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Modèle filaire (HU) : Différence entre versions

De Wikhydro
 
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[[Modèle (HU)|Modèle]] dans lequel le réseau ou la rivière est représenté par des tronçons unidimensionnels.
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<u>Dernière mise à jour</u> : 23/05/2024
  
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En hydrologie, on parle de modèle filaire (ou modèle unidimensionnel, ou modèle 1D) pour désigner un [[Modèle d'écoulement en réseau et en cours d'eau (HU)|modèle d'écoulement]] dans lequel le réseau ou le cours d'eau est représenté par des [[Tronçon (HU)|tronçons]] unidimensionnels, supposés homogènes en [[Pente (HU)|pente]], [[Rugosité (HU)|rugosité]] et [[Profil en travers (HU)|profils en travers]] (ou dont les caractéristiques évoluent linéairement entre deux sections types).
  
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<u>Nota</u> : Il est préférable d'utiliser le terme filaire, car, comme la direction de l'écoulement varie avec l'orientation du tronçon, le caractère unidimensionnel (souvent confondu avec unidirectionnel) n'est vrai que localement.
  
Ce mode de représentation est totalement justifié en hydrologie urbaine lorsque l'on s'intéresse à la modélisation de la propagation dans les réseaux
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==Hypothèses, intérêt et limites==
La modélisation hydraulique 1D repose sur la résolution des équations de Barré – Saint-Venant. Celle-ci est fondée sur une série d'hypothèses dont les principales sont :
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Les modèles de ce type nécessitent 3 hypothèses :
* l'écoulement est unidimensionnel (ou filaire) ;  
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* l'écoulement est lui même unidimensionnel ;  
* la répartition des vitesses est uniforme dans une section transversale donnée ;  
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* la répartition des [[Vitesse d'un écoulement (HU)|vitesses]] est uniforme dans une section transversale donnée ;  
 
* la répartition des pressions sur une verticale est hydrostatique.  
 
* la répartition des pressions sur une verticale est hydrostatique.  
  
Pour en savoir plus : [[B.26]]
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Le principal intérêt de ce type de modèle est sa simplicité, c'est pourquoi il est très largement employé pour représenter les réseaux d'assainissement (''figure 1'').
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Des adaptations sont cependant nécessaires, en particulier lorsque le flux se sépare entre plusieurs branches (par exemple à une [[Défluence (HU)|défluence]] ou à un [[Déversoir d'orage (HU)|déversoir d'orage]]), ou lorsque des ouvrages de stockage ([[Bassin de retenue (HU)|bassin de retenue]]) sont présents sur le réseau.
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Les modèles filaires sont également souvent utilisés pour représenter les crues des rivières. On atteint cependant leurs limites dans le cas des rivières larges pour lesquelles les hypothèses nécessaires sont mal vérifiées, ou encore si les zones inondées sont importantes en dehors du lit moyen de la rivière. Dans ce dernier cas ils peuvent être complétés par des [[Modèle à casier (HU)|modèles à casier]] ou par des modèles multidirectionnels (souvent appelés "modèle 2D").  Voir [[Modèle d'écoulement en réseau et en cours d'eau (HU)]].
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<u>Pour en savoir plus</u> :  
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* [[B.26 - Modélisation hydraulique|Fiche Modélisation hydraulique de Wikhydro]]
  
 
[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
 
[[Catégorie:Dictionnaire_DEHUA]]
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[[Catégorie:Généralité_modélisation_(HU)]]
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[[Catégorie:Modélisation_des_écoulements_en_réseau_et_en_rivière_(HU)]]

Version actuelle en date du 23 mai 2024 à 16:54

Traduction anglaise : Wire model

Dernière mise à jour : 23/05/2024

En hydrologie, on parle de modèle filaire (ou modèle unidimensionnel, ou modèle 1D) pour désigner un modèle d'écoulement dans lequel le réseau ou le cours d'eau est représenté par des tronçons unidimensionnels, supposés homogènes en pente, rugosité et profils en travers (ou dont les caractéristiques évoluent linéairement entre deux sections types).

Nota : Il est préférable d'utiliser le terme filaire, car, comme la direction de l'écoulement varie avec l'orientation du tronçon, le caractère unidimensionnel (souvent confondu avec unidirectionnel) n'est vrai que localement.

[modifier] Hypothèses, intérêt et limites

Les modèles de ce type nécessitent 3 hypothèses :

  • l'écoulement est lui même unidimensionnel ;
  • la répartition des vitesses est uniforme dans une section transversale donnée ;
  • la répartition des pressions sur une verticale est hydrostatique.

Le principal intérêt de ce type de modèle est sa simplicité, c'est pourquoi il est très largement employé pour représenter les réseaux d'assainissement (figure 1).


Figure 1 : Exemple de modèle filaire d'une partie du réseau du Grand Lyon.

Des adaptations sont cependant nécessaires, en particulier lorsque le flux se sépare entre plusieurs branches (par exemple à une défluence ou à un déversoir d'orage), ou lorsque des ouvrages de stockage (bassin de retenue) sont présents sur le réseau.

Les modèles filaires sont également souvent utilisés pour représenter les crues des rivières. On atteint cependant leurs limites dans le cas des rivières larges pour lesquelles les hypothèses nécessaires sont mal vérifiées, ou encore si les zones inondées sont importantes en dehors du lit moyen de la rivière. Dans ce dernier cas ils peuvent être complétés par des modèles à casier ou par des modèles multidirectionnels (souvent appelés "modèle 2D"). Voir Modèle d'écoulement en réseau et en cours d'eau (HU).

Pour en savoir plus :

Outils personnels