Calculer la ligne d'eau d'un écoulement unidimensionnel

Présentation générale est capable de calculer la ligne d’eau d’un écoulement unidimensionnel et les paramètres hydrauliques de cet écoulement (les profondeurs, les vitesses, et la pente d’énergie), mais aussi, de calculer le débit solide de charriage et de prédire l’évolution du profil du dépôt et la composition de celui-ci L Il considère la configuration géométrique réelle de la canalisation dans tous ses calculs, distingue les influences des parois latérales et du fond sur l’écoulement, mais l’important est qu’il envisage et modélise des phénomènes particuliers de transport solide (ex. masquage). Actuellement, utilise des lois de transport par charriage pour le calcul de transport solide et néglige la partie des solides en suspension. Ceci ne signifie pas que la prise en compte de celle-ci soit interdite. Des lois de transport de total-load ou de suspension peuvent être incorporées à la place des lois de transport par charriage. Ce traitement ne modifie pas la structure du . 12.2. Fonctionnement du et organigramme général résout le système des équations (voir $10.9) en deux phases tout en prenant en compte l’interdépendance entre les débits des soudes transportés et les paramètres hydrauliques. Dans la première phase, à l’instant t = t¡, pour un tronçon considéré, le débit du liquide Qi, la cote de la surface où la profondeur d’eau à la section sortie Haval et le profil de dépôt ainsi que sa composition sont connues. Cette dernière permet d’évaluer la rugosité du fond. Alors, l’équation de remous est résolue d’après la méthode expliquée au chapitre 5. Des informations sur les paramètres hydrauliques nécessaires pour le calcul du transport solide sont stockées aux sections discrétisées. Dans la deuxième phase, encore à l’instant t = t¡, pour un apport solide entrant donné, avec sa composition, les débits des solides transportés peuvent être calculés de l’amont vers l’aval à partir des informations sur le dépôt et des informations sur les paramètres hydrauliques stockées. La méthode de calcul de transport solide a été présentée dans le chapitre 11. Ces débits des solides transportés sont supposés invariables pendant tout l’intervalle de temps A t. Ensuite, à partir de ces débits calculés, nous évaluons un nouveau profil de dépôt ainsi que la nouvelle composition des solides dans la couche mélangée.

PRESENTATION DU CODE

La procédure est alors terminée et le calcul passe à l’étape suivante. L’organisation du calcul est schématisée sur la figure 12.2-1. Début Entrée des données initiales: – la géométrie du canal – le profil de dépôt initial et sa composition Interpolation des données initiales aux sections considérées t = to ou bien t=t; Entrée du débit liquide Qi(t) et de la profondeur d’eau à la section de sortie HaVai(t) – Intégration de l’équation de REMOUS Calcul des paramètres hydrauliques aux sections considérées Entrée de l’apport des solides Qs ainsi que sa composition (dkpk) à la section entrant Calcul des débits des solides aux sections considérées Calcul du profil de dépôt et de la composition de la couche de mélange Stockage des informations < = f + Af ou i-i ( M – i ( + Ai t >= tfir Fin Figure 12.2-1 : Organigramme général du code 144 12.3. Description du programme est un code écrit en langage . II se compose d’un programme principal et de bibliothèques (« Units ») qui sont: 1: MEDCA le programme principal qui gère les Units; 2: TypeBase l’unité utilisée pour la déclaration des types des variables globales. L’utilisateur du code a le droit de les modifier; 7: Type_TS l’unité utilisée pour la déclaration des types spécifiques liés au programme principal. L’utilisateur n’a pas le droit de la modifier; 3: Univers Bibliothèque des fonctions et des procédures mathématiques et générales, ex. x _ puis san _y(x, y): = x y ; 8: SubRouts Bibliothèque des fonctions et des procédures spécifiques, ex. 1/ la fonction pour l’évaluation de la valeur moyenne du coefficient de Strickler d’un écoulement dans une section; 2/ la procédure pour l’évaluation de la composition de deux couches de dépôt après leur mélange; etc; 4: ParamHyd Bibliothèque des fonctions et des procédures pour l’évaluation des paramètres hydrauliques liés à la géométrie de la canalisation, ex. le périmètre et la surface mouillée d’une section de l’écoulement; 5: DsxColl Bibliothèque des fonctions et des procédures liées à la définition de la rugosité du fond et aux traitements granulométriques; 6: Ligne Eau L’unité contenant des méthodes pour le calcul de la ligne d’eau d’un écoulement Ici, plusieurs méthodes sont à la disposition de l’utilisateur, ex. Runge-Kutta de quatrième ordre; 9: Transport l’unité contenant des fonctions qui traduisent les lois de transport solide et des procédures qui sont liées aux traitements des phénomènes particuliers de transport solide, ex. le masquage. L’utilisateur a toute possibilité de modifier les contenus de certaines fonctions et procédures mais sans modifier leurs noms.