BaRatin-SFD, analyse bayésienne des courbes de tarage à double échelle et de leurs incertitudes

BaRatin-SFD, Bayesian analysis of rating curves at twin-gauge stations and their uncertainties

¹ Irstea, UR HHLY, Hydrologie-Hydraulique, centre de Lyon-Villeurbanne, 5 rue de la Doua, BP 32108, F-69616 Villeurbanne Cedex, France,
valentin.mansanarez@natgeo.su.se
² Stockholm University, Department of Physical Geography, Stockholm, 106 91, Sweden
³ Bolin Centre for Climate Research, Stockholm University, Stockholm, 106 91, Sweden
⁴ Compagnie Nationale du Rhône (CNR), Centre d'Analyses Comportementales des Ouvrages Hydrauliques (CACOH), 4 rue de Chalon-sur-Saône, 69007 Lyon, France,
g.pierrefeu@cnr.tm.fr

Résumé

Une méthode bayésienne à base hydraulique est introduite pour le développement des courbes de tarage hauteur-dénivelée-débit (SFD) utilisées pour les stations à double échelle et l'estimation de leurs incertitudes. Un contrôle par chenal avec une pente d'énergie variable due à un remous variable est considéré en combinaison avec un contrôle non influencé par le remous, habituellement un autre contrôle par chenal. La succession entre le contrôle influencé par le remous variable et le contrôle non influencé est résolue par continuité de la relation hauteur-débit. La différence entre les niveaux de référence des zéros des deux échelles limnimétriques est estimée comme un autre paramètre incertain du modèle SFD. On présente les résultats d'une station à double échelle typique d'une influence par le remous variable d'un barrage. L'exactitude et l'incertitude des débits estimés semblent acceptables, même lorsque l'incertitude sur la hauteur de transition entre les deux contrôles influencé et non influencé par le remous est élevée.

Abstract

An original hydraulics-based Bayesian method is introduced for developing stage-fall-discharge (SFD) rating curves used at twin-gauge stations and estimating their uncertainties. A channel control with variable energy slope due to variable backwater is considered in combination with a backwater-unaffected control, usually another channel control. Succession between backwater-affected and backwater-unaffected controls is solved based on the continuity of the stage-discharge relation. The difference between the reference levels at the two stations is estimated as another uncertain parameter of the SFD model. Results at one typical twin-gauge station affected by the backwater of a run-of-the-river dam are presented. The accuracy and uncertainty of predicted discharges appear to be acceptable even when the uncertainty of the transition between backwater-affected and backwater-unaffected controls is high.