COMPOSANTE  SHOFM

MODELE D’ECOULEMENT DE FONTE DE NEIGE (SRM)

1. Objectifs

Le modèle d’écoulement de fonte de neige (Snowmelt-Runoff Model SRM) est un modèle à base physique conçu pour être utilisé en vue de simuler et de prévoir les écoulements journaliers dans les bassins de montagne où la fonte des neiges est un facteur important de l’écoulement. Il est prévu pour être d’une utilisation simple tout en utilisant une technologie nouvelle de télédétection.

2. Description

Le modèle utilise les températures journalières pour calculer les degrés- jours qui sont utilisés comme indice du bilan d’énergie complexe produisant la fonte de la neige. Les données de la couverture neigeuse obtenues par télédétection sont utilisées pour appliquer l’algorithme de fonte de neige à la portion du bassin couverte de neige. Les précipitations journalières sont nécessaires pour calculer la quantité d’écoulement provenant de la pluie à ajouter à l’écoulement journalier de la fonte. Pour faire tourner le modèle les paramètres suivants doivent être estimés : coefficient de degré-jour, coefficient de ruissellement, coefficient de récession, gradient vertical de température et temps de réponse du débit. Dans la version 3.2 de SRM, le modèle peut simuler les effets d’une modification climatique pour une année donnée sur un bassin ; la modification climatique étant amenée par une modification de la température, des précipitations et des paramètres du modèle.

3. Apports requis

Le modèle comporte une interface graphique (Graphical user interface GUI), grâce à laquelle l’utilisateur fournit les valeurs journalières des précipitations, de la température et de la couverture neigeuse pour toute la période de simulation ou de prévision. La même interface graphique est utilisée pour fournir les valeurs des paramètres du modèle. De façon facultative, les données d’entrée et les valeurs des paramètres peuvent être générées de façon externe et importées dans le modèle. On a pu déterminer que les meilleures conditions pour une simulation précise de l’écoulement étaient les suivantes : la température et les précipitations sont enregistrées à l’intérieur du bassin et à l’altitude moyenne du bassin (ou dans la zone d’altitude moyenne pour les grands bassins) ; la couverture neigeuse est disponible de façon fiable une fois par semaine pour détecter les variations à court terme de son extension ; pour les grands bassins plusieurs stations climatologiques sont disponibles, particulièrement dans les régions où il y a fréquemment des précipitations en été; enfin plusieurs années de débits journaliers ont été enregistrés pour l’estimation du coefficient de ruissellement. On peut craindre une détérioration de la précision si ces conditions ne sont pas remplies. Des simulations satisfaisantes pourront cependant être réalisées si les conditions minimales suivantes sont remplies : température et précipitations sont observées hors du bassin même si les distances verticales et horizontales sont importantes ; la couverture neigeuse n’est accessible que deux ou trois fois durant la saison de la fonte ; les observations climatologiques ne sont disponibles que pour une seule station ; les enregistrements de débit ne sont pas disponibles mais le coefficient de ruissellement peut être estimé à partir de la taille du bassin.

4. Produits

Contribution de la pluie journalière à l ‘écoulement pour chaque zone d’altitude, hauteur journalière totale (précipitations + fonte) participant à l’écoulement dans chaque zone d’altitude, débit journalier et diverses mesures statistiques.

5. Exigences et contraintes afférentes à l’exploitation

Une personne possédant les connaissances et expériences dans le domaine des processus hydrologiques, de la fonte des neiges et ayant une connaissance de base de l’informatique peut faire tourner le programme SRM. Avec ces capacités une formation particulière n’est pas nécessaire. Le programme tourne en tant que programme exécutable sous le système d’exploitation DOS de n’importe quel ordinateur compatible IBM. Le modèle a été développé en Quick Basic version 4.5. dans les cas où ce n’est pas la main d’œuvre mais les ressources informatiques qui seraient limitées, n’importe quel calculatrice de poche possédant la fonction x à la puissance y est suffisante pour le calcul du débit au jour le jour.

6. Forme de présentation

Un fichier compressé contenant le programme exécutable, un jeu de données d’essai et un « READ-ME » sommaire est disponible sur INTERNET à la page du modèle d’écoulement de fonte de neige (SRM) :

http://www.ars.usda.gov/services/software/download.htm?softwareid=7&modecode=12-65-06-00#downloadForm

Le manuel de l’utilisateur est disponible sur le même site, sous les formats « HTML » et « pdf ».

6. Antécédents

Le modèle a été testé dans des bassins de montagne dont les climats vont d’humide à semi-aride avec des résultats satisfaisants. Des applications opérationnelles ont été entreprises par des hydrologues de bureaux d’études aux Etats Unis pendant la période de fonte des neiges de 1983.

7. Origine de la composante et appui technique

Dr Albert Rango, Hydrology Laboratory, USDA-ARS.

8. Comment l'obtenir

Auprès du Centre national de référence du SHOFM des Etats Unis d’Amérique.

9. Conditions à respecter

Aucune.