9.3. Pluviométrie

Hydra propose un choix de 4 familles de pluies. Le mode de calcul de chaque pluie et les conseils d’utilisation sont détaillés dans le manuel d’analyse consacré à l’hydrologie.

  • Des pluies réparties de façon homogène sur l’ensemble des bassins versants :
    • Les pluies de projet synthétiques (simple triangle, double triangle et Caquot), basées sur une bibliothèque de coefficients de Montana,
    • Les pluies définies par des hyétogrammes,
  • Des pluies spatialisées :
    • Les pluies définies aux pluviographes,
    • Les pluies radar (2 formats proposés, un standard et un spécifique à l’application propriétaire MAGES).

Les données pluviométriques sont définies via le gestionnaire de pluies, accessible depuis le menu principal I1 Hydrology, puis appelées dans le gestionnaire de scénarios de calcul.

../../_images/Rain_ui.png

9.3.1. Pluies de projet synthétiques

Les pluies de projet sont construites à partir des coefficients de Montana permettant de reconstituer des courbes intensité - durée - fréquence. Ces coefficients sont définis dans une bibliothèque commune à toutes les pluies de projet.

../../_images/Synthetic_rainfall_ui.png

Trois types de pluie de projet peuvent être définies à partir de cette bibliothèque de coefficients de Montana.

9.3.1.1. Pluie simple triangle

Cette pluie, uniforme sur l’ensemble de la zone d’étude, est définie par un hyétogramme en forme de triangle simple, construit à partir des paramètres suivants fournis par l’utilisateur :

  • Les coefficients de Montana associés à l’épisode pluvieux, sélectionnés dans la bibliothèque,
  • Total duration: durée de la pluie (D en min),
  • Peak time: instant du pic de pluie (tP en min).
../../_images/Simple_triangular_rain_ui.png

Note

le graphique apparaît lorsque la pluie concernée est sélectionnée, après avoir renseigné ses paramètres

9.3.1.2. Pluie double triangle

Cette pluie, uniforme sur l’ensemble de la zone d’étude, est définie par un hyétogramme en forme de double triangle, construit à partir des paramètres suivants fournis par l’utilisateur :

  • Total event duration : durée totale de l’épisode pluvieux (D1 en min),
  • Total event Montana coefficient : coefficients de Montana associés à l’épisode pluvieux, sélectionnés dans la bibliothèque,
  • Peak duration : durée de l’épisode pluvieux intense (D2 en min),
  • Peak Montana coefficient : coefficients de Montana associés à l’épisode pluvieux intense, sélectionnés dans la bibliothèque,
  • Peak time: instant du pic de pluie (tP en min).

Il faut respecter la double inégalité :

  • D2 ≤ 2 heures
  • D1 ≥ 2 heures (en général D1 peut être fixé à 4 heures)
../../_images/Double_triangular_rain_ui.png

Note

le graphique apparaît lorsque la pluie concernée est sélectionnée, après avoir renseigné ses paramètres

9.3.1.3. Pluie de caquot

Cette pluie, qui n’a rien de physique, est caractérisée par un hyétogramme de forme doublement triangulaire de durée différente pour chaque bassin versant élémentaire. Cette durée est ajustée pour satisfaire le débit de pointe donné par la méthode Caquot à l’exutoire de chaque bassin versant élémentaire : la durée de la pluie est égale au temps de concentration du bassin versant. Cette méthode a l’avantage sur la méthode classique de Caquot, de fournir des hydrogrammes et des débits de pointe, et donc de permettre de dimensionner des réseaux étendus et de nature très hétérogène.

../../_images/Caquot_rain_ui.png

9.3.2. Pluies définies par des hyétogrammes synthétiques

La pluie est définie par un tableau temps (min) / intensité (mm/h). Elle est répartie de façon uniforme sur l’ensemble des sous bassins versants du modèle.

../../_images/Hyetograph_ui.png

Note

les données peuvent être copiées / collées depuis et vers un tableur.

9.3.3. Pluies définies à partir de données pluviographiques

Les pluies sont associées à des objets pluviographes GAGE_RF qui doivent être préalablement créés dans le projet.

