Towards a reasoned 1-D river model calibration

Résumé : Le calage de modèle reste une étape critique de la modélisation numérique. Après de nombreuses tentatives d`automatisation de cette tâche dans différentes domaines liés à l`eau, des questions se posent encore sur la nécessité de caler des modèles à base physique. Cet article propose aux utilisateurs de codes de calcul en hydraulique un cadre pour réaliser cette tâche selon un « code de bonnes pratiques ». Ce cadre comporte une formalisation des objets manipulés en hydraulique fluviale 1-D ainsi qu`une description conceptuelle générique du processus de calage. Ces deux éléments ont été implémentés dans un système à base de connaissances, intégrant un code de calcul ainsi que des connaissances d`experts sur le calage de modèle. Un prototype de système d`assistance au calage a ensuite été construit à l`aide d`un code de calcul résolvant les équations de Saint-Venant dans des rivières à lit fixe. Le cadre fourni pour le calage de modèle est composé de trois niveaux indépendants reliés respectivement à la tâche générique, au domaine d`application, et au code de calcul lui-même. Les deux premiers niveaux de connaissances peuvent ainsi aisément être réutilisés pour construire des systèmes d`assistance au calage pour d`autres domaines d`application, comme l`hydraulique 2-D ou encore la modélisation hydrologique à base physique. / Model calibration remains a critical step in numerical modelling. After many attempts to automate this task in water-related domains, questions about the actual need for calibrating physics-based models are still open. This article proposes a framework for good model calibration practice for end-users of 1-D hydraulic simulation codes. This framework includes a formalisation of objects used in 1-D river hydraulics along with a generic conceptual description of the model calibration process. It was implemented within a knowledge-based system integrating a simulation code and expert knowledge about model calibration. A prototype calibration support system was then built up with a specific simulation code solving subcritical unsteady flow equations for fixed-bed rivers. The framework for model calibration is composed of three independent levels related respectively to the generic task, to the application domain, and to the simulation code itself. The first two knowledge levels can thus easily be reused to build calibration support systems for other application domains, like 2-D hydrodynamics or physics-based rainfall-runoff modelling.
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Contributor : Import Ws Irstea <>
Submitted on : Thursday, December 2, 2010 - 4:03:16 PM
Last modification on : Monday, July 1, 2019 - 3:50:04 PM
Long-term archiving on : Thursday, March 3, 2011 - 2:59:43 AM

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  • HAL Id : hal-00542436, version 1
  • IRSTEA : PUB00017268

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J.P. Vidal, Sabine Moisan, J.B. Faure, D. Dartus. Towards a reasoned 1-D river model calibration. Journal of Hydroinformatics, IWA Publishing, 2005, 7 (2), p. 91 - p. 104. ⟨hal-00542436⟩

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