Aménagements d'un cours d'eau en aval de
l'usine de Saint Lary

                                  

Modélisation à moyenne échelle

Plan:



Présentation : Etude et modélisation d'un ensemble de plusieurs caches         à poisson 

    Je travaille à l'échelle de plusieurs aménagements (3 aménagements sur une longueur d'une cinquantaine de mètres environ jusqu'à 6 aménagements sur une longueur de 150 mètres). Comme pour le binôme 2, les matériaux qui seront utilisés lors de  notre projet devront être des roches naturelles, si possible de même nature que les galets rencontrés sur la Neste lors de notre visite (surtout des roches granitiques). Cependant, les formes que je modéliserai seront sphériques afin de simplifier mon modèle.
    En amont de Saint Lary, sur la partie non-aménagée de la Neste, nous avons constaté que les rochers de diamètre important  ( environ 1m) résistaient aux crues. Lucienne Mur, notre contact privilégié pour le BEI, nous a transmis une liste détaillés de rochers rencontrés sur la Neste en amont de Saint Lary, sur un tronçon sauvage car la zone qui l'entoure n'est pas habitable. Les rochers sont répertoriés avec leurs dimensions. On obtient pour ces rochers un volume moyen d'à peu près 2 mètres cubes. Le diamètre correspondant est d'envion 1m70. Ce sera donc l'ordre de grandeur des sphères utilisées dans notre modèle puisque nous voulons obtenir un aménagement durable, qui résistera aux plus fortes crues.

    Comme pour le binôme 2, la modélisation de l'ouvrage commencera par la création de son modèle 3D. Les trois aménagements seront identiques entre eux, et similaires à l'ouvrage sélectionné préférentiellement par le binôme 2. Cette partie s'effectuera à l'aide du logiciel StarDesign. Dans un second temps, en employant le logiciel StarCCM+, le modèle 3D sera testé afin d'observer principalement les pertes de charges engendrées par l'ensemble des aménagements sur le cours d'eau, et ses conséquences sur le cours d'eau. Le modèle sera assimilé à un milieu monophasique, 3D, et utilisera les équations de Navier-Stokes.
Lors de cette simulation, nous ferons varier plusieurs paramètres tels que la configuration des aménagements le long de la rivière et la distance des aménagements par rapport aux berges. 

A l'issue de cette étude, nous pourrons effectuer un choix d'aménagement qui sera alors intégré à la modélisation faite à grande échelle. Ce choix prendra en compte les habitudes biologiques de la truite fario mais aussi, la gêne occasionnée par les aménagements sélectionnés sur le régime d'écoulement de la Neste.


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Modélisation de plusieurs aménagements

Nous allons vous décrire brièvement le protocole de création d'un modèle ainsi que nos résultats à l'échelle d'un tronçon de la Neste d'une centaine de mètres. Cette description a valeur de tutorial, néanmoins il n'est pas exhaustif. Afin de comprendre précisément le fonctionnement de StarDesign, n'hésitez pas à utiliser dans l'onglet aide du logiciel le tutorial disponible. Il est simple d'utilisation et initie son utilisateur aux principales fonctions utiles du logiciel.  Les résultats de la modélisation peuvent être visualisés dans la partie Amélioration du modèle.
  • Création d'un premier modèle 3D sur StarDesign
StarDesign est un logiciel permettant la création de formes 3D ainsi que le maillage surfacique ou volumique de ces formes. Ces maillages ("mesh" en anglais) peuvent alors être exportés sur le logiciel Starccm+ afin d'être employés lors de modélisations d'écoulement de fluide.


figure 1: vue des trois aménagements avant qu'ils soient intégrés au volume limite d'étude

