RAPPORT

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I . INTRODUCTION

II . PRESENTATION

III . INSTALLATION

IV . CAS TESTS

V . CONCLUSION


I. INTRODUCTION

Dans le cadre du BEI Sciences de l'Eau sur Malause, des étudiants ont manifesté leur volonté d'utiliser les codes Tracer, Lido, Mobili et Tsar, tous concus par le LNH (Laboratoire National d'Hydraulique). Ainsi, après avoir pris contact avec les responsables respectifs de ces codes au LNH de EDF Chatou, nous pouvons réaliser les installations ainsi que les cas tests.

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II. PRESENTATION

LIDO est un ensemble de trois codes de calcul développé au Groupe Hydraulique Fluviale du Laboratoire National d'Hydraulique d'E.D.F. Il permet de simuler les écoulements à surface libre monodimensionnels en régime fluvial permanent ou non. Chacun des trois codes correspond à un réseau hydraulique différent : Lido pour un bief unique, Sara pour un bief ramifié et Rezo pour un réseau maillé (un réseau maillé autorise un arrangement quelconque des branches, alors qu'un dans un réseau ramifié il n'existe toujours qu'un chemin unique pour relier deux points du réseau).

   Le modèle de base résoud les équations de St Venant, mais des modélisation spécifiques ont été développées pour résoudre des cas plus délicats : lit composé, réseaux, singularités.

   Il s'agit d'un modèle de moyenne et grande échelle non destiné à l'étude de détail. Il dérmine la hauteur d'eau ou le débit dans un ou plusieurs biefs pouvant être constitué de la réunion d'un lit mineur, d'un lit majeur ainsi que de zones de stockage.

   En raison de la technique de résolution, seuls les écoulements en régime fluivial sont modélisables.

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 TRACER est un sous programme du système LIDO, développé au Groupe Hydraulique Fluviale du Laboratoire National d'Hydraulique d'E.D.F.

   Il permet de calculer, sur la modélisation d'un domaine effectuée par LIDO et à l'aide de variables hydrauliques fournies par ce code, l'évolution d'un ou de plusieurs traceurs passifs. Ces traceurs peuvent éventuellement interagir entre eux, ce qui permet à cet outil de servir de structure d'accueil à l'élaboration de modèles de qualité d'eau.

   TRACER calcule les concentrations des traceurs présents en fonction des conditions hydrauliques, des conditions aux limites, des sources externes et des relations d'interactions entre chaque traceurs.

   Pour cela, il résoud l'équation de convection-dispersion monodimensionnelle.

   Les "entrées" du système sont donc les données hydrauliques fournies par LIDO, permanentes ou non, les concentrations initiales ainsi que les conditions aux limites amont et le cas échéant aval, et enfin les termes sources dus à d'éventuels affluents.

   Les "sorties" du programme sont l'évolution des concentrations au cours de temps, ainsi que les masses de traceurs présentes dans le domaine, et celle passées dans une section donnée.

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L'estimation des quantités de sédiments susceptibles d'être entraînées lorsqu'une retenue est vidangée constitue la question essentielle pour prévoir l'impact de la vidange et le limiter par des mesures préventives appropriées.

Outre les phénomènes d'érosion, de transport et de dépôt de sédiments sous l'action de l'eau, l'entrainement des matériaux s'effectue aussi en grande partie par des éboulements, fluages des massifs de vases qui bordent le cours d'eau. L'évolution du lit de la rivière est donc finalement le résultat d'un couplage entre l'hydrodynamique, le transport de sédiments et la mécanique des vases.

Pour quantifier ces phénomènes, le code MOBILI traduit informatiquement la méthode suivante :

Le problème consiste à expliciter les caractéristiques du cours d'eau:

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TSAR est un logiciel de transport solide en rivière, à vocation industrielle.

Le code est développé sous les hypothèses suivantes :

représentation unidimensionnelle : la seule variable d'espace est l'abscisse en long. Les autres variables sont supposées homogènes sur la section droite, qui correspond à un point de calcul du modèle filaire. écoulement fluvial : le nombre de Froude est limité à 0.7 faibles pentes : le code TSAR traitera des rivi`eres de plaine dont la pente varie entre 0.0001 et 0.001. Les torrents de motagne sont exclus. matériaux non chésifs (sable ou gravier) en granulométrie étendue. Le code est dévolu à l'étude de l'évolution des fonds de rivières.

