Approches numériques et expérimentales en appui à la gestion durable des sédiments

Résumé En Fr

Modelling as a support for sustainable sediment management In a previous paper, we described a modelling system for flow and sediment transport, able to simulate efficiently both short-and long-term bed evolutions. The present paper provides more comprehensive information on (i) the space discretization of the model, (ii) the numerical handling of non-erodible areas, as well as (iii) the convergence properties of a numerical procedure dedicated to iteratively compute long-term equilibrium bed profiles. In addition, we present here the extension of the modelling system to the simulation of non-equilibrium sediment transport, by means of two complementary approaches (Eulerian and Lagrangian). The practical applicability of the later model is shown in the case of the simulation of sediment deposition occurring at the mouth of a canal into a shallow reservoir, for which reference experimental data are available. Although the location of deposits is strongly affected by a particularly complex flow field, a satisfactory agreement was found between simulated and observed global deposition patterns.

Dans une communication récente, nous décrivions un système de modélisation hydrosédimentaire capable de simuler efficacement le transport solide et les remaniements topographiques concomitants tant à court qu’à long terme. Nous fournissons ici davantage de détails concernant (i) la discrétisation spatiale du modèle, (ii) le traitement numérique de zones rigides ainsi que (iii) les propriétés de convergence du processus itératif de prédiction de profils d’équilibre. En outre, la présente communication expose la généralisation du système de modélisation au transport solide hors équilibre, sur base de deux approches complémentaires (eulérienne et lagrangienne). Les potentialités pratiques offertes par cette dernière sont illustrées dans le cadre de la simulation des dépôts à l’embouchure d’un chenal, configuration pour laquelle des données expérimentales permettent de démontrer l’adéquation entre prédictions numériques et observations en ce qui concerne la localisation des dépôts, pourtant régie par des écoulements particulièrement complexes.