Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...

Partie 1 – Chapitre 2 : Approches de modélisation de la qualité des RUTP
pluie. Le transfert des flux d’eau et de particules est simplement simulé avec des modèles de
réservoir linéaire. Pour les données disponibles à l’époque, le modèle a donné des résultats
satisfaisants (Bertrand-Krajewski 1993).
Briat (1995) a repris le modèle HYPOCRAS en l’appliquant à plus grande échelle. Le
modèle est appliqué sur des sous bassins versants. Les sédiments à l’exutoire des sous -bassins
sont ensuite transférés par un modèle d’advection-dispersion jusqu’à l’exutoire du bassin. Le
transport des sédiments étant couplé avec un modèle de Muskingum, les temps de calcul restent
relativement raisonnables. De plus, Briat propose un modèle d’érosion des sédiments de surface
plus élaboré, prenant en compte une dynamique d’érosion variable suivant l’intensité de la
pluie. Le modèle a été intégré dans le logiciel HYDROPOL, développé au sein de la Lyonnaise
des Eaux. Le test du modèle sur deux bassins versants de la région de Bordeaux a montré des
résultats satisfaisants (Briat 1995).
Récemment, Mannina et Viviani (2010) ont repris cette approche de modélisation à l’échelle
du bassin versant, en proposant une alternative pour la modélisation de l’érosion des dépôts
dans le réseau (modèle de Skipworth et al. 1999) et la possibilité de prendre en compte un
lessivage des routes.
Si les temps de calcul de cette approche sont plus limités que pour un modèle détaillé
traditionnel, le nombre de paramètres à caler reste néanmoins élevé (environ une quinzaine de
paramètres), rendant son utilisation opérationnelle difficile (Gong et al. 1996). Les résultats
obtenus par Mannina et Viviani (2010) sont intéressants. Cependant, comme dans les études de
Bertrand-Krajewski et Briat, le nombre de données utilisé pour le calage reste limité (moins de
12 événements).
Avec le développement des techniques de mesure et l’augmentation de la taille des bases de
données, l’utilisation de ce type de modèle pourrait s’avérer pertinente dans un avenir proche.
Cette perspective n’est néanmoins envisageable que si le modèle est validé sur d’autres sites,
avec des jeux de données de calage davantage représentatifs de la diversité et de la variabilité
des événements pluvieux.
2.3.3 Une représentation plus globale des processus
2.3.3.1 Une représentation simplifiée du transfert
Récemment, avec l’augmentation du nombre de données disponibles à l’exutoire des bassins
versants, plusieurs recherches ont été orientées vers des modèles de type Accumulation -
Erosion-Transfert, où :
i) l’accumulation et l’érosion sont représentées à l’échelle globale du bassin versant,
sans faire la distinction entre processus de surface et dans le réseau. Les modèles
proposés ne décrivent donc pas de manière détaillée la structure du réseau.
ii) le transfert est pris en compte de manière simplifiée, sans décrire de manière
détaillée les collecteurs du réseau.
Par exemple, Dotto et al. (2009) et Kleidorfer (2009), sur la base de 40-50 événements par
site échantillonnés par les techniques de mesure traditionnelles sur plusieurs sites (Francey et
al. 2010) ont testé un modèle simple à deux équations, qui comprend 4 paramètres de calage.
L’accumulation sur le bassin en période de temps sec est simulée par le modèle de Sartor et al.
(1974) :
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