Calage du modèle SWAT

 

L'objectif de cette modélisation avec SWAT est de simuler les transferts de sédiments depuis les parcelles agricoles vers l'exutoire du bassin versant. 

Le calage se fait en deux étapes : On calibre d'abord par rapports aux débits à l'exutoire, puis par rapport à la charge en sédiments des eaux à l'exutoire.

 

Calage des débits à l'exutoire:

   

Hydrogrammes observés et simulés à l'exutoire, avant calage, en bleu les débits simulés.

Pour l'année 2003, les débits simulés sont inférieurs aux débits observés, et quasiment nuls pendant toute la période d'étiage qui s'étend de Juin à Octobre.

Pour l'année 2004, le débit simulé est en moyenne inférieur au débit observé sur l'année, et les débits mensuels diffèrent significativement.

Il est nécessaire de caler le modèle pour réduire l'écart entre les débits observés et simulés, pour ce faire, il est possible d'ajuster certains paramètres.

 

1 ère catégorie de paramètres

L'ajustement de ces paramètres a pour but de répartir les précipitations entre percolation, transfert de subsurface et percolation. Le but ici est d'augmenter le débit d'étiage et favoriser les transferts d'eau vers la rivière en général, pour ce faire, il faut:

- Augmenter le CN (curve number), pour réduire la perméabilité  du sol et favoriser le ruissellement. Cet ajustement devrait permettre d'augmenter le pic de débit pour le mois de Fevrier 2003 et Avril 2004.

- Augmenter Sol_AWC : teneur en eau initiale du sol. Augmenter la teneur en eau initiale du sol permet également d'atteindre plus rapidement les conditions de saturation lors d'un évènement pluvieux, donc d'augmenter le ruissellement.

- Diminuer GWQMN (profondeur limite de l’aquifère de surface pour qu’un flux en direction de la rivière se produise). En abaissant ce critère, un flux d'eau allant de l'aquifère de surface vers la rivière se développera plus facilement, permettant de soutenir le débit d'étiage.

- Diminuer RCHRG_DP (taux de recharge de l’aquifère profond par percolation). L'aquifère profond participe peu ou pas au soutien du débit de la rivière; diminuer son taux de recharge permet d'allouer plus d'eau aux aquifères de surface.

 

Seconde catégorie de paramètres

L'ajustement de ces paramètres a pour but de réduire l'évapotranspiration, et ainsi d'augmenter le rendement en eau.

- Augmenter ESCO (Facteur de compensation de l’évapotranspiration) 

- Diminuer GW_REVAP (coefficient de ré-évaportaion directement à partir de l’aquifère de surface). Une partie de l'eau de l'aquifère de surface peut s'évaporer directement, ce coefficient permet de définir ce taux d'évaporation; le réduire permet de conserver davantage d'eau dans le sol.

- Augmenter REVAP_MN (profondeur  limite de l’aquifère de surface pour que la re-évaporation ait lieu). Augmenter ce critère permet de ne permettre l'évaporation de l'eau du sol d'avoir lieu seulement lorsque l'aquifère est au plus haut niveau de remplissage.

 

Troisième catégorie de paramètres

Cette troisième catégorie de paramètres permet d'ajuster le temps de transfert de l'eau depuis les parcelles vers la rivière; et depuis les affluents vers l'exutoire. 

-Diminuer la rugosité du sol (coefficient de Manning); cet ajustement permet à l'eau de parvenir plus rapidement au réseau de drainage, et devrait permettre d'aligner le pic de débit simulé sur le pic de débit observé, en Avril 2004.

-Diminuer la rugosité du lit principal (Manning_chn); cet ajustement permet également d'accélérer le transfert de l'eau dans le réseau de drainage.

 

 

    

Hydrogrammes observés et simulés à l'exutoire, avant calage.

               Critères de nash : 0,32                                              Critère de Nash: -0,27

 

Le calage du modèle est encore approximatif dans ce cas, les critères de Nash restant relativement faibles.

Compte tenu des résultats obtenus, l'étude du transfert de sédiments ne se fera que sur l'année 2003.