ST0 COEF ST0 COEF
w9 (mm)
28,3 0,36 8,5 0,37
10,2 0,43 6,7 f-W-3
090 090 090
0,2214,5 0,49 8,6 031
133 0,73 12,7 0,n
10,l 457 8,7 0,67
39,8 0,83 7,7 0s
126,0 090 16,s 039
W
1700
16,2 1,m27,7 0,76 27,7 0,76
090 oy 0,o 0,59
Troisième P&ie 208 Chapitre 7
Plus que les raisons, purement conceptuelles, qui expliquent les différences de comportement des deux schémas de production, nous voulons davantage souligner les différences qui existent dans les résultats fournis .par le schéma I en fonction des partitions choisies. Par rapport au bassin considéré dans son ensemble, la distinction entre surfaces revêtues et surfaces non revêtues apporte effectivement une amélioration sensible dans la reproduction des volumes ruisselés. Cette amélioration étant obtenue pour un nombre égal de degrés de liberté dans les ajustements (2 paramètres d’ajustement), l’information supplémentaire constitue effectivement une information pertinente.
Pour le même schéma, l’introduction d’une partition plus fine du bassin, basée sur les positions respectives des surfaces revêtues et non revêtues, conduit au contraire à une moins bonne reconstitution des lames ruisselées observées. Ce qui peut s’expliquer pour plusieurs raisons :
* en premier lieu, ceci pourrait être dû aux valeurs numériques que nous avons choisies pour les différents coefkients d’occupation des sols. Nous avons alors fait varier ces valeurs, tout en maintenant furées les quantités IMPl+IMP2 et PERl+PER2, et n’avons constaté que de faibles améliorations,
la raison principale serait alors constituée par la représentation du système IhJP2+PERl. La construction de la pluie P’, reçue par les surfaces PERl, simule un ruissellement uniforme en provenance des surfaces revêtues, qui vient s’ajouter à la pluie brute réellement reçue sur PERl : les résultats montrent que cette représentation est inadéquate.
On peut résumer les problèmes évoqués précédemment en disant qu’une vision spatialisée des phénomènes et du milieu dans lequel ils se produisent implique un surcroît d’information numérique (ici, coefficients d’occupation des sols) et d’hypothèses concernant les mécanismes de production et de transfert. Dans la mesure ou ces contraintes supplémentaires sont mal maîtrisées, pour des raisons soit métrologiques, soit conceptuelles, on aura parfois (souvent ?) intérêt à confier au bassin lui-même le soin de lisser ses propres discontinuités.
Les exemples que nous avons traités font cependant apparaître, dans nos diverses tentatives de spatialisation, des résultats soit positifs (passage du niveau 0 au niveau l), soit négatifs (passage du niveau 1 au niveau 2). Il existe donc un compromis à trouver, qui dans le cas du schéma 1, est constitué par une simple distinction entre surfaces revêtues et non revêtues. Plus généralement, les termes de ce compromis dépendent de l’ensemble des concepts qui constituent le modèle, et de la métrologie dont on dispose. Ils dépendent enfin du milieu physique : pour appliquer le schéma de production 1, on peut penser que le niveau 2 aurait été plus satisfaisant que le niveau 1 dans un milieu où les caractéristiques hydrodynamiques des différentes surfaces eussent été plus tranchées (cas de végétation interceptant une partie de l’écoulement en provenance des surfaces revêtues par exemple).
Pour notre part, nous retiendrons des résultats présentés qu’une Apparation du bassin en deux sous bassins hidkpendants représentant l’ensemble des surfaces revêtues d’une part,‘non revêtues d’autre part, nous place dans les meilleures conditions pour reproduire les volumes ruisselés à l’exutoire du bassin. C’est donc dans cette version que nous continuerons à appliquer les schémas de production 1 et II; soit :
Schéma 1 appliqué sur deux sous bassins IMP (STO=INF=O) et PER (STO’et INF ajustés);
Schéma II applique sur deux sous bassins IMP (STO=O, COEF=l) et PER (ST0 et COEF ajustés),
7x2 Emfluenee des gdcipitatioms antérieures
Pour chacun des modèles retenus précédemment, nous avons introduit un paramètre d’ajustement supplémentaire, DESTO, traduisant l’influence des précipitations antérieures sur les pertes à l’écoulement que subissent les surfaces non revêtues (voir figure 6-6). ~.es tests auxquels nous avons prockdés se résument à comparer les valeurs minimales des critères calculées pour chacun des modèles, soit avec 2 paramètres d’ajustement (ST0 et INF pour 1, ST0 et COEF pour II), soit avec 3 (STO, INF et DESTO pour 1, STO, COEF et DESTO pour II).
