Assistance au calage de modÃ¨les numÃ©riques en hydraulique ... - TEL

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4.4 MODÉLISATION DES CONNAISSANCES INFÉRENTIELLESd’autre part, la définition des paramètres distribués. Ces sous-tâches dépendent bienévidemment du domaine d’application visé.Si les données du système comprennent des structures ponctuelles mettant en œuvredes processus physiques paramétrables, le modélisateur devra effectuer une sélection decelles de ces structures auxquelles devront être attribués un – ou des – paramètres decalage.Si les données du système comprennent des processus physiques paramétrables demanière distribuée, le modélisateur devra réaliser une étape supplémentaire : la définitiondes zones homogènes, ou zonation. Cette sous-tâche est cruciale dans le processusde calage, puisqu’elle va déterminer à la fois le niveau de granularité – ou résolution– de la paramétrisation distribuée et la répartition de ces paramètres sur le domainemodélisé. Une attention toute particulière devra y être apportée pour éviter la surparamétrisation.:ModèleNumérique[non calé]:DomaineDApplicationViséDéfinitionDesParamètres[pas de processus physique local à paramétriser][sinon][sinon][pas de processus distribué à paramétriser]DéfintionDesZonesHomogènesSélectionDUneStructurePonctuelleSélectionDUneZoneHomogène:StructurePonctuelle:ZoneAttributionDUnParamètrePonctuelAttributionDUnParamètreDistribué:ParamètrePonctuel:ParamètreDistribué[reste des structures à paramétriser][sinon][sinon][reste des zones à paramétriser]:ModèleNumérique[paramètres définis]FIG. 4.10 – Étape de définition des paramètres – diagramme d’activités UML.102
CHAPITRE 4 MODÉLISATION DES CONNAISSANCESEn hydraulique fluvialePour chaque ouvrage hydraulique élémentaire est défini un coefficient dedébit. Ces coefficients peuvent ne pas être considérés comme des paramètreslorsque les structures considérés sont bien définies, comme par exemple unseuil artificiel mince perpendiculaire à l’écoulement. Toutefois, les coefficientsassociés à des structures plus complexes et éloignées des structure de référencepeuvent être considérés comme des paramètres de calage.La définition des paramètres de résistance à l’écoulement constitue unpoint critique dans le calage de modèles hydrauliques. Cette définition doitêtre basée sur l’examen des données du système, principalement sur les donnéesd’ordre qualitatif. En effet, la question est d’identifier des tronçons derivière homogènes du point de vue de la résistance à l’écoulement, et doncdu point de vue de chacune des sources de cette résistance présente dansla formule de Cowan (1956) : rugosité, irrégularité et variation des sections,obstructions et végétation. Ces considérations doivent être appliquées demanière simultanée au lit mineur et à la plaine d’inondation.Si aucune photographie ou observation de terrain n’est disponible, ladéfinition des tronçons homogènes peut s’effectuer sur la base d’une analysedu profil en long du fond de la rivière. En effet, on a vu dans le chapitre 3(p. 59 et suivantes) que le coefficient n de Manning dépend, au-delà de lagranulométrie, de la pente de la ligne d’eau (équation 3.9 et équation 3.10).Les ruptures de pente du cours d’eau peuvent être un bon indicateur a priorides transitions d’une zone de résistance homogène à une autre.4.4.4 Initialisation des paramètresLa tâche d’initialisation des paramètres représentée sur la figure 4.11 consiste à attribuerune valeur par défaut aux paramètres précédemment définis. L’initialisation dechacun de ces paramètres doit être effectuée successivement, car elle requiert des informationsspécifiques à chaque structure ponctuelle et à chaque zone homogène. L’attributiond’une valeur par défaut à un paramètre peut être accompagnée de la déterminationd’une plage de variation. Cette plage de variation va alors contraindre l’ajustementdes valeurs de ce paramètre dans la suite du processus de calage.En hydraulique fluvialeL’initialisation des coefficients de débit des ouvrages peut être effectuéeà partir des tableaux 2.3 et 2.4 présentés à la page 38 du chapitre 2.L’initialisation des coefficients de résistance peut être effectuée à partirde la procédure développée au chapitre 3 et décrite dans la figure 3.4 pourchacun des tronçons homogènes identifiés. Cette procédure permet d’attribuerà la fois une valeur initiale et un intervalle de variation pour chaquecoefficient de résistance.103
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