The SMFH-NIMH synthetic hydrographs computing methods | Les méthodes SMFH-NIMH de calcul des hydrogrammes synthétiques monofréquence

[Departement_IRSTEA]GMA [TR1_IRSTEA]GMA1-Fonctionnement hydrologique des bassins et des réseaux hydrographiques

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English. This contribution compares two methods of estimation for synthesis hydrographs expected to be representative of the floods regimes. The French method called SMFH (Synthesis Mono-Frequency Hydrograph) builds hydrographs which are mono-frequency for all their threshold-discharges, whose recession branch is equivalent to the synthesis model (QdF familly) for threshold-discharges (acronym QCXd), and whose rising limb is a provisionnal and simple straight segment with a duration equal to the conditionnal (to peak discharge) median of the rising time (when missing, of the flood caracteristic time defined in the SOCOSE model). This hydrological operator, which has no ambition for representing historical hydrographs, but which has nevertheless some relevant properties (like being also mono-frequency for its volumes, at any durations), was launched for mapping purposes : flood hazards parameters, and flood plain management criteria (Inondabilité method). The Romanian method called NIMH (the name of the launching laboratory) is a more composite one which integrates local peak flows and threshold-discharges frequency extrapolated distributions, regional flood volumes estimations, exponential forms for both rising and recession branches, and calibrations of branch durations respecting the duration observations and the regional volume estimations. This NIMH hydrograph is not mono-frequency at all threshold-discharges. There are significant differences between these two hydrograph operators, the NIMH ones being generaly larger. This is mainly induced by two points : - their definitions are quite different, and this comes from their different objectives ; the SMFH is mono-frequency for both the threshold-discharges (by definition) and the volumes (by induced property) and for any duration, as the NIMH one is only mono-frequency for the couple "peak - total volume" ; - the extrapolations for rare values are quite different : the NIMH hydrographs includes an expertise choice for its pdf on peaks, which induces more or less securitary behaviours ; the SMFH hydrographs is fully constrained by the AGREGEE model (or by its QdF approach, but itself constrained previously by AGREGEE) and its asymptotic parameter ae representing a pseudo-gradex for the extreme rainfalls pdf.

French. Cette contribution cherche à comparer deux méthodes d'estimation d'hydrogrammes synthétiques représentatifs des régimes de crues. La méthode française dite SMFH (Hydrogramme Synhétique Mono-Fréquence) construit des hydrogrammes mono-fréquence au sens de leurs débit-seuils, dont la décrue suit le modèle synthétique (famille QdF) en débit-seuils (débits siglés QCXd dans les acronymes français) prélablement estimé, et dont la branche ascendante est provisoirement constitués d'un simple segment de droite, dont la durée est la médiane conditionnelle (au débit de pointe) des temps de montée observés (en leur absence, des durées caractéristiques de crues, au sens du modèles SOCOSE) ou estimés. Cet opérateur hydrologique, qui ne prétend pas représenter des hydrogrammes réels mais qui possède néanmoins de remarquables propriétés (par exemple : ses volumes sont assez conformes au régime des débit-volumes, et à toutes durées d), sert avant tout à cartographier des aléas de crues et des aléas inondants, pour la cartographie des risques et leur gestion (méthode dite Inondabilité). La méthode roumaine dite NIMH (du nom de l'Institut créateur), est une méthode plus composite qui intègre des distributions de fréquences locales mais extrapolées pour les débits de pointe et les débit-seuils, des estimations régionales des volumes de crues, des branches à formulations exponentielles, et des calages en durées et en volumes inspirés des observations ou des estimations régionales. Le résultat n'est pas mono-fréquence à tout débit-seuil. Les écarts entre les deux approches (les NIMH sont en général plus importants que les SMFH) procèdent de deux causes principales : - des définitions, liées aux usages ultérieurs envisagés, assez différenciés : le SMFH est mono-fréquence en débit-seuil (par construction) et en volumes (par propriété induite) à toutes durées, alors que le NIMH ne l'est qu'en pointe et volume total ; - les extrapolations aux valeurs rares sont nettement différentes : le NIMH inclut une composante d'expertise sur l'extrapolation de la pointe, qui entraine des choix toujours plus ou moins sécuritaires, alors que le SMFH est totalement contraint par le modèle AGREGEE (ou les modèles régionaux de synthèse QdF utilisés, mais eux-même contraints par AGREGEE) et son paramètre asymptotique ae de pseudo-gradex des pluies extrêmes.