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

More documents

Recommendations

Info

3.1 ESTIMATION D’UNE VALEUR A PRIORI DES PARAMÈTRESd’inondation d’un bief donné 5 . La formule utilisée pour l’estimation du coefficient nde Manning pour une plaine d’inondation est la suivante :n = n b + n ′ 1 + n′ 3 + n′ 4(3.2)où n b est une valeur de base et n ′ 1 , n′ 3 et n′ 4les coefficients homologues de ceux utilisésdans l’équation 3.1 avec des valeurs adaptées. Les coefficients n 2 et m ne sont pasprésents dans l’équation 3.2 puisqu’ils ne peuvent être définis pour une plaine d’inondation.Les tables de valeurs proposées par Arcement et Schneider (1989) sont reproduitesen annexe D dans les tableaux D.7 à D.9.Comparaison avec une autre analyseDans le cadre du projet Reducing Uncertainty on River Flood Conveyance, une valeur✭ unitaire ✮ de la résistance 6 notée n l est déterminée par l’équation 3.3 (McGahey etSamuels, 2004) :n l =√n 2 sur + n 2 veg + n 2 irr(3.3)où n sur représente le matériau de surface, n veg l’influence de la végétation, et n irr lesirrégularités de la section (variations transversales et longitudinales, obstructions, etc.).Cette approche diffère de celle de Cowan sur deux points :– le coefficient est décomposé en seulement trois facteurs, les coefficients n 1 , n 2et n 3 de l’équation 3.1 étant en quelque sorte regroupés dans le coefficient n irr .Il est important de noter que l’équation 3.3 n’est de plus pas utilisée avec lemodèle conceptuel présenté dans le chapitre précédent (voir DEFRA/EnvironmentAgency, 2004b, chap. 2), et le coefficient n l n’inclue pas – à la différence ducoefficient ✭ classique ✮ de Manning – les pertes de charge dues aux cisaillementslatéraux, aux courants secondaires ou à la sinuosité ;– la sommation des différents facteurs est effectuée par l’intermédiaire de leurs carrés,pour souligner le facteur principal et respecter la proportionnalité entre pertede charge et carré de la vitesse locale (DEFRA/Environment Agency, 2004a, p. 7).Nous avons préféré mettre en relief dans ce mémoire l’approche de Cowan puisqu’elleest tout à fait compatible avec le modèle conceptuel actuellement utilisé pourrendre compte d’un écoulement fluvial unidimensionnel 7 . Dans ce cadre, il est importantde noter que seuls deux valeurs du coefficient de résistance peuvent être définiesdans une section : l’un pour le lit mineur et l’autre pour la plaine d’inondation. Cetteapproche – comme d’autres – ne permet donc pas de définir un coefficient spécifiquepour les berges, ce qui peut être un frein à une modélisation fidèle de la résistanceà l’écoulement. Nous reparlerons de ce point particulier à l’occasion de l’analyse del’ensemble des approches pour l’estimation de valeurs a priori.5. Une version utilisant les unités du Système International et disponible sur le web (www.fhwa.dot.gov/bridge/) comporte malheureusement plusieurs erreurs, notamment dans les valeurs du coefficientd’obstruction.6. Traduction du terme anglais Unit roughness value.7. L’actuel consensus sur le modèle conceptuel est d’ailleurs peut-être appelé à changer au profit de ceuxprésentés dans les travaux réalisés dans le cadre du projet Reducing Uncertainty in River Flood Conveyanceou dans ceux de Proust (2005).54
CHAPITRE 3 CALAGE EN HYDRAULIQUE FLUVIALE3.1.2 Comparaison à un catalogue de tronçons de référencePlusieurs établissements américains ont lancé des études d’envergure pour réaliserdes catalogues de tronçons de rivières de référence pour le coefficient de résistance àl’écoulement. Les cours d’eau de Nouvelle-Zélande ont eux aussi fait l’objet d’une importantecampagne de mesure de ce coefficient. Cette section présente un inventaireassez exhaustif des publications de ces campagnes de terrain, menées sur des canauxd’irrigation, des lits mineurs de rivières naturelles et des plaines d’inondation. La techniquede mesure du