Coordonnées curvilignes

L’écoulement sur le déversoir d’un barrage influence de manière prépondérante le niveau exact du plan d’eau amont. De même, l’écoulement sur le coursier fixe les conditions de restitution à l’aval et, de ce fait, il influence les risques d’affouillement. Il est par conséquent incontournable d’inclure méticuleusement ces organes de régulation dans les simulations effectuées en vue de l’étude des structures hydrauliques correspondantes, qu’il s’agisse du dimensionnement des bajoyers, du choix du positionnement des pivots pour des vannes ou encore de l’analyse de la structure de dissipation à l’aval.

Ainsi, d’innombrables applications pratiques requièrent une connaissance approfondie de l’écoulement au droit de déversoirs. Le modèle des eaux peu profondes nécessite néanmoins certaines extensions afin de traiter rigoureusement l’écoulement sur un lit à forte courbure dans le plan vertical.

C’est pourquoi, une technique rigoureuse et originale, inédite à plusieurs égards, a été élaborée et est mise en application au sein du modèle WOLF 2D. Elle est basée sur une nouvelle formulation très générale du modèle des écoulements en fine lame, établie grâce à une intégration entre le niveau du fond et une surface libre a priori inconnue, définis tous deux dans un plan vertical muni d’un repère curviligne ad hoc.

Schéma de principe des coordonnées curvilignes dans le plan vertical.

Application à grande échelle du modèle basé sur des coordonnées curvilignes dans le plan vertical : étude unifiée d'un déversoir, de son bassin de dissipation avec ressaut, ainsi que du réservoir amont et du bief aval.