Sur la photo ci-dessus, on peut observer le modèle 3D du tronçon de la Neste que nous voulons modéliser. Comme on le voit ici, il n'y a pour l'instant que les aménagements de rivière qui ont été représentés. Il nous faut maintenant représenter les limites de la rivière modélisée. Pour cela, nous avons intégré les formes ci-dessus dans un parallélépipède rectangle comme ci-dessous:


figure 2: intégration d'un bloc aux aménagements 3D

Lors de la mise en forme du maillage 3D final, on ne peut modéliser qu'un seul et unique bloc dans lequel seront inclues tous les aménagements. Or ici, les aménagements et le blocs ne sont pas soudés. Nous avons donc "soudé" ces deux entités en soustrayant les volumes des trois aménagements au parallélépipède.


figure 3: parallélépipède vu de dessous auquel l'on a soustrait les volumes des aménagements


figure 4: sous le parallélépipède, détail du volume "négatif " d'un aménagement

Le parallélépipède représente l'espace de notre rivière pouvant être occupé par un fluide en mouvement, il délimite donc spatialement la modélisation à venir. Lorsque le fluide rencontrera les "négatifs" des aménagements, il rencontrera une paroi qu'il faudra éviter. On comprend mieux cela en regardant la figure ci-dessus ainsi qu'un détail de cette figure (cf. figure 3 et 4).

Avant toute tentative de modélisation sur Starccm+, nous devons fixer les conditions aux limites du parallélépipède (cf. figure 5). Cela consiste à indiquer au logiciel quelles faces laissent passer  l'eau, et quelles sont celles faisant office de paroi. Finalement, nous pouvons créer le maillage volumique du bloc obtenu (cf. figure 6) afin de l'exporter en tant que fichier "mesh".


figure 5: Création des conditions aux limites du bloc d'étude


figure 6: Vue 3D du maillage volumique obtenu, on peut distinguer les aménagements dont les détails sont symbolisés par des traits gras jaunes et la limite de sortie des eaux, colorée en vert

Nous pouvons à présent démarrer le logiciel Starccm+ afin de simuler l'impact de notre modèle d'étude sur notre cours d'eau.


  • Préparation à la simulation de notre modèle 3D sur Starccm+
Rappelons que notre modèle 3D fait sur StarDesign a été exporté au préalable, à l'aide de la fonction export mesh. Nous pouvons alors importer le fichier "mesh" (extension: .ccm) afin d'avoir le maillage volumique sur Starccm+. Il faut alors de nouveau fixer les conditions aux limites du modèle 3D et imposer les paramètres physiques de notre modéle.


Caractéristiques du modèle d'étude:


Topologie du maillage:

       -  Nombre de couches
Ce paramètre contrôle la valeur globale du nombre de couches de subsurfaces dans le modèle. Nous avons choisi dans notre modèle la valeur de 3.
   
  

       -  Ratio de remplissage
Ici, on contrôle la finesse du maillage d'une couche à une autre en partant de la surface du volume. La valeur par défaut est de 0,5, c'est-à-dire qu'une couche sera deux fois plus fine par son maillage que la couche située au-dessus.

Le type de maillage volumique est un maillage composé de polyhèdres.


Caractéristiques du tronçon modélisé:      47 x 13 x 2,5 (L x l x h en mètres)

Les aménagements sont espacés les uns des autres de 10 mètres. Il faut garder en tête que la longueur du tronçon modélisé est d'environ 50 mètres afin d'oserver en aval les turbulences créées par les aménagements. La maille de ce modèle est d'environ 50 cm de côté en moyenne. Néanmoins au niveau des différents aménagements, la maille rétrécit de façon importante jusqu'à atteindre, au plus proche des obstacles, une maille de quelques centimètres de côté.


Taille grossière des aménagements: 

- 3 x 3 (en mètre) avec des composants ayant une taille de l'ordre du mètre
- Espacement des aménagements avec le bord de la rivière: 0,5 mètre
- Espace non occupé au centre du cours d'eau: 3 mètres
(plus de 45% de la largeur de la rivière est occupé par les aménagements)

- pour plus d'informations sur notre cache à poisson, cliquez ici.

