Applications des modèles numériques en ingénierie 2
Volume 8
Lavoisier
Introduction
15
Jean-Michel Tanguy
Première partie. Génération et propagation des crues en milieu urbain
25
Chapitre 1. Etude hydraulique du bassin versant du Vieux-Port à Marseille
27
Frédéric Pons
1.1. Problématique27
1.2. Présentation du site et de l'évènement pluvieux28
1.3. Choix du type de modélisation30
1.4. Traitement des données urbaines31
1.5. Injection de la pluie33
1.6. Amélioration du code de calcul Reflux 2D34
1.7. Application à l'ensemble du bassin versant du Vieux-Port à Marseille35
1.8. Discussions et perspectives42
1.9. Bibliographie43
Chapitre 2. Etude hydraulique de l'Aude dans la traversée de Carcassonne
45
Arielle Masson
2.1. Problématique45
2.2. Présentation du site46
2.2.1. Le bassin versant de l'Aude46
2.2.2. Description du site d'étude47
2.3. Données disponibles48
2.4. Modèle bidimensionnel mis en oeuvre49
2.5. Calage du modèle51
2.6. Zones inondables dans la situation actuelle52
2.7. Conclusion54
Chapitre 3. Rupture d'une digue en milieu urbain : Amboise
57
Jean-Michel Tanguy
3.1. Problématique57
3.2. Historique58
3.3. Données disponibles59
3.3.1. Limites du domaine59
3.3.2. Données topographiques et bathymétriques59
3.3.3. Données hydrauliques60
3.4. Résultats de la simulation60
3.5. Conclusion61
Chapitre 4. Etude pour la prévention des risques liés aux digues du Rhône
et de la Saône sur le territoire de la communauté urbaine de Lyon
63
Olivier Bertrand
4.1. Problématique63
4.2. Analyse des risques de rupture64
4.3. Détermination des aléas66
4.4. Evaluation des dommages potentiels69
Deuxième partie. Hydrodynamique estuarienne
73
Chapitre 5. Modélisation temps réel en estuaire (Adour maritime)
75
Jérôme Schoorens et Etienne Le Pape
5.1. Introduction75
5.2. Calage du modèle76
5.2.1. Zone d'étude76
5.2.2. Le modèle76
5.2.2.1. Logiciel utilisé76
5.2.2.2. Réseau hydraulique76
5.2.2.3. Profils en travers78
5.2.2.4. Singularités78
5.2.2.5. Conditions limites79
5.2.2.6. Mode opératoire du calage79
5.3. Chaîne temps réel80
5.4. Perspectives82
5.5. Bibliographie82
Chapitre 6. Modélisation opérationnelle du fonctionnement
hydrodynamique de l'estuaire de la Gironde
83
Réginald Sarralde
6.1. Introduction83
6.1.1. Contexte83
6.1.2. Objectifs de l'étude et méthodologie84
6.2. Présentation générale de l'estuaire85
6.3. Les phénomènes en jeu dans l'estuaire86
6.3.1. La marée astronomique87
6.3.2. Les paramètres météorologiques (vent, pression)88
6.3.3. Le débit des cours d'eau (apports fluviaux)88
6.4. La modélisation numérique de l'estuaire89
6.4.1. Les contraintes opérationnelles89
6.4.2. Le logiciel employé90
6.4.3. Description du modèle90
6.4.3.1. Emprise90
6.4.3.2. Maillage90
6.4.3.3. Bathymétrie90
6.4.4. Les termes de forçage pris en compte91
6.4.5. La méthodologie de calage92
6.4.6. Les évènements pris en compte pour le calage93
6.4.7. Les résultats du calage94
6.5. Fonctionnement temps réel95
6.6. Bibliographie95
Chapitre 7. Modélisation tridimensionnelle de la salinité et de la turbidité
dans l'estuaire de la Loire : couplage de processus
97
Régis Walther et Eric David
7.1. Problématique97
7.2. Présentation générale du modèle99
7.3. Hydrodynamique99
7.3.1. Calage des frottements par débit99
7.3.2. Modèle historique de 1947-1953101
7.3.3. Méthode de couplage du frottement avec le dépôt de vase103
7.4. Salinité103
7.4.1. Comparaison aux mesures pour un débit d'étiage à un débit moyen104
7.4.2. Comparaison aux mesures pour un débit de crue105
7.5. Sédimentologie105
7.5.1. Les processus pris en compte105
7.5.2. Comparaison aux mesures pour un débit d'étiage à un débit moyen107
7.5.3. Comparaison aux mesures pour un débit de crue108
7.6. Conclusion109
Troisième partie. Hydraulique maritime
111
Chapitre 8. Modélisation numérique des états de mer
113
Bertrand Michard
8.1. Caractéristiques du milieu littoral du site d'étude de la mer d'Iroise113
8.1.1. Situation géographique113
8.1.2. Sélection des évènements de tempêtes114
8.2. Acquisition des données pour la modélisation115
8.2.1. Le choix de l'emprise du domaine116
8.2.2. Les paramètres retenus pour les simulations116
8.3. Modélisation de la propagation de houle avec TOMAWAC117
8.3.1. Maillage du domaine117
8.3.2. Etalonnage du modèle numérique sur l'événement du 21 mars 2004118
