Modèle hydrologique de prévision des écoulements du bassin versant de la Marne

Entre 2005 et 2018, l’outil utilisé, le logiciel EROS, est un modèle semi-global permettant de découper le bassin versant de la Marne en sous-bassins unitaires. Il s’agit d’une généralisation de  GARDÉNIA : il permet de modéliser un bassin versant hétérogène sous forme d’une grappe hiérarchisée de modèles GARDÉNIA.

Après plusieurs améliorations successives, le modèle EROS Marne en 2018 inclut 11 sous-bassins, chacun possédant une chronique de débits et de niveaux piézométriques au pas de temps journalier (les données débutent en 1979).

Les bassins élémentaires sont contrôlés à l'aval par les stations hydrométriques suivantes :

• La Marne à Marnay-sur- Marne
• La Marne à Mussey-sur- Marne
• La Marne à Chamouilley
• La Marne à Saint-Dizier La Noue
• La Blaise à Louvemont
• La Marne à Frignicourt
• La Saulx à Vitry-en-Perthois
• La Marne à Châlons-en-Champagne
• La Marne à La Ferté-sous-Jouarre
• Le Grand Morin à Pommeuse
• La Marne à Gournay-sur- Marne

Ce modèle EROS de 2018 restitue de manière satisfaisante à la fois les débits et les niveaux piézométriques. La comparaison entre les débits ou niveaux piézométriques simulés et ceux observés (différence entre les deux évaluée avec le coefficient d'ajustement) montre que les niveaux piézométriques simulés sont corrects mais restent un peu moins bons que ceux obtenus sur les débits, notamment dans les secteurs karstiques où peu de longues séries piézométriques sont disponibles. Une des pistes soulevée pour améliorer le modèle serait d’acquérir une meilleure connaissance des volumes prélevés, en particulier en période d’étiage.

Le modèle permet de réaliser des prévisions des débits d’étiage à venir selon différents scénarios de pluie (allant de la période de retour 10 ans sec à celle du 10 ans humide, ainsi qu’un scénario sans pluie) calculés à partir des historiques et pour des volumes potentiels de lâchers de barrage. 

Afin d’améliorer les performances du modèle semi-distribué EROS sur le bassin de la Marne , une nouvelle calibration du modèle semi-distribué de la Marne a été réalisée avec des données météorologiques et hydrologiques mises à jour jusqu’à fin 2023 et tenant compte d’un « temps de propagation des débits amonts ». Cette mise à jour a été réalisée avec le code de calcul RAMEAU, nouveau code de calcul développé au BRGM depuis janvier 2023 et qui se veut être la fusion des codes de calcul Gardénia (Thiéry, 2014) et Eros (Thiéry, 2018) du BRGM . 

En complément, le modèle RAMEAU Marne a été intégré dans une nouvelle interface autonome : PRESAGES. Cette interface privée permet la prévision des débits d’étiage sur le bassin de la Marne , ses fonctionnalités sont les suivantes : 

• Système d’authentification
• Affichage graphique des données historiques et temps réel des données météorologiques, eaux souterraines et eau de surface mises à disposition par différents producteurs institutionnels
• Indicateur de situation des débits à la date du jour et dans le futur
• Rafraîchissement automatique du modèle semi-distribué au pas de temps choisi en fonction des fréquences d’acquisition des données météorologiques et des données de prélèvements
• Intégration du code de calcul Rameau pour les prévisions réalisées avec le modèle semi-distribué sur la Marne
• Accès au FTP (File Transfert Protocol) du BRGM pour permettre l’envoi des données des stations de prélèvements et de restitution effectués par l’EPTB Seine Grands Lacs

 Elle a été développée sur la base de l’API (Application Programming Interface - permet à un ordinateur de demander une information à un autre ordinateur, par internet) MétéEau Nappes. 

Cette interface Présages permet aux services de l’EPTB Seine Grands Lacs d’exploiter plus efficacement les résultats du modèle RAMEAU. Elle constitue un outil d’aide à la décision pour la gestion opérationnelle des étiages, notamment pour définir les débits à restituer par le lac-réservoir du Der en période de soutien d’étiage (de juillet à novembre). Cette gestion est présentée chaque année lors du COTECO (Comité Technique de Concertation), une instance réunissant les différents acteurs locaux de la gestion de l’eau.

Site internet EPTB Seine Grands Lacs

Rapports BRGM  :

• 2003 : rapport BRGM /RP-52582-FR : http://ficheinfoterre.brgm.fr/document/RP-52582-FR 

• 2005 : rapport BRGM /RP-53922-FR : http://ficheinfoterre.brgm.fr/document/RP-53922-FR 

• 2010 : rapport BRGM /RP-60944-FR (confidentiel)

• 2018 : rapport BRGM /RP-68121-FR : http://ficheinfoterre.brgm.fr/document/RP-68121-FR 

• 2024 : rapport BRGM /RP-74102-FR (confidentiel)