Conditions aux limites du modèle 3D:

Les conditions autour du parallélépipède délimitant l'espace modélisé sont les mêmes que celles fixées sur Stardesign:

  • une face d'entrée de type velocity inlet où la vitesse est égale à 1 m/s de façon homogène

  • une face de sortie de type pressure outlet où la pression est égale à 0,0 Pa

  • les quatre autres faces sont des murs (wall), contraignant fortement le fluide.

Il faut remarquer qu'au bord de ces parois, les contraintes de cisaillement seront assez importantes, d'où l'importance que le modèle prenne ceci en compte. Il faut par ailleurs ajouter que le modèle de la rivière est très simplifié puisque nous n'y intégrons pas de surface libre. La rivière est donc apparentée ici à un canal fermé.
Ceci n'est pas pas totalement faux puisque nous avons pu remarquer que la Neste sur le tronçon étudié était « canalisée » par des aménagements d'origine anthropiques. De plus, la hauteur du parallélépipède est importante (2,5 m), bien au-dessus de la bathymétrie normale du tronçon (autour de 50 cm), on évite donc au maximum de transformer totalement le modèle de la rivière en un modèle de canal en charge.


        Propriétés physiques paramétrant la modélisation:

Pour cette modélisation, nous avons essayé d'être le plus simple possible, sans artifice. La simulation a été d'autant plus rapide à être effectuée par l'ordinateur, sachant que la taille du modèle est importante. Par ailleurs, nous avons évité d'utiliser un modèle trop complexe dont nous ne comprenions pas les rouages.


Les propriétés sont grossièrement les suivantes:

  • régime permanent, avec conservation de la masse

  • régime stationnaire, donnant des valeurs moyennes pour la turbulence du modèle

  • couplage des flux d'énergie et de matière

  • densité constante

  • milieu liquide intégralement

  • modèle tridimensionnel

  • modèle de turbulence de Spalart-Allmaras, avec all y+

Le modèle de turbulence de Spalart-Allmaras résoud une seule équation de transport, déterminant la viscosité turbulente. A l'origine, ce modèle est à faible nombre de Reynolds, ce qui signifie qu'il peut être utilisé s'il n'y a pas de parois dans le modèle de simulation. Ici nous avons 4 parois formant le « canal » de la Neste.

Afin d'être plus proche de la réalité, notre modèle intègre un traitement de parois all y+. La grandeur y+ est un paramètre adimensionnel caractérisant la proximité aux parois. Ce traitement intègre une équation supplémentaire au modèle (fait  par le programme qui détecte automatiquement une configuration de ce genre dans le modèle 3D) sans le modifier, lorsque dans les calculs on se rapproche des parois. Les paramètres du modèle initial sont alors légèrement modifiés dans les zones de cisaillement. Par ailleurs, on indique que les tourbillons ont une taille de l'ordre de 0,5 mètre.


Les critères d'arrêt de la modélisation sont des seuils limites  fixés à 1.10-4 pour chacun des paramètres résiduels (Residuals). Lorsque tous les résidus se trouvent en-deçà de cette valeur seuil, la simulation s'arrête. De plus, la simulation n'effectue pas plus de 3000 itérations.


Lançons la simulation puis observons les résultats...

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Simulation hydraulique des aménagements à moyenne échelle         

        Les résidus de la simulation

Comme tout logiciel de modélisation, Starccm+ emploie un modèle itératif de résolution des équations physiques du modèle. Les résidus sont respectivement la différence des valeurs des différents paramètres entre deux itérations. La solution que nous propose Starccm+ a donc logiquement pour conséquence de faire tendre ces résidus vers 0:
  • le paramètre continuity est un paramètre de conservation de la masse et de l'énergie (coupled flow). Le modèle évalue d'une itération à l'autre la différence de la masse (et donc d'énergie) entre une case du maillage et les cases qui lui sont limitrophes
  • les 3 paramètres momentum se réfèrent aux résidus des moments du modèle dans ses trois dimensions
  • le paramètre Sa_nut est un paramètre propre au modèle de Spalart-Allmaras

figure 7: graphique de l'évolution des différents résidus en fonction du nombre d'itérations effectuées par Starccm+


Sur la figure ci-dessus, on peut voir que les différents résidus convergent assez rapidement, alors qu'il nous reste encore 2000 itérations avant de terminer la simulation. La simulation s'est arrêtée d'elle-même autour de 1800 itération car les paramètres étaient tous stables en-deçà de 1.10-4, donc considérés comme très proches de 0.

