Mémoire Online: Simulation de la propagation des ondes de crues dans les canaux naturels

Sommaire: Simulation de la propagation des ondes de crues dans les canaux naturels

Chapitre I : introduction générale
I-1-Introduction
Chapitre II Les écoulements instationnaire dans les canaux naturels
IІ-1- Introduction
IІ-1-1 Généralités:
II-2. – Types d’écoulement
II-2.1 – Variabilité dans le temps
1.2. – Variabilité dans l’espace
II-3-Les Modèles hydrodynamiques
II.3-1- Les équations de Barré de Saint-Venant
II-3-2-Hypothèses
II-3-3-Equation de continuité
1.2.3-Equation de la quantité de mouvement
2.2Les modèles simplifies
2.3- Evolution des variables Q, V, et h en fonction du temps pendant une crue
3. Résolution numérique du système de barre de saint-venant
3.1 Méthode des caractéristiques
3.2 Méthodes par différences finies
3.2.1 Introduction aux schémas par différences finies
3.2.2 Résolution du système par un schéma explicite
3.2.3 Résolution du système par un schéma implicite
4. Classification des modèles de propagation de crue
4.1 Modélisation des écoulements
4.1.1 Modèle de Puls (Modified Puls)
4.1.2 Modèle de Muskingum
4.1.3 Modèle de l’onde cinématique
4.1.3 Modèle Muskingum-Cunge
Chapitre III : Calculs de la propagation des ondes de crues
III-1 Propagation de crue dans un bief de cours d’eau.
III-1-1-Introduction
III-1-2 La méthode de Muskingum
III-1-3- Conception de base et formulation
III-1-4 Modèle de l’Onde cinématique
III-1-4-1 Equation de l’onde cinématique
III-1-4-2 Discrétisation de l’équation de l’onde cinématique
III-1-4-3 Ordre de précision des schémas numériques
III-1-4-4 Schéma numérique de précision de second ordre
III-1-4-5 Méthode convexe
III-1-4-6-Ondes cinématique avec débit latéral
III-1-5 Equation de l’onde diffusante
III-1-6-Modèle de Muskingum modifié par Cunge
III-1-6-1 Définition
III-1-6-2 Conception de base et formulation
III-1-6-3 Estimation des paramètres de Muskingum-Cunge
III-1-6-4 Hypothèses de base de la Méthode de Muskingum-Cunge
III-2 Propagation des crues en présence de réservoir
III-2-1-Introduction
III-2-2- Propagation de crue dans un réservoir
III-2-3- Conception de base et formulation
III-2-3-1- Relation volume stocké-débit sortant
III-2-3-2- Propagation de crue dans un Réservoir linéaire
III-3- Méthode de Puls modifiée
III-3-1-Introduction
III-3-1-2- Conception de base et formulation
IV. Programmation
IV.1-Introduction
VI.2-Schéma de l’organigramme général
IV.3 -Description de l’organigramme
Chapitre IV Applications des Modèles et interprétations
IV-1-1-Introduction
IV-2-Méthode de Muskingum
Exemple 4.1
IV-2- Interprétations des résultats
Estimation par la méthode graphique
Exemple 4.2
IV-2- Modèle de l’Onde cinématique
Exemple 4-3
Exemple 4-4
IV-2- Méthode Convexe
Exemple 4-5
IV-3-Méthode de Muskingum-Cunge
Exemple 4-6
IV-4- Propagation de crue dans un réservoir linéaire
Exemple 4-7
IV-4- Méthode de Puls modifiée pour obtenir l’hydrogramme de sortie
Exemple 4-8
Exemple 4-9
Conclusion

Extrait du mémoire simulation de la propagation des ondes de crues dans les canaux naturels

CHAPITRE I : INTRODUCTION GENERALE
I-1-Introduction
Les inondations résultant des débordements des lits fluviaux semblent être plus récursives et s’aggravent de plus en plus sous l’influence d’événement pluvieux de fréquence assez rare.
Les canaux naturels un des environnements naturels les plus complexe, car ils réunissent toutes les échelles du temps et d’espace. Leurs cours est le fruit de millions d’années d’évolution géologique, mais leur morphologie peut être bouleversée en quelques heures par une crue, leurs débits dépend des précipitations et varient en fonction des conditions locales.

Simulation de la propagation des ondes
Le cours d’eau vit, mais il trouve son origine dans une évolution de l’environnement qui oriente ses eaux aléatoirement en fonction du climat et de la topographie. Une fois son cours esquissé, un affrontement incessant (permanent) va s’établir entre les forces hydrodynamiques de l’eau qui érodent et transportent les sédiments du lit et des berges, et les résistances que ceux-ci opposent à l’écoulement. Soudainement, le cours d’eau va jouer de ces perpétuels déséquilibres pour trouver une sorte de stabilité moyenne qui caractérise sa modération. Le jour où le cours d’eau épuisera tout son potentiel d’évolution, ces ajustements ne seront plus possibles, elle mourra atténuée par les sédiments mêmes qui la nourrissaient.
Les crues se produisent dans ces cours d’eau, et qui sont des phénomènes brutaux, surviennent à la suite de violentes pluies sur une surface limitée. L’évolution des débits de crues dans le cours d’eau en fonction du temps forme ce qu’on appelle une onde de crue.

Simulation de la propagation des ondes
Cette onde se propageant d’amont vers l’aval. Les affluents importants impriment leur marque sur l’hydrogramme observé. Les temps de propagation sont peu variables dans les mêmes circonstances mais les crues non débordantes (lit mineur) doivent être distinguées des crues débordantes (lits majeur). Dans ce dernier cas, les obstacles rencontrés et le volume stocké dans la vallée diminuent la vitesse de propagation et atténuent les débits maximaux.
Les facteurs pouvant être l’origine des débits de crue sont les précipitations et les facteurs physiques des bassins versants Les phénomènes d’inondation sont de trois types:
* Les inondations de plaine se produisent lorsque le cours d’eau sort lentement de son lit mineur et inonde la plaine pendant une période relativement longue. Le cours d’eau occupe son lit moyen et éventuellement son lit majeur.
* Lorsque des précipitations intenses, telles que les averses violentes, tombent sur tout un bassin versant, les eaux ruissellent et se concentrent rapidement dans le cours d’eau, engendrant des crues torrentielles brutales et violentes.
* L’imperméabilisation du sol par les aménagements (bâtiments, voiries, parkings, etc.) et par les pratiques culturales limite l’infiltration des précipitations et accentue le ruissellement. Ceci occasionne souvent la saturation et le refoulement du réseau d’assainissement des eaux pluviales. Il en résulte des écoulements plus ou moins importants et souvent rapides dans les rues. Au sens large, les inondations comprennent également les inondations par rupture d’ouvrages de protection (brèches dans les digues) et les inondations dans les estuaires.

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