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Le régime hydrologique

Les débits d'étiage
(https://journals.openedition.org/cybergeo/24827#tocto3n4)

L’analyse des débits d’étiage est souvent opérée à partir d’une série de débits annuels (une valeur extraite par an). Cependant, parmi ces débits, tous ne sont pas représentatifs d’une situation hydrologique extrême, notamment dans le cas d’années très humides. Les débits annuels d’étiage sont ainsi classiquement ajustés à une loi statistique afin de leur assigner une fréquence de retour et pour permettre le calcul de débits fréquentiels, aussi appelés débits caractéristiques.

Ces débits minimums annuels peuvent être sélectionnés selon des échelles temporelles différentes, généralement le pas de temps mensuel ou journalier. On distingue les débits d’étiage issus de l’échelle mensuelle, en particulier le QMNA, débit moyen mensuel le plus bas de l’année, des débits d’étiage calculés à partir de moyennes mobiles journalières.


Au pas de temps mensuel : le QMNA
(https://journals.openedition.org/cybergeo/24827#tocto3n4)

En France, la variable usuellement employée par les services gestionnaires pour caractériser les étiages d’un cours d’eau est le QMNA (débit moyen mensuel le plus bas de l’année). Le débit d’étiage de référence pour l’application de la police de l’eau correspond au débit moyen mensuel sec de récurrence 5 ans (noté « QMNA 5 »).

A l’origine, le QMNA avait été choisi par commodité, car il s’agissait d’une valeur facile à extraire des « annuaires hydrologiques ». Puis, avec l’apparition des grandes bases de données informatisées, l’extraction d’autres valeurs s’est trouvée facilitée. [...] Le traitement informatique des séries de données devenant un travail moins fastidieux, le recours à des valeurs issues de données journalières devient plus usuel.

Le QMNA est une valeur règlementaire qui présente l’inconvénient d’être soumise à l’échelle calendaire. Les débits d’étiage peuvent en effet être observés durant une période chevauchant deux mois, induisant une surestimation du débit d’étiage par le QMNA. D’autre part, il apparaît parfois opportun de recourir à un pas de temps inférieur afin de limiter l’influence des précipitations.


Les QMNA (définition wikipedia) : en hydrologie, le QMNA est une valeur du débit mensuel d'étiage atteint par un cours d'eau pour une année donnée. Calculé pour différentes durées : 2 ans, 5 ans, etc., il permet d'apprécier statistiquement le plus petit écoulement d'un cours d'eau sur une période donnée.


Le QMNA le plus courant est :
  • QMNA5 (« QMNA ayant la probabilité 1/5 de ne pas être dépassé une année donnée », ce qui correspond à un « débit ayant la probabilité de ne pas se reproduire plus qu'une fois par 5 ans » ou encore à un « débit ayant une probabilité d'être dépassé 4 années sur 5 »).

Les fréquences théoriques sur la Bresle

Débits (m3/s) - Intervalle de confiance 95%

 
Biennale 5.610 [5.150 ; 6.120]
Quinquennale 4.850 [4.320 ; 5.280]
Décennale 4.490 [3.900 ; 4.930]
Vicennale 4.230 [3.590 ; 4.670]


VCN3 ; 2000-2018, du 1er janvier au 31 déc. Ajustement sur Loi GALTON 19 valeurs et 19 années.



Au pas de temps journalier : les VCNd
(https://journals.openedition.org/cybergeo/24827#tocto3n4)

Les VCNd sont des valeurs extraites annuellement en fonction d’une durée fixée d. Des moyennes mobiles, calculées à partir des débits moyens journaliers sur plusieurs jours consécutifs, aboutissent au calcul des VCNd, débit moyen minimum sur jours (fig. 4). Les VCN de durées 7 ou 10 jours correspondent à des valeurs réglementaires dans de nombreux pays et sont très utilisés d’une manière générale dans les travaux portant sur les étiages (Hortness, 2006 ; Pyrce, 2004 ; Gustard A. et Demuth, 2008 ; etc.).

Les VCN (définition wikipedia) : le VCN3, ou volume consécutif minimal pour 3 jours, est le débit minimal ou débit d’étiage des cours d'eau enregistré pendant 3 jours consécutifs sur le mois considéré.

C'est une valeur comparée par rapport aux valeurs historiques de ce même mois. Le VCN3 permet de « caractériser une situation d'étiage sévère sur une courte période ».


Les fréquences théoriques sur la Bresle

Débits (m3/s) - Intervalle de confiance 95%

Biennale 5.210 [4.800 ; 5.660]
Quinquennale 4.540 [4.060 ; 4.920]
Décennale 4.220 [3.680 ; 4.600]
Vicennale 3.980 [3.400 ; 4.380]

VCN3 ; 2000-2018, du 1er janvier au 31 déc. Ajustement sur Loi GALTON 19 valeurs et 19 années.

 


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