La modélisation par graphes permet de reconstituer les flux hydrauliques du système modélisé en s’appuyant sur les mesures réalisées in situ. Elle présente un double intérêt : Reconstituer les données mesurées par analyse de cohérence : données bruitées, données absentes, données aberrantes… Reconstituer des données sur des points orphelins de stations de mesure (apports en eau, prélèvements…) selon un principe de flux compatible (proposer des chroniques de données manquantes cohérentes avec les données mesurées et les modèles biophysiques disponibles). La reconstitution des données consiste donc à déterminer le flux compatible optimal en fonction des critères de confiance accordés à chaque mesure ou information sur le système. Ce flux est calculé avec un pas de temps variables (horaire, journalier…) sur un horizon de calcul (quelques heures, quelques jours…), en nombre de périodes. Des temps de transfert fixes, exprimés en nombre entier de périodes, sont pris en compte pour les calculs. Le flux compatible optimal est obtenu par la minimisation de la somme des erreurs pondérées sur chaque donnée mesurée ou issue des modèles en fonction de critères de précision et de confiance définis sur les objets modélisés. Le flux compatible vise à répartir les erreurs de mesures et de modélisation au prorata des grandeurs considérées. Reconstitution de données mesurées par analyse de cohérence Sur la figure ci-dessous, le volume mesuré et le volume reconstitué sont représentés. La reconstitution permet d’une part de filtrer les mesures en fonction de la sensibilité et des perturbations et d’autre part, de combler des manques dans les mesures.

Figure 1 : Mesures et corrections

Pour définir les critères de précision et de confiance, un intervalle doit être défini pour chaque station par l’intermédiaire de la propriété « tolérance » de l’objet station de mesure : Dans le cas d’un réservoir la tolérance est exprimée en m3 ; Dans le cas d’une station hydrométrique, la tolérance est exprimée en m3/s.

Figure 2 : Principe de définition de la fonction de coût pour la reconstitution des données

La reconstitution consiste à calculer le flux compatible de coût minimal (conservation des flux, respect des temps de transfert, respect des contraintes). Le critère de coût est une fonction centrée sur la mesure. A l’intérieur de l’intervalle de confiance de la mesure, le coût associé à la précision est nul. Au-delà de cet intervalle, le coût évolue de façon quadratique afin de garantir un partage de l’erreur entre les mesures jusqu’à n fois l’intervalle de tolérance. Si l’erreur est supérieure, la mesure est considérée aberrante (aucun coût supplémentaire ne lui sera associé mais la mesure ne sera pas conservée). Reconstitution de données non mesurées La même fonctionnalité permet d’évaluer des grandeurs non-mesurées. Il peut s’agir d’apports naturels intermédiaires, de prélèvements… Ces grandeurs sont approchées par modélisation (modèle pluie-débit, modèle de prélèvement…) et affinées grâce à cette fonctionnalité de reconstitution des données, en cohérence avec les mesures de terrain et les choix réalisés précédemment en matière de confiance dans les données. On reconstitue par exemple une pluie nette représentative des écoulements simulés dans le modèle, en amont du barrage de Rochereau : ces pluies sont cohérentes avec les mesures à la station du Grand Lay, les mesures sur le barrage, les données de pluie (radar) disponibles et le modèle hydrologique (GR3H) calé sur ce secteur. Le débit calculé à partir des données reconstituées sur une station est donné par :

Le volume d’une retenue calculée à partir des données reconstituées :

NB : les pluies nettes reconstituées sont obtenues à partir du modèle hydrologique et des apports reconstitués jusqu’à l’instant présent, retardé du temps de concentration du BVI concerné. Au-delà, la pluie nette sera égale à la mesure de pluie ou, par défaut, aux prévisions associées à la station pluviométrique du BVI (en effet, on ne peut pas reconstituer une pluie qui ne s’est pas encore traduite par un écoulement mesuré à la station hydrométrique). Manipulations pratiques de la reconstitution des données Pour le contrôle du module de reconstitution, le composant graphique de RioSupervision permet de lancer le calcul de reconstitution sur une période spécifique. Les données reconstituées sont enregistrées au niveau de chaque objet du modèle (ouvrages, stations, BVI, bief…).

Figure 3 : Interface pour la reconstitution manuelle des mesures

La reconstitution des données peut être réalisée par une tâche automatique périodique. Dans le menu Télégestion, sélectionnez les tâches automatiques. La tâche peut être paramétrée en ajustant le niveau de prélèvements (permettant de limiter les prélèvements reconstitués et de fait les apports naturels), le groupe de tronçons faisant l’objet de la reconstitution et le nombre de jours reconstitué (n derniers jours à partir de la date courante).

Figure 4 : Paramétrage de la tache automatique de reconstitution des données

Pour garantir le recalage du modèle à partir des pluies nette, la reconstitution des données doit être lancée périodiquement sous la forme d’une tâche automatique.

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