Projet MINERVE

Le Pôle GestCrues collabore avec le Canton du Valais à la mise en œuvre opérationnelle du projet MINERVE.

Ce projet a pour but:

  • d’assurer le développement ‘métier’ et la mise en production des outils appelés à compléter ceux en cours de réalisation à l’OFEV pour la prévision de crues ;
  • de coordonner les activités scientifiques et techniques liées à la mise en place d’un dispositif de sécurité efficace contre les crues majeures en Valais ;
  • de formater, installer et gérer les bases de données cantonales ainsi que les outils d’acquisition de façon à permettre aux organes de décision CERISE et CIR de gérer les situations de crise de manière optimale ;
  • de fonctionner comme opérateur de veille en situation de crise et fournir à ces deux organes une synthèse réactualisée de la situation hydrométéo tout au long de l’événement.

A cet effet, les activités principales du Pôle sont :

  • le couplage opérationnel des outils de prévision HYDROMÉTÉO et d’aide à la décision : En parallèle avec les développements de l’OFEV, élaboration et implémentation des outils de prévision HYDRO (MINERVE HYDRO) ainsi que d’aide à la décision (MINERVE AMHYDRO).
  • la conception et l’implémentation d’un portail Web pour le suivi des situations HYDROMÉTÉO à risques.
  • et l’appui technique et scientifique aux organes CERISE et CIR : Mise en place d’une procédure de veille HYDROMÉTÉO. Institutionnalisation de la procédure d’appui à ces organes tant pour la veille HYDROMÉTÉO que pour la gestion des situations de crise .

Prévisions hydro-météorologiques

Le modèle hydrologique GSM-Socont (Schäefli & al. 2005, Garcia & al. 2009) a été développé à l’EPFL. Il est utilisé dans le système MINERVE pour transformer les prévisions météorologiques en prévisions de débits.

GSM-Socont est intégré dans l’outil de simulation hydrologique et hydraulique RS MINERVE (Routing System MINERVE). Ce logiciel est conçu pour simuler la formation et la propagation des écoulements dans des systèmes à surface libre. Il permet notamment la prise en compte des processus hydrologiques, le routage dans les retenues, les galeries et les cours d’eau ainsi que la modélisation d´ouvrages régulés tels que vannes, évacuateurs réglables, prises d'eau, turbines ou pompes.

Le système MINERVE utilise les débits observés, les données des réservoirs et des aménagements hydroélectriques ainsi que les prévisions d’ensemble COSMO-LEPS (C-L) et les prévisions déterministes COSMO-7 (C-7) et COSMO-2 (C-2) de l’Office fédéral de météorologie et de climatologie, MétéoSuisse.

Le modèle hydrologique semi-distribué contient 239 sous-bassins divisés en 1050 bandes d’altitude pour la prise en compte des processus liés à la température. Le système établit la prévision de crues en temps réel, couplant les informations météorologiques avec le modèle hydrologique. Le suivi en temps réel des écoulements est effectué sur la base des mesures enregistrées, également utilisées pour la mise à jour des variables d’état du modèle afin d’éviter la dérive de la prévision hydrologique.

Gestion de crues

Le système MINERVE poursuit les objectifs de gestion préventive des crues et de déclenchement d’alertes. Il s’appuie sur un outil de simulation hydrologique basé sur les prévisions météorologiques ainsi que sur un outil d’aide à la décision. Ce dernier est capable de proposer des scénarios de turbinage et de vidange préventifs pour optimiser l’effet de laminage des retenues. Les résultats de simulation fournissent les informations utiles à la décision et à la coordination des actions à entreprendre en cas de catastrophe annoncée.

Ce système est intégré à la procédure de gestion des crues du Rhône. L’objectif est d’établir une planification et une coordination en tenant compte de la situation présente du bassin versant (Rhône et affluents, aménagements hydroélectriques) ainsi que des prévisions hydro-météorologiques. Sur la base de cette information, l’organe décisionnel détermine le niveau d’intervention et déclenche les mesures adéquates.

Dès qu’une situation critique est identifiée, le modèle d’aide à la décision de MINERVE (MINDS) propose des stratégies d'intervention pour la gestion préventive des aménagements hydroélectriques. Le but est l’empêchement ou la réduction des inondations sur le bassin versant, en conformité avec les objectifs pré-établis et en tenant compte des contraintes existantes. MINDS poursuit deux objectifs. Le premier vise à libérer préventivement un volume de stockage dans les retenues et à interrompre les opérations de turbinage et/ou de vidange pendant la pointe de crue. Le deuxième consiste à optimiser la reconstitution des stocks à la fin de la crue, de façon à éviter les pertes d’eau. Pour cela, MINDS se base sur les prévisions hydrologiques RS Minerve. Il prend en compte, par la suite, les dégâts potentiels des inondations dans la vallée du Rhône ainsi que les pertes économiques engendrées par les opérations de gestion préventive des aménagements hydroélectriques.

L’utilisation des aménagements hydroélectriques pour le contrôle des crues est une opération délicate. Si les objectifs du décideur sont prioritairement de limiter les pointes de débit dans les cours d’eau, ils doivent aussi considérer l’économie des moyens. Il s’agit ainsi de limiter les pertes économiques liées aux opérations préventives lors des crues, sachant que les prévisions hydro-météorologiques sont entachées d’incertitude, en particulier pour ce qui concerne les précipitations.

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