coefficient n de Manning employée dans la plupart de ces étudesest décrite dans l’annexe C.Canaux de drainage et d’irrigationAux États-Unis, Ramser (1929) réalise pour le compte de l’USDA (United StatesDepartment of Agriculture) de nombreuses expériences sur des canaux, pour la plupartartificiels. À l’aide d’une méthode sommaire basée sur une mesure de la pente de la ligned’eau, il propose des valeurs calculées du coefficient C de Chézy, puis du coefficient nde Kutter 8 . Chaque tronçon est décrit par une ou plusieurs photos en noir et blanc etun schéma de la section en travers moyenne. Ce premier catalogue de photographieset de mesures a été réédité trente ans plus tard par Fasken (1963). Celui-ci suggèred’utiliser les valeurs obtenues avec la formule de Manning. Il remarque pourtant quecette utilisation n’est pas absolument rigoureuse :The calculated “n” values would have been slightly less had the measured values beensubstituted in the Manning formula.Selon Culp et al. (1956, p. 5.4.2), cette correspondance est valable pour des pentessupérieures ou égales à 0,01% et un rayon hydraulique compris entre 0,3 m et 6 à 9 m.Après avoir rendu publics en 1933 les résultats de plus de 450 expériences réaliséssur des canaux bâtis, Scobey (1939) – toujours pour le compte de l’USDA – publieles résultats de près de 500 expériences réalisées sur des canaux de types variés. Enutilisant la méthode standard de mesure du coefficient n 9 , il propose ainsi un tableaudes valeurs calculées des coefficients C de Chezy, n de Kutter et n de Manning. Cetableau est accompagné d’un grand nombre de photographies en noir et blanc et d’unereproduction des sections-types des canaux.Lits mineurs de rivières naturellesBarnes (1967) réalise pour le compte de l’USGS (United States Geological Survey)de nombreuses mesures sur des rivières naturelles après le passage d’une crue non débordante.Il reporte ainsi pour chaque bief étudié les profils en travers de 3 ou 4 sections,un schéma en plan du bief et deux photographies en couleur. Le débit de pointe de lacrue est estimé à partir d’une courbe de tarage, et la ligne d’eau enveloppe correspondanteest déterminé à l’aide de laisses de crues 10 . Le coefficient n est alors calculé parla formule de Manning.8. Voir l’annexe E (p. 260) pour plus de renseignements sur ce coefficient.9. Voir l’annexe C.10. Les mesures sont données en unités anglo-saxonnes, mais une partie d’entre elles est transcrite enunités du Système International dans l’ouvrage de French (1994, p. 132-157)55
Page 1:
N o d’ordre : 2209THÈSEprésent
Page 10 and 11:
TABLE DES MATIÈRES5.4 Développeme
Page 12 and 13:
TABLE DES MATIÈRESE Résistance à
Page 15 and 16:
Résumé étenduLes modèles numér
Page 17 and 18:
Extended abstractNumerical models a
Page 19 and 20:
IntroductionA SIMULATION NUMÉRIQUE
Page 21 and 22:
INTRODUCTIONHydraulique et modélis
Page 23:
INTRODUCTIONTroisième partie : App
Page 27 and 28: Chapitre 1Définitions✭ Numerical
Page 29 and 30: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSdifférents
Page 31 and 32: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSde celui dé
Page 33 and 34: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSOn peut note
Page 35 and 36: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSÉvaluation
Page 37 and 38: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSau mieux le
Page 39 and 40: CHAPITRE 1 DÉFINITIONS- un répert
Page 41 and 42: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSplus haut ai
Page 43 and 44: CHAPITRE 1 DÉFINITIONS:SystèmeÉt
Page 45 and 46: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSYen (1995) r
Page 47 and 48: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSThe question
Page 49 and 50: CHAPITRE 1 DÉFINITIONSWe believe t
Page 51 and 52: Chapitre 2Éléments d’un modèle
Page 53 and 54: CHAPITRE 2 ÉLÉMENTS D’UN MODÈL
Page 73: CHAPITRE 2 ÉLÉMENTS D’UN MODÈL