8.3.3. Résultats des simulations de propagation de houle
avec TOMAWAC120
8.4. Classification morphodynamique des plages123
8.5. Bibliographie125
Chapitre 9. Prise en compte des états de mer dans les courses au large
127
Sylvain Mondon et Jean-Michel Lefèvre
9.1. Les vagues dans la Route du Rhum 2006127
9.2. Le Golfe de Gascogne dans le Vendée-Globe 2008/2009129
9.3. L'usage des modèles de vague en course au large131
Chapitre 10. Etude d'agitation pour le port de plaisance de Roscoff-Bloscon
133
Pascal Lebreton
10.1. Problématique133
10.2. Données disponibles135
10.2.1. Données de houle135
10.2.2. Données bathymétriques136
10.3. Propagation des houles du large au voisinage du projet137
10.4. Etude d'agitation139
10.5. Conclusion144
Chapitre 11. Agitation de houle au port ouest de Dunkerque
145
Pierre Debaillon
11.1. Problématique145
11.2. Données disponibles146
11.2.1. Données bathymétriques146
11.2.2. Conditions aux limites147
11.3. Description du modèle d'agitation148
11.4. Résultats fournis par le modèle150
11.5. Conclusion151
11.6. Bibliographie152
Quatrième partie. Transport de substances dissoutes, pollution
155
Chapitre 12. Etude qualité des eaux de la Seine
157
Patrick Goblet et Nathalie Evans
12.1. Le système modélisé158
12.2. Pressions anthropiques159
12.3. Approche de modélisation160
12.4. Principe de la modélisation avec le logiciel ProSe160
12.5. Validation162
12.6. Scénarios164
12.7. Résultats165
12.7.1. Profils en long165
12.7.2. Evolutions annuelles aux limites de masses d'eau167
12.8. Conclusions et perspectives169
12.9. Bibliographie169
Chapitre 13. Prévisions de dérive des nappes de l'Erika et du Prestige
171
Pierre Daniel
13.1. Le contexte institutionnel171
13.2. Le naufrage de l'Erika172
13.3. Le naufrage du Prestige173
13.4. L'observation des nappes de pétrole175
13.5. Bibliographie178
Cinquième partie. Morphodynamique fluviale et maritime
179
Chapitre 14. Evolution des fonds fluviaux : exemple de l'Arc
181
André Paquier
14.1. Présentation du contexte181
14.1.1. Modèles construits184
14.1.2. Calcul des écoulements en crue185
14.1.3. Découpage en tronçons homogènes185
14.1.4. Modèle à fond mobile187
14.2. Utilisation d'un modèle à fond mobile dans le cadre de scénarios
de gestion188
14.3. Bibliographie191
Chapitre 15. Modélisation des mises en suspension dans le détroit
du Pas-de-Calais
193
Nicolas Guillou et George Chapalain
15.1. Introduction193
15.2. Description du site d'étude194
15.3. Prétraitement des conditions d'entrée194
15.4. Modélisation195
15.5. Mesures196
15.6. Résultats198
15.6.1. Champs synoptiques régionaux de concentration de sédiments
en suspension198
15.6.2. Prédictions à point fixe le long du littoral méridional du détroit198
15.7. Perspectives199
15.8. Bibliographie200
Chapitre 16. Evolution des fonds autour d'un brise-lames
201
Jean-Michel Tanguy
16.1. Problématique201
16.2. Données de houle203
16.3. La bathymétrie204
16.4. Modélisation205
16.5. Paramètres de modélisation205
16.6. Résultats208
16.7. Bibliographie210
Chapitre 17. Projet de «rétablissement du caractère maritime
du Mont-Saint-Michel». Etudes hydrosédimentaires
213
Eric Lagroy De Goutte
17.1. Introduction214
17.2. La baie du Mont-Saint-Michel - les objectifs du projet215
17.2.1. Présentation générale de la baie du Mont-Saint-Michel215
17.2.2. Les phénomènes naturels dans la baie216
17.2.3. Les interventions humaines217
17.2.4. La perte du caractère maritime du Mont - le projet218
17.3. La méthodologie d'étude et les outils de modélisation219
17.4. La modélisation numérique de la grande baie220
17.4.1. Description générale220
17.4.2. Exploitation du modèle221
17.5. Le modèle physique de la petite baie222
17.5.1. Emprise - échelle et conception222
17.5.2. Exploitation du modèle224
17.6. Le modèle numérique du Couesnon225
17.7. Le modèle physique du barrage de la caserne227
17.8. Les grandes composantes des aménagements hydrauliques
proposés et leurs effets228
17.8.1. Les aménagements sur le barrage de la Caserne et le Couesnon228
17.8.2. Les aménagements dans la baie229
17.8.3. Les effets du projet230
17.8.4. Un aménagement d'ensemble cohérent231
17.8.5. La prise en compte pour le projet d'éléments autres
que la seule dimension hydraulique232
17.9. Bibliographie232
Index
233
Index général des auteurs
i
Sommaire général
I