Dépouillements

Les prévisions opérationnelles de précipitations à Météo-France / Jean-Christophe Vincendon in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 24-29 Titre : Les prévisions opérationnelles de précipitations à Météo-France Titre original : Operational precipitation forecasting at Météo-France Type de document : texte imprimé Auteurs : Jean-Christophe Vincendon, Auteur ; Carrière, Jean-Marie, Auteur Article en page(s) : pp. 24-29 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Précipitations  (météorologie)  Météo-France Index. décimale : 551.4 Résumé : Cet article décrit très brièvement la prévision opérationnelle des précipitations à Météo-France, pour toutes les échéances allant de la prévision immédiate à la prévision à moyenne échéance reposant sur les systèmes de prévision d'ensemble. This paper is a very short presentation of operational precipitation forecasting at Météo-France at all time ranges, from nowcasting to medium-range forecasting and the use of ensemble prediction systems. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Les prévisions opérationnelles de précipitations à Météo-France = Operational precipitation forecasting at Météo-France [texte imprimé] / Jean-Christophe Vincendon, Auteur ; Carrière, Jean-Marie, Auteur . - pp. 24-29. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 24-29 Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Précipitations  (météorologie)  Météo-France Index. décimale : 551.4 Résumé : Cet article décrit très brièvement la prévision opérationnelle des précipitations à Météo-France, pour toutes les échéances allant de la prévision immédiate à la prévision à moyenne échéance reposant sur les systèmes de prévision d'ensemble. This paper is a very short presentation of operational precipitation forecasting at Météo-France at all time ranges, from nowcasting to medium-range forecasting and the use of ensemble prediction systems. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

De la pluie aux risques : courbes cumul intensité danger / Laplace, Dominique in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 30-34 Titre : De la pluie aux risques : courbes cumul intensité danger Titre original : From rain to risk : relationships between cumul - intensity - hazard Type de document : texte imprimé Auteurs : Laplace, Dominique, Auteur ; Deshons, Pascal, Auteur Article en page(s) : pp. 30-34 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Pluie  Risques  climatiques Index. décimale : 551.4 Résumé : Le retour d'expérience de la gestion d'une quarantaine d'épisodes pluvieux durant ces quinze dernières années à Marseille montre qu'en milieu urbain, la pluie peut être directement traduite en conséquences sur la ville. Une représentation simplifiée de la pluie, caractérisée par son cumul et son intensité maximale, parait suffisante pour expliquer les débits maximum observés et le nombre d'interventions nécessaires sur le terrain. Un modèle basé sur le principe du réservoir linéaire a été établi pour élaborer un abaque de transformation du cumul et de l'intensité en niveau de danger sur la ville. Sur la base de prévisions quantitatives du cumul et de l'intensité, il est alors possible de prédéterminer le niveau de danger d'une pluie qui se dirige vers la ville et ainsi de prévoir le plan de gestion adapté. From rain to risk : Relationships between cumul-intensity-hazard. Lessons learnt from fourty rain events that occurred during the last 15 years period in Marseilles demonstrate that the rain can be directly expressed in term of consequences on the city. A simplified model where the rain is characterised by its cumul and its intensity is sufficient to explain the maximum flow observed and the number of field interventions required. A model based on a linear reservoir principle has been established to transform directly both predicted cumul and intensity into severity level and allows to plan adapted management actions. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] De la pluie aux risques : courbes cumul intensité danger = From rain to risk : relationships between cumul - intensity - hazard [texte imprimé] / Laplace, Dominique, Auteur ; Deshons, Pascal, Auteur . - pp. 30-34. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 30-34 Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Pluie  Risques  climatiques Index. décimale : 551.4 Résumé : Le retour d'expérience de la gestion d'une quarantaine d'épisodes pluvieux durant ces quinze dernières années à Marseille montre qu'en milieu urbain, la pluie peut être directement traduite en conséquences sur la ville. Une représentation simplifiée de la pluie, caractérisée par son cumul et son intensité maximale, parait suffisante pour expliquer les débits maximum observés et le nombre d'interventions nécessaires sur le terrain. Un modèle basé sur le principe du réservoir linéaire a été établi pour élaborer un abaque de transformation du cumul et de l'intensité en niveau de danger sur la ville. Sur la base de prévisions quantitatives du cumul et de l'intensité, il est alors possible de prédéterminer le niveau de danger d'une pluie qui se dirige vers la ville et ainsi de prévoir le plan de gestion adapté. From rain to risk : Relationships between cumul-intensity-hazard. Lessons learnt from fourty rain events that occurred during the last 15 years period in Marseilles demonstrate that the rain can be directly expressed in term of consequences on the city. A simplified model where the rain is characterised by its cumul and its intensity is sufficient to explain the maximum flow observed and the number of field interventions required. A model based on a linear reservoir principle has been established to transform directly both predicted cumul and intensity into severity level and allows to plan adapted management actions. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Utilisation des indices d'humidité de la chaîne Safran-Isba-Modcou de Météo-France pour la vigilance et la prévision opérationnelle des crues / Arthur Marchandise in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 35-41 Titre : Utilisation des indices d'humidité de la chaîne Safran-Isba-Modcou de Météo-France pour la vigilance et la prévision opérationnelle des crues Titre original : Using the Météo-France Safran-Isba-Modcou data for operational flood warning and forecasting Type de document : texte imprimé Auteurs : Arthur Marchandise, Auteur ; Christian Viel, Auteur Article en page(s) : pp. 35-41 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Inondations  --  Prévision  Humidité  Météo-France Index. décimale : 551.4 Résumé : Cette communication a pour objet de présenter l'exploitation qui a été réalisée par le Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI) de la chaîne SAFRAN-ISBA-MODCOU de Météo-France. L'humidité de la couche racinaire d'ISBA, Hu2, s'est révélé être un bon indicateur - notamment en comparaison d'indices des pluies antérieures- pour expliquer la variabilité saisonnière de la réponse de plusieurs bassins rapides de quelques centaines de km2. Ce constat a conduit le SCHAPI à réaliser et à diffuser, de manière quotidienne, auprès du réseau de la prévision des crues des cartes qui permettent d'estimer l'humidité des sols -appréhendée par le paramètre Hu2-, en référence à une climatologie mensuelle et annuelle. Des abaques, reliant l'humidité du sol au cumul de pluie, et permettant d'estimer le niveau de vigilance prévisible, ont également été réalisés sur une dizaine de bassins français. Enfin, l'apport de Hu2 pour l'initialisation de modèles pluie-débit événementiels offre des perspectives intéressantes d'utilisation opérationnelle de ces modèles en prévision. This paper deals with the use, for operational purposes, of the SAFRAN-ISBA-MODCOU data of Météo-France by the French central hydrometeorological service for flood forecasting (SCHAPI). Good correlations -better than those carried out with an antecedent precipitation indexes- between the liquid water content of the ISBA root zone layer (Hu2) and even-based runoff coefficients were obtained on several catchments concerned by flash floods. The applications concern the production of a daily map of the Hu2 index. In order to make clearer the information, these maps refer to a monthly and annually climatology, which was established with 25 years of data. Then, abacus which connect the initial soil moisture of the basin -mean of the Hu2 index on the basin-, the rainfall amounts and the predictable flow variation were established on a dozen of French catchments. These maps and abacus allow the 22 Flood French Forecasting Services and the SCHAPI a best expertise for producing the French national warning map (www.vigicrues.ecologie.gouv.fr). Eventually the use of the Hu2 index for initializing event-based distributed rainfall-runoff modelling gave promising results. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Utilisation des indices d'humidité de la chaîne Safran-Isba-Modcou de Météo-France pour la vigilance et la prévision opérationnelle des crues = Using the Météo-France Safran-Isba-Modcou data for operational flood warning and forecasting [texte imprimé] / Arthur Marchandise, Auteur ; Christian Viel, Auteur . - pp. 35-41. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 35-41 Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Inondations  --  Prévision  Humidité  Météo-France Index. décimale : 551.4 Résumé : Cette communication a pour objet de présenter l'exploitation qui a été réalisée par le Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI) de la chaîne SAFRAN-ISBA-MODCOU de Météo-France. L'humidité de la couche racinaire d'ISBA, Hu2, s'est révélé être un bon indicateur - notamment en comparaison d'indices des pluies antérieures- pour expliquer la variabilité saisonnière de la réponse de plusieurs bassins rapides de quelques centaines de km2. Ce constat a conduit le SCHAPI à réaliser et à diffuser, de manière quotidienne, auprès du réseau de la prévision des crues des cartes qui permettent d'estimer l'humidité des sols -appréhendée par le paramètre Hu2-, en référence à une climatologie mensuelle et annuelle. Des abaques, reliant l'humidité du sol au cumul de pluie, et permettant d'estimer le niveau de vigilance prévisible, ont également été réalisés sur une dizaine de bassins français. Enfin, l'apport de Hu2 pour l'initialisation de modèles pluie-débit événementiels offre des perspectives intéressantes d'utilisation opérationnelle de ces modèles en prévision. This paper deals with the use, for operational purposes, of the SAFRAN-ISBA-MODCOU data of Météo-France by the French central hydrometeorological service for flood forecasting (SCHAPI). Good correlations -better than