Modèle hydrologique basé sur le principe de moindre action (Modhypma)

Abstract

Il existe dans la littérature hydrologique un grand nombre de modèles pluie-débit conceptuels ou empiriques globaux mais le nombre élevé de paramètres libres, combiné au manque ou à l’insuffisance de données de mesures sur le terrain, rendent leur prédiction incertaine. Les modèles physiques basés sur les lois de conservation sont encore plus exigeants en qualité et quantité de données. Dans cette étude, le développement et l’application du modèle Hydrologique basé sur le Principe de Moindre Action (ModHyPMA) est proposé. A partir des lois habituelles de conservation de masse et de conservation de la quantité de mouvement que l’on rencontre dans les études hydrologiques, nous avons introduit un " lagrangien hydrologique" et une fonctionnelle d’action propre au modèle proposé. L’application de ce modèle est faite dans le cadre de l’étude du bassin de l’Ouémé à la station de Bétérou (Bénin). Les différents critères numériques de performance calculés au calage et à la validation sont présentés. La comparaison des résultats du nouveau modèle à ceux du GR4J montre que le modèle basé sur le principe de moindre action constitue un outil prometteur à la fois pour l’approfondissement des bases physiques des modèles pluie-débit et pour la planification et la gestion des ressources en eau. 

Mots clés : ModHyPMA ; modèle pluie-débit ; paramètre d’échelle.