Les données à définir pour chaque pluviographe consistent une courbe de hauteur cumulée en mm en fonction du temps en minutes. Les lames d’eau moyennes de chaque bassin versant (Catchment) sont calculées par interpolation des données des pluviographes, selon deux options :

  • Pluviographe le plus proche (shortest_distance)
  • Méthode ce pondération par les distances (distance_ponderation).
  • Méthode Thiessen (Thiessen): permet de calculer une lame d’eau attachée à un catchment par interpolation selon l’algorithme de Thiessen. Les coefficients de Thiessen sont calculés par le programme via le bouton Create Thiessen coefficient files. Les fichiers générés sont exploités automatiquement par le programme lorsque le mode d’interpolation pat le méthode Thiessen est sélectionné.
../../_images/Gaged_rain_ui.png

La case « data » doit être cochée pour que les données d’un pluviographe soient prises en compte.

Note

les données peuvent être copiées / collées depuis et vers un tableur.

9.3.4. Pluies radar

L’intensité de pluie affectée à chaque bassin versant j hbv(j) est déduite de celle des mailles radar H(i) par pondération à la surface élémentaire issue de l’intersection entre les contours de bassins versants HY_CC Catchment contour et les mailles radar Sbv(ij).

../../_images/Radar_rain_scheme.png

9.3.4.1. Format standard

Hydra exploite des données de pluies radar définies par un fichier raster au format `TIF` ou `asc` par pas de temps:

  • Les fichiers doivent être dans le même système de projection que le projet,
  • Le pas de temps de chaque fichier doit pouvoir être lu dans son nom,
  • Chaque pixel comporte le cumul de pluie sur ce pas de temps en mm.

Sélectionner les fichiers source (format TIF ou asc) via le bouton HY_VRT_multi, puis préciser le template permettant d’identifier le pas de temps associé à chaque fichier.

Dans l’exemple ci-dessous, les fichiers source sont nommés LAME_EAU.NIZI.YYYYMMDDHHMM, avec
  • YYYY année
  • MM mois
  • DD jour
  • HH heure
  • MM minutes
../../_images/Radar_template.png

La pluie est enregistrée, et ses caractéristiques précisées dans l’interface.

../../_images/Radar_ui.png

Hydra crée dans le répertoire Working directory/Project/Rain :

  • un raster virtuel multibandes nom_pluie.vrt à partir des fichiers source (une bande par pas de temps); il recopie également les fichiers source appelés par le raster virtuel dans ce répertoire,

  • un fichier ASCII nom_pluie.time précisant la correspondance entre les pas de temps de calcul et les dates associées à chaque fichier.

    Le bouton - permet de supprimer la pluie sélectionnée de la bibliothèque.

    Le bouton + permet d’ajouter une pluie à la bibliothèque, à partir d’un fichier vrt multibandes (et d’un fichier .time) préalablement généré par hydra. Cette opération peut être nécessaire si une pluie a déjà été mise en forme dans un autre projet.


Le bouton HY_VRT_catch permet d’affecter les cumuls de pluie issus des images radar à chacun des sous bassins versants; les hyétogrammes associés peuvent être visualisés pour chaque contour de bassin versant ( catchment) via l’éditeur EDIT.

Avertissement

Cette étape de génération des hyétogrammes par sous bassins versants doit être effectuée avant de lancer les calculs. Après ajout, suppression ou modification d’un sous bassin versant, cette étape doit être relancée.

9.3.4.2. Format MAGES

Les pluies sont définies par les deux blocs suivants :

  • une grille
  • un fichier ASCII des données pluviométriques donnant au pas de temps de 5 min l’intensité de la pluie en mm/h sur chaque maille de la grille radar où la lame d’eau est non nulle :
    • Chaque ligne définit la hauteur de pluie tombée dans une maille depuis le pas de temps précédent en dixième de millimètres,
    • Une maille est repérée par son numéro d’ordre dans la grille dans la direction horizontale de gauche à droite et dans la direction verticale de haut en bas.

La grille radar peut être renseignée dans le menu I1 hydrology.