1. Création de la bathymétrie

Pour modéliser au mieux l'écoulement dans notre zone, il est nécessaire d'avoir une bathymétrie suffisamment détaillée du lit mineur et majeur de la Loire. Nous avons obtenu une bathymétrie du lit mineur de la Loire par la direction départementale des territoires du Loiret (DDT 45) et un modèle altimétrique du lit majeur par la direction régionale de l'environnement, de l'aménagement et du logement du Centre (DREAL).

Nous allons expliquer dans cette page comment ces données ont été mises en forme pour créer le maillage de notre simulation.

 

1.1 Données de bathymétrie

 

Bathymétrie du lit mineur (données DDT 45)

 

Les données de bathymétrie fournies par la DDT 45 nous ont permis de reconstituer le lit mineur de la Loire. Pour éviter les défauts d'interpolation après ajout du duit, on a choisi d'augmenter le nombre de points en générant un premier maillage avec le logiciel Matisse. On a ensuite directement utilisé le semis de points ainsi obtenu pour continuer à construire notre maillage.

 

Interpolation de la bathymétrie avec Matisse

 

1.2 Modèle numérique de terrain

 

La DREAL a réalisé un MNT laser des zones inondables de la Loire, et nous avons pu obtenir leurs données sur notre zone d'étude. Contrairement à la bathymétrie de la DDT 45, réalisée après aménagement, ces mesures de la DREAL ont été réalisées en 2002-2003, avant l'arasement du duit.

 

Modèle numérique de terrain (données DREAL)

 

Avant de fusionner ces deux sources de données, on a réalisé un prétraitement sous Matlab pour réduire la taille du MNT de la DREAL. En effet, celui-ci était beaucoup trop précis pour l'utilisation que nous voulions en faire (plusieurs millions de points). On a donc rééchantillonné ces données avec un pas de 10 m.

Pour ce faire, on a fait la moyenne pour chaque case de 10 m x 10 m des hauteurs des points du MNT compris dans cette case. Le résultat, stocké dans une matrice Z(X,Y) était beaucoup plus facile à visualiser dans Matlab, et les opérations de traitement étaient aussi beaucoup plus rapides.

 

1.3 Synthèse des données

 

Pour réaliser la synthèse de ces données, nous n'avons pas pu nous contenter de superposer les deux bathymétries. En effet, nos deux fichiers correspondaient à deux situations différentes, avant et après aménagement, et des conflits pouvaient apparaître. On a donc dû choisir dans quelles zones privilégier l'une ou l'autre des bathymétries quand elles divergeaient, notamment au niveau de la petite Loire ; on a écrit un script Matlab pour automatiser cette opération.

 

Bathymétrie complète

On a choisi de privilégier le MNT de la  DREAL, beaucoup plus précis. Ainsi, on a inséré les points de la bathymétrie de la DDT dans les cases vides du MNT, pour compléter le lit de Loire. Le résultat de cette opération nous a donné la bathymétrie avant aménagement.

Les binômes responsables du projet d'aménagement ont ensuite modifié cette bathymétrie pour nous donner la situation après aménagement.

 

1.4 Création du maillage

 

On a ajouté les lignes géométriques correspondant à la chevrette au format sinusx (*.sx). En ajoutant une ligne 'B N' avant la liste des points au format xyz, le mailleur Matisse comprend que les points doivent être reliés, ce qui évite que la chevrette soit interpolée avec le reste du maillage (cette partie est entièrement détaillée ici).

 

Maillage de la zone d'étude

 

Afin de bien prendre en compte le détail du terrain dans notre zone d'étude tout en limitant le temps de calcul, on a choisi de réaliser un maillage non uniforme. Ainsi, les arêtes mesurent jusqu'à 60 m dans le lit majeur, contre 10 m dans le lit mineur. Plusieurs simulations successives ont été nécessaires pour optimiser le maillage, nous avons raffiné le maillage dans les zones d'écoulement  important ou les zones dont la modélisation n'était pas physique, à l'inverse on a diminué la précision du maillage dans les zones de peu d'intérêt afin de réduire les temps de calculs.

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