SÉMINAIRE | Julien Lerat (CSIRO, Australie)

Outil opérationnel incontournable, la modélisation hydrologique peine cependant à simuler les évènements extrêmes tels que les crues de 2022 en Australie ou la sécheresse de 2026 en France. Améliorer ces performances réclame de réviser fondamentalement la structure des modèles hydrologiques, une tâche complexe au vu de la formulation mathématiquement fragile sur laquelle reposent de nombreux modèles.

Cette présentation explore la possibilité de formuler l’ensemble d’un modèle hydrologique complexe sous la forme d’équations différentielles et de les résoudre efficacement pour un usage opérationnel. Cette approche repose sur la méthode de résolution analytique QuaSoARe qui approxime les fonctions de flux entrants et sortants du modèle sous forme de fonctions linéaires par morceaux. QuaSoARe permet également de calculer les gradients des sorties du modèle en fonction de ses paramètres et de ses entrées, plaçant ainsi le modèle dans un cadre différentiable.

La présentation propose trois cas d’application pratique de la méthode : (1) amélioration de la structure du modèle GR2M pour simuler les étiages en Australie, (2) exploration de changements dans la paramétrisation du modèle GR4J (3) calcul de l’élasticité du débit au forçages climatiques pour le modèle GR4J.