Modélisation à bases physiques de l'hydrologie de l'Arve à Chamonix et application à la prévision des crues

Les risques naturels en montagne font l'objet de mesures de prevention, souvent liees a des demarches de prevision. Dans certaines situations, la prevision de la survenue d'evenements lies a ces risques, voire la simple connaissance des processus physiques qui leur est associe, constitue un enjeu scientifique important compte-tenu de la grande complexite et de la forte heterogeneite de ce milieu. La connaissance des mecanismes de formation des crues rapides sur les petits bassins versants englaces, ainsi que la perspective de leur prevision, est un exemple de ces risques difficilement maitrisables. La diversite des facteurs influencant les debits des rivieres, leur complexite individuelle ainsi que celle de la maniere dont ils interagissent, la forte variabilite spatio-temporelle des conditions meteorologiques de la montagne ainsi que les modifications ayant lieu sur le long terme en raison du changement climatique font que ce phenomene necessite une etude approfondie mobilisant des competences pluri-disciplinaires, allant de la mesure de terrain au developpement de modeles numeriques prenant en compte les divers phenomenes lies a ce risque. Cette these s'inscrit dans le cadre d'un projet mis en oeuvre en partenariat avec les collectivites locales oevrant dans la vallee de Chamonix, voue a apporter un appui scientifique a la maitrise de ce risque. Au sein de ce projet, cette these porte sur le developpement et le deploiement d'un modele hydrologique prenant en compte la neige et les glaciers. Ce modele se veut avoir deux objectifs : 1) servir d'outil de recherche permettant par exemple d'exploiter les mesures de terrain realisees, en les confrontant aux resultats produits par ce modele, et plus generalement de servir d'outil d'etude et de comprehension du fonctionnement de ce bassin, et 2) servir d'outil d'aide a la prevision des crues, en etant en mesure de fournir une prevision des debits de l'Arve a Chamonix a partir des donnees de prevision meteorologique. L'exploitation des possibilites toujours grandissantes de la modelisation a bases physiques fait egalement partie des objectifs de cette these. En particulier, l'utilisation d'un modele de neige a bilan d'energie permettant notamment une representation detaillee de l'interaction neige-glace a ete mise en oeuvre, associee a l'exploitation des nombreuses mesures de terrain pour une evaluation en profondeur des resultats du modele. Enfin, un deploiement experimental de ce modele en prevision a eu lieu a la fin de cette these.