        Observation des résultats et interprétation

A partir de Starccm+, on peut créer un modèle géométrique à partir de l'onglet Scenes (geometry). A partir de l'onglet Derived parts, on peut créer un plan (plane section) situé dans le volume géométrique, sur lequel nous pouvons visualiser différents grandeurs physiques concernant le fluide modélisé sur le tronçon.

Pour cette simulation et celles faites à posteriori, les plans observés sont principalement un plan horizontal (plan 1) à 10 cm du fond permettant d'observer les zones potentiellement utilisées comme zones de calme par les truites, et des plans verticaux (plans 2,3 et 4) nous permettant de visualiser sur la première partie de la hauteur d'eau, les turbulences créées par nos aménagements. Ici nous abordons les plans préférentiels utilisés.


figure 8: définition des différents plans horizontaux et verticaux utilisés par la suite

En ce qui concerne les scenes utilisées, elles sont de deux types:
  • des scènes scalaires, dans lesquelles chaque maille est intégralement colorée dans une teinte qui reflète une valeur de la vitesse absolue, unique grandeur physique employée dans cette partie.
  • des scènes vectorielles, dans lesquelles chaque maille est représentée par un vecteur (modélisé par une flèche) dont la couleur reflète la valeur du paramètre modélisé de façon vectoriel. Ici, on visualise moins bien les variations du paramètre en valeur absolue, on peut cependant connaître la direction moyenne du volume d'eau modélisé dans la maille.
        

Les scènes présentées et commentées ci-dessous ont les mêmes caractéristiques en entrée comme nous avons pu le voir dans la partie précédente. L’écoulement est toujours le même : un écoulement en entrée uniforme sur toute la hauteur d’eau, d’une vitesse de 1 m/s (maille de couleur vert pois à gauche du tronçon), allant de la gauche vers la droite.


  • Impact sur les profils horizontaux de vitesse absolue


Figure 9 : plan 1, scalaire de la vitesse moyenne


Figure 10 : plan 1, vectoriel de la vitesse moyenne

Observations

On peut tout d’abord observer l’impact important des aménagements sur la vitesse du cours d’eau, modèle simplifié de la Neste. Si l’on regarde en sortie du tronçon de la figure 9, on observe que la teinte générale des mailles se trouve entre le vert foncé et le bleu clair. La vitesse moyenne en sortie, à 10 cm de hauteur par rapport au fond, est d’environ 0,65 m/s. Soit une diminution de la vitesse moyenne du modèle de rivière à cette hauteur d’eau de 35%. On soupçonne que l’écartement relativement important entre les aménagements et la berge soient à l’origine de fortes turbulences en aval de ceux-ci.


Concernant l’impact à courte distance des aménagements, il est à peu près identique à celui observé dans la partie Modélisation des aménagements. Les vitesses au sein de la cache à truite sont fortement diminuées voire nulles sur les figures 9 et 10. Si l’on observe attentivement cette même zone sur la figure 10, on remarque que beaucoup de vecteur naissant au-dessus de la première partie de l’aménagement (trois boules collées) sont dirigés vers le bas, ce qui a pour effet de stabiliser le poisson se situant entre les deux parties de l’aménagement.

Toujours sur la figure 10, les flèches au niveau du troisième aménagement sont de couleurs moins vives que pour les aménagements précédents, et démontrent l’impact notable de la configuration étudiée sur la diminution des vitesses d’eau.

