Grâce à ses compétences en simulation hydrologique, TENEVIA intervient auprès des experts d’EDF afin d’améliorer les prévisions et les simulations hydrologiques pour la gestion opérationnelle des barrages.
Élaboration d’une stratégie de calage du modèle hydrologique opérationnel MORDOR et analyse de la prochaine génération
La modélisation hydrologique joue un rôle essentiel au sein de l’ingénierie du groupe Électricité de France (EDF), notamment pour l’exploitation des ouvrages hydroélectriques. Le modèle hydrologique opérationnel MORDOR-SD, récemment développé par le département Développement Mesures et Méthodes (DMM) de la Direction Technique Générale (DTG) de Grenoble est progressivement déployé à l’ensemble des activités opérationnelles des Centres Hydrométéorologiques. Cependant, le modèle étant employé pour variété importante de problématiques, de contextes physiographiques et de conditions hydro-climatiques, sa formulation est relativement complexe et comporte de nombreux paramètres de calage. La faible sensibilité de certains de ces paramètres et les interactions significatives sont des sources d’équifinalité et d’ambiguïté pouvant altérer la fiabilité, stabilité et robustesse du système de modélisation.
La société TENEVIA, forte de son expérience en modélisation hydrologique et sur le traitement des incertitudes, a donc été sollicitée afin d’élaborer en étroite collaboration avec l’équipe DTG/DMM une stratégie de calage robuste et reproductible. De nombreuses expériences d’analyse de sensibilité probabiliste et d’estimation de paramètres ont été menées afin de mieux appréhender, en fonction des caractéristiques physiographiques et du contexte hydro-climatique, le rôle joué par les différents paramètres du modèle.
L’analyse de mesures d’importance permettant de caractériser les effets au premier ordre, les interactions mais également les pertes de performances ont permis d’élaborer des stratégies permettant, en fonction des spécificités du bassin étudié, de réduire considérablement le nombre de paramètres à caler. L’essentiel des prescriptions et recommandations formulées ont été adoptées et sont maintenant enseignées aux équipes de prévisionnistes, de chargés d’études et de prestataires.
De plus, une version spatialisée du modèle hydrologique opérationnel (MORDOR-TS) a été développée par le Laboratoire National d’Hydraulique et d’Environnement (EDF R&D/LNHE). Elle permet de valoriser des données d’observations sur les variables internes (débits de stations intermédiaires, mesures ponctuelles de neige, extension du manteau neigeux, etc.), de mieux prendre en compte de la variabilité spatiale des forçages météorologiques et des caractéristiques physiographiques. Cet outil devrait constituer la prochaine génération du modèle hydrologique opérationnel EDF.
Néanmoins, la représentation semi-distribuée adoptée (bilan par sous-bassin) entraîne une augmentation significative du nombre de facteurs d’entrée à prescrire mais aussi de la quantité et variété des variables diagnostiques potentielles. Cela a donc des conséquences importantes sur la calibration et l’exploitation du modèle hydrologique. Il est ainsi encore plus fondamental d’appréhender l’influence des facteurs d’entrée de la modélisation sur les débits simulés et les critères de calibration.
TENEVIA a donc également mené une étude sur MORDOR-TS afin d’examiner par analyse de sensibilité probabiliste l’apport des forçages spatialisés et/ou des observations internes sur l’identifiabilité des paramètres. Des techniques d’analyse de sensibilité locale ont également été explorées afin de guider l’optimisation et la spatialisation des paramètres.
Exemples d'infographies réalisées sur des bassins versants de test
