HydroCore est le simulateur de TENEVIA permettant la création de stations de débits virtuelles.
Il est généralement utilisé pour la prévision des crues, l’exploitation d’ouvrages hydroélectriques, la gestion intégrée de la ressource en eau, la réalisation d’études hydrologiques ou pour effectuer des diagnostics sur le potentiel hydroélectrique.
HYDROCORE en bref
TENEVIA HydroCore® permet d’anticiper l’évolution de l’état des cours d’eau en fonction des conditions météorologiques observées et/ou prévues. Le simulateur produit un flux de données hydrologiques en différents points d’un bassin versant. Également appelés “stations virtuelles”, ces points, constituent un complément à l’implantation de stations de mesures physiques (capteurs) sur le territoire. Positionnées de manière stratégique sur le réseau hydrographique, ces stations de débits virtuelles permettent ainsi d‘identifier les dynamiques d’écoulement spécifiques de chaque cours d’eau sur l’ensemble du territoire.
Conçu pour l’hydrologie opérationnelle, HydroCore représente le fonctionnement des bassins versants pour la prévision en temps réel ou pour l’analyse en temps différé. Il peut pour cela exploiter de nombreuses sources de données météorologiques observées ou prévues. HydroCore intègre aussi différentes données de caractérisation spatiale d’un territoire (topographiques, géologiques, d’occupation des sols, …). Ce simulateur constitue ainsi un système de modélisation complet. Il est modulable et adaptable à la problématique, aux données disponibles et aux spécificités du bassin versant. Les principales utilisations du simulateur HydroCore sont la prévision des crues, la gestion opérationnelle d’ouvrages hydroélectriques, l’étude des ressources et des besoins en eau, l’évaluation de potentiel hydroélectrique, l’analyse de l’hydraulicité d’un cours d’eau (…)
LES + d'HYDROCORE
Service hydrologique clé en main
HydroCore rend facilement accessible un flux de données hydrologiques en temps réel. En effet, la gestion du fonctionnement opérationnel du modèle est assurée par TENEVIA. Proposée en tant que service, son exploitation ne nécessite aucune infrastructure informatique spécifique.
Fonctionnement optimisé pour l'opérationnel
HydroCore est pensé pour un fonctionnement optimal en conditions opérationnelles. Système numériquement très efficace, ce modèle spatialisé s’exécute rapidement, de quelques secondes à quelques minutes en fonction de la taille du territoire. La fréquence de rafraichissement peut ainsi atteindre 5 minutes.
Simulateur modulable et valorisation des données disponibles
Conçu de manière modulable, HydroCore s’adapte aux spécificités de chaque territoire, fonctionnant à l’échelle locale comme à l’échelle régionale. Ce simulateur peut prendre en compte la variabilité spatiale des propriétés topographiques, pédologiques, géologiques et hydrauliques, tout en conservant une représentation raisonnée des principaux processus physiques de genèse et de propagation des écoulements. Cela limite notamment le recours à des données historique pour l’étalonnage du modèle, et facilite donc cette étape.
HydroCore sait d’ailleurs parfaitement valoriser un grand nombre de données existantes, pour améliorer la précision et la robustesse de ses simulations et prévisions. Il peut également fonctionner de manière pertinente même avec peu de données.
Compatible avec de nombreuses données météorologiques
La réaction des cours d’eau est sensible à la localisation des phénomènes météorologiques, particulièrement pour les évènements extrêmes. HydroCore prend donc en compte la variabilité spatiale des précipitations et des températures.
Il exploite différentes sources de données météorologiques observées et simulées, comme :
- des mesures produites par un réseau de postes météorologiques ;
- des lames d’eau issues de radars météorologiques ;
- des prévisions immédiates obtenues à partir de séquences d’images radar ;
- des prévisions élaborées à partir de modèles météorologiques haute résolution, notamment le modèle AROME de Météo France.
TENEVIA est partenaire de nombreux fabricants et fournisseurs de stations météorologiques, de lames d’eau radar et de données de prévisions issues de modèles météorologiques divers. Pour plus de renseignements, nous contacter.
Prévision auto-ajustée par assimilation de données
HydroCore est capable d’exploiter un réseau de surveillance hydrométrique afin d’améliorer ses prévisions. En effet, l’assimilation de mesures lui permet de détecter d’éventuelles dérives et de procéder aux ajustements nécessaires. Ce type de techniques a permis des progrès significatifs en météorologie opérationnelle.