De façon plus fine, on remarque que la diminution de la vitesse moyenne du cours d’eau est précédée, à gauche du premier aménagement, d’une légère accélération de la vitesse (teinte de vert plus clair). Ces eaux plus rapides viennent alors s’éclater littéralement sur le deuxième aménagement. En aval de ce dernier, les eaux sont déjà fortement ralentie et au-delà deviennent de plus en plus vertes foncées.


  • Impact sur les profils verticaux de vitesse  absolue

 

Figure 12 : (du haut vers le bas) plan 4,3 et 2, scalaire de la vitesse absolue


Observations

Ici, nous pouvons avoir une idée du profil vertical des vitesses du tronçon modélisé. Pour les plans 4 et 2, des accélérations importantes de la vitesse de l’eau s’observe autour des aménagements avec des pics à 1, 5 m/s pour l’aménagement n°2 du plan 4. Le plan 3 ne présente pas d’aménagements sur sa longueur, mais on peut voir l’impact de chaque aménagement disposé de part à d’autre du profil, en quinconce. A chaque aménagement, on observe une légère augmentation des vitesses du plan 3, rendant la colonne d’eau un peu plus rapide à mesure que l’on se rapproche de l’exutoire.


A très faible hauteur d’eau, on peut voir l’impact durable des aménagements sur la diminution de la vitesse des eaux de fond. Cela s’observe très bien pour les plan 4 et 2, dans une moindre mesure pour le plan 3 (couleur allant du vert clair au bleu). Au sein des caches à truite, la vitesse des eaux est fortement ralentie voire nulle, sur une hauteur de quelques dizaines de centimètres. Ces refuges paraissent donc adaptés à des poissons de la taille d’une truite.


Remarques

- Les hauteurs d’eau de la Neste sur le tronçon étudié entre Saint Lary et Vieille Aure, pour des vitesses de l’ordre de 1 m/s, restent relativement faible (de l’ordre de 1 mètre). Nous avons ici une hauteur d’eau de 2,50 m ! Les conséquences de cette grande hauteur d’eau, loin de la réalité, sont importantes sur la modélisation que nous avons effectuée.

- Le « plafond » du tronçon donne un caractère de canal souterrain à notre modèle d’étude. Il en résulte des interactions importantes sur toute la colonne d’eau. Les eaux de faible profondeur ralentissent fortement au contact de nos rochers numériques. Cela devrait entraîner une augmentation de la hauteur d’eau, d’après les principes de conservation de l’énergie mécanique. Or, tout le canal est rempli d’eau, il en résulte une accélération des « eaux de surface » alors qu’elles devraient augmenter en hauteur. Les contraintes de cisaillement au niveau du plafond du canal entraînent une augmentation d’environ 20% de la vitesse initiale. Le modèle est loin d’être proche de la réalité.

- Il n'y a pas de pente dans le modèle proposé. Les pertes de charges créées par les aménagements et les contraintes de cisaillement aux parois ont un effet irréversible sur l'écoulement du liquide. Cet effet ne peut pas être compensé par l'accélération gravitaire que subit le fluide normalement en rivière. Les vitesses à l'exutoire sont donc ici, légèrement inférieure à la valeur qu'elles devraient normalement avoir si notre modèle possédait une pente.

- les couleurs présentées varient fortement sur les trois plans consécutifs, mais les vitesses absolues restent très proches suivant ces mêmes plans. Tout dépend de la couleur utilisée du spectre des UV-visible pour une vitesse absolue donnée.


        Conclusions et critiques du modèle proposé


Nous ne connaissons pas les critères d’EDF concernant la validation d’aménagements aquatiques d’un de leurs tronçons canalisés, mais une telle diminution de la vitesse du cours d’eau entraîne des différences notables de hauteur d’eau de la rivière comparées à un tronçon « lisse ». Les conséquences de ces aménagements sur le cours d’eau peuvent être catastrophiques en cas de crue, il est donc nécessaire d’améliorer le modèle que nous voulons proposer à la fédération de pêche.