Les figures 7-5 et 7-6 montrent les résultats obtenus :
l’iiuence des précipitations antérieures, telle que nous Pavons conceptualisée, est pratiquement nulle dans les conditions d’application du schéma 1,
le schema II est en revanche plus sensible à l’introduction du paramètre DESTO. On observe 5 cas d’améliorations sur l’ensemble des 11 bassins étudiés.
Pour ce dernier schéma, ces améliorations se traduisent par une diminution relative du critère, qui va jusqu’à 30 % dans le cas du bassin no1 de Ouagadougou. Dans ce cas précis, la différence est due à la présence d’une averse de 30 mm (a), survenant moins de 3 heures après une première averse équivalente (b). On pourrait en fait considérer ultérieurement cette séquence comme un seul événement, et s’il s’avérait être reproduit correctement, l’introduction de DESTO’deviendrait inutile.
Pour les autres cas, le gain apparaît le plus souvent modeste en regard du surcroît de complexité auquel conduiraient la validation et l’interprétation ultérieures de 3 paramètres de production. Nous avons en fait préfér6 conserver un nombre maximal de deux paramètres pour proc&der à ces opérations, compte tenu des limites de taille et de variabilité des échantillons disponibles, et avons considéré que les précipitations antérieures représentaient un facteur secondaire, qu’on pourrait analyser ultérieurement.
Troisième partie 210 Chapitre 7
SCHEMA DE PRODUCTION
1
SCHEMA DE PRODUCTION II 10 -: + s.ns DESTO ; -t- WJIC DES-l.0 .;
? .’
2-
Fig,7-5
et.,,...,....
1 2 3 4 6 6 7 8 910ll BASSINS
SCHEMA II Niuoou 1
e 4 8 12 16 20 24
Lames obrrrumrr rn mm
le t
t
Fig-7-6
et (.<,,,<,.,,,,,.(,.,.(,<,.,,...,,,,.(,.,, (,<< .(.,..(
1
2 3 4 6 6 7 8 9 10 11BASSINS
SCHEMA II Niuœru 1 WCC DES10
e 4 8 12 16 20 24
Lam=r obrrrurrr mn mm
Fig-7-7
SCHEMA II Niuoru 1 sans DESTO SCHEMA II Niumru 1 IUIC DESTO
30
0
0 6 le 15 20 26 30
Lames obseruoos e 6 10 16 20 26 30
Lames obseruees en mm
F+g-7-8
212 k titre indicatif, nous avons représentt6 les valeurs Observ&es et cakuhks des
imes
ruisseléespur
les bassins rP4 de Nmmey (figure 7-7) et u’l de Ouagadougou (figure 7-g). Le tableau 74 résume les vaieurs numbriques qui ont éte obtenues pour les paramétres d’ajustement.Tableau 7-4 : Infhrence des prkipitations antkieures. VaIeurs numériques des parametres d’ajustement. B~assins N4 et 01.
Schbma II sans DBSTO Schéma II avec DBSTO
ST0 COEF ST0 COEF DESTO
Bassin t-j (mm) (h-l)
Niamey na4 14,5 0,49 w 0,410 0,167
Ouaga no1 lv 0,74 fiY2 0,63 0,033
73.3
Enflueme du oeh6ma de productionII nous reste à comparer les performances respectives des deux schémas de production proposes, appliques chacun sur deux sous bassins distincts (niveau.l), sans prendre en compte I’intluence des précipitations antérieures.
Les vaieurs minimales critères caIcuI&es sont représentées sur la figure 7-9. Les deux schémas présentent des performances équivalentes sur la plupart des bassins, ài l’exception des deux bassins de Ouagadougou.
Sur ces bassins, les volumes observes sont mieux reproduits, en moyemre, par un schéma de pertes initiales et continues constantes (I). Eu egard aux implications differentes
de ces schémas sur la forme des pluies nettes, et par
consequent des hydrogrammesde ruissellement, nous les avons tous deux conservés dans la
suite de I’etude.
Pie 7-9 : Influence du choix du schtma de production sur les critères.
Troisième partie 2x2
@@
Nl N2 N3 N4 01 02 Cl Y1 Y5 Y6 Y7 BASSIN§
Chapitre 4