Résultats

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Dans un premier temps, nous avons créé la géométrie dans ArcGis. N'ayant pas de photos aériennes exactes (en effet, beaucoup d'arbres sont situés sur les berges et les images de Google Maps ne permettent pas d'identifier les obstacles), nous avons utilisé notre MNT à 25 mètres de résolution. 

Nous avons alors tracé les lignes de nos cinq rivières, les berges potentielles et le chemin de l'eau. Nous avons ensuite tracé les lignes de simulation. Les rivières sont donc le Sègre, l'Angoust, Estahuja, la première confluence et la seconde. Les lignes vertes représentent les stations situées le long de notre rivière. Il est important de raffiner le maillage près de la zone qui nous intéresse afin que la modélisation prenne en compte cette partie du terrain.

Voilà ce que nous obtenons:

Import de la géométrie dans HEC RAS

Au niveau des pentes, nous avons pu obtenir un document du contrat rivière, spécifiant une pente et une largeur de rivière de 4,5% et 5 à 8 mètres au niveau du Sègre à Saillagouse, de 2,3% et 6 à 10 mètres au niveau de la confluence avec l'Angoust et de 1,3% et 8 à 15 mètres vers l'enclave Espagnole.

Nous avons donc pris une pente moyenne de 4% pour l'Angoust et Estahuja ainsi qu'une largeur de rivière de 5 mètres. Nous avons utilisées les données disponibles pour les autres confluences. Les chiffres représentés donnent donc l'altitude de la station. Avant d'aboutir à cette géométrie, plusieurs autres géométries ont été testées, avec plus ou moins de succès, surtout au niveau de la zone de modélisation.

Nous avons ensuite utilisé la table suivante pour les coefficients de Manning:

                                         

Coefficients de Manning, source

Sachant que l'état des cours d'eau est qualifié de moyen à bon, nous avons choisi un coefficient de Manning de 0,030. Pour les plaines, ayant noté la présence de beaucoup d'arbres (60% de forêts), nous avons choisi un coefficient de 0,15.

L'avantage d'utiliser ArcGis est que nous n'avons pas à rentrer les largeurs du lit mineur et majeur directement sur HEC RAS (géométrie de la rivière aux différentes stations), les dimensions sont calculées directement avec les tracés, grâce au MNT.

Nous avons ensuite décidé de travailler en stationnaire. Cela est une grosse approximation, supposant que le débit des rivières est constant. Nous choisissons alors 4 événements: les débits décennaux, cinquantennaux, centennaux et millenaux pour chaque rivière (voir débits de référence).

Voici enfin le plan d'inondation que nous obtenons:

 

Plan d'inondation

Selon les débits de référence, le plan d'inondation ne varie que de quelques mètres. Dans tous les cas, nous voyons que les zones P1 et P2 sont toutes deux inondées. HEC RAS a du mal à simuler l'écoulement dans la zone de P0: nous nous trouvons près de deux confluences et le modèle 1D ne permet pas bien le simuler.

Cherchant à améliorer notre simulation, nous avons essayé de simuler notre crue sur 5 heures, en régime non stationnaire. Nous avons donc créé une crue, de type dirac, de  débits moyens égaux aux débits décennaux pour chaque rivière.

             

Nous voyons que le résultat reste similaire à ce que nous avions précédemment.

 

Critique du modèle

Comme nous pouvions nous y attendre, les trois zones sont inondables, ceci dit notre calcul reste très basique et nous n'avons pas pu améliorer certains points par manque de temps et d'expérience. Nous aurions aimé utiliser un modèle 2D surtout dans notre cas présent avec deux confluences situées proches l'une de l'autre. De plus, pour prendre en compte les effets 2D de turbulence de rivière générant des vortex pouvant influer sur les débits de crue, un modèle 2D aurait été le bienvenu. D'un autre côté, la bathymétrie du milieu était manquante sachant que la géométrie de la rivière est très importante pour créer un modèle 2D. Aussi, par manque de données de crue, nous n'avons pas été capable de faire une simulation instationnaire complète, la simulation stationnaire semblant trop surestimer l'inondation.

Les débits de crue semblant être surestimés pour Estahuja et l'Angoust, nous pouvons préférer la position P1, qui sera potentiellement moins inondable que P2.