those carried out with an antecedent precipitation indexes- between the liquid water content of the ISBA root zone layer (Hu2) and even-based runoff coefficients were obtained on several catchments concerned by flash floods. The applications concern the production of a daily map of the Hu2 index. In order to make clearer the information, these maps refer to a monthly and annually climatology, which was established with 25 years of data. Then, abacus which connect the initial soil moisture of the basin -mean of the Hu2 index on the basin-, the rainfall amounts and the predictable flow variation were established on a dozen of French catchments. These maps and abacus allow the 22 Flood French Forecasting Services and the SCHAPI a best expertise for producing the French national warning map (www.vigicrues.ecologie.gouv.fr). Eventually the use of the Hu2 index for initializing event-based distributed rainfall-runoff modelling gave promising results. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

La prévision et l'utilisation des incertitudes en météorologie / Joly, Alain in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 42-51 Titre : La prévision et l'utilisation des incertitudes en météorologie Titre original : Forecasting and using the uncertainty of weather forecasts Type de document : texte imprimé Auteurs : Joly, Alain, Auteur ; Laurent Descamps, Auteur Article en page(s) : pp. 42-51 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Incertitude Index. décimale : 551.4 Résumé : Il s'agit d'un article de rappels de quelques idées, concepts et résultats autour de la notion de prévisibilité telle qu'elle se présente en dynamique atmosphérique. Cette revue s'étend aux conséquences d'une prévisibilité limitée. La première partie rappelle que la prévisibilité n'est pas une limite absolue, objectif lointain d'une prévision déterministe ultime. La prévisibilité se présente comme une fonction locale de la situation courante et du phénomène que l'on cherche à prévoir. Dans cette situation, il convient dans beaucoup de cas de recourir à des prévisions probabilistes. On verra que la manière de les obtenir dépend là aussi de l'échelle et de l'échéance visée. Différentes voies possibles font l'objet d'un résumé. La prévision d'ensemble apparaît comme la plus prometteuse. Dès lors que l'élaboration de prévisions probabilistes prend forme, celles-ci peuvent - et doivent - faire l'objet de validations. Nous voilà donc avec la possibilité de prévisions probabilistes vérifiant certaines propriétés. Cela est-il utile à quelque chose? L'article évoque quelques résultats classiques d'utilisation d'informations probabilistes pour prendre différents types de décisions dont les enjeux peuvent être quantifiés et reliés à des variables météorologiques. Ce cadre se distingue de celui de l'élaboration des alertes. This article recalls some ideas, concepts and results about predictability as it currently has to be faced in atmospheric dynamics. This review extends up to the consequences of a limited predictability. The first part recalls that predictability is by no way an absolute limitation that would be the long-term target of some ultimate deterministic forecast system. Rather, it is a local function of the current weather situation as well as of the phenomenon that one wants to forecast. In such circumstances, it is often better to switch to a probabilistic forecast formulation. The form they take is also depending on the forecast scale and range considered. Various possible ways of making probabilistic forecasts are summarized. The ensemble forecast technique appears as the most promising one. Once probabilistic forecast become feasible, it has to be verified and validated. Is a probabilistic forecast having some proven statistical properties of any use? Some classical results on the usage of probabilistic informations are then recalled. They can be most helpful for reaching decisions when the stakes can be quantified and related to meteorological variables. This framework is distinct from the one of meteorological alarms. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] La prévision et l'utilisation des incertitudes en météorologie = Forecasting and using the uncertainty of weather forecasts [texte imprimé] / Joly, Alain, Auteur ; Laurent Descamps, Auteur . - pp. 42-51. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 42-51 Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Incertitude Index. décimale : 551.4 Résumé : Il s'agit d'un article de rappels de quelques idées, concepts et résultats autour de la notion de prévisibilité telle qu'elle se présente en dynamique atmosphérique. Cette revue s'étend aux conséquences d'une prévisibilité limitée. La première partie rappelle que la prévisibilité n'est pas une limite absolue, objectif lointain d'une prévision déterministe ultime. La prévisibilité se présente comme une fonction locale de la situation courante et du phénomène que l'on cherche à prévoir. Dans cette situation, il convient dans beaucoup de cas de recourir à des prévisions probabilistes. On verra que la manière de les obtenir dépend là aussi de l'échelle et de l'échéance visée. Différentes voies possibles font l'objet d'un résumé. La prévision d'ensemble apparaît comme la plus prometteuse. Dès lors que l'élaboration de prévisions probabilistes prend forme, celles-ci peuvent - et