Page 76 and 77: 3.1 ESTIMATION D’UNE VALEUR A PRI
Page 92 and 93: 3.2 MÉTHODES D’AJUSTEMENT DES PA
Page 102 and 103: 3.4 CONCLUSIONS3.3.2 Dérivation au
Page 105 and 106: Chapitre 4Modélisation des connais
Page 107 and 108: CHAPITRE 4 MODÉLISATION DES CONNAI
Page 129 and 130:
CHAPITRE 4 MODÉLISATION DES CONNAI
Page 131 and 132:
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
Page 141 and 142:
Page 143:
Page 146 and 147:
5.1 INTÉGRATION SYMBOLIQUE/NUMÉRI
Page 148 and 149:
5.1 INTÉGRATION SYMBOLIQUE/NUMÉRI
Page 150 and 151:
5.2 NOTIONS DE PILOTAGE DE PROGRAMM
Page 152 and 153:
5.2 NOTIONS DE PILOTAGE DE PROGRAMM
Page 154 and 155:
5.3 CARMA-1, UN PROTOTYPE EN PILOTA
Page 156 and 157:
Page 158 and 159:
Page 160 and 161:
Page 162 and 163:
Page 164 and 165:
Page 166 and 167:
5.4 DÉVELOPPEMENT D’OUTILS D’I
Page 168 and 169:
Page 170 and 171:
Page 173:
Troisième partieApplications du pr
Page 176 and 177:
6.1 PRÉSENTATION DU CAS D’ÉTUDE
Page 178 and 179:
Page 180 and 181:
Page 182 and 183:
6.2 CONSTRUCTION DE LA BASE DE FAIT
Page 184 and 185:
6.3 DÉROULEMENT DE LA SESSION DE C
Page 186 and 187:
6.3 DÉROULEMENT DE LA SESSION DE C
Page 188 and 189:
6.4 RETOURS D’EXPÉRIENCEQ (m 3 /
Page 190 and 191:
6.5 PROPOSITION POUR UNE AUTOMATISA
Page 192 and 193:
6.5 PROPOSITION POUR UNE AUTOMATISA
Page 195 and 196:
Chapitre 7Calage d’un modèle de
Page 197 and 198:
CHAPITRE 7 CALAGE D’UN MODÈLE DE
Page 199 and 200:
Page 201 and 202:
Page 203 and 204:
Page 205 and 206:
Page 207 and 208:
Page 209 and 210:
Page 211 and 212:
Page 213 and 214:
Conclusion généraleOUS avons abor
Page 215 and 216:
CONCLUSION GÉNÉRALEdisposition. C
Page 217 and 218:
CONCLUSION GÉNÉRALELa figure 7.10
Page 219 and 220:
CONCLUSION GÉNÉRALE- les données
Page 221 and 222:
Table des figures1 Positionnement d
Page 223:
TABLE DES FIGURES5.20 Structure de
Page 226 and 227:
LISTE DES TABLEAUX6.1 Descriptif de
Page 228 and 229:
BIBLIOGRAPHIEAQUALIS (1998), Étude
Page 230 and 231:
BIBLIOGRAPHIEBERMUDEZ, L. et PIASEC
Page 232 and 233:
BIBLIOGRAPHIECEMAGREF (1983), Progr
Page 234 and 235:
BIBLIOGRAPHIEDAS, A. (2004b), Param
Page 236 and 237:
BIBLIOGRAPHIEFASKEN, G. B. (1963),
Page 238 and 239:
BIBLIOGRAPHIEHAGER, W. H. (2001), G
Page 240 and 241:
BIBLIOGRAPHIEKLEMEš, V. (1997), Gu
Page 242 and 243:
BIBLIOGRAPHIEMOISAN, S. (2003), Pro
Page 244 and 245:
BIBLIOGRAPHIEPARKIN, G., O’DONNEL
Page 246 and 247:
BIBLIOGRAPHIEREFSGAARD, J. C. et ST
Page 248 and 249:
BIBLIOGRAPHIEand Integrated Ressour
Page 250 and 251:
BIBLIOGRAPHIETURING, A. (1950), Com
Page 252 and 253:
BIBLIOGRAPHIEYEH, K.-C. et TUNG, Y.
Page 255 and 256:
Annexe AAbréviations et notationsA
Page 257 and 258:
Annexe BFormalisme graphique UMLCet
Page 259:
ANNEXE B FORMALISME GRAPHIQUE UMLdi
Page 262 and 263:
C.2 MESURE DES VARIABLES HYDRAULIQU
Page 265 and 266:
Annexe DTables de valeursCette anne
Page 267 and 268:
ANNEXE D TABLES DE VALEURSQuantité
Page 269 and 270:
ANNEXE D TABLES DE VALEURSQuantité
Page 271 and 272:
ANNEXE D TABLES DE VALEURSDescripti
Page 273 and 274:
ANNEXE D TABLES DE VALEURSDescripti
Page 275:
ANNEXE D TABLES DE VALEURSCultureMa
Page 278 and 279:
E.1 LES PREMIÈRES FORMULES EMPIRIQ
Page 280 and 281:
E.2 DE COEFFICIENTS ✭ UNIVERSELS
Page 282 and 283:
E.2 DE COEFFICIENTS ✭ UNIVERSELS
Page 284 and 285:
E.3 VERS UNE FORMULE STANDARD D’I
Page 286 and 287:
E.4 APPLICABILITÉ HORS DU RÉGIME
Page 288 and 289:
E.5 LIEN AVEC LA MÉCANIQUE DES FLU
Page 291 and 292:
Annexe FDescription des fichiers ut
Page 293 and 294:
Annexe GDescription des programmes
Page 295:
ANNEXE G DESCRIPTION DES PROGRAMMES
Page 298 and 299:
H.1 CALAGE DU MODÈLE DE LA LÈZEQu
Page 300 and 301:
H.2 CALAGE DU MODÈLE DE L’HOGNEA
Page 302 and 303:
Page 304 and 305:
Page 306:
Page 310:
RésuméLe calage d’un modèle nu
show all

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

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?