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Informations
Publié par | Hermès - Editions Lavoisier |
Date de parution | 12 mai 2010 |
Nombre de lectures | 48 |
EAN13 | 9782746240315 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 11 Mo |
Informations légales : prix de location à la page 0,0938€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.
Extrait
Traité d’hydraulique environnementale
volume 9
© LAVOISIER, 2010
LAVOISIER
11, rue Lavoisier
75008 Paris
www.hermes-science.com
www.lavoisier.fr
ISBN volume 9 978-2-7462-2339-4
ISBN général 978-2-7462-1835-2
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d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs.
Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, May 2010. DE LA GOUTTE DE PLUIE JUSQU’À LA MER
TRAITÉ D’HYDRAULIQUE ENVIRONNEMENTALE
Logiciels d'ingénierie
du cycle de l'eau
volume 9
sous la direction de
Jean-Michel Tanguy
Liste des auteurs
Amélie BESNARD Jean-Baptiste FAURE
EDF-R&D Cemagref
Chatou Lyon
Christophe BOUVIER Patrick GOBLET
HydroSciences Mines ParisTech
Montpellier Paris
Patrick CHASSÉ Nicole GOUTAL
CETMEF EDF-R&D
Compiègne Chatou
Bernard CHOCAT Florence HABETS
INSA Lyon Météo France
Villeurbanne Toulouse
Jacques CHORDA Yann HELLOCOU
IMFT CETMEF
Toulouse Compiègne
François-Noël CRES Agnès L'AOUR-DUFOUR
HydroSciences HydroSciences
Montpellier Montpellier
Anne CRESPY Arthur MARCHANDISE
HydroSciences HydroSciences
Montpellier Montpellier
Norbert DEMUTH Marie-Madeleine MAUBOURGUET
LUWG Rheinland Pfalz IMFT
Mayence Toulouse
Allemagne
Marie-Pierre NÉRARD
François DESCLAUX DDEA 31
HydroSciences Toulouse
Montpellier
Jean PAILLEUX
Stéphanie EVEN Consultant
Mines ParisTech Tournefeuille
Paris
André PAQUIER
Cemagref
Lyon
Georges-Marie SAULNIER
EDYTEM CISM
Université de Savoie
Le Bourget du Lac
Philippe SERGENT
CETMEF
Compiègne
Jean-Michel TANGUY
Commissariat Général au
Développement Durable
Direction de la Recherche et de
l'Innovation
Paris
Dominique THIÉRY
BRGM
Orléans
Table des matières
Introduction .................................. 17
Jean-Michel TANGUY
Première partie. Modèles tridimensionnels ................. 27
Chapitre 1. La houle non linéaire avec REFLUX 3D ............. 29
Philippe SERGENT
1.1. Contexte ................................ 29
1.1.1. Système d’équations à résoudre ................. 30
1.1.2. Méthode h-s............................ 31
1.1.3. Dispersion linéaire ........................ 33
1.1.4. Profils verticaux.......................... 35
1.1.5. Shoaling linéaire ......................... 37
1.1.6. Analyse non linéaire ....................... 39
1.2. Données nécessaires à la mise en œuvre ................ 41
1.3. Méthodes numériques spécifiques ................... 41
1.3.1. Formulation variationnelle .................... 41
1.3.2. Schéma de Lax-Wendroff..................... 42
1.3.3. Schéma TVD avec limiteur de pente ............... 43
1.4. Options de modélisation ........................ 44
1.4.1. Déferlement ............................ 44
1.4.2. Traitement de la frontière mobile ................. 46
1.4.3. Traitement d’une frontière avec sortie libre ........... 47
1.4.4. Génération de la houle incidente49
1.5. Résultats fournis par le code et exploitation .............. 49
1.5.1. Déformation de la houle sur une barre trapézoïdale ....... 49
1.5.2. Déferlement51
1.5.3. Migration d’une barre sous-marine ................ 52
8 Traité d’hydraulique environnementale 9
1.6. Exemples de modèles.......................... 53
1.7. Bibliographie .............................. 54
Chapitre 2. La modélisation des courants avec TELEMAC3D ....... 57
Jacques CHORDA et Marie-Madeleine MAUBOURGUET
2.1. TELEMAC3D : hydrodynamique tridimensionnelle à surface libre . . 57
2.2. Les équations de TELEMAC3D .................... 58
2.3. Les différents maillages 3D ...................... 59
2.4. Fonctionnalités spécifiques ....................... 60
2.5. Le passage simple de TELEMAC2D à TELEMAC3D ........ 60
2.6. Exemple d’application ......................... 61
2.7. Bibliographie .............................. 62
Chapitre 3. Modélisation de l'atmosphère .................. 65
Jean PAILLEUX
3.1. L’arrivée des modèles en météorologie ................ 65
3.2. Les modèles opérationnels de prévision du temps ........... 67
3.3. Vers la prévision numérique à l’échelle kilométrique – exemple
du modèle AROME ............................. 70
