Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...
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Partie 6 – Chapitre 17 : Test des modèles Accumulation-Erosion-Transfert Chapitre 17 17 Test des modèles Accumulation-Erosion- Transfert Le modèle a été testé pour le site de Chassieu selon la méthodologie de test présentée dans le chapitre 15 : - Le modèle de qualité de niveau de complexité NC1 (cf. Tableau 14.3 p. 246) a été testé. En effet des essais préalables effectués avec l’activation du module de capacité de transport ont montré que ce dernier n’était activé que très rarement. - Le modèle a été testé uniquement sur la chronique de calage réduite de printemps, pour des raisons de temps. - Un calage de type séparé a été effectué : calage du modèle hydrologique puis calage du modèle qualité. - L’analyse de sensibilité à la chronique de calage réduite pour le modèle hydrologique a été effectuée. - Le principe d’apprentissage a été appliqué. Pour chaque étape itérative des tests, nous explicitons : i) la structure du modèle testé, ii) les valeurs les plus probables des paramètres de calage, iii) leur distribution a posteriori iv) les valeurs des critères de performance pour le calage et l’évaluation, v) les hypothèses sur les caractéristiques des résidus, et vi) la validité des intervalles de prédiction. Les hydrogrammes et pollutogrammes de temps sec ont été représentés par des valeurs constantes de 2 L.s -1 et 1 mg.L -1 , au vu des considérations suivantes : - Le débit de temps sec mesuré est très faible (inférieur à 4 L/s) et approximativement constant à l’échelle où nous nous plaçons, hormis lors des épisodes ponctuels de rejets industriels généralement nocturnes. Une étude spécifique sur la modélisation des rejets industriels et la distinction entre les différentes contributions au débit de temps sec est actuellement en cours (Dorval 2010) et pourra fournir ultérieurement une modélisation plus détaillée. Dans notre travail, où nous nous intéressons spécifiquement à la modélisation des flux par temps de pluie, le choix d’une valeur constante paraît suffisant en première approche. - Pour les mêmes raisons, nous avons considéré a priori une valeur constante de la concentration en MES, fixée à 1 mg.L-1 sur la base des observations des chroniques de temps sec. Dans les paragraphes 17.1 à 17.4 nous présentons : i) les résultats généraux concernant la mise en œuvre de l’algorithme DREAM pour le test des modèles, ii) les résultats du test du modèle hydrologique, comprenant l’analyse de sensibilité à la chronique de calage réduite, 281
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Partie 6 – Chapitre 17 : Test <strong>de</strong>s modèles Accumulation-Erosion-Transfert<br />
Chapitre 17<br />
17 Test <strong>de</strong>s modèles Accumulation-Erosion-<br />
Transfert<br />
Le modèle a été testé pour le site <strong>de</strong> Chassieu selon la méthodologie <strong>de</strong> test présentée dans<br />
le chapitre 15 :<br />
- Le modèle <strong>de</strong> qualité <strong>de</strong> niveau <strong>de</strong> complexité NC1 (cf. Tableau 14.3 p. 246) a<br />
été testé. En eff<strong>et</strong> <strong>de</strong>s essais préalables effectués avec l’activation du module <strong>de</strong><br />
capacité <strong>de</strong> transport ont montré que ce <strong>de</strong>rnier n’était activé que très rarement.<br />
- Le modèle a été testé uniquement sur la chronique <strong>de</strong> calage réduite <strong>de</strong><br />
printemps, pour <strong>de</strong>s raisons <strong>de</strong> temps.<br />
- Un calage <strong>de</strong> type séparé a été effectué : calage du modèle hydrologique puis<br />
calage du modèle qualité.<br />
- L’<strong>analyse</strong> <strong>de</strong> sensibilité à la chronique <strong>de</strong> calage réduite pour le modèle<br />
hydrologique a été effectuée.<br />
- Le principe d’apprentissage a été appliqué. Pour chaque étape itérative <strong>de</strong>s tests,<br />
nous explicitons : i) la structure du modèle testé, ii) les valeurs les plus<br />
probables <strong>de</strong>s paramètres <strong>de</strong> calage, iii) leur distribution a posteriori iv) les<br />
valeurs <strong>de</strong>s critères <strong>de</strong> performance pour le calage <strong>et</strong> l’évaluation, v) les<br />
hypothèses sur les caractéristiques <strong>de</strong>s résidus, <strong>et</strong> vi) la validité <strong>de</strong>s intervalles<br />
<strong>de</strong> prédiction.<br />
Les hydrogrammes <strong>et</strong> pollutogrammes <strong>de</strong> temps sec ont été représentés par <strong>de</strong>s valeurs<br />
constantes <strong>de</strong> 2 L.s -1 <strong>et</strong> 1 mg.L -1 , au vu <strong>de</strong>s considérations suivantes :<br />
- Le débit <strong>de</strong> temps sec mesuré est très faible (inférieur à 4 L/s) <strong>et</strong><br />
approximativement constant à l’échelle où nous nous plaçons, hormis lors <strong>de</strong>s<br />
épiso<strong>de</strong>s ponctuels <strong>de</strong> rej<strong>et</strong>s industriels généralement nocturnes. Une étu<strong>de</strong><br />
spécifique sur la modélisation <strong>de</strong>s rej<strong>et</strong>s industriels <strong>et</strong> la distinction entre les<br />
différentes contributions au débit <strong>de</strong> temps sec est actuellement en cours (Dorval<br />
2010) <strong>et</strong> pourra fournir ultérieurement une modélisation plus détaillée. Dans<br />
notre travail, où nous nous intéressons spécifiquement à la modélisation <strong>de</strong>s flux<br />
par temps <strong>de</strong> pluie, le choix d’une valeur constante paraît suffisant en première<br />
approche.<br />
- Pour les mêmes raisons, nous avons considéré a priori une valeur constante <strong>de</strong> la<br />
concentration en MES, fixée à 1 mg.L-1 sur la base <strong>de</strong>s observations <strong>de</strong>s<br />
chroniques <strong>de</strong> temps sec.<br />
Dans les paragraphes 17.1 à 17.4 nous présentons : i) les résultats généraux concernant la<br />
mise en œuvre <strong>de</strong> l’algorithme DREAM pour le test <strong>de</strong>s modèles, ii) les résultats du test du<br />
modèle hydrologique, comprenant l’<strong>analyse</strong> <strong>de</strong> sensibilité à la chronique <strong>de</strong> calage réduite,<br />
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