Vers une amélioration d'un modèle global pluie-débit au travers d'une approche comparative

Abstract

Il existe actuellement un grand nombre de modeles hydrologiques conceptuels ou empiriques globaux permettant de simuler la transformation de la pluie en debit a l'echelle du bassin versant. Notre etude comparative a permis de tester 38 structures de modeles sur un large echantillon de 429 bassins versants situes en france, aux etats-unis, en australie, en cote d'ivoire et au bresil. Les structures ont toutes ete evaluees dans le meme cadre de test, avec les memes donnees d'entree. Leurs parametres ont ete cales par une methode d'optimisation locale qui a prouve de bonnes capacites a identifier un optimum satisfaisant. Les performances en terme de qualite des simulations des debits observes ont ete evaluees grace a un ensemble de criteres quantitatifs, dont certains correspondent a des formulations nouvelles. Les tests realises indiquent qu'un faible nombre de parametres libres (3 a 5) est suffisant pour obtenir des resultats aussi satisfaisants que des structures avec un plus grand nombre de degres de liberte, l'augmentation de leur nombre limitant la robustesse du modele. Par ailleurs, la structure du modele joue un role preponderant sur la qualite des simulations. Certains outils mathematiques contenus dans differentes structures apparaissent complementaires et leur association au sein d'un meme modele permet d'ameliorer les simulations de debit. La structure du modele simple gr3j a ainsi pu etre modifiee pour obtenir une structure a quatre parametres plus satisfaisante, avec notamment une meilleure simulation des etiages.