Le système MASCARET - Direction technique Eau, mer et fleuves
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1. interface graphique simple La saisie et la modification de toutes les donn es du mod le et des param tres de simulation de mani re manuelle ou sous forme d importation de fichiers au format ASCII g om trie lois hydrauliques maillage La visualisation et le traitement des profils en travers Le lancement direct des simulations sous Mascaret et la visualisation des r sul tats sur la base de nombreux choix de graphiques Une aide en ligne permet l utilisateur de trouver rapidement des r ponses ses questions et pour plus de d tail le manuel d utilisation contient toutes les informations relatives au syst me MASCARET BTE TEE RTE ere Le pr processeur SINUSX constitue la base du travail d ac quisition des donn es par digitali sation et correction interactive topographie et bathym trie tr 22 x EL CE PSS PE Construction du r seau hydraulique Traitement des profils en travers Les post processeurs du syst me MASCARET mt Exploitation des r sultats Outre l interface FUDAA MASCARET la visualisation des r sultats de calcul peut se faire au moyen de diff rentes applications de post traitement Gr ce leur structure ouverte les postprocesseurs peuvent tre interfac s avec des outils tels AUTOCAD ou des SIG Les r sultats peuvent tre produits directement pour le postprocesseur OPTHYCA de calcul et de repr sentation cartographique des zones inond es fo2. diff rentes fonctionnalit s Ils sont dot s de m thodes num riques particuli rement performantes en termes de robustesse ou de rapidit de calcul L objet principal d un calcul consis te d terminer les niveaux d eau et les d bits dans les diff rents affluents du r seau hydraulique Traite des coulements fluviaux Traite des coulements fluviaux en r gime permanent sur un en r gime transitoire sur un r seau ramifi uniquement r seau ramifi et maill Ces deux noyaux peuvent simuler des g om tries et des coule ments complexes lits compos s zones de stockage singulari t s de diff rents types pertes de charges locales apports de d bit ponctuels ou lin aires d versoirs lat raux barrages et ouvrages hydrauliques de types seuils vannes siphons doa ene Q ewa UN casier gt A profilen section de Y travers calcul qp rison casier casier zuin Exemple d une rivi re type Exemple de repr sentation et de son champ d inondation d un mod le hydraulique casier COURLIS et TRACER les liaison rivi re casier gt R sout les quations de Saint Afin de prendre en compte cer Venant unidimensionnelles sur taines zones inondables relati un r seau ramifi et maill en vement isol es du lit majeur r gime transitoire transcri MASCARET version 5 2 inclut tique la possibilit de r soudre un Peut traiter les propagations sur ensemble de casiers inter zone
3. Simulation num rique n m rforman valoris Un syst me performant et valoris d coulement unidimensionnels Le syst me MASCARET est d velopp selon plusieurs axes et diffus travers plusieurs partenariats Les principaux axes de d veloppement et de recherche concernent L am lioration continue de l ergonomie de la convivialit des codes et de leur performance sur des aspects num riques ou physiques La cr ation d une biblioth que de modules interop rables pour aborder les couplages multiphysiques rendus n cessai res par des tudes hydroenvironnementales de plus en plus complexes qualit d eau s dimentologie Des outils simplifi s tels que FILDO hydraulique ou MOBILI s dimentologie ont t construits partir du syst me MAS Le syst me MASCARET CARET Gr ce aux retours d exp riences au sein du Club Utilisateurs les nouveaux besoins sont r valu s annuellement permet tant une valorisation permanente du syst me de mod lisation Un syst me d assurance qualit garantit par ailleurs la vali dation et la maintenance du code et une documentation compl te associ e Exemples d applications du syst me MASCARET Onde de submersion RS a ma Simulation de la rupture du barrage de Bort les Orgues France volution temporelle du niveau d eau dans la vall e avec rupture de la cascade de barrages MASCARET a t utilis pour de nombreu ses tudes d onde de s
4. casiers Etiage Les domaines d application MASCARET a t utilis avec des mod les casiers Mod lisation du Vieux Rhin entre Kembs et Breisach en pour la propagation de crue sur l Adour 40 casiers et le p riode de basses eaux 30 m3 s pour l tude des pro vieux Rhin 2 casiers bl matiques de remont e du saumon dans le Vieux Rhin Le syst me MASCARET regroupe l ensemble des codes de calcul i CHE R sultats produits par OPTHYCA E Il permet de couvrir un large champ d tudes Propagation de crues et mod lisation des champs lat raux d inon dation Onde de submersion r sultant de rupture de barrages R gulation des rivi res am nag es coulement dans les torrents Intumescences clus es mise en eau de canal Transport de s diments Qualit de l eau temp rature traceurs passifs La Durance n Tr anma kri harapa de Care Maine khi Meg L Adour R D ROD r E F CI ISF S EDF aaral EC COR ES CR Quad vote merde secara Le Comm R amp D Ao t 2004 Les moyens de production Mod liser pour comprendre 6 quai Watier 78401 CHATOU CEDEX FRANCE www rd edf fr La mod lisation hydraulique dans le syst me MASCARET Le syst me MASCARET est compos de trois noyaux de base de calcul hydrodynamique filaire auxquels on peut coupler le code CASIER qui permettent de mod liser les ph nom nes hydrauliques sous diff rentes conditions et avec
