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Depth-integrated flow modelling taking into account bottom curvature / Dewals, B. J. in Journal of hydraulic research, Vol. 44 N°6 (2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°6 (2006) . - 785-795 p. Titre : Depth-integrated flow modelling taking into account bottom curvature Titre original : Modélisation d'un écoulement intégré en profondeur avec prise en compte de la courbure du fond Type de document : texte imprimé Auteurs : Dewals, B. J., Auteur ; Pirotton, Auteur ; Detrembleur, S., Auteur ; Archambeau, P., Auteur ; Erpicum, S., Auteur Article en page(s) : 785-795 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Shallow  water  Finite  volume  Curvilinear  coordinates  Spillway  Reservoir  Numerical  model  L'eau  peu  profonde  Volume  fini  Coordonnées  curvilignes  Déversoir  Réservoir  Modèle  numérique Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : Successfully modelling flows over a spillway and on strongly vertically curved bottoms is a challenge for any depth-integrated model. This type of computation requires the use of axes properly inclined along the mean flow direction in the vertical plane and a modelling of curvature effects. The proposed generalized model performs such computations by means of suitable curvilinear coordinates in the vertical plane, leading to a fully integrated approach. This means that the flows in the upstream reservoir, on the spillway, in the stilling basin and in the downstream river reach are all handled in a single simulation. The velocity profile is generalized in comparison with the uniform one usually assumed in the classical shallow water equations. The pressure distribution is modified as a function of the bottom curvature and is thus not purely hydrostatic. Representative test cases, as well as the application of the extended model to the design of a large hydraulic structure in Belgium, lead to satisfactory validation results. Modélisation avec succès des écoulements au-dessus d'un déversoir et sur les fonds fortement verticalement incurvés est un défi pour n'importe quel modèle intégré par profondeur. Ce type de calcul exige l'utilisation des haches correctement inclinées le long du sens d'écoulement moyen dans le plan vertical et de modeler des effets de courbure. Le modèle généralisé proposé exécute de tels calculs au moyen de coordonnées curvilignes appropriées dans le plan vertical, menant à une approche entièrement intégrée. Ceci signifie que les écoulements dans le réservoir ascendant, sur le déversoir, dans le bassin calmant et dans toute de fleuve l'extension descendant sont manipulés dans une simulation simple. Le profil de vitesse est généralisé en comparaison de l'uniforme habituellement assumé dans les équations peu profondes classiques de l'eau. La distribution de pression est modifiée en fonction de la courbure inférieure et n'est ainsi pas purement hydrostatique. Les cas d'espèce représentatifs, aussi bien que l'application du modèle prolongé à la conception d'une grande structure hydraulique en Belgique, mènent aux résultats satisfaisants de validation . DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Déversoirs En ligne : B.Dewals@ulg.ac.be [article] Depth-integrated flow modelling taking into account bottom curvature = Modélisation d'un écoulement intégré en profondeur avec prise en compte de la courbure du fond [texte imprimé] / Dewals, B. J., Auteur ; Pirotton, Auteur ; Detrembleur, S., Auteur ; Archambeau, P., Auteur ; Erpicum, S., Auteur . - 785-795 p. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 44 N°6 (2006) . - 785-795 p. Mots-clés : Shallow  water  Finite  volume  Curvilinear  coordinates  Spillway  Reservoir  Numerical  model  L'eau  peu  profonde  Volume  fini  Coordonnées  curvilignes  Déversoir  Réservoir  Modèle  numérique Index. décimale : 627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques Résumé : Successfully modelling flows over a spillway and on strongly vertically curved bottoms is a challenge for any depth-integrated model. This type of computation requires the use of axes properly inclined along the mean flow direction in the vertical plane and a modelling of curvature effects. The proposed generalized model performs such computations by means of suitable curvilinear coordinates in the vertical plane, leading to a fully integrated approach. This means that the flows in the upstream reservoir, on the spillway, in the stilling basin and in the downstream river reach are all handled in a single simulation. The velocity profile is generalized in comparison with the uniform one usually assumed in the classical shallow water equations. The pressure distribution is modified as a function of the bottom curvature and is thus not purely hydrostatic. Representative test cases, as well as the application of the extended model to the design of a large hydraulic structure in Belgium, lead to satisfactory validation results. Modélisation avec succès des écoulements au-dessus d'un déversoir et sur les fonds fortement verticalement incurvés est un défi pour n'importe quel modèle intégré par profondeur. Ce type de calcul exige l'utilisation des haches correctement inclinées le long du sens d'écoulement moyen dans le plan vertical et de modeler des effets de courbure. Le modèle généralisé proposé exécute de tels calculs au moyen de coordonnées curvilignes appropriées dans le plan vertical, menant à une approche entièrement intégrée. Ceci signifie que les écoulements dans le réservoir ascendant, sur le déversoir, dans le bassin calmant et dans toute de fleuve l'extension descendant sont manipulés dans une simulation simple. Le profil de vitesse est généralisé en comparaison de l'uniforme habituellement assumé dans les équations peu profondes classiques de l'eau. La distribution de pression est modifiée en fonction de la courbure inférieure et n'est ainsi pas purement hydrostatique. Les cas d'espèce représentatifs, aussi bien que l'application du modèle prolongé à la conception d'une grande structure hydraulique en Belgique, mènent aux résultats satisfaisants de validation . DEWEY : 627 ISSN : 0022-1686 RAMEAU : Déversoirs En ligne : B.Dewals@ulg.ac.be