Le logiciel ÉROS (Ensemble de Rivières Organisé en Sous bassins) permet, à partir de la séquence des données météorologiques (précipitations, évapotranspiration potentielle, température de l’air) sur les sous-bassins de son bassin d’alimentation de calculer :
Les effets de pompages, ou d’injections en rivière peuvent être pris en compte.
Et aussi, sur option :
ÉROS est constitué d’une grappe de modèles hydrologiques globaux à réservoirs. Dans chaque sous-bassin versant de la grappe il simule les principaux mécanismes du cycle de l’eau (pluie, évapotranspiration, infiltration, écoulement) par des lois physiques simplifiées. Ces lois physiques simplifiées correspondent à un écoulement à travers une succession de réservoirs.
Les calculs peuvent être réalisés au pas de temps journalier, hebdomadaire, décadaire (dix jours) ou mensuel. Il est également possible d’utiliser des pas de temps fins au choix de l’utilisateur : par exemple 5 mn ou ½ heure.
Il est possible de prendre en compte la fonte de la neige.
Le logiciel ÉROS permet les fonctionnalités suivantes :
Dans la pratique, ÉROS permet d’analyser le fonctionnement hydrologique d’un bassin versant hétérogène ou soumis à des pompages en rivière, d'étendre des données de débits et / ou de niveaux. Il peut ainsi aider au dimensionnement de différents types d’ouvrages (barrages) ou aménagements (parkings, ouvrages de captage en rivière, microcentrales électriques), etc.
En effet, le modèle, une fois calibré, est en mesure :
Le code de calcul ÉROS est un outil tout particulièrement adapté aux synthèses régionales pour lesquelles on désire réaliser, une modélisation cohérente d’un ensemble de bassins versants emboîtés.
Débit moyen mensuel minimal de chaque année de la Loire à Tours pour un scénario de changement climatique.
ÉROS v.7.2 dispose en particulier des nouvelles fonctionnalités suivantes :
Au choix de l’utilisateur, un calcul de bilan et de transfert de nitrate peut être réalisé, à partir des pratiques culturales et des besoins des cultures dans chaque sous-bassin.
ÉROS permet alors de calculer également dans chaque sous-bassin :
Le calcul de transfert de nitrate est réalisé avec le schéma de calcul BICHE du BRGM (Thiéry & Seguin, 1985c, Thiéry, 1990).
Concentrations en nitrate observées et simulées dans les sources de Provins de 1947 à 1984.
Concentration en nitrate observée et simulée dans les sources des Trois Fontaines de 1989 à 2008.
Dans chaque sous-bassin, ÉROS met en œuvre un modèle hydrologique global à réservoirs GARDÉNIA. Chaque modèle global simule les principaux mécanismes du cycle de l’eau dans un sous-bassin versant (pluie, évapotranspiration, infiltration, écoulement) par des lois physiques simplifiées. Ces lois physiques simplifiées correspondent à un écoulement à travers une succession de réservoirs.
Dans un sous-bassin, les transferts d’un réservoir à l’autre sont régis par des lois simples décrites par les paramètres dimensionnels du modèle (capacité de rétention du sol, temps de transfert, seuils de débordement, etc.).
Le modèle hydrologique global permet d’obtenir le débit élémentaire à l’exutoire du sous-bassin et le niveau piézométrique en un point représentatif de la nappe sous-jacente.
Les débits élémentaires des sous-bassins sont alors agglomérés de l’amont vers l’aval, en prenant en compte le temps de transfert d’un bassin à l’autre
En raison du caractère global de cette schématisation à l’échelle du sous-bassin et de la complexité du système hydrologique réel, ces paramètres, bien qu’ayant un sens physique, peuvent difficilement être déduits a priori des caractéristiques physiographiques ponctuelles du bassin versant (géologie, couverture végétale, etc.).
Les paramètres de modélisation doivent donc être déterminés par ajustement (calibration) simultanée sur :
Les données nécessaires à la calibration des paramètres sont des séries temporelles à pas de temps constant :
Des séries temporelles ininterrompues de données climatiques d'« entrées » du modèle : pluie et évapotranspiration potentielle (éventuellement température de l’air, si la prise en compte de la fonte de la neige est nécessaire) ;
Éventuellement une série temporelle de débit de prélèvement (ou d’injection) en rivière dans certains sous-bassins ;
Ces séries de contrôle seront comparées avec les données correspondantes du modèle.
Le logiciel EROS (Ensemble de Rivières Organisé en sous bassins) est une généralisation de GARDÉNIA. Il permet de modéliser un bassin versant hétérogène sous forme d’une grappe hiérarchisée de modèles GARDÉNIA. Chaque modèle GARDÉNIA étant appliqué à un sous bassin.
Il est possible télécharger gratuitement ÉROS v7.2 pour une utilisation sous Windows 8 ou 10 (sur les ordinateurs 64 bits).
Logiciel ÉROS
BRGM
Direction DEPA / unité GDR
BP 36009
45060 Orléans Cedex 2 (France)
Courriel : gardenia@brgm.fr