blöschl, G. (2000) : Spatial Patterns in Catchment Hydrology : Observations and Modelling ; Cambridge University press.
• Rodriguez, F., Mosini, M.-L., Andrieu, H. (2010) : Un modèle hydrologique distribué pour les bassins versants urbains ; BLPC • n°277 •juillet-septembre 2010

Pour en savoir plus : fiche Wikhydro sur les modèles hydrologiques distribués