Analyse de la sensibilité des calculs hydrologiques à la densité spatiale des réseaux hydrométriques

Sensitivity of hydrological computations to the spatial density of runoff networks

¹ Irstea, Unité de recherche Hydrosystèmes et Bioprocédés (HBAN) - 1 rue Pierre-Gilles de Gennes CS10030 92761 Antony cedex, France
email : laure.lebecherel@irstea.fr ; vazken.andreassian@irstea.fr ; charles.perrin@irstea.fr
² Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE), Unité Mixte de Recherche CEA-CNRS-UVSQ (UMR 8212) - Centre de Saclay, Orme des Merisiers 91 191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
email : pascal.maugis@lsce.ipsl.fr

Résumé

Cette étude évalue l'impact de la densité spatiale du réseau hydrométrique sur certains calculs hydrologiques, en situation de bassin versant non jaugé. Nous abordons la simulation de chroniques de débit journalier, l'estimation du module, de débits de crues décennale et centennale et de certaines caractéristiques de débit d'étiage. Dans ce contexte, le modèle conceptuel pluie-débit GR4J a été utilisé, ainsi que la méthode de régionalisation basée sur la proximité spatiale des bassins versants. La présente étude consiste ainsi à évaluer l'influence de la distance à laquelle se trouvent les bassins versants donneurs utilisés pour la régionalisation, sur l'efficacité du calcul hydrologique envisagé. Cette évaluation montre que pour tous les calculs de débit envisagés ici, l'efficacité du processus de régionalisation diminue lorsque le réseau de bassins voisins devient moins dense (c'est-à-dire lorsque l'on « supprime » les bassins voisins les plus proches). Cette chute d'efficacité impacte pareillement les différentes variables hydrologiques considérées.

Abstract

This study evaluates the impact of the spatial density of the flow gauging network on hydrological computations in an ungauged catchment context. The considered computations are simulation of daily streamflow, estimation of long-term average streamflow and extreme streamflows (10-yr and 100-yr floods and some characteristics on low flows). In this context, we used the lumped rainfall-runoff model GR4J. The regionalization applied here, is based on the spatial proximity of catchments. The aim of the study is to evaluate the impact of the distance at which the first donor stations are located, on the efficiency of the hydrological computations. This evaluation shows that for all the computations of streamflow considered here, the efficiency of the regionalization process decreases when the flow gauging network density is reduced (i.e. when we "remove" the closest catchments). Results also show that this drop in efficiency similarly impacts all the hydrological variables analyzed here.