Rôle de la forêt sur les débits dans des bassins versants montagneux sub-méditerranéens : une approche par modélisation

Description

The impact of forest cover on streamflow has been studied in sub-Mediterranean mountain watersheds using the daily time step-conceptual rainfall/runoff model GRHum. Certain characteristics (pertaining to the soil, vegetation or atmosphere) are used to compute model parameters that describe the behaviour of the various interfaces with respect to water exchange by evapotranspiration. This model enables the simulation of runoff and soil water content evolution. A snow function has been added to the initial version of the model to simulate the hydrological behaviour during the snow melt periods. This model has been applied to the Mont Lozère experimental watersheds, for which hydro-meteorological data have been available since 1981. A site where a gradual felling of the forest was prescribed between 1987 and 1989 ( the Latte watershed), used as reference. The period covered by the study of the Latte site has been divided into three parts, on the basis of changes in land cover. For both watersheds, the model produced good results over all three periods. It is also possible to identify the role of forest on hydrological behaviour by simulating discharge from the Latte watershed during the felling period using adjusted pre and post-felling model parameters. This exercice has shown that felling induces a significant increase in high flow rates. A similar approach conducted for the Sapine reference watershed made it possible to evaluate the validity of our model predictions, the model bias being mostly due to climatic differences between the three simulation periods. Taking into account this model bias, results suggest that felling may increase runoff by 10%.

Abstract (French)

L'impact d'un couvert forestier a été étudié sur des bassins versants sub-méditerranéens montagneux en utilisant le modèle pluie-débit conceptuel GRHum. Ce modèle simule le fonctionnement du continuum sol-végétation-atmosphère vis à vis des phénomènes d'évapotranspiration à partir des caractéristiques du sol et de la couverture végétale. Le modèle permet ainsi la simulation des débits et du contenu hydrique du sol. Une fonction neige a été ajoutée à la version initiale du modèle, pour simuler le comportement hydrologique durant les périodes de fonte de neige. Le modèle a été appliqué aux bassins versants expérimentaux du Mont Lozère où une base de données hydro-météorologiques est disponible depuis 1981. Un site sur lequel une coupe forestière graduelle a été prescrite entre 1987 et 1989 (bassin versant de la Latte) est comparé à un site non exploité (bassin versant de la Sapine), utilisé comme site de référence. En accord avec les changements d'occupation du sol sur le bassin versant de la Latte, la période d'étude a été scindée en trois parties. Pour chaque bassin versant, le modèle produit de bonnes simulations pour les trois périodes. Un essai d'identification du rôle de la forêt sur le comportement hydrologique a été mené en simulant, pour le bassin versant de la Latte, les débits pendant la période de coupe en utilisant les paramètres du modèle obtenus avant et après la coupe. Cet exercice a montré que la coupe a induit une augmentation significative des forts débits journaliers. Une approche similaire menée pour le bassin de référence, a permis de contrôler les incertitudes sur les prédictions du modèle , le biais du modèle étant principalement dû aux différences climatiques entre les trois périodes de simulation. En prenant en compte le biais du modèle, les résultats suggèrent que la coupe forestière aurait induit une augmentation des débits de 10%.

Abstract

[Departement_IRSTEA]GMA [TR1_IRSTEA]11 - VERSEAU / TRANSFEAU

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