Modelling of the water continental cycle at regional scale. Impact of the snow modelling on the Rhone river hydrology.
Modélisation du cycle continental de l'eau à l'échelle régionale. Impact de la modélisation de la neige sur l'hydrologie du Rhône
Abstract
In order to study the water cycle at regional scale, Habets (1998) coupled the SVAT ISBA (developed by Meteo-France) with the hydrological model MODCOU (developed by the Ecole ds Mines de Paris) and applied them to the Rhone Basin for one year (1987/88). Due to the strong snow influence, the ssophisticated snow model Crocus has been included in the system in the framework of the present thesis. The simulation of the Rhone catchment has been extended for 14 years (from 1981 to 1994). The meteorological input data have been derived from the SAFRAN analysis, especially relevant for the mountainous areas. Since the discharge observations were not used for calibration, they were used for validation. Daily discharge observations were compared with simulation for 145 gauge stations located on the Rhone and main rivers of the basin. The simulated snowpack has also been validated by comparison with independent daily snow-depth observations provided for 24 sites. The water budget is very contrasted and puts into light three main ensembles : the northern snowy-rainy catchments (Saône, Doubs, Ain), the southern rainy catchements (low Durance, Ardèche) and the alpine catchments with a strong snowy component (Isère, Drac, high Durance). After its validation, the tool has been used to estimate the impact of a climate change on the main Rhone basin hydrological components. A particular attention was paid to an increase of the spatial resolution on the simulation of the high Durance snowy catchment.
Afin d'étudier le cycle de l'eau à l'échelle régionale, le couplage d'ISBA (le schéma de surface de Météo-France) avec MODCOU (le modèle hydrologique de l'Ecole des Mines de Paris) a été mis au point sur le Rhône pour l'année 1987/88 par Habets (1998). En raison de la forte composante nivale alpine du bassin, CROCUS (le modèle de neige de Météo-France) a été rajouté dans le système complet. La simulation du bassin versant du Rhône a ensuite été étendue à 14 années (de 1981 à 1994). Les forçages atmosphériques ont été analysés à l'aide du système SAFRAN, spécialement conçu pour les zones de relief. Bien qu'aucun étalonnage sur les débits n'ait été réalisé, les résultats du système sont validés de manière satisfaisante par comparaison avec les débits quotidiens observés en 145 stations de jaugeage sur les grands cours d'eau du bassin versant du Rhône. L'enneigement simulé reproduit bien les hauteurs de neige observées quotidiennement pour 24 postes d'altitude. Le bilan hydrique du bassin apparaît très contrasté et met en lumière trois grands ensembles : les bassins nivo-pluviaux et humides du nord (Saône, Doubs, Ain), les bassins pluviaux et secs du sud (basse Durance, Ardèche) et les bassins alpins fortement enneigés (Isère, Drac, Haute-Durance). L'outil ainsi validé a ensuite été utilisé pour évaluer l'impact d'un changement climatique sur les grandes composantes hydriques du bassin versant. Une attention particulière a également été apportée à l'impact d'une augmentation de la résolution des calculs sur la qualité de la simulation du bassin nival de la Haute-Durance.
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