Modélisation Hydrodynamique d'un cours d'eau

Abstract

De nos jours, l'un des problèmes considérés comme des plus alarmants est celui du risque éventuel qui peut survenir d'une crue violente et dévastatrice. En effet, les crues sont plus redoutées que souhaitées. Pour minimiser ce risque, l'analyse des submersions engendrées par une crue est le plus souvent menée pour l'établissement des cartes du risque d'inondation des surfaces situées dans les plaines d'un bassin versant en vue de préparer les plans correspondant à la protection civile. Ceci nécessite de plus en plus, pour l'aide dans la prise de décision, la mise à la disposition des acteurs de l'eau d'outils très puissant afin de prévoir les surélévations des niveaux d'eau et de prévenir les populations concernées. L'apport des nouvelles technologies (SIG¹, MNT², Visulaliseur, Mailleurs,...) sont d'une grande utilité et permettent d'apporter des réponses à de telles exigence. La description du phénomène naturel est rendue possible grâce à un modèle mathématique. Les équations du phénomène désormais appelées de Barré de Saint Venant, publiées en 1871, sont encore aujourd'hui d'une extrême importance en hydraulique fluviale et maritime, elles régissent les écoulements à surface libre en eau peu profonde. Dans ce mémoire de magister, nous avons abordé la problématique des crues, dans la vallée de la base Soummam, en procédant par plusieurs étapes. Ces étapes incluent la phase d'acquisition de données jusqu'à la visualisation des résultats en passant par la simulation numérique de l'écoulement de l'oued. Le code de numérique de simulation sélectionné FESWMS³ résout les équations de Saint Venant 2.5D en utilisant la méthode des éléments finis. Le maillage pre-process 2D et réalisé à l'aide du logiciel EMC2 couplé avec le MNT réalisé. Le problème traité par le code FESWMS est de nature 2.5D, d'où le besoin d'un maillage de surface tridimensionnellement. Le maillage de calcul est obtenu par l'exécution d'une suite d'exécutables développés à l'INRIA, un logiciel de remaillage de surface 3D YAMS et quelques sous programmes de la bibliothèque MODULEF permettent le passage d'un maillage P¹ au P². La résolution des équations de Saint Venant nous donne les limites de l'écoulement, les vitesses horizontales, et la hauteur d'eau en chaque nœud du maillage constituant le domaine physique d'écoulement.