Cette amélioration du modèle passe par une évolution majeure de celui-ci. Afin de diminuer la forte augmentation de vitesse au centre de la rivière, nous avons deux options :

  • Créer un modèle avec surface libre, se rapprochant fortement de la réalité

  • Augmenter la hauteur d’eau un peu plus (autour de 5 mètres de colonne d’eau), afin de diluer les contraintes de cisaillement par des contraintes de frottement visqueux.

  • Créer un modèle avec une légère pente

La seconde option a été prise par obligation, par manque de temps. Cette option rend notre modèle toujours éloigné de la réalité, néanmoins on peut trouver les tendances que devront suivre la disposition et les dimensions de nos aménagements. Ces tendances pourront alors être appliquées sur le modèle d'aménagement à grande échelle.


D’autre part, il est nécessaire d’améliorer la disposition des caches à poisson ainsi que leurs dimensions. En effet, le modèle proposé ci-dessus présente beaucoup trop d’irrégularités que ne pourrait accepter EDF. Les caches à poisson sont trop larges par rapport à la largeur de notre rivière, et sont trop rapprochées les unes des autres. On a l’impression dans ce modèle que tout a été fait pour créer le plus de contraintes possibles à l’écoulement.


A la suite de plusieurs tentatives, nous avons obtenu un modèle qui répond beaucoup mieux aux problématiques posées par ces aménagements. Par la suite, nous allons vous le présenter, en le modélisant avec des vitesses de courant caractéristiques de la Neste lorsqu’elle a un débit moyen (environ 1 m/s).

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Simulation hydraulique d'un modèle plus adapté à notre problématique

            Présentation du modèle  

Les conditions aux limites du modèle 3D ainsi que les propriétés physiques de la simulation sont exactement les mêmes que pour notre premier modèle.
Ce modèle amélioré présente une disposition et des dimensions différentes des aménagements sur le lit du tronçon modélisé.

         Caractéristiques du modèle d'étude

Ce modèle est légèrement plus précis, car le nombre de couches du maillage est presque deux fois plus grand mais en plus, le volume modélisé est plus grand. Le maillage relatif au volume est donc plus précis.
 Topologie du maillage:

       -  Nombre de couches
 Nous avons choisi dans notre modèle la valeur de 5.
   
  

       -  Ratio de remplissage
La valeur par défaut est de 0,5, le type de maillage volumique est un maillage composé de polyhèdres.


Caractéristiques du tronçon modélisé:    88 x 13 x 5 (L x l x h en mètres)

Les aménagements sont espacés les uns des autres de 20 mètres, soit deux fois plus que pour le modèle précédent. La longueur du tronçon modélisé est d'environ 90 mètres, toujours afin d'oserver en aval les turbulences créées par les aménagements. La maille de ce modèle est d'environ 50 cm de côté en moyenne. Néanmoins au niveau des différents aménagements, la maille rétrécit de façon importante jusqu'à atteindre, au plus proche des obstacles, une maille de quelques centimètres de côté.


Taille des aménagements: 

- 2 x 2 (en mètre) avec des composants ayant une taille de l'ordre du mètre
- Espacement des aménagements avec le bord de la rivière: 10 centimètres (40 cm de moins que le modèle précédent)
- Espace non occupé au centre du cours d'eau: 9 mètres
(Moins de 33% de la largeur de la rivière est occupé par les aménagements)


Les aménagements ont été réduit en taille, leur surface passe donc de 9 m² à 4 m². De même, ils ont été rapproché du bord.


