Article Dans Une Revue Earth & Environmental Science Research & Reviews Année : 2023

Building Tools for further Investigating Acid Mining Production: Intercomparison of Four Hydrological Model Versions through a Scoring Technique on the Niger River Basin, in west Africa

Création d'outils pour une enquête plus approfondie sur la production minière acide : comparaison de quatre versions de modèles hydrologiques grâce à une technique de notation sur le bassin du fleuve Niger, en Afrique de l'Ouest

Résumé

We modify a framework to model time series of discharges, on watersheds of the Niger River and its tributaries, over 1901-2020. This framework is built from a French hydrological model -Genie Rural with 2 parameters at Monthly time step -GR2M. The first parameter, X1, concerns the input variables. This parameter is applied to the rainfall and the evapotranspiration data; its reciprocal, 1/X1, is applied to the Soil's Water Holding Capacity data (assimilated to reservoir height). The second parameter, X2, is applied to the time series of discharges, which is the output variable in modelling. Modifications lead to a new model version called SimulHyd, which stands for Simulation of Hydrological systems. A weighting rule on grids is inserted into the framework to create a gridded variant of semi-distributed modelling from a lumped model. Following a World Meteorological Organization's goal, we develop a scoring technique for intercomparisons of model versions on both one single and several catchments. Over the 16 watersheds, a three-model intercomparison shows the preponderance of SimulHyd semi distributed (with 117.83 out of 192 total scoring-points, equivalent to 61.37%) over both GR2M nondistributed (with 61.33 scoring-points, or 31.94%) and GR2M semi-distributed (with 12.83 scoring-points, or 6.68%).

Nous modifions un cadre pour modéliser des séries chronologiques de débits, sur les bassins versants du fleuve Niger et de ses affluents, sur 1901-2020. Ce cadre est construit à partir d'un modèle hydrologique français -Génie Rural avec 2 paramètres au pas de temps Mensuel -GR2M. Le premier paramètre, X1, concerne les variables d'entrée. Ce paramètre est appliqué aux données de précipitations et d'évapotranspiration ; son inverse, 1/X1, est appliquée aux données de Capacité de Rétention d'Eau du Sol (assimilées à la hauteur du réservoir). Le deuxième paramètre, X2, est appliqué à la série chronologique des débits, qui est la variable de sortie de la modélisation. Les modifications conduisent à une nouvelle version du modèle appelée SimulHyd, qui signifie Simulation of Hydrological Systems. Une règle de pondération sur les grilles est insérée dans le cadre pour créer une variante maillée de modélisation semi-distribuée à partir d'un modèle groupé. Conformément à l'objectif de l'Organisation Météorologique Mondiale, nous développons une technique de notation pour les comparaisons de versions de modèles sur un seul ou plusieurs bassins versants. Sur les 16 bassins versants, une intercomparaison de trois modèles montre la prépondérance du SimulHyd semi-distribué (avec 117,83 points sur 192 au total, soit 61,37%) sur le GR2M non distribué (avec 61,33 points, soit 31,94%) et le GR2M semi-distribué (avec 12,83 points, soit 6,68%).

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Citer

Salif Koné, Gil Mahe, Fatogoma Bamba, Jean Emmanuel Paturel, Alain Dezetter, et al.. Building Tools for further Investigating Acid Mining Production: Intercomparison of Four Hydrological Model Versions through a Scoring Technique on the Niger River Basin, in west Africa. Earth & Environmental Science Research & Reviews, 2023, 6 (4), pp.557-585. ⟨10.33140/EESRR.06.04.02⟩. ⟨hal-04936177⟩
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