Journal d'hydrogéologie et de génie hydrologique

Modélisation numérique d'un bassin versant de zone humide complexe et limité en données : étalonnage et validation multi-objectifs

Bahaa-eldin EA Rahim1* et Yusoff I2

De par leur nature, les zones humides représentent une base écosystémique pour de nombreuses interactions hétérogènes simultanées où la mission de modélisation numérique nécessite un large éventail d'ensembles de données cohérents et fiables provenant de diverses sources différentes, spatiales et temporelles. Cependant, une telle mission se heurte généralement à l'existence d'énormes lacunes dans les ensembles de données de séries chronologiques, ce qui compromet les processus clés de l'évaluation des performances du modèle, à savoir l'étalonnage et la validation. Dans ce contexte, Mike She a été utilisé pour construire un modèle intégré d'écoulement de surface souterrain pour les zones humides de Paya Indah en Malaisie, où d'énormes lacunes existent dans les ensembles de données historiques sur le niveau d'eau et le débit. Pour calibrer et valider le modèle à un niveau satisfaisant, une approche de simulation à trois critères a été appliquée pour surmonter les valeurs manquantes occasionnelles dans ces ensembles de données. Cet objectif a été atteint en étalonnant le niveau d'eau de surface et le débit du canal tout en faisant correspondre simultanément la partie souterraine à l'état stable du système partout où les données sur la profondeur de la nappe phréatique le permettaient. Quantitativement, le modèle intégré a obtenu les valeurs les plus élevées de R (0,765-0,927) et CE (0,748-0,828) pendant la validation. Cependant, des valeurs RMSE élevées ont été calculées pour le débit pendant l'étalonnage à SWL2 (sortie ; 0,766) et pendant la validation à la rivière Langat (0,780). Ce biais a été attribué à une faible ou une absence occasionnelle de variation dans les ensembles de données de séries chronologiques historiques nécessaires au processus de simulation. De plus, l'évaluation visuelle a révélé que les caractéristiques de la dynamique hydrographique (en particulier pour les eaux de surface) étaient mieux représentées par le modèle pendant la période de validation que pendant la période d'étalonnage.