Logiciel utilisé

 

    Nous avons utilisé principalement un logiciel pour réaliser notre modélisation du port de Carnon. Il s'agit de Telemac 2D, à la fois pour l'étude courantologique et qualité

 

    Présentons plus en détails ce logiciel :

    TELEMAC-2D est un logiciel développé par le Laboratoire National d'Hydraulique et Environnement (LNHE) de la Direction des Recherches et Développements d'EDF.

    Il permet d'obtenir, en chaque point du maillage, la hauteur d’eau et la vitesse moyenne sur la verticale. TELEMAC-2D trouve ses applications dans de nombreux domaines, notamment en hydraulique à surface libre, domaine que nous allons ici étudier.

    Ce logiciel permet de modéliser divers phénomènes dont voici une liste non exhaustive :

 

  • Frottement sur le fond (que nous utilisons dans notre étude),

  • Influence de la force de Coriolis,

  • Influence de phénomènes météorologiques : pression atmosphérique et vent,

  • Turbulence,

  • Zones sèches dans le domaine de calcul : bancs découvrants et plaines inondables,

  •  Entraînement par le courant et diffusion d'un ou plusieurs traceurs, avec des termes de création ou de disparition,

  • Suivi de flotteurs, (utilisé pour la partie qualité de l'eau)

  • ......

 

    L'ensemble des phénomènes résolus est décrit dans le manuel utilisateur  disponible en ligne au site internet suivant : http://www.opentelemac.org/

    Ce logiciel résout les équations de Barré de Saint-Venant à deux dimensions horizontales :

 

$\frac {\partial h}{\partial t} +u.\vec{\nabla}(h)+h \vec{\nabla}.(\vec{u})=S_h$                                    continuité

$\frac {\partial u}{\partial t} +\vec{u}.\vec{\nabla}(u)=-g \frac{\partial Z}{\partial x}+S_x+\frac{1}{h}\vec{\nabla}.(h\nu_t\vec{\nabla}u)$      dynamique selon x

$\frac {\partial v}{\partial t} +\vec{u}.\vec{\nabla}(v)=-g \frac{\partial Z}{\partial y}+S_y+\frac{1}{h}\vec{\nabla}.(h\nu_t\vec{\nabla}v)$       dynamique selon y

$\frac {\partial T}{\partial t} +\vec{u}.\vec{\nabla}(T)=S_T+\frac{1}{h}\vec{\nabla}.(h\nu_t\vec{\nabla}T)$                      conservation du traceur

 

Équations de Barré de Saint-Venant

Source : manuel utilisateur Telemac 2D

Avec :

  • h (m) hauteur d’eau
  • u,v (m/s) composantes de la vitesse
  • T(g/l or °c) traceur passif
  • g (m/s2) accélération de la pesanteur
  • $\nu_t$, $\nu_T$ (m2/s) coefficients de diffusion de la vitesse et du traceur
  • Z (m) cote de la surface libre
  • t (s) temps
  • x,y (m) composantes d’espace horizontales
  • $S_h$ (m/s) source ou puits de fluide
  • $S_x$, $S_y$ (m/s2) termes source ou puits des équations dynamiques
  • $S_T$ (g/l/s) source et puits de traceur

Notons que h, u, v et T sont les inconnues.

 

 

 

♦ Architecture du logiciel

Pour effectuer un calcul de simulation, le logiciel TELEMAC-2D requiert plusieurs fichiers en entrée :

 

  • Le fichier des paramètres ‘.cas' fondamental est créé à l'aide d'un éditeur de texte. Ce fichier contient un ensemble de mots clés auxquels sont affectées des valeurs. Il fixe l'ensemble du calcul et comporte différents paragraphes tels que conditions générales, options du solveur... C'est ce fichier que l'on modifiera le plus souvent car il permet de piloter les calculs résolus.

 

  • Le fichier géométrie ‘geo' contient toutes les informations concernant le maillage mais aussi sur la bathymétrie. Il fixe donc le cadre de l'étude.

 

  • Le fichier des conditions aux limites ‘conlim' qui est créé automatiquement par le logiciel de maillage MATISSE. Ce fichier permet de fixer les conditions limites aux diverses frontières du maillage comme son nom l'indique.

 

  • Le fichier fortran ‘onde.f' par exemple. Telemac permet d'avoir recours à tous les sous-programmes de TELEMAC-2D qui peuvent être modifiés par l'utilisateur. Dans notre cas nous allons utiliser des fichiers fortran pour modéliser la marée mais aussi pour injecter des flotteurs et des traceurs dans notre écoulement.

 

    Tous ces fichiers en entrée permettent d'obtenir un fichier résultat en sortie. Ce fichier est exploitable grâce au logiciel Fudaa-Prepo avec lequel nous avons obtenu nos images et vidéos résultats.