doivent - faire l'objet de validations. Nous voilà donc avec la possibilité de prévisions probabilistes vérifiant certaines propriétés. Cela est-il utile à quelque chose? L'article évoque quelques résultats classiques d'utilisation d'informations probabilistes pour prendre différents types de décisions dont les enjeux peuvent être quantifiés et reliés à des variables météorologiques. Ce cadre se distingue de celui de l'élaboration des alertes. This article recalls some ideas, concepts and results about predictability as it currently has to be faced in atmospheric dynamics. This review extends up to the consequences of a limited predictability. The first part recalls that predictability is by no way an absolute limitation that would be the long-term target of some ultimate deterministic forecast system. Rather, it is a local function of the current weather situation as well as of the phenomenon that one wants to forecast. In such circumstances, it is often better to switch to a probabilistic forecast formulation. The form they take is also depending on the forecast scale and range considered. Various possible ways of making probabilistic forecasts are summarized. The ensemble forecast technique appears as the most promising one. Once probabilistic forecast become feasible, it has to be verified and validated. Is a probabilistic forecast having some proven statistical properties of any use? Some classical results on the usage of probabilistic informations are then recalled. They can be most helpful for reaching decisions when the stakes can be quantified and related to meteorological variables. This framework is distinct from the one of meteorological alarms. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Anticipation des désordres hydrologiques majeurs en hiver sous pluie peu intense en Seine-Maritime / Jean-Baptiste Richet in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 52-55 Titre : Anticipation des désordres hydrologiques majeurs en hiver sous pluie peu intense en Seine-Maritime Titre original : Anticipating main runoff related issues caused by steady winter rains in Seine-Maritime (France) Type de document : texte imprimé Auteurs : Jean-Baptiste Richet, Auteur ; François Helloco, Auteur Article en page(s) : pp. 52-55 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Pluie  Seine-Maritime Index. décimale : 551.4 Résumé : En hiver, la Seine-Maritime est soumise à des ruissellements fréquents et dommageables pour les sols, les biens, les personnes et les ressources en eau. Ils surviennent lorsque la majorité des sols cultivés a une capacité d'infiltration inférieure à 2mm/h. Dans ce contexte, ce travail avait pour but d'étudier la faisabilité d'un système d'anticipation de ces désordres hydrologiques hivernaux, basé sur la surveillance de cumuls de pluies. Pour cela, une liste exhaustive des désordres hydrologiques survenus d'octobre à avril entre 1992 et 2000 a été établie en compilant plusieurs sources d'informations de natures différentes. Au total 42 événements ont été identifiés et qualifiés. En comparant ces dates aux chroniques pluviométriques journalières disponibles sur la zone d'étude, nous avons pu montrer que le seuil de 80 mm de pluie en 10 jours à Goderville donne la meilleure détermination, tout en maintenant une bonne faisabilité opérationnelle: cette condition était remplie pour 74 % des désordres hydrologiques recensés. Pour améliorer ce score, il faut tenir compte des pluies locales et du détail des pluies directement responsables du ruissellement. L'étude des enregistrements de trois petits bassins versants a pu montrer que leurs événements hivernaux les plus importants ont en commun un cumul de pluies sur 10 jours, pluie génératrice incluse, supérieur à 70 mm, et une pluie génératrice d'au moins 15 mm. Un système d'anticipation des désordres hydrologiques hivernaux paraît donc possible. The french area named Seine-Maritime (localized between the English Channel and the river Seine) often undergoes runoff related issues, causing erosion, economic losses, casualties, and underwater quality deterioration. Many of them appear in winter, as most ploughed fields infiltrates less than 2 mm/h. This work aims to assess the feasibility of an anticipation system for main runoff related issues based on the monitoring of cumulated rainfall thresholds. For this, an exhaustive list of main runoffs has been raised for the season between October and April from 1992 to 2000, using different sources. A total of 42 events have been pointed and qualified. Comparing them to daily rainfall records available on the study's area, we have shown that the threshold of 80 mm rained within 10 days at the rain gauge in Goderville gives the best results, while feasible for an operational system. This condition rates 74 % of runoff events list. To increase this rate, we should take into account local rains and the rain directly generating the runoff. The study of records from three small watersheds has shown that their main runoffs shares over 70 mm of rain within 10 days, rain responsible for the runoff included, and a rain responsible for the runoff over 15 mm. Then, an anticipation system for main winter runoff related issues seems feasible. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Anticipation des désordres hydrologiques majeurs en hiver sous pluie peu intense en Seine-Maritime = Anticipating main runoff related issues caused by steady winter rains in Seine-Maritime (France) [texte imprimé] / Jean-Baptiste Richet, Auteur ; François Helloco, Auteur . - pp. 52-55. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 52-55 Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Pluie  Seine-Maritime Index. décimale : 551.4 Résumé : En hiver, la Seine-Maritime est soumise à des ruissellements fréquents et dommageables pour les sols, les biens, les personnes et les ressources en eau. Ils surviennent lorsque la majorité des sols cultivés a une capacité d'infiltration inférieure à 2mm/h. Dans ce contexte, ce travail avait pour but d'étudier la faisabilité d'un système d'anticipation de ces désordres hydrologiques hivernaux, basé sur la surveillance de cumuls de pluies. Pour cela, une liste exhaustive des désordres hydrologiques survenus d'octobre à avril entre 1992 et 2000 a été établie en compilant plusieurs sources d'informations de natures différentes. Au total 42 événements ont été identifiés et qualifiés. En comparant ces dates aux chroniques pluviométriques journalières disponibles sur la zone d'étude, nous avons pu montrer que le seuil de 80 mm de pluie en 10 jours à Goderville donne la meilleure détermination, tout en maintenant une bonne faisabilité opérationnelle: cette condition était remplie pour 74 % des désordres hydrologiques recensés. Pour améliorer ce score, il faut tenir compte des pluies locales et du détail des pluies directement responsables du ruissellement. L'étude des enregistrements de trois petits bassins versants a pu montrer que leurs événements hivernaux les plus importants ont en commun un cumul de pluies sur 10 jours, pluie génératrice incluse, supérieur à 70 mm, et une pluie génératrice d'au moins 15 mm. Un système d'anticipation des désordres hydrologiques hivernaux paraît donc possible. The french area named Seine-Maritime (localized between the English Channel and the river Seine) often undergoes runoff related issues, causing erosion, economic losses, casualties, and underwater quality deterioration. Many of them appear in winter, as most ploughed fields infiltrates less than 2 mm/h. This work aims to assess the feasibility of an anticipation system for main runoff related issues based on the monitoring of cumulated rainfall thresholds. For this, an exhaustive list of main runoffs has been raised for the season between October and April from 1992 to 2000, using different sources. A total of 42 events have been pointed and qualified. Comparing them to daily rainfall records available on the study's area, we have shown that the threshold of 80 mm rained within 10 days at the rain gauge in Goderville gives the best results, while feasible for an operational system. This condition rates 74 % of runoff events list. To increase this rate, we should take into account local rains and the rain directly generating the runoff. The study of records from three small watersheds has shown that their main runoffs shares over 70 mm of rain within 10 days, rain responsible for the runoff included, and a rain responsible for the runoff over 15 mm. Then, an anticipation system for main winter runoff related issues seems feasible. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Evaluation de la qualité de mesure hydrologique du radar de LYON appliquée au contexte local de la communauté urbaine (période 2001-2006) / Florent Renard in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 56-59 Titre : Evaluation de la qualité de mesure hydrologique du radar de LYON appliquée au contexte local de la communauté urbaine (période 2001-2006) Titre original : Evaluation of the hydrologic quality of the Lyon weather radar data on the local urban area (from 2001 to 2006) Type de document : texte imprimé Auteurs : Florent Renard, Auteur ; Dominique Faure, Auteur ; Jacques Comby, Auteur Article en page(s) : pp. 56-59 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrologie  --  Mesure  Radar Index. décimale : 551.4 Résumé : Le radar météorologique de Saint Nizier d'Azergues du réseau Aramis de Météo France est situé à 40 km de la communauté urbaine de Lyon où de nombreux enjeux humains, environnementaux et matériels se côtoient. Dans une optique d'utilisation opérationnelle, une évaluation fondée sur une approche par simulation puis par analyse de données réelles collectées de 2001 à 2006, a permis de mettre en évidence certains secteurs de la communauté touchés par des problèmes d'échos de sol. La comparaison surfacique puis ponctuelle de données radars (réflectivité et lames d'eau Hydram) aux valeurs du réseau dense de pluviomètres de la communauté a montré le faible écart de mesure entre ces valeurs après l'utilisation d'un coefficient d'ajustement uniforme dans l'espace des données radar, et le filtrage des pixels de moins bonne qualité. Plus précisément, l'écart moyen sur le cumul total par événement entre lames d'eau radar et valeurs pluviométriques avoisine 20 % tous épisodes pluvieux confondus, mais tombe à presque 10 % lors d'épisodes pluvieux potentiellement dommageables, exceptionnellement abondants ou de longue durée. Evaluation of the hydrologic quality of the Lyon weather radar data on the local urban area (from 2001 to 2006). The weather radar of Saint Nizier d'Azergues, part of the French Aramis network, is situated at 40 km from