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1 Cliquez pour modifier le style du titre Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque 1 1 Apports des donnés d’observation pour la mise en place et l’évaluation d’une chaîne de modélisation/prévision hydrologique en contexte nivo-glaciaire G. Lecourt 1,2, M. Lafaysse 1, I. Zin 2, L. Charrois 1,3, J. Revuelto 1,2, V. Vionnet 1, D. Six 3, T. Condom 2 et S. Morin 1 1 Météo-France – CNRS, CNRM-GAME, Centre d’Etudes de la Neige, Grenoble 2 Univ. Grenoble Alpes – CNRS – IRD, LTHE, Grenoble 3 Univ. Grenoble Alpes – CNRS – IRD, LGGE, Grenoble

2 2 Plan  L’Arve à Chamonix : contexte géographique et physique  La problématique du risque de crue et le projet Arve Projet Arve : instrumentation et modélisation  La chaîne de simulation : constituants et organisation Sorties finales (débits) et sorties intermédiaires  Analyse des simulations à l’exutoire du bassin versant  Conclusions et perspectives

3 3 Le bassin versant de l’Arve à Chamonix  192 km 2  Altitudes entre 1020 et 4170m  50% de la surface >2500m  32% de surfaces englacées, 22% de forêt  3 sous-bassins versants : - Bisme au Tour - Arveyron d’Argentière - Arveyron de la Mer de Glace Chamonix

4 4 Module  Régime hydrologique nivo-glaciaire Basses eaux en hiver (accumulation des précipitations solides) Hautes eaux en été (fonte nivale et glaciaire) Le bassin versant de l’Arve à Chamonix

5 5 La problématique du risque de crue  Crues rapides provoquées par des évènements pluvieux intenses  Facteur aggravant : fortes pentes  Facteur aggravant au printemps et en été : fonte nivale et glaciaire Juillet 1996 Août 2014

6 6 Le projet Arve  Sollicitation du comité de suivi des crues de l’Arve :  quelles sont les situations météorologiques et les conditions de surface qui peuvent générer des crues ?  est-il possible de prévoir les crues en fonction des prévisions météorologiques ? Avec quelle incertitude ?  quels débits extrêmes peut-on attendre à Chamonix dans les situations les plus défavorables ?  quel est le rôle des glaciers ?

7 7 Le projet Arve  Projet CEN-LGGE-LTHE (2014-2017) :  Volet instrumental : renforcement du réseau existant

8 8 Chaine de simulation : Application spatialisée  Géométrie « semi-distribuée » –Bassin versant découpé en fonction de la topographie : tranches d’altitudes, classes d’exposition, classes de pente 50 m 1 km8 km 250 m Bassin de l’Arve : 553 éléments Bandes d’altitude (300 m) Classes de pente (plat, 20° et 40°) Classes d’exposition (tous les 45°) Englacé / Non englacé

9 9 Chaine de simulation : constitution North South Air temperature Rel. humidity Windspeed Incoming solar radiation Incoming longwave radiation RainfallSnowfall ISBA-Crocus modèle numérique sol-neige Module hydrologique conceptuel à 2 réservoirs pour la rétention souterraine SAFRAN analyse météorologique à l’échelle du massif

10 10 Simulation des débits de l’Arve à Chamonix – année 1996 Score de Nash-Sutcliffe en 1996 : 0.42 (0.40 sur 1990 – 2003) Valeurs annuelles extrêmes sur 1990 – 2003 : -0.38 (1998) et 0.62 (1992)

11 11 Simulation des débits de l’Arve à Chamonix – année 1996 Débit glaciaire moyen (modèle) en 1996 : 5.84 m 3 /s (7.67 m 3 /s sur 1990 – 2010) Débit non glaciaire moyen (modèle) en 1996 : 4.82 m 3 /s (6.10 m 3 /s sur 1990 – 2010)

12 Simulation des débits de l’Arve à Chamonix – crue de juillet 1996 Crue de fin juillet : précédée par une augmentation de la fonte glaciaire Episode de précipitations venant amplifier les débits

13 Bilan actuel  Résultats globalement satisfaisants –Scores de Nash-Sutcliffe proches de 0.6 pour les trois sous-exutoires –Volumes écoulés saisonniers correctement reproduits  Contribution très importante des surfaces englacées  Rôle très important de l'état d'enneigement → implique des simulations en continu  Rôle très important de la limite pluie-neige

14 Perspectives  Perspectives d’évaluation et d’amélioration du modèle –Comparaison des contributions glaciaires simulées avec les bilans de masse saisonniers GLACIOCLIM –Suivi de l'évolution de la couverture nivale : utilisation des images satellites MODIS/TERRA (250m de résolution)

15 15 Simulation vs image MODIS : 15 mai 2007 Simulation (vert = zone déneigée)Image MODIS Milieu de la période de fonte

16 Perspectives  Perspectives d’évaluation et d’amélioration du modèle –Comparaison des contributions glaciaire simulées avec les bilans de masse saisonniers GLACIOCLIM –Suivi de l'évolution de la couverture nivale : utilisation des images satellites MODIS/TERRA (250m de résolution) –Evaluation des forçages sur la saison d'été et pour les évènements marquants dans le cadre de l'instrumentation renforcée du projet Arve : intensité et phase des précipitations (limite pluie-neige), leur variabilité spatiale et altitudinale

17 17 Le projet Arve  Projet CEN-LGGE-LTHE (2014-2017) :  Volet instrumental : renforcement du réseau existant

18 Perspectives  Perspective d’essai de la chaîne complète en prévision –PEARP-SAFRAN –PE-AROME à fine échelle : localisation des précipitations

19 Merci de votre attention gregoire.lecourt@meteo.fr

20 20 20 Simulation des débits sur deux affluents glaciaires Arveyron de la Mer de GlaceArveyron d’Argentière A. d’Argentière : NSE = 0.63 en 1996 (0.58 sur 1990 - 2003) A. de la Mer de Glace : NSE = 0.61 en 1996 (0.70 sur 1990 - 2003)