Modèle hydraulique

Le modèle hydraulique utilisé pour cette étude est TELEMAC 2D. En effet, si nous avions envisagé au début de notre projet d'utiliser le logiciel EVAH, nous avons renoncé pour diverses raisons parmi lesquelles :

- Le modèle hydraulique de EVAH est un modèle « clé en main », où aucun réglage n'est possible,

- Nous pensons que les bras secondaires créés par les brèches jouent un rôle important en terme d'habitat piscicole et par conséquent, un modèle numérique en deux dimensions est nécessaire.

 

Nous allons voir à présent comment s'est effectuée la mise en place du modèle hydraulique.

 

Les données bathymétriques

Nous avions en notre possession plusieurs relevés bathymétriques :

- Un MNT qui date de 2002,
- Des levées bathymétriques datant de 2004 (avant travaux) et 2010 (après travaux).

Aucun de ces relevés ne permettent d'avoir une bathymétrie complète. Nous avons donc dû les mixer au mieux pour se rapprocher de la réalité, et répondre à notre problématique.

 

Nous avons fait le choix, pour comparer au mieux nos différents scénarios, d'avoir une "bathymétrie de base", réalisée avec l'aide du binôme Transport Sédimentaire sur lesquelles nous avons modifié uniquement la "Petite Loire". Cette bathymétrie a été réalisée de la manière suivante :

- Les relevés bathymétriques de 2004 ont été utilisés sur la partie aval du domaine,

- Les relevés bathymétriques de 2010 ont été utilisés sur la partie amont, la "Grande Loire" et la "Petite Loire",

- L'île a été réalisée après un traitement du MNT de 2002 par le binôme Modélisation des crues,

- Le duit (fermé ou arasé), trop fin pour être pris en compte dans les relevés, a été réalisé par le binôme Transport Sédimentaire.

 

Quelque traitements ont été effectués sur cette bathymétrie :

- Nous avons effectué quelques modifications de la bathymétrie pour lisser légèrement les creux et bosses dus à une mauvaise interpolation en particulier dans la "Grande Loire" et dans la "Petite Loire". 

- Nous avons rehaussé d'environ 50 cm l'altitude des zones de brèches pour avoir un étiage plus proche de la réalité. En effet, notre bathymétrie initiale présentait trop d'eau par rapport à ce que nous avions observée sur photos aériennes et d'autres parts nous trouvions que l'altitude des points de bathymétrie de la brèche paraissait faible par rapport à ce que nous avions vu lors de notre visite sur site.

 

Nous avons ensuite sur cette « bathymétrie de base » modifié les points de bathymétrie de la Petite Loire pour obtenir les différents scénarios :

- Dans l'état initial, le MNT datant de 2002, obtenu à l'étiage (donc avec peu de points manquants), a été utilisé. Il a été traité par le binôme Modélisation des crues, notamment pour extrapoler les points manquants,

- Dans le cas du scénario n°1 (Chevrette ouverte, non creusée), nous avons utilisé la même bathymétrie que dans le cas précédent sur laquelle nous avons arasé la chevrette sur 250 m de long en amont (binôme Transport Sédimentaire). Nous avons ensuite laissé au binôme Transport Sédimentaire le soin de simuler quelques crues pour obtenir la nouvelle bathymétrie. Seule une étude qualitative sera effectuée sur cette bathymétrie puisque cette solution a été rejetée par les binômes Transport Sédimentaire et Modélisation des crues,

- Le cas du scénarios n°2 (Chevrette ouverte, creusé tel que cela a été fait par la DDT 45) correspondait à la « bathymétrie de base »,

- La bathymétrie du scénario n°3 (aménagé) a été obtenue à partir d'un programme MATLAB permettant de redéfinir les pentes et de modifier les points de bathymétrie de la "Petite Loire" tronçon par tronçon.

 

Les conditions limites

Nous avons utilisé, pour chaque scénario, les quatre conditions limites suivantes :

Les hauteurs aval ont été obtenues à partir de la courbe de tarage réalisé par le binôme Modélisation des crues.

 

Les coefficients de frottement (Strickler)

Les coefficients de Strickler ont été définis en cohérence avec les autres binômes. Les zones ont néanmoins été adaptées pour chacun des scénarios.

Les coefficients utilisés pour l'état initial et les scénarios d'aménagement 1 et 2 sont les suivants :

- 33 pour le lit mineur
- 25 pour les banc de sables
- 16 pour les arbres
- 8 le long de la chevrette

Dans le cas du scénario 3, les coefficients de frottement pour la végétation ont été plus précisément définis par le binôme Végétalisation des berges, qui  a réalisé une étude des coefficients de Strickler correspondant à la végétation implantée.

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