the Greater Lyon conurbation, where many human, environmental and materials stakes come together. For an operational use, an assessment of the data quality has been realised based on a simulation and analysis of operational radar data from 2001 to 2006. This study has identified certain sectors of the conurbation affected by problems of ground clutter. The comparison of spatial and punctual radar data (reflectivity and Hydram rain sheet) to the measures of the dense rain gauges network of the community showed a small difference between the two measurements after the correction of radar data by a spatial uniform weighting ratio, and a filtering of the lower quality pixels. Specifically, the average difference between radar data (rain sheet) and rainfall values around 20 % episodes all together, but drops to nearly 10 % during exceptionally abundant or long term time rainy episodes potentially harmful. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Evaluation de la qualité de mesure hydrologique du radar de LYON appliquée au contexte local de la communauté urbaine (période 2001-2006) = Evaluation of the hydrologic quality of the Lyon weather radar data on the local urban area (from 2001 to 2006) [texte imprimé] / Florent Renard, Auteur ; Dominique Faure, Auteur ; Jacques Comby, Auteur . - pp. 56-59. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 56-59 Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrologie  --  Mesure  Radar Index. décimale : 551.4 Résumé : Le radar météorologique de Saint Nizier d'Azergues du réseau Aramis de Météo France est situé à 40 km de la communauté urbaine de Lyon où de nombreux enjeux humains, environnementaux et matériels se côtoient. Dans une optique d'utilisation opérationnelle, une évaluation fondée sur une approche par simulation puis par analyse de données réelles collectées de 2001 à 2006, a permis de mettre en évidence certains secteurs de la communauté touchés par des problèmes d'échos de sol. La comparaison surfacique puis ponctuelle de données radars (réflectivité et lames d'eau Hydram) aux valeurs du réseau dense de pluviomètres de la communauté a montré le faible écart de mesure entre ces valeurs après l'utilisation d'un coefficient d'ajustement uniforme dans l'espace des données radar, et le filtrage des pixels de moins bonne qualité. Plus précisément, l'écart moyen sur le cumul total par événement entre lames d'eau radar et valeurs pluviométriques avoisine 20 % tous épisodes pluvieux confondus, mais tombe à presque 10 % lors d'épisodes pluvieux potentiellement dommageables, exceptionnellement abondants ou de longue durée. Evaluation of the hydrologic quality of the Lyon weather radar data on the local urban area (from 2001 to 2006). The weather radar of Saint Nizier d'Azergues, part of the French Aramis network, is situated at 40 km from the Greater Lyon conurbation, where many human, environmental and materials stakes come together. For an operational use, an assessment of the data quality has been realised based on a simulation and analysis of operational radar data from 2001 to 2006. This study has identified certain sectors of the conurbation affected by problems of ground clutter. The comparison of spatial and punctual radar data (reflectivity and Hydram rain sheet) to the measures of the dense rain gauges network of the community showed a small difference between the two measurements after the correction of radar data by a spatial uniform weighting ratio, and a filtering of the lower quality pixels. Specifically, the average difference between radar data (rain sheet) and rainfall values around 20 % episodes all together, but drops to nearly 10 % during exceptionally abundant or long term time rainy episodes potentially harmful. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

La prévision des précipitations par recherche d'analogues : état de l'art et perspectives / Aurélien Ben Daoud in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 60-65 Titre : La prévision des précipitations par recherche d'analogues : état de l'art et perspectives Titre original : Precipitation forecasting through an analog sorting technique : state of the art and further investigations Type de document : texte imprimé Auteurs : Aurélien Ben Daoud, Auteur ; Sauquet, Eric, Auteur ; Lang, Michel, Auteur Article en page(s) : pp. 60-65 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Précipitations  (météorologie)  Analogie Index. décimale : 551.4 Résumé : La prévision des précipitations par analogie, adaptée des sorties de modèles numériques de prévision, s'est améliorée ces dix dernières années et est actuellement implémentée opérationnellement dans diverses infrastructures françaises. Le premier objectif de cette étude est de dresser l'état de l'art de cette approche. L'application de cette méthode nécessite une base de données contenant les champs des variables qui permettent de caractériser les situations météorologiques passées. Etant donné qu'il existe deux archives de génération différente (réanalyses ERA-40 et NCEP/NCAR), la sensibilité de cette méthode de prévision au choix de l'archive a été étudiée. Les résultats révèlent une faible sensibilité, même si de manière générale les performances sont légèrement supérieures avec l'archive ERA-40, notamment pour les événements pluvieux extrêmes. Enfin, des perspectives d'amélioration de la