Fonctionnalités enrichies par nos services web
TENEVIA vous accompagne dans l’exploitation des flux de données hydrologiques grâce à son service de supervision TENEVIA OS. Basé sur des serveurs haute-disponibilité hébergés en France, ce service permet d’exploiter pleinement les avantages d’un système de prévision :
- stockage des données ;
- concentration des données d’entrée météorologiques ;
- concentration des mesures hydrométriques (capteurs existants, CamLevel, CamFlow, …)
- supervision du fonctionnement du modèle ;
- accès à un module avancé d’alarmes e-mail et sms ;
- consultation temps réel et accès à un historique de données (tableau de bord).
Pour en savoir plus, rendez-vous dans la rubrique Services Web.
de devis
Fonctionnalités et niveaux de services
| Description détaillée des fonctionnalités dans la fiche technique | ESSENTIEL | AVANCé | COMPLET |
|---|---|---|---|
| Simulations / Prévisions de débits | |||
| Prévision avec assimilation de données | |||
| Prévision avec quantification des incertitudes |
| ESSENTIEL | |
|---|---|
| Simulations / Prévisions de débits | |
| Prévision avec assimilation de données | |
| Prévision avec quantification des incertitudes | |
| AVANCé | |
|---|---|
| Simulations / Prévisions de débits | |
| Prévision avec assimilation de données | |
| Prévision avec quantification des incertitudes | |
| COMPLET | |
|---|---|
| Simulations / Prévisions de débits | |
| Prévision avec assimilation de données | |
| Prévision avec quantification des incertitudes | |
Produits complémentaires
Découvrez ici le principe de fonctionnement d’HydroCore, modèle de simulation hydrologique spatialisé de type « pluie débit »
Principes techniques
Description du modèle
TENEVIA HydroCore® est un outil numérique simulant la transformation de la pluie en débit à l’échelle du bassin versant. Basé sur la représentation physique des bassins versants, Modèle spatialisé semi- distribué, HydroCore divise chaque bassin en plusieurs entités spatiales. Ce découpage de l’espace en sous bassins versants est réalisé à partir de critères hydrographiques et topographiques.
Représentation des processus hydrologiques:
HydroCore prend en compte la variabilité spatiale des processus d’écoulement. Leur représentation est effectuée par :
- un bilan de surface réalisant le partionnement entre infiltration, évapotranspiration et ruissellement en fonction de l’état hydrique des sols;
- la dynamique des zones contributives saturées d’aire variable, les écoulements latéraux de subsurface (i.e. écoulements hypodermiques) et l’exfiltration dans le réseau hydrographique;
- le ruissellement sur zones saturées et la propagation hydraulique au sein du réseau hydrographique;
- la recharge et la vidange d’aquifères plus profonds dont la dynamique est plus lente.
Le fonctionnement continu d’HydroCore lui permet de s’affranchir des problèmes d’initialisation (i.e. prescription de l’état de saturation des bassins versants élémentaires) caractéristiques du fonctionnement en mode évènementiel.
Mise en place et calage initial
Pour la mise en place d’HydroCore différentes informations sont intégrables telles que la topographie (modèle numérique de terrain), la géologie, l’occupation des sols… Une fois structuré et adapté aux spécificités du territoire, HydroCore peut être étalonné. Cette étape de calage est une phase « d’apprentissage » permettant au modèle de finaliser son ajustement aux caractéristiques du site de prévision. Lors de cette étape, les différents paramètres régissant le fonctionnement d’HydroCore sont calés afin de réduire les écarts aux données historiques éventuellement disponibles. Préalablement expertisées, ces dernières sont fournies par le client et/ou collectées par TENEVIA.
Ajustement temps réel par assimilation de données
Un modèle calé quel qu’il soit n’est qu’une représentation simplifiée et imparfaite de la réalité hydrologique et hydraulique. Pour de nombreuses raisons, lors de la phase d’exploitation en prévision opérationnelle, des écarts sont généralement constatées entre le comportement simulé par le modèle et le comportement observé sur le terrain grâce au réseau de mesure de débits (découvrir notre capteur CamFlow).
Les principales sources d’erreurs proviennent d’incertitudes sur les précipitations, d’incertitudes sur paramètres calés représentatifs d’un comportement moyen, mais aussi de l’erreur de représentativité du modèle.
Pour limiter l’impact de ces incertitudes, le module d’assimilation de données d’HydroCore effectue à un instant t, une auto-analyse des écarts entres les simulations et les observations sur une période de durée P. Ce résultat permet à HydroCore d’ajuster à l’instant t-P certaines des variables d’état du modèle tel que l’état de saturation en eau des sols. A partir de cet état ajusté à t-P obtenu par optimisation, HydroCore peut effectuer une nouvelle prévision jusqu’au pas de temps t+F, F étant l’horizon de prévision. Le module d’assimilation d’HydroCore peut également intervenir sur l’ajustement de certains autres paramètres du modèle comme par exemple les paramètres régissant le transfert hydraulique. HydroCore peut donc, grâce au réseau de mesure, corriger en temps réel les erreurs de simulation de phase (temps d’arrivée au pic) et d’amplitude (débit de pointe).