5. ge et se red pose plus en aval en jaune Vidange de la retenue de Grangent TRACER simule l volution d un ou plusieurs traceurs passifs ventuellement coupl s dans une rivi re ou un r seau de rivi res et offre ainsi une structure permettant la programmation de mod les de qualit d eau TRACER est coupl avec le noyau hydraulique fluvial permanent ou non permanent et permet d obtenir les volutions temporelles et spatiales des concentrations en traceur s dans le r seau Une biblioth que de mod les de qualit d eau est int gr e l outil Elle contient cinq mod les de qualit d eau O2 mod le simplifi d oxyg ne dissous BIOMASS mod le de biomasse phytoplanctonique EUTRO mod le d oxyg nation et d eutrophisation MICROPOL mod le d volution de micropolluants de type m taux lourds ou radio l ments avec prise en compte de leur interaction avec les mati res en suspension THERMIC mod le d volution de la temp rature de l eau sous l influence des flux atmosph riques Application de THERMIC Calcul de la temp rature naturelle en Loire La Loire Une interface conviviale FUDAA MASCARET Afin d assurer une mise en uvre rapide et efficace l interface FUDAA MASCARET guide l utilisateur pour la construction et l exploitation du mod le hydraulique FUDAA MASCARET permet La construction du r seau hydraulique et du syst me de casiers au moyen d une
6. rmat de sortie ASCII je LOU D CE D LU LT o F TE Excel permet la relecture des fichiers de r sultats et propose un large ventail de graphes pour les principales variables cal cul es d bit et vitesse lit mineur ou majeur cote de la surface libre nombre de Froude Sc nario de crue comparaison des cotes maximales atteintes dans l Adour Mod le casier Mod le iit compos 6000 4000 14000 24000 34000 44000 54000 64000 abscisse m Le postprocesseur RUBENS du LNHE permet la visualisation des r sultats sur la base de nombreux choix de graphiques format de sortie binaire DR ee ia as r pare poia iial P reme N nn ETF EL mir 15 PRES sr EERE sie
7. s s ches connect s et reli s la rivi re Les zones de confluence sont par diff rentes lois d change trait es par un mod le 2D local Le code permet de simuler dif Calcul avec sch ma explicite ou f rents types de liaisons contri implicite en temps buant au remplissage des Son champ d application casiers digue seuil chenal comprend tous les coulements siphon orifice vanne clapet pr sentant des passages en torrentiel onde de submersion vidange de retenues mise en eau d un canal La Loire modules compl mentaires Un ensemble de modules compl mentaires permettent de repr senter les ph nom nes li s au transport de s diments COURLIS et la qualit de l eau TRACER Ces modules utilisent les noyaux de base de MASCARET comme noyau de calcul hydraulique Le code COURLIS utilise MASCARET pour traiter les probl mes de s diments coh sifs Il simule l volution des fonds li e au d p t ou l rosion des s diments et le flux de mati res en suspension qu ils induisent L hydraulique est recalcul e sur des nouveaux fonds chaque pas de calcul couplage r troactif avec le noyau de calcul non permanent fluvial ou transcritique s Il tudie en particulier l impact s dimentaire des vidanges de retenue ou de chasse en p riode de crue Evolution des fonds lors de la vidange de la retenue de Grangent le d p t initial de s di ment orange est rod lors de la vidan
8. ubmersion il permet la prise en compte des zones s ches avant l arriv e du front d onde et les ruptures pro gressive ou instantan e des barrages secondaires Depuis plus de vingt ans les codes de calcul LIDO et MASCARET b n ficient de tout le savoir faire du Laboratoire National d Hydraulique et Environnement LNHE d EDF et du Centre d Etudes Techniques Maritimes et Fluviales du Minist re de l quipement dans le domaine de la simulation unidimensionnelle des coulements surface libre Ces deux codes restructur s et traduits en fortran 90 ont fusionn au sein du syst me de mod lisation MASCARET afin de pr senter un large ventail de possibilit s de mod lisation en r seaux ramifi s ou maill s pour des coulements aussi bien fluviaux que transcritiques en r gime perma nent ou non permanent Outre de nombreux outils de pr traitement des donn es et de posttraitement des r sultats MASCARET dispose d une interface performante et conviviale de mod lisation des r seaux hydrau liques Barrage de Bort les Orgues Propagation de crue Exemple de mod lisation des zones inondables de l Adour maritime avec lit compos lit majeur int gr dans unidimensionnels surface libre du LNHE Sur la base des quations de Saint Venant diff rents modules simulent des ph nom nes divers sur de vastes domaines et pour des g om tries r elles vari es 1 a LI Li les profils et
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