Modèle hydrologique conceptuel

Les modèles physiques utilisent des paramètres pour caractériser les aspects uniques du système étudié. Ces paramètres peuvent être obtenus à l`aide d`études de laboratoire et de terrain, ou estimés en trouvant la meilleure correspondance entre le comportement observé et modélisé. Entre les bassins versants voisins qui présentent des similitudes physiques et hydrologiques, les paramètres du modèle varient sans heurts suggérant la transférabilité spatiale des paramètres. [36] les modèles conceptuels sont couramment utilisés pour représenter les composants importants (par exemple, les fonctionnalités, les événements et les processus) qui relient les entrées hydrologiques aux sorties. Ces composantes décrivent les fonctions importantes du système d`intérêt, et sont souvent construites en utilisant des entités (magasins d`eau) et des relations entre ces entités (flux ou flux entre les magasins). Le modèle conceptuel est couplé avec des scénarios pour décrire des événements spécifiques (soit des scénarios d`entrée ou de résultat). Le modèle de réservoir linéaire (ou modèle Nash) est largement utilisé pour l`analyse des précipitations. Le modèle utilise une cascade de réservoirs linéaires avec un coefficient de stockage constant de premier ordre, K, pour prédire l`écoulement de chaque réservoir (qui est ensuite utilisé comme entrée à la prochaine dans la série). L`évaluation du modèle est utilisée pour déterminer la capacité du modèle étalonné à répondre aux besoins du Modeleur. Une mesure couramment utilisée de l`ajustement du modèle hydrologique est le coefficient d`efficacité de Nash-Sutcliffe. La portée et la complexité du modèle dépendent des objectifs de modélisation, avec plus de détails requis si les systèmes humains ou environnementaux sont exposés à un risque accru. La modélisation de systèmes peut être utilisée pour construire des modèles conceptuels qui sont ensuite remplis à l`aide de relations mathématiques. L`analyse de régression est utilisée en hydrologie pour déterminer si une relation peut exister entre des variables indépendantes et dépendantes.

Les diagrammes bivariés sont le modèle de régression statistique le plus couramment utilisé dans les sciences physiques, mais il existe une variété de modèles disponibles de simpliste à complexe. [27] dans un diagramme bivarié, un modèle linéaire ou d`ordre supérieur peut être monté sur les données. L`analyse chronologique est utilisée pour caractériser la corrélation temporelle dans une série de données ainsi qu`entre différentes séries chronologiques. De nombreux phénomènes hydrologiques sont étudiés dans le contexte de la probabilité historique. Dans un jeu de données temporel, les fréquences des événements, les tendances et les comparaisons peuvent être effectuées à l`aide des techniques statistiques de l`analyse chronologique. [30] les questions auxquelles on répond par le biais de ces techniques sont souvent importantes pour la planification municipale, le génie civil et les évaluations des risques. La Loi de Darcy décrit le débit d`eau souterraine constant et unidimensionnel à l`aide de la conductivité hydraulique et du gradient hydraulique: le flux d`eau souterraine peut être visualisé à l`aide d`un modèle d`échelle construit en acrylique et rempli de sable, de limon et d`argile. [3] l`eau et le colorant traceur peuvent être pompés par ce système pour représenter le débit de la nappe phréatique simulée. Certains modèles d`aquifères physiques se trouvent entre deux et trois dimensions, avec des conditions limites simplifiées simulées à l`aide de pompes et de barrières.

Avant l`avènement des modèles informatiques, la modélisation hydrologique utilisait des modèles analogiques pour simuler les systèmes de flux et de transport [4]. Contrairement aux modèles mathématiques qui utilisent des équations pour décrire, prédire et gérer des systèmes hydrologiques, les modèles analogiques utilisent des approches non mathématiques pour simuler l`hydrologie.

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