Simulation numérique du transport solide par charriage via le code de calcul RUBAR20TS

Abstract

Le transport solide représente un problème majeur pour la préservation des ressources hydriques, l’aménagement des territoires et la protection des villes en Algérie. Une étude de ce phénomène permet de bien comprendre le processus physique, et facilite la lutte contre ses mauvaises conséquences. Dans notre travail, nous avons en premier lieu décrit d’une façon générale les différents mécanismes de transport solide. Nous avons étudié en second lieu l’évolution hydrosédimentaire associée à la crue d’Octobre 2008 au niveau de la ville de Ghardaïa via le code numérique Rubar20Ts. Ce dernier est un code de calculs qui permet de résoudre les équations de Saint Venant pour la phase liquide et l’équation de convection – diffusion pour la phase solide. Pour cela, nous avons structuré notre mémoire en cinq chapitres: Dans le premier chapitre sont données les différentes notions élémentaires qui régissent le phénomène de transport, à l’échelle de lit de l’oued et à l’échelle de bassin versant, et qui sert d’abord à la bonne compréhension de l’aspect physique. Ces notions seront utilisées dans le modèle mathématique, et dans le calcul des différents termes de transport solide. Dans le deuxième chapitre, est présenté l’état de l’art sur les modèles de transport solide, où nous avons décrit et classé les principaux modèles mathématiques qui traitent le transport solide. Ces modèles sont regroupés selon leur type, en modèle unidimensionnel, bidimensionnel et tridimensionnel. Dans le troisième chapitre, est présentée la zone d’étude (ville de Ghardaïa), nous avons exposé les différentes caractéristiques de la région qui influent sur le transport solide, tels que le climat, la nature et l’occupation de sol, la couverture végétale, la morphologie de la région…etc. Puis nous nous sommes concentrés sur l’étude de la crue d’Octobre 2008 qu’a connu la région. Nous avons estimé les différents paramètres essentiels pour le calcul, tel que l’apport liquide et solide. Dans le quatrième chapitre, une présentation générale des équations régissant le transport solide utilisé pour l’élaboration du modèle mathématique du phénomène est donnée. Les équations de Saint-Venant sont utilisées pour la phase liquide, et l’équation de convection diffusion pour la phase solide. En plus, nous avons exposé les différentes formules et options de calcul utilisées par le modèle. Par la suite, nous avons présenté le code de calcul Rubar20TS, en commençant par la construction du maillage, puis l’instruction des données et le paramétrage du système, jusqu’au lancement de calcul et l’exploitation des résultats. Dans le cinquième chapitre, nous avons exposé les démarches de la simulation et de la visualisation des résultats relatives à la crue d’Octobre 2008 au niveau de la ville de Ghardaïa. Le chapitre rassemble deux volets, dans le premier volet, nous avons donné les étapes de la simulation: la construction de maillage, la définition des données et le paramétrage du système, tandis que dans le deuxième volet, nous avons présenté et analysé les différents résultats de calcul fournis par Rubar20TS, comme la hauteur d’eau, le taux de sédimentation…etc. Enfin, nous terminons notre mémoire par une conclusion générale.