HydroCore ne réalise pas une simple correction d’erreur par post-traitement des débits simulés (et donc sans effets sur les pas de temps suivants) mais met en œuvre une réelle stratégie permettant de corriger durablement sa trajectoire. Des stratégies sont mises en œuvre afin d’écarter les mesures aberrantes et d’assurer la stabilité du modèle. Un processus de régularisation est intégré afin d’éviter les problèmes de sur-ajustement et d’instabilité de comportement.
Quantification des incertitudes
Les principales causes d’incertitudes sur la prévision des débits sont dues aux erreurs de prévision de précipitations et sur les paramètres calés d’HydroCore. Afin de de quantifier les incertitudes de prévision, différents scénarii d’évolutions météorologiques sont propagés dans le simulateur. HydroCore émet une prévision hydrologique pour chacun de ces sécnarii et pour différentes combinaisons de paramètres. L’ensemble de prévision ainsi généré permet la quantification des incertitudes sur cette dernière.
Fonctionnement et niveaux de service
HydroCore est déployé sur un serveur d ‘application (cloud compting) administré par TENEVIA. Il centralise l’ensemble des données nécessaires au fonctionnement temps réel du modèle (ex: prévisions météo et données d’assimilation). HydroCore permet la production de prévisions hydrologiques en de multiples points d’intérêts choisis par l’utilisateur et appelés Stations Virtuelles.
Le simulateur HydroCore est disponible selon trois niveaux de service.
- Essentiel : Prévision de débits à partir de mesures et/ou de prévision de précipitations.
- Avancé : Prévision de débits avec assimilation de données hydrométriques afin de corriger les éventuelles dérives du modèle.
- Complet : Prévision de débits avec assimilation de données et quantification des incertitudes (prévision d’ensemble).
Exemples de simulations effectuées par HydroCore
FAQ & Complément d'informations
Quelles données dois-je transmettre pour bénéficier d'HydroCore ?
Quel délai d'anticipation est envisageable ?
Avec des précipitations mesurées, le délai d’anticipation d’HydroCore est égal au temps de transfert des écoulements. Il dépend donc directement de la taille et des caractéristiques du bassin versant conditionnant le temps de transfert des écoulements.
Pour étendre ce délai d’anticipation, HydroCore exploite des prévisions météorologiques. L’horizon de prévision hydrologique dépend alors fortement de la ou des sources de prévisions météorologiques utilisées. L’advection de lames d’eau radar permet de fonctionner en mode ″now casting″ avec un horizon de prévision court terme de une à deux heures. L’exploitation de modèles météorologiques (AROME, WRF, NEMS, ARPEGE, GFS, …) permet à HydroCore de générer des prévisions pouvant aller de 42h à plus de 7 jours. La notion d’incertitude de la prévision calculée par HydroCore est ici essentielle pour permettre une exploitation au plus juste de l’information hydrométéorologique.
A quelles applications répond HydroCore ?
TENEVIA HydroCore® peut être mise en œuvre pour la prévision de crues, la prévision d’étiages, la prédétermination de débits extrêmes, la réalisation d’études d’impacts anthropiques sur l’hydrologie (construction d’aménagements hydrauliques comme un barrage par exemple, le changements d’occupation du sol, …), la réalisation d’études d’impact de changements climatiques sur l’hydrologie, la simulation de débits pour combler des lacunes dans les données et reconstituer des séries de débits historiques ou l’encore l’évaluation du potentiel hydroélectrique d’un territoire.
HydroCore fonctionne-t-il sur des bassins enneigés ?
HydroCore se concentre sur l’hydrologie pluie débit. Cependant, pour les bassins ayant une composante nivale et/ou glaciaire, il peut être couplé avec le simulateur TENEVIA SnowCore®. Celui-ci représente l’évolution du contenu en eau du manteau neigeux et des éventuels glaciers. Associée à HydroCore, l’estimation des apports de fonte glacio-nivale permet d’améliorer la prévision des crues et la gestion des barrages en milieu de montagne.
Stations météorologiques, pluviomètres, lames d’eau radar, prévisions haute-résolution (…)
Retrouvez-ici un condensé de l’offre météorologique de TENEVIA en location et abonnement, construite grâce à nos partenaires fabricants – fournisseurs de stations météorologiques et producteurs de données météorologiques.
Observations météorologiques
Station météorologique
Radar météorologique
Selon visibilité radar
Prévisions météorologiques
Immédiate
RADAR
Haute-résolution
avec garantie de service
Globale
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