           Résultats et interprétation  

La vitesse de 1 m/s est  une vitesse de l'ordre de grandeur de la vitesse moyenne  annuelle de la Neste 

Observations de plans horizontaux

 
Figure 13: plan 1, scalaire  de la vitesse absolue à 10 cm de hauteur


Figure 14: plan 1, scalaire de la vitesse absolue à 1 m de hauteur

        Interprétations des figures 13 et 14

Les différences avec le modèle précédent sont importantes est bénéfiques selon nos objectifs:

        - A l'exutoire du modèle, à 10 cm de hauteur, la vitesse moyenne sur la largeur est légèrement plus faible  avec une valeur d'environ 0,9 m/s d'environ. En prenant en compte les effets d'accélération de la gravité, qui ne sont pas présents ici, la vitesse du cours d'eau à l'exutoire devrait alors se rapprocher  de sa vitesse initiale. Le long des berges, la vitesse moyenne des eaux en aval des aménagements atteint environ 0,75 m/s. En revanche, le centre du tronçon sur sa largeur voit une légère augmentation du cours d'eau  (à 1,05 - 1,1 m/s). L'impact des émangements nous paraît beaucoup plus faible que dans le cas de l'aménagement précédent.

      - A 1 m de hauteur, les eaux à l'exutoire sont aussi quasiment à la même vitesse que celles en entrée. Le fait d'avoir augmenté la hauteur d'eau à 5 m afin de diluer les "effets de plafond" a amélioré notre modèle, nous le verrons par la suite.

        - Le rapprochement des caches à poisson avec la berge renforce leur pouvoir "stabilisant" des eaux en aval. Ces eaux, s'écoulant derrière les aménagements, le long des berges, atteignent ue vitesse entre 0,4 et 0,1 m/s sur une surface d'environ 4 m².La surface des eaux calmes à 1à cm de hauteur se voit donc augmenté.


Observations de plans verticaux

 
Figure 15: (du haut vers le bas) plan 4,3 et 2 , scalaires de la vitesse absolue

        Interprétations de la figure 15

Comme pour le modèle précédent, on peut remarquer sur le plan 3 une influence progressive et additive des trois aménagements. Trois fronts avec des vitesses croissantes s'observent de la gauche vers la droite. Là encore, le plan 3 contraste avec les plans  2 et 4 qui ont des vitesses moyennes constante (de l'ordre de 1 m/s).

Ici, il y a donc de nouveau un "effet de plafond",  néanmoins il est beaucoup plus faible que celui du modèle précédent. L'augmentation de vitesse induite par cet effet est de l'ordre de 5% environ sur toute la colonne d'eau en sortie, bien moins que les 20% du modèle précédent.





 

            Conclusion

 
Cette partie nous a permis de faire la transition entre les parties  Modélisation à l'échelle d'un aménagement et Modélisation à grande échelle. La modélisation à petite échelle s'est faite rigoureusement, en utilisant un modèle monophasique, puis biphasique, beaucoup plus complexe à mettre en oeuvre. Ici, nous nous sommes penchés sur l'importance de la disposition relative des différentes caches à poissons entre elles et leur position absolue par rapport aux berges de la rivière. Un modèle monophasique de simulation a été employée par manque de temps (les solveurs en milieu biphasiques sont très longs à fonctionner et le modèle utilisé ici est d'une échelle trop importante).  
Cette disposition a son importance si l'on observe objectivement les différences entre le premier modèle utilisé et celui que nous avons sélectionné. Les différences de pertes de charge entre les deux modèles sont notables. Cette disposition préférentielle (distance entre les aménagements, proximité aux berges de ceux-ci) limite au maximum l'influence des amas de pierres sur le profil d'écoulement de la Neste.
Néanmoins, nous ne travaillons pas en utilisant un modèle à surface lilbre. Il est important de connaître l'influence réelle de ces aménagements à plus grande échelle, sur les profils d'écoulement de la neste (en long et en large). Cette influence doit être évidemment la plus petite possible et nous ici, nous n'avons pu la mesurer.
La partie Modélisation à grande échelle permet de vérifier que notre aménagement, à une échelle du kilomètre, n'entraîne pas une aggravation des potentielles crues à venir (décennales, trentennales).


   

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