COMPOSANTE  SHOFM

SYSTEME DE MODELISATION HYDROLOGIQUE (HEC-HMS)

1. Objectifs

Le programme calcule des hydrogrammes relatifs à un événement particulier ou continus pour planifier et concevoir des projets de maîtrise des crues ou de protection des eaux.

2. Description

HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center – Hydrologic Modelling System) appartient à la nouvelle génération de logiciel de simulation pluie-débit de l ‘«U.S. Army Corps of Engineers » et remplace le logicielHEC-1 d’hydrogramme de crue. HEC-HMS apporte des améliorations significatives par rapport à HEC-1 aussi bien au plan informatique qu’au plan de l’ingénierie hydrologique. Le débit de bassins de n’importe quelle taille est calculé à travers les quatre processus de ruissellement, de transfert, de confluence et de dérivation. Les hydrogrammes de l’écoulement sont calculés à partir des données de précipitations, de pertes (infiltration), d’hydrogramme unitaire ou d’onde cinématique et de débit de base.

L’infiltration est calculée en utilisant les fonctions de pertes « initiale et uniforme », « numéro de courbe SCS », « Green & Ampt » ou « bilan de l’humidité du sol ». Les hydrogrammes unitaires peuvent être entrés point par point ou calculés selon les méthodes de Clark, de Snyder ou la méthode synthétique du SCS. Le débit de base décroît logarithmiquement à partir d’une certaine valeur sur la courbe de récession relative à un événement ou est calculé à partir du bilan de l’humidité du sol. La pluie à l’échelle du bassin peut être entrée directement ou calculée à partir de données ponctuelles pondérées, d’une pluie de projet ou d’une pluie maximale probable, ou de données radar maillées. Les méthodes de routage des débits comprennent Muskingum, Muskingum-Cunge, Puls modifiée et l’onde cinématique. La méthode de Puls modifiée est utilisée pour le routage des réservoirs. Le modèle peut travailler sur un sous-bassin agrégé ou sur un maillage spatial. Un modèle numérique de terrain et un système d’information géographique préliminaire (HEC-GeoHMS) peuvent être utilisés pour délimiter les sous-bassins, calculer les caractéristiques du bassin et des rivières et établir le schéma du bassin pour HEC-HMS. GeoHMS est un logiciel d’application de ArcView et sera disponible en 2000.

Les calculs internes sont réalisés dans le système métrique mais les entrées et les sorties peuvent être soit en système métrique, soit en système anglais.

3. Apports requis

Une interface graphique invite l’utilisateur à fournir les informations requises. Les données nécessaires sont les précipitations, l’infiltration, l’hydrogramme unitaire ou l’onde cinématique, le débit de base, les paramètres de routage des chenaux et réservoirs et le connectivité des cours d’eau pour les calculs d’hydrogramme.

4. Produits

Les hydrogrammes sont disponibles sous forme de tableaux, de graphiques ou de fichiers pour chaque nœud de calcul du bassin. Un tableau de synthèse est réalisé pour l’ensemble de la simulation. Tous les hydrogrammes sont transmis au système de stockage de données HEC-DSS (Data Storage System), en vue d’utilisations ultérieures dans ce modèle ou dans d’autres.

5. Exigences et contraintes afférentes à l’exploitation

a. Les personnes utilisant les programmes doivent connaître les processus hydrologiques et l’hydraulique des rivières et avoir une formation de base en informatique.

b. Le programme a été développé en C, C++ et FORTRAN pour une utilisation sur des PC sous Windows 95 ou plus et sur des systèmes Solaris Sun

c. On peut simuler des bassins hydrographiques de toutes tailles et des hydrogrammes de toutes durées.

d. Dans les méthodes utilisées on a fait les hypothèses suivantes : (1) un sous-bassin, ou une maille, est homogène et la pluie comme l’infiltration sont uniformes sur cette zone ; (2) Les effets de remous sont négligeables dans le routage des hydrogrammes ; (3) Les précipitations valent pour un événement et/ou pour de longs enregistrements continus et (4) on utilise un pas de temps constant pour tous les calculs d’hydrogrammes mais le programme peut être interrompu et on peut le faire redémarrer avec un autre pas de temps et une interpolation automatique.

6. Forme de présentation

Le logiciel est disponible sur CD ou peut être téléchargé à partir de http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/hechms-hechms.html. La documentation se compose de notes de mise à jour, d’un manuel de l’utilisateur, d’un manuel technique de référence, de documents d’un cours et d’un atelier, et d’articles techniques. Des cassettes vidéo concernant les méthodes hydrologiques sont également disponibles.

7. Antécédents

Importante et dans le monde entier avec HEC-1 qui est le prédécesseur de ce nouveau programme.

8. Origine de la composante et appui technique

Le logiciel a été développé par « The Hydrologic Engineering Center, HEC, U.S. Army Corps of Engineers ». L’assistance technique est fournie par de nombreuses organisations d’ingénierie dans le monde entier.

9. Comment l'obtenir

Téléchargement sur Internet à http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/hechms-hechms.html ou auprès du Centre national de référence du SHOFM des Etats Unis d’Amérique.

10. Conditions à respecter

Le téléchargement sur Internet est gratuit. Un coût forfaitaire sera facturé pour la fourniture du CD.