3.3.1. Autres applications de la modélisation atmosphérique ...... 73
3.4. Bibliographie .............................. 75
Chapitre 4. Modélisation des écoulements souterrains en milieu poreux avec
MARTHE .................................... 77
Dominique THIÉRY
4.1. Domaine d’application ......................... 78
4.2. Références ............................... 79
4.3. Caractéristiques techniques....................... 79
4.3.1. Hydrodynamique classique .................... 79
4.3.2. Transport hydrodispersif ..................... 79
4.3.3. Zone non saturée, densité, température .............. 80
4.3.4. Calage automatique, optimisation ................ 80
4.3.5. Utilisations spéciales ....................... 80
4.3.6. Calcul des écoulements ...................... 81
4.3.7. Calcul du transport ........................ 81
4.3.8. Interactions géochimiques .................... 82
4.4. Structure du logiciel .......................... 82
4.4.1. WinMarthe ............................ 82
4.5. Préprocesseur WinMarthe ....................... 83
4.5.1. Préparation et visualisation des données ............. 83
4.5.2. Vue en plan et en coupe verticale avec le préprocesseur
WinMarthe ................................ 84
Table des matières 9
4.5.3. Préprocesseur WinMarthe : exportation vers MAPINFO .... 85
4.5.4. Modélisation d’une nappe alluviale sous un site industriel.... 86
4.5.5. Modélisation avec un maillage irrégulier et un maillage
gigogne emboîté ............................. 87
4.6. Simulation de la migration d’un panache de pollution ......... 88
4.6.1. Infiltration d’un polluant au travers de la zone non saturée,
puis migration avec la nappe ...................... 89
4.7. Configurations hydrogéologiques complexes ............. 90
4.7.1. Effets densitaires – simulation couplée hydraulique et thermique 90
4.8. Simulation diphasique de l’intrusion saline .............. 91
4.9. Infiltration de TCE (tétra-chloro-éthylène) non miscible dans
des sables hétérogènes initialement saturés en eau ............. 92
4.10. Simulation diphasique de l’injection d’eau en quatre points
dans une formation saturée en hydrocarbure ................ 93
4.11. Simulation diphasique d’un stockage de méthane dans un aquifère . 94
Deuxième partie. Modèles bidimensionnels ................. 95
Chapitre 5. Métérologie et hydrologie .................... 97
Florence HABETS
5.1. Bibliographie .............................. 101
Chapitre 6. Modélisation hydrologique avec MARINE ........... 103
Marie-Madeleine MAUBOURGUET
6.1. Description générale de MARINE ................... 103
6.1.1. Le prétraitement.......................... 104
6.1.2. Le calcul du ruissellement .................... 104
6.1.3. Le transfert de l’eau de la rivière à l’exutoire .......... 104
6.2. Description du prétraitement ...................... 104
6.2.1. Données nécessaires ....................... 104
6.2.2. Calcul des pentes et des directions ................ 105
6.2.3. Traitement de l’accumulation................... 105
6.2.4. Changement de résolution du MNT ............... 105
6.3. Description du module hydrologique .................. 106
6.3.1. La fonction de production .................... 106
6.3.2. La fonction de transfert de l’eau ruisselée de la maille à la rivière
ou aux drains............................... 107
6.3.3. La fonction de transfert de l’eau dans les drains ......... 109
6.3.4. La fonction de transfert de l’eau en subsurface.......... 110
6.4. Description du transfert dans la rivière ................. 110
6.5. Exemples d’application......................... 111
6.5.1. Données .............................. 111
6.5.2. Résultats du prétraitement .................... 111
10 Traité d’hydraulique environnementale 9
6.5.3. Hydrogrammes de crue à l’exutoire (Anduze) .......... 112
6.6. Bibliographie .............................. 112
Chapitre 7. Modélisation hydrologique distribuée – Plate-forme ATHYS 115
Christophe BOUVIER, Anne CRESPY, Agnès L’AOUR-DUFOUR, François Noël CRES,
François DESCLAUX et Arthur MARCHANDISE
7.1. Description générale d’ATHYS .................... 115
7.2. Description du prétraitement ...................... 117
7.2.1. Données nécessaires ....................... 117
7.2.2. Prétraitement des données118
7.3. Description des modèles hydrologiques ................ 120
7.4. Description des post-traitements126
7.5. Applic