Modélisation par les processus stochastiques de la série des débits moyens journaliers

Généralités sur la crue

Une crue est définie comme une augmentation rapide et importante du volume des eaux dans un cours d’eau consécutive à des précipitations atmosphériques. Les crues des grands cours d’eau sont souvent saisonnières ; la montée des eaux y est lente et généralement progressive. La crue est caractérisée par le graphique représentant les variations des débits en une section 46 Modélisation par les processus stochastiques de la série des débits moyens journaliers observés à la station de Bakel sur la période allant de 1904 à 1989 du cours d’eau en fonction du temps appelé communément hydrogramme. La partie montante de cet hydrogramme est appelée crue et la partie descendante décrue. En pratique, on désigne par ”la crue” l’épisode complet, crue et décrue jusqu’au retour à un régime non-influencé, soit la totalité de l’hydrogramme. Cette interprétation parait cependant en opposition avec la définition du mot.

Différents types de modèles utilisés pour la propogation des crues

Les crues exceptionnelles, quand elles sortent du cours d’eau pour s’écouler dans la vallée provoquent des inondations qui peuvent être castastrophiques. Pour réduire l’ampleur de la menace qu’elles constituent, il est nécessaire de pouvoir les prévoir. Diverses méthodes sont utilisées : Déterministes Elles utilisent les lois de conservation de la mécanique des fluides qui régissent l’écoulement, essentiellement la conservation de la quantité de mouvement, de la masse, de l’énergie. Ces lois permettent de décrire de façon détaillée les processus physiques qui donnent naissance au mouvement de l’eau à la surface et à l’intérieur du sol.

A ces lois de conservation on associe une description détaillée du bassin versant. Ces modèles sont utilisés pour étudier la formation de la crue, ou pour suivre sa propogation dans un cours d’eau ou une plaine d’inondation. Conceptuelles Compte tenu de la complexité des processus à décrire, il est pratiquement très difficile d’appliquer directement les modèles déterministes. On utilise alors une approche conceptuelle dans laquelle on cherche à reproduire de façon réaliste l’écoulement tel qu’il se produit dans le bassin ou dans le cours d’eau. Ainsi on introduit une simplification des équations de la mécanique des fluides à la lumière des conditions réelles d’écoulement dans le cours d’eau, ou bien on cherche une clé de répartition entre divers éléments du cycle hydrologique quand on étudie la formation de la crue en un point du cours d’eau.