méthode susceptibles d'être exploitées à court terme sont évoquées. Precipitation forecasting based on an adaptation of model outputs through an analog sorting technique has been improved for around ten years. The method runs operationally in several French institutions. First, this short paper presents the state of the art of this approach and the more recent developments. Second, a sensitivity analysis to the choice of the database from which the variables that characterise the past meteorological situations are extracted is performed. Two available archives are tested (ERA-40 and NCEP/NCAR re-analyses). The results show that despite the performances obtained with the ERA-40 database are slightly better, especially for heavy rainfall events, the sensitivity is weak. Finally, further ways for improvement that could be investigated are suggested. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] La prévision des précipitations par recherche d'analogues : état de l'art et perspectives = Precipitation forecasting through an analog sorting technique : state of the art and further investigations [texte imprimé] / Aurélien Ben Daoud, Auteur ; Sauquet, Eric, Auteur ; Lang, Michel, Auteur . - pp. 60-65. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 60-65 Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Précipitations  (météorologie)  Analogie Index. décimale : 551.4 Résumé : La prévision des précipitations par analogie, adaptée des sorties de modèles numériques de prévision, s'est améliorée ces dix dernières années et est actuellement implémentée opérationnellement dans diverses infrastructures françaises. Le premier objectif de cette étude est de dresser l'état de l'art de cette approche. L'application de cette méthode nécessite une base de données contenant les champs des variables qui permettent de caractériser les situations météorologiques passées. Etant donné qu'il existe deux archives de génération différente (réanalyses ERA-40 et NCEP/NCAR), la sensibilité de cette méthode de prévision au choix de l'archive a été étudiée. Les résultats révèlent une faible sensibilité, même si de manière générale les performances sont légèrement supérieures avec l'archive ERA-40, notamment pour les événements pluvieux extrêmes. Enfin, des perspectives d'amélioration de la méthode susceptibles d'être exploitées à court terme sont évoquées. Precipitation forecasting based on an adaptation of model outputs through an analog sorting technique has been improved for around ten years. The method runs operationally in several French institutions. First, this short paper presents the state of the art of this approach and the more recent developments. Second, a sensitivity analysis to the choice of the database from which the variables that characterise the past meteorological situations are extracted is performed. Two available archives are tested (ERA-40 and NCEP/NCAR re-analyses). The results show that despite the performances obtained with the ERA-40 database are slightly better, especially for heavy rainfall events, the sensitivity is weak. Finally, further ways for improvement that could be investigated are suggested. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

The hydrometeorological forecasting in the framework of the european project Flash / Llasat, Maria-Carmen in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 66-71 Titre : The hydrometeorological forecasting in the framework of the european project Flash Titre original : La prévision hydrométéorologique en Espagne dans le contexte du projet européen FLASH Type de document : texte imprimé Auteurs : Llasat, Maria-Carmen, Auteur ; Aitor Atencia, Auteur ; Luis Garrote, Auteur Article en page(s) : pp. 66-71 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Espagne Index. décimale : 551.4 Résumé : The principal objective of the European Project FLASH (Observations, Analysis and Modeling of Lightning Activity in Thunderstorms, for use in Short Term Forecasting of Flash Floods) is the improvement of flash flood forecasting. With this aim, the Spanish contribution is centred in the integration of radar and raingauge data, lightning data and MM5 outputs into the hydrological model RIBS (Real-time Interactive Basin Simulator). Eleven case studies which affected the coastal region of Catalonia, between 2000 and 2006, have been selected. This region is characterized by great vulnerability due to concentration of the major part of the population, tourism and agricultural activities. This contribution shows the data and methodology as well as some preliminary results obtained within the project. Le principal but du projet Européen FLASH est l'amélioration de la prévision hydrométéorologique des crues éclair (Observations, Analysis and Modeling of Lightning Activity in Thunderstorms, for use in Short Term Forecasting of Flash Floods). Avec cette objectif, la contribution espagnole est centrée sur l'intégration des données radar et pluviométriques, données sur les décharges électriques et les sorties du modèle de meso- échelle MM5, sur le modèle hydrologique RIBS (Real-time Interactive Basin Simulator). On prend comme bassins d'étude ces bassins côtiers de la Catalogne, où 11 crues on été enregistrées en 2000. Ces basins ont aussi le problème d'une très grande vulnérabilité due à la concentration de la plupart de la population de la Catalogne, ainsi qu'au tourisme et aux exploitations agricoles. Le projet n'étant encore fini, l'article montre les sources de données, la méthodologie et les résultats obtenus jusqu'au moment présent dans le cadre du projet. