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Pas d'espace et pas de temps (HU) : Différence entre versions

De Wikhydro
 
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''<u>Traduction anglaise</u> : Space step and Time step''
 
''<u>Traduction anglaise</u> : Space step and Time step''
  
<u>Dernière mise à jour</u> : 11/1/2020
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<u>Dernière mise à jour</u> : 12/04/2024
  
Distance ou temps séparant deux points ou deux instants de calcul de la valeur d’une grandeur.
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==Nécessité de la discrétisation==
  
Pour de nombreux traitements numériques, on est obligé de remplacer les grandeurs variant continûment en fonction de l'espace ou du temps (intensités de précipitations, hauteurs d'eau, débit, etc.), par des variables discrètes, représentées par des fonctions en escalier, et supposées conserver la même valeur sur des intervalles d'espace ou de temps, constants ou non, appelés pas d'espace ou pas de temps. C'est en particulier le cas pour le stockage des données hydrométriques, pour les simulations numériques de crue, etc.  
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Pour de nombreux traitements numériques, on est obligé de remplacer les grandeurs variant continûment en fonction de l'espace ou du temps (altitudes, intensités de précipitations, hauteurs d'eau précipitée, débits, etc.), par des variables discrètes supposées conserver la même valeur ou varier linéairement sur des intervalles d'espace ou de temps, constants ou non.  
  
En hydrologie urbaine, les valeurs de pas de temps peuvent prendre des valeurs inférieures à 30 secondes sur de petits bassins versants bien instrumentés. Des valeurs de l'ordre de 5 à 6 minutes sont cependant plus courantes pour des bassins versants plus étendus et pour des besoins de conception.  
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La raison de la discrétisation peut être due à la méthode d'acquisition des données (par exemple mesure de la pluie par un [[Pluviomètre (HU)|pluviomètre]] à augets), à des contraintes du stockage (par exemple pour les données hydrométriques), à l'impossibilité matérielle de représenter un système continu par un ordinateur qui ne connaît que des valeurs discrètes, etc. Elle peut également être nécessaire pour la mise en œuvre d'un modèle mathématique.
  
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==Utilisation en modélisation==
  
[[File:pas de temps.JPG|400px|center|thumb|<center>''Exemple de discrétisation d’un hydrogramme.''</center>]]
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La plupart des modèles utilisés en hydraulique et en hydrologie n'ont pas de solutions analytiques. La représentation des phénomènes nécessitent donc la mise en œuvre de méthodes numériques ([[Différences finies (méthode des) (HU)|Différences finies]], [[Eléments finis (méthode des) (HU)|Éléments finis]], [[Volumes finis (méthode des) (HU)|Volumes finis]]) qui nécessitent de discrétiser l'espace et le temps.
  
<u>Voir aussi</u> : [[Discrétisation (HU)|Discrétisation]].
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==Choix des valeurs de pas de temps et d'espace==
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Ces [[Discrétisation (HU)|discrétisations]] déterminent les valeurs de pas de temps et de pas d'espace, qui peuvent être constants ou variables. Une représentation correcte nécessite d'adapter leurs valeurs à la variabilité du phénomène étudié dans le temps et dans l'espace.
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Par exemple, en hydrologie urbaine, les valeurs de pas de temps peuvent prendre des valeurs inférieures à 30 secondes pour l'étude des crues sur de petits bassins versants bien instrumentés. Des valeurs de l'ordre de 5 à 6 minutes sont plus courantes pour des bassins versants plus étendus et pour des besoins de conception. Un pas de temps de l'ordre de l'heure suffit pour les périodes de [[Temps sec (HU)|temps sec]].
  
 
[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
 
[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
 
[[Catégorie:Généralité_modélisation_(HU)]]
 
[[Catégorie:Généralité_modélisation_(HU)]]
 
[[Catégorie:Outils_mathématiques_(HU)]]
 
[[Catégorie:Outils_mathématiques_(HU)]]

Version actuelle en date du 12 avril 2024 à 16:37

Traduction anglaise : Space step and Time step

Dernière mise à jour : 12/04/2024

[modifier] Nécessité de la discrétisation

Pour de nombreux traitements numériques, on est obligé de remplacer les grandeurs variant continûment en fonction de l'espace ou du temps (altitudes, intensités de précipitations, hauteurs d'eau précipitée, débits, etc.), par des variables discrètes supposées conserver la même valeur ou varier linéairement sur des intervalles d'espace ou de temps, constants ou non.

La raison de la discrétisation peut être due à la méthode d'acquisition des données (par exemple mesure de la pluie par un pluviomètre à augets), à des contraintes du stockage (par exemple pour les données hydrométriques), à l'impossibilité matérielle de représenter un système continu par un ordinateur qui ne connaît que des valeurs discrètes, etc. Elle peut également être nécessaire pour la mise en œuvre d'un modèle mathématique.

[modifier] Utilisation en modélisation

La plupart des modèles utilisés en hydraulique et en hydrologie n'ont pas de solutions analytiques. La représentation des phénomènes nécessitent donc la mise en œuvre de méthodes numériques (Différences finies, Éléments finis, Volumes finis) qui nécessitent de discrétiser l'espace et le temps.

[modifier] Choix des valeurs de pas de temps et d'espace

Ces discrétisations déterminent les valeurs de pas de temps et de pas d'espace, qui peuvent être constants ou variables. Une représentation correcte nécessite d'adapter leurs valeurs à la variabilité du phénomène étudié dans le temps et dans l'espace.

Par exemple, en hydrologie urbaine, les valeurs de pas de temps peuvent prendre des valeurs inférieures à 30 secondes pour l'étude des crues sur de petits bassins versants bien instrumentés. Des valeurs de l'ordre de 5 à 6 minutes sont plus courantes pour des bassins versants plus étendus et pour des besoins de conception. Un pas de temps de l'ordre de l'heure suffit pour les périodes de temps sec.

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