CHAPITRE 5 RÉSULTATS ET ANALYSES COMPLÉMENTAIRES
5.3 Analyse complémentaire aux prévisions d’ensembles
Bien que les corrections manuelles apportées par Rio Tinto sur les données météorologiques aient apporté une amélioration des bilans hydriques simulés par CEQUEAU, un biais est toujours observable sur les simulations de l’équivalent en eau de la neige et des débits à la sortie du sous-bassin Nechako.
Une comparaison des résultats de la simulation de l’ÉEN sur les carreaux entiers de CEQUEAU au droit de chacune des trois stations laisse croire que la simulation du couvert neigeux « en forêt » semble mieux représenter les données observées aux trois stations que celui du couvert neigeux « en clairière ». La Figure 30 illustre le biais annuel de l’équivalent en eau de la neige (ÉEN) sur la partie « en forêt » du carreau entier de CEQUEAU correspondant aux observations du « coussin à neige » de Mount Wells (CE no 45) entre 1993 et 2010. Une valeur positive indique une sous-évaluation du modèle et une valeur négative indique une surévaluation. Bien que les observations utilisées pour effectuer cette analyse ne couvrent pas l’entièreté de la période de données utilisée pour les simulations, les résultats illustrent que le modèle CEQUEAU utilisant les données météorologiques corrigées par Rio Tinto sous-estime d’environ 6.5 mm l’ÉEN (0.7% du maximum de 954 mm observé à Mount Wells) sur la période 1993-2010. Dans tous les cas présentés ici, cependant, aucun biais annuel ne dépasse des valeurs de ± 30 mm.
Entre 1997 et 2010, les résultats de la simulation CEQUEAU surestiment le volume de neige seulement lors de six années (1993, 1994, 1998, 2004, 2005 et 2008). Lorsque les résultats de la simulation de l’ÉEN de CEQUEAU « en clairière » sont comparés aux observations de la station Mount Wells, une surestimation de 28.5 mm provenant du modèle est constatée.
Le Tableau 9 illustre les critères de performance obtenus en comparant les valeurs des observations entre 1980 et 2010 et la simulation des débits à la sortie du sous-bassin Nechako avec les données météorologiques corrigées par Rio Tinto. Les débits simulés par CEQUEAU sous-estiment d’environ 6.2 m3/s les débits (3.3% de la moyenne de 187 m3/s observée sur le sous-bassin Nechako). Le critère de Nash-Sutcliffe de 0.85 sur les apports indique une
représentation en général assez fidèle des observations lors des événements d’apports élevés. Cependant, le critère de Nash-Sutcliffe de 0.68 sur le logarithme des apports tend à indiquer une représentation moins fidèle des apports lors des épisodes d’étiage et de faibles débits.
Figure 30 – Valeurs annuelles du critère de biais sur les ÉEN simulés avec les données météorologiques corrigées, lorsque comparées aux observations
Tableau 9 - Comparaison des critères de performance pour la simulation des apports hydriques par le modèle CEQUEAU sur l’ensemble des années simulées (1980 à 2010)
Critère de Nash-Sutcliffe sur les apports
Critère de Nash-Sutcliffe
sur log(apports)
Critère de Biais sur les
apports (m3/s)
0.85 0.68 6.2
5.3.2 Recommandations complémentaires aux résultats dans un environnement
virtuel
Les observations de précipitations solides sous-estiment en général les quantités de neige qui tombent sur le bassin Nechako. La simulation des stocks de neige par le modèle CEQUEAU, à partir de ces données de précipitations, sous-estime donc les quantités de neige stockées sur le bassin, lorsque comparées aux observations d’équivalent en eau de la neige (ÉEN) effectuées à
l’aide de coussins à neige. Cette différence entre les observations et les simulations du modèle devra être prise en compte lorsque l’application sera implantée en situation réelle. Les observations d’ÉEN des coussins à neige, plutôt que d’être directement utilisées comme variable hydrologique, devraient être utilisées afin d’ajuster les stocks de neige simulés par le modèle CEQUEAU. L’assimilation de données, par insertion directe ou par une méthode plus rigoureuse, est alors recommandée.
De plus, même en considérant des données météorologiques corrigées qui représentent mieux les volumes d’apports annuels, l’étude en conditions « simulées » considérée dans le cadre de cette recherche sous-estimait les apports sur le sous-bassin Nechako (biais de 6.2 m3/s). Ce biais combiné au risque de sous-estimation des précipitations risque, en situation réelle, d’amener le modèle CEQUEAU à proposer des scénarios de prévision d’ensemble qui sous-estiment les apports à venir. L’utilisation de telles prévisions d’ensemble pour faire la mise à jour des règles de gestion en temps réel risque donc de favoriser des règles qui sous-estiment les risques associés aux débordements dans le réservoir ou aux inondations en aval. Les règles mises à jour, bien qu’ayant moins de risque de sous-estimer la crue à venir que les règles optimisées avec les scénarios historiques, devront donc continuer d’être utilisées avec précaution en période de préparation à la crue printanière.
De même, en comparant les valeurs du critère de Nash-Sutcliffe sur le logarithme des débits et sur les débits directement, les résultats du modèle CEQUEAU avec les données météorologiques corrigées ont démontré que l’erreur sur les débits faibles (avec les logarithmes) était plus grande que l’erreur sur les débits forts (avec les valeurs directes). Comme la gestion du réservoir Nechako est orientée surtout par le volume annuel, les erreurs moins grandes sur les apports élevées que sur les apports faibles représentent, en soi, une bonne nouvelle. Cependant, comme il est mentionné précédemment, les débits simulés par le modèle CEQUEAU ne sont pas à l’abri du problème de sous-évaluation des précipitations. La mise à jour des règles de gestion lors des périodes de faibles apports (principalement en hiver avant la crue) devra donc être interprétée avec vigilance.
109