MISE AU POINT DU CODE

Introduction Bien que les équations utilisées soient souvent les mêmes, les manières de traiter les phénomènes peuvent être complètement différentes d’un code à l’autre. Après la méthode de calcul des paramètres hydrauliques déjà expliquée dans le chapitre 5, nous allons exposer dans ce chapitre comment tient compte de toute les réflexions du chapitre précédent

Discrétisation longitudinale du collecteur

La canalisation est considérée comme unidimensionnelle. Dans le sens longitudinal, elle est divisée en tronçons ayant une longueur (pas d’espace) constante. Chaque tronçon est déterminé à ses extrémités par deux sections. Dans le code, les caractéristiques des solides déposés sont stockées dans les tronçons, mais ceux de l’hydraulique et des solides mobiles sont mémorisées dans les sections. Lors du calcul de transport solide, la connaissance des caractéristiques des solides déposés dans les sections est nécessaire. Nous pouvons les obtenir par l’interpolation à partir des ceux stockés dans les tronçons voisins. Soit d,V, le diamètre des solides dont p% sont des particules fines de la courbe granulométrique du tronçon ; , et d5.y celui du tronçon j+1, l’application de l’équation {11-1} conduit à obtenir le diamètre correspondant dsV à la section j+1. Nous écrivons donc: S ( T T \ 1 /2 d.., ,-(c£’,-d. > 7) <11 ~ 1 > Faisant varier le pourcentage P% de 0% à 100% , nous obtenons une courbe granulométrique complète du dépôt à la section ; . Traitements exigés par la considération de la configuration géométrique réelle du collecteur 11.3.1. Introduction La considération de la configuration géométrique réelle du collecteur pose quelques difficultés au point de vue de la numérisation et du calcul de transport solide. Il est nécessaire de les bien traiter. 

Numérisation de la configuration géométrique réelle du collecteur

Quatre sections le long du collecteur 13 sont prises en compte (voir figure 1.2-1). Chaque section est discrétisée le long de son axe central et vertical qui la divise en partie gauche et en partie droite (voir figure 11.3.2-1). Les largeurs de chaque partie en fonction des hauteurs au-dessus du radier sont stockées. Ainsi, pour l’une de ces quatre sections, les paramètres géométriques quelconques peuvent être calculés à partir de la hauteur au-dessus du radier. L’interpolation longitudinale permet d’obtenir des paramètres géométriques en fonction de l’abscisse le long du collecteur 13. Hauteur H Figure 11.3.2-1 : Schématisation de la discrétisation d’une section transversale

Transport solide aux virages

Le code gère les virages par le fichier . Chacun de ceux-ci est déterminé par les abscisses d’entrée et de sortie, son angle et son rayon de courbure (voir figure 7.3.2-1). Il existe très peu de codes qui prennent en compte l’influence des virages sur le transport solide. Van Rijn (1985) calcule les paramètres hydrauliques et les flux des solides transportés de la même manière dans les virages que dans un tronçon droit Ils sont seulement multipliés par deux. Notre code utilise une méthode différente de celle de Van Rijn. Il prend en compte l’influence des virages sur le transport solide par l’intermédiaire de leur influences sur les paramètres hydrauliques. C’est-à-dire, dès que ces derniers sont déterminés, les flux des solides transportés dans les virages peuvent être calculés de la même manière que dans un tronçon droit Aucune modification n’est nécessaire. Ainsi, l’essentiel est de définir la méthode pour le calcul des paramètres hydrauliques associés aux virages. Le code utilise la méthode expliquée au paragraphe 7.3 pour envisager l’influence des virages sur les paramètres hydrauliques. La formule de Chang (équation {7-4}) est employée pour le calcul de la perte d’énergie supplémentaire des écoulements en virages.

Transport solide dans le cas d’un dépôt de faible hauteur au fond

La considération géométrique réelle pose deux problèmes. L’un est que l’érosion maximum du dépôt d’un collecteur est limitée par le fond non érodable du collecteur en béton; l’autre est la définition de la largeur représentative pour le charriage lors d’un dépôt nul ou de faible hauteur au fond, expliqué ci-dessous. La forme des sections des collecteurs n’est jamais rectangulaire (voir figure 1.2-1). Dans les cas où le dépôt est nul ou de faible hauteur au fond, on obtient une largeur nulle ou de surface trop petite. Si cette largeur est utilisée dans le calcul des débits des solides transportés, on obtient un débit nul ou trop petit Par raisonnement, ce débit nul signifie que le transport solide par charriage est nul (ou presque nul) dans la zone à proximité du fond. Ceci ne représente pas la réalité. En effet, le transport solide par charriage présente parfois une intensité assez forte même sans dépôt au fond. Aussi, pour que le phénomène de transport soit bien simulé, il conviendrait de définir une largeur représentative Lmin ch pour le calcul de transport solide par charriage dans ces cas-là. Le code définit la valeur de Lmin ch comme correspondant à une hauteur représentative Hmin ch légèrement inférieure à l’épaisseur de la zone de charriage Ech • D’après la littérature, la valeur de Ech est une fonction de l’intensité d’écoulement, de la composition granulométrique du fond et des ondulations de la forme du lit Ceci est bien compliqué, et, pour des raisons de commodité, dans le code , Hmm ch a une valeur constante de 0.04 mètre. 11.3.5. Contrainte de cisaillement pour le calcul de transport solide Dans le code , la définition de la contrainte de cisaillement pour le calcul du transport des solides par charriage exige certains traitements spécifiques dans les cas suivants: 1 : un dépôt faible au fond, c’est-à-dire, Hdép lorsque la géométrie réelle de la canalisation est prise en compte et lorsque les influences des parois latérales et du fond sont distinguées; 2: influence des matériaux particuliers (comme les chiffons, les boîtes, etc) qui peuvent absorber une grande partie de l’énergie de l’écoulement, réduisant ainsi la contrainte efficace pour le transport solide par charriage. Dans le premier cas, nous prenons en compte une pondération de la contrainte des parois et de celle du fond.