Modèle de fonte de neige basé sur la méthode des degrés-jours

Le modèle hydrologique CEQUEAU [Girard et al., 1972; Morin et al., 1981] est un modèle à mailles carrées permettant de considérer un bassin comme un ensemble de n carreaux entiers sur lesquels sont modélisés les différents processus de formation des écoulements.

Chaque précipitation solide sur un carreau entier est estimée par interpolation des précipitations mesurées aux stations, en tenant compte des remarques formulées en 5.1.2.

Comme l'indique la figure 5.15, cette précipitation solide est ajoutée aux stocks de neige de chaque carreau, avant que ne débute la fonte, au jour i.

Quant aux équations de base utilisées, elles sont inspirées de celles du U.S. Corps of Engineers [1956]. La fonte potentielle, c'est-à-dire la fonte qui se produirait pour un stock de neige complètement mûr, est d'abord estimée. Suivent l'estimation d'indices de la température moyenne et du mûrissement du stock de neige. Ces indices ont pour but de tenir compte du déficit calorifique et du mûrissement progressif du stock de neige au cours de l'hiver. Par ailleurs, si la température du stock de neige n'a pas encore atteint le seuil de fonte fixé, la précipitation liquide éventuelle peut être absorbée en tout ou en partie, suivant l'importance du déficit calorifique. La fonte réelle est alors estimée en modifiant la fonte potentielle en fonction du mûrissement du stock. Il s'ensuit le drainage de l'eau de fonte et de pluie excédentaire hors du stock de neige.

En pratique, le modèle simule séparément l'évolution et la fonte de la neige pour deux zones distinctes de chaque carreau entier, l'une étant complètement recouverte de forêt et l'autre complètement déboisée. La lame de fonte provenant de chaque carreau entier est déterminée par addition pondérée des lames produites en forêt et en zone déboisée, en fonction de leurs superficies respectives.

Un exemple de simulation des crues de printemps sur un bassin de 629 km², situé dans le sud du Québec est présenté à la figure 5.16. On peut constater que les crues sont bien simulées. Le modèle CEQUEAU se prêtant facilement à des comparaisons avec la télédétection, à cause de sa structure matricielle, l'ajustement des paramètres a été complété en comparant une carte de l'équivalent en eau de la neige au sol en forêt et en terrain déboisé produite par le modèle à une image du bassin obtenue par le satellite LANDSAT le 20 avril 1974 (figure 5.17). On peut constater que les carreaux sur lesquels la neige est présente en forêt et en terrain déboisé correspondent aux zones plus claires sur l'image LANDSAT et que les carreaux libres de neige correspondent pour leur part à des zones plus foncées.

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(Novembre 1984) (Mise en forme 2019)