Modélisation hydraulique de la mise en transparence du ... · PDF fileModélisation hydraulique de la mise en transparence du remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles C.Girard

Modélisation hydraulique de la mise en transparence du remblai ferroviaire entre transparence du remblai ferroviaire entre

Tarascon et Arles

C.Girard - Artélia

Introduction� Cours d’eau: Rhône� Secteur : Tarascon/Arles� Historique: 2003 brèche

dans le remblai ferroviaire� Protection à mettre en

place (Plan Rhône):

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place (Plan Rhône):• Digue de 5km à l’Ouest du

remblai – Surverse à partir d’une crue de type 2003 (MOE SYMADREM)

• 10 ouvrages de transparence du remblai à dimensionner pour Q1000 (MOE RFF)

Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions Aix-en-Provence, 14-16 juin 2013

Méthodologie pour le dimensionnement� Etudes préliminaires :

• Définition du type d’ouvrage : en charge• Caractéristiques : nombre d’ouvrages, positions et 1er

dimensionnement

• 5 ouvrages de 25 m de large avec 2 voiles

• 5 ouvrages de 20 m de

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� Etude ARTELIA d’optimisation :• Construction d’un modèle 2D de la zone d’étude (TELEMAC)• Modélisation 3D détaillée des ouvrages pour définir précisément

leur débitance (OPENFOAM)• Intégration des résultats 3D des ouvrages au modèle 2D


• 5 ouvrages de 20 m de large avec 1 voile

Le modèle Télémac 2D de la zone d’étude� Emprise :

• Limite Ouest : haut de la digue déversante. Imposition hauteurs et vitesses.

• Limite Est : Canal des Alpines puis RD35. Imposition d’un niveau issu d’un modèle + large

� Calage :• Modélisation classique des ouvrages

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• Modélisation classique des ouvrages par des lois d’orifice

• Calage sur le modèle de grande emprise du ressuyage

• Niveaux d’eau dans l’espace inter-remblai sensibles :

• Au Strickler• A la cote du canal des Alpines


Modélisation détaillée des ouvrages (1/3)� Objectif : affiner le coefficient de débitance en charge

• Ouvrage noyé par l’aval :

� Modèle 3D local des 2 types d’ouvrages :• 10 simulations par ouvrage :

• 5 niveaux amont• 2 niveaux aval imposés pour chaque niveau amont• Le débit dans l’ouvrage est calculé => on en déduit φ

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• Le débit dans l’ouvrage est calculé => on en déduit φ


Modélisation détaillée des ouvrages (2/3)� Résultats :

Ouvrage 20m Ouvrage 25m

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• φ évolue à l’inverse sur les 2 ouvrages en fonction de SL amont• φ quand Dh : si fort noyage aval dissipation - forte• Limite du modèle pour fort noyage aval => par la suite on

considère φ seulement dépendant du niveau amont


Modélisation détaillée des ouvrages (3/3)� Résultats :

Relation

7Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions Aix-en-Provence, 14-16 juin 2013


Intégration des résultats 3D au modèle TELEMAC global (1/3)

� Enjeu : représenter le fonctionnement à surface libre et en charge (issu du 3D)

� Méthodologie :• A surface libre : maillage fin de l’ouvrage dans TELEMAC



� Méthodologie (suite) :• En charge :

• On connaît le débit ouvrage en fonction de Zam et Zav

• Représentation dans Télémac par ajout d’une perte de charge supplémentaire au fonctionnement à Surface libre

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• Calage des coefficients du frottement additionnel:– Modèles locaux TELEMAC– Pour un Zam et un Zav, itérations sur le

coefficient jusqu’à trouver le bon débit dans l’ouvrage



� Résultats :




� Validation


Conclusion

� Pertinence d’une approche complémentaire 2D et 3D� Développement d’une méthodologie pour intégrer les

résultats du 3D dans le 2D� Nécessité d’approfondir les résultats 3D


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