Assistance au calage de modèles numériques en hydraulique ... - TEL

CHAPITRE 2 ÉLÉMENTS D’UN MODÈLE NUMÉRIQUE DE RIVIÈREcaractéristiques hydrauliques de l’écoulement à modéliser (échelle de temps de l’événement,distance de remous, etc.). Quelques autres recommandations ont aussi étéétablies par le CETMEF (Salomon, 2000).Fread (1993, p. 10.22), sur les bases d’études antérieures, propose un critère numériquepour déterminer l’espacement entre deux sections en travers sur la base du calculdu rapport entre deux sections mouillées consécutives :0,635 A i+1A i 1,576 (2.22)Ce critère est utilisé – pour un schéma de discrétisation implicite à quatre points –de manière automatique dans le logiciel FLDWAV (Fread et Lewis, 1998). Sa pertinencephysique a été vérifiée par Gates et al. (1998) suivant des considérations de géométriehydraulique. D’autres critères ont été étudiés par Traver et Miller (1993) pour l’implémentationdans le logiciel HEC-2, précurseur du code HEC-RAS.Erreurs dues aux données topographiquesBurnham et Davis (1986) 23 ont réalisé une étude statistique pour connaître les effetsdes erreurs dues à la topographie sur les lignes d’eau – calculées ici par le logicielHEC-2 – correspondant à un débit centennal. Trois types de sources pour les donnéestopographiques ont été étudiés : campagne de terrain, photogrammétrie et cartes topographiques.L’erreur moyenne sur les lignes d’eau basées sur une topographie obtenuepar une campagne de terrain est par exemple donnée par la formule suivante :E moy = 0,041 h 0,60moyS 0,110 I 0,65 c (2.23)où h moy hauteur d’eau moyenne sur le tronçon, S 0 pente moyenne sur le tronçon et I cindice de confiance sur la valeur du coefficient n de Manning. Cet indice de confiance,basé sur une répartition statistique construite à partir d’estimations de 80 ingénieurs,vaut 0 pour une connaissance parfaite du coefficient et 1 pour une estimation de base.Ces résultats ont été incorporés dans le logiciel PAS 24 (Davis et Barkin, 1989), destinéà une analyse préliminaire pour le calcul de lignes d’eau.Une étude de sensibilité des résultats hydrauliques – niveaux d’eau et largeurs aumiroir – à la topographie à été réalisée au CEMAGREF (Dhervillez, 2001). Une méthodologiea été développée pour déterminer de manière rapide l’influence d’erreurs demesure – erreurs ponctuelles ou systématiques – des sections en travers (Faure et al.,2002).2.4.2 Données hydrométriquesLes données hydrométriques permettent de caractériser un événement survenantsur le système étudié, c’est-à-dire de caractériser une crue survenant sur la portion derivière considérée. Encore une fois, un chapitre du Guide méthodologique pour le pilotagedes études hydrauliques est consacré à cette catégorie de données (Goutx, 2004).23. Ce rapport a été publié quelques années plus tard dans le Journal of Hydraulic Engineering (Burnhamet Davis, 1990).24. Pour Preliminary Analysis System for Water Surface Profile Computations.43