L'emprise en espace biefs traités varie de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres. L'échelle en temps va de quelques heures à quelques années.

Cette version est limitée à des systèmes fluviaux à bief unique. Les singularités (seuil, déversoir) n'y sont pas prises en compte.


III. INSTALLATION

   Nous avons eu différents contacts avec les chercheurs du LNH. Ainsi, avons nous tout d'abord appelé Stéphane Mandelkern pour les codes Lido et Tracer, Jean-Pierre Bouchard pour le code Mobili et enfin Elisabeth Ben Slama pour Tsar. En fait, Stéphane Mandelkern a fini par regroupé toutes les demandes et a fourni ce travail d'installation à Didier Rougé. Aussi, après avoir pensé à une venue de cet intervenant à l'Enseeiht, nous avons décidé de réaliser une installation à distance, faute de temps et de disponibilité.

   Lors d'une séance entière nous avons essayé d'installer TSAR à partir d'une cassette. En effet, les relations avec le LNH ont impliqué une attente avant d'opter finalement pour une installation à distance, nous avons donc voulu essayer de gagner un peu de temps par cette installation à partir d'une cassette. Nous disposions alors du code source des quatres logiciels. Il nous fallait alors les recompiler. Cependant, nous avons connu de nombreux problèmes concernant les scripts shell que nous ne comprenions pas ainsi que des chemin en dur qui pointaient vers des fichiers absent. Nous n'avons donc pas réussi à installer correctement TSAR.

   Néanmoins, ceci nous a permis de découvrir un autre moyen d'installer un code, ainsi que la notion de scripts shell à l'intérieur de codes.

   Lors de cette installation à distance, Didier Rougé suite à un malentendu s'est tout d'abord logué sur une station Silicon Graphic du cerfacs et a installé, parfois les sources, parfois pas, en compilant certaines unités (mais en version Silicon Graphic). Ce malentendu est apparu car nous avions donné les coordonnées de cette machine Silicone au cerfacs et M. Astruc, n'ayant pas connaissance de ce message, a donné les coordonnées IP et l'OS de la machine Stokes Sun à l'Enseeiht...Nous avons donc rectifié le tir et attribué un compte sur la machine stokes à Didier Rougé par l'intermédiaire du compte de M. Schmitz.

   En effet, pour installer à distance, il faut d'une part connaître soit le nom de la machine soit son numéro IP, d'autre part il faut avoir un login et un mot de passe et pour réaliser une installation rapidement exploitable, il faut encore vérifier que les machines en connexion soient de même nature ( Sun et Sun ou Silicon et Silicon ). La procédure à suivre est la suivante:


IV. CAS TESTS

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Nous avons effectué une simulation sur le cas test portant sur les fichiers de données du répertoire MOBILI/MOBILI/v2p1/Exemple, à savoir : geo1, geo2, dim, limite, sedi, reseau.

On obtient alors les profils en travers suivants qui correspondent à ceux de la note de principe de MOBILI :

Ces résultats valident donc l'installation de MOBILI. On peut aussi visualiser l'évolution de l'érosion le long de la retenue, mais nous ne l'avons pas fait car nous n'avions pas de point de comparaison dans la note de principe et les visualisations de sections en travers semblaient suffir pour valider l'installation.

Nous avons effectué une simulation sur le cas test portant sur les fichiers de données du répertoire TSAR/charriage/TEST, à savoir : ncli, ngeo, nlig, npil,nsol.

TSAR donne des résultats tout à fait acceptables par rapport à ceux obtenus par le LNH sur le cas17 (barrage aval et lit majeur). Voici les résultats obtenus sur les deux fichiers résultats nrul et nrus

On constate alors bien que sur ces deux grandeurs exemples, les résultats de notre installation sont correctes.

Reste donc à trouver le détail qui fait que ca ne marche plus


V. CONCLUSION

Cette tâche a permis :

Cependant, des difficultés persistent pour comprendre la signification de toutes les variables que l'on peut visualiser sous Rubens car d'une part ces variables sont très nombreuses, d'autre part les rapports du LNH ne sont pas toujours très clairs au niveau utilisation mais sont très détaillés au niveau conception.

Enfin, nous avons eu du mal à interpréter physiquement les résultats.

Les produits finis sont :

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