Comment est réalisé le suivi des étiages ?

Le réseau commun actuel de suivi des étiages est constitué par 59 stations de mesure des débits. Les tailles de bassins versants correspondants varient entre 63 km² au niveau de la Cleurie (Grand-Est, France) et environ 27088 km² au niveau de Cochem sur la Moselle (Rhénanie-Palatinat, Allemagne).

 Le suivi de l’étiage au sein des CIPMS se fait sur la base du VCN7 hebdomadaire qui correspond à la plus faible des moyennes arithmétiques calculées sur les 7 jours consécutifs de la semaine écoulée (voir figure n°1). Cette période de 7 jours permet de lisser les fluctuations ponctuelles et hebdomadaires des débits sur les cours d’eau (ouverture ou fermeture de vannes de barrage, rejets, …) qui sont notamment observées sur les petits cours d'eau.

Figure 1 : Paramètre hydrologique de suivi des étiages (VCN7 hebdomadaire)

Le VCN7 « actuel » de la semaine écoulée est calculé de manière automatisée tous les lundis et mis à disposition rapidement sur le site web. Pour chaque semaine, l'intensité de la situation est classifiée selon une classification à 6 niveaux pour chaque semaine civile. Comme représentée dans la figure 2, cette classification repose sur les temps de retour de 2, 5, 10, 20 et 50 ans de la fonction de distribution adaptée aux stations de la série chronologique du VCN7 (voir tableau 1). Celles-ci correspondent aux probabilités annuelles théoriques de franchissement de 50 %, 20 %, 10 %, 5 % et 2 %. Ces VCN7 hebdomadaire actuels sont caractérisés et publiés comme des données brutes non validées. En revanche, les VCN7 validés sont intégrés dans la banque de données d'étiages annuellement  sur la base des données de débit validées des délégations. La figure 4 donne un aperçu schématique du flux de données et des intervalles de traitement correspondants.

Figure 2 : Définition des valeurs seuils de débit (temps de retour inclus) et leur indexation pour qualifier l’intensité de l’étiage

Ces valeurs seuils sont basées sur des séries chronologiques du VCN7 annuel allant jusqu'à l'année 2014. Certaines de ces séries chronologiques remontent à l'année 1953 (figure 3, tableau 1). Font exception, les quatre stations de l'administration fédérale allemande des eaux et de la navigation (Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung (WSV)) de St. Arnual (Sarre), de Fremersdorf (Sarre), de Trèves (Moselle) et de Cochem (Moselle) dont la série chronologique remonte à 2017 et dans le cas des deux stations de la Moselle la série chronologique remonte  1931 voire à 1918. Les VCN7 annuels se produisent majoritairement en été, et sporadiquement également en hiver (p. ex. Rupt-sur-Moselle 1970, 1978).

Figure 3 : Série chronologique du VCN7 annuel entre 1960 et 2014 à l'exemple de la station de mesure de débit d'Epinal sur la Moselle

Si une série chronologique assez longue est disponible, toutes les valeurs seuil jusqu'à un temps de retour de 50 ans peuvent être calculées. Pour des séries chronologiques plus courtes, on renonce d'abord au calcul de cette valeur seuil. Tous les six ans, les valeurs seuil font l'objet d'une vérification de par les CIPMS. Les classifications, les temps de retour et la nomenclature ont été concertés avec la CIPR.

L'intensité de l'étiage est déterminée en comparant la valeur du VCN7 hebdomadaire avec les temps de retour du VCN7 annuel.

Figure 4 : Flux de données des stations de mesure des débits vers l'outil « étiages » des CIPMS

Tableau 1 : Valeurs seuils de débit déterminées en fonction de la longueur de la série chronologique et de la fonction de distribution