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] The hydrometeorological forecasting in the framework of the european project Flash = La prévision hydrométéorologique en Espagne dans le contexte du projet européen FLASH [texte imprimé] / Llasat, Maria-Carmen, Auteur ; Aitor Atencia, Auteur ; Luis Garrote, Auteur . - pp. 66-71. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 66-71 Mots-clés : Temps  (météorologie)  --  Prévision  Hydrométéorologie  Espagne Index. décimale : 551.4 Résumé : The principal objective of the European Project FLASH (Observations, Analysis and Modeling of Lightning Activity in Thunderstorms, for use in Short Term Forecasting of Flash Floods) is the improvement of flash flood forecasting. With this aim, the Spanish contribution is centred in the integration of radar and raingauge data, lightning data and MM5 outputs into the hydrological model RIBS (Real-time Interactive Basin Simulator). Eleven case studies which affected the coastal region of Catalonia, between 2000 and 2006, have been selected. This region is characterized by great vulnerability due to concentration of the major part of the population, tourism and agricultural activities. This contribution shows the data and methodology as well as some preliminary results obtained within the project. Le principal but du projet Européen FLASH est l'amélioration de la prévision hydrométéorologique des crues éclair (Observations, Analysis and Modeling of Lightning Activity in Thunderstorms, for use in Short Term Forecasting of Flash Floods). Avec cette objectif, la contribution espagnole est centrée sur l'intégration des données radar et pluviométriques, données sur les décharges électriques et les sorties du modèle de meso- échelle MM5, sur le modèle hydrologique RIBS (Real-time Interactive Basin Simulator). On prend comme bassins d'étude ces bassins côtiers de la Catalogne, où 11 crues on été enregistrées en 2000. Ces basins ont aussi le problème d'une très grande vulnérabilité due à la concentration de la plupart de la population de la Catalogne, ainsi qu'au tourisme et aux exploitations agricoles. Le projet n'étant encore fini, l'article montre les sources de données, la méthodologie et les résultats obtenus jusqu'au moment présent dans le cadre du projet. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Simulations hydrométéorologiques distribuées et prévision des coupures de routes dans le gard / Pierre-Antoine Versini in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 72-75 Titre : Simulations hydrométéorologiques distribuées et prévision des coupures de routes dans le gard Titre original : Distributed hydro-meteorological simulation for a road submersion warning system in the Gard region (France) Type de document : texte imprimé Auteurs : Pierre-Antoine Versini, Auteur ; Eric Gaume, Auteur ; Hervé Andrieu, Auteur Article en page(s) : pp. 72-75 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Routes Index. décimale : 551.4 Résumé : Est-il possible de prévoir, lors de crues importantes, quelles routes vont être submergées afin de limiter les risques de dommages matériels et humains et d'orienter les services de secours sur des itinéraires sûrs pour leurs missions d'intervention? Afin d'étudier les possibilités et les limites actuelles des modèles de prévision hydro-météorologique, un premier prototype de prévision des coupures de routes par submersion lors de crues majeures a été développé par la division Eau du LCPC pour le département du Gard. Cette recherche a fait l'objet d'une thèse de doctorat [4] et a été réalisée en collaboration avec le Cereve (Ecole Nationale des Ponts et Chaussées) dans le cadre du projet européen Floodsite (6ème PCRD [3]). Le département du Gard était particulièrement adapté pour ce premier test dans la mesure où il est fréquemment touché par des crues violentes engendrant des submersions de routes et où de nombreuses données recueillies par les services gestionnaires des routes sur ces submersions permettaient un calage et un test du prototype. Les premiers résultats très encourageants obtenus démontrent, au-delà de cette application particulière, que les modèles de prévisions hydrologiques, en particulier les modèles distribués, peuvent avoir une grande utilité pour la gestion des crises, malgré les fortes incertitudes attachées à leurs sorties. Ces possibilités sont encore largement inexploitées par les services de prévision des crues. Is it possible, during large flood events, to forecast which roads will be inundated to limit the damages and the number of victims and to identify safe routes for the rescue means? To assess the possibilities and limits of the existing hydro-meteorological forecasting tools, a road submersion warning prototype has been developed by the Laboratoire Central des Ponts et Chaussées on some test areas located in the Gard region (France). This research corresponded to a PhD thesis [4]. It has been conducted in collaboration with the Cereve (Ecole Nationale des Ponts et Chaussées) and has been part of the European research project Floodsite (6ème PCRD [3]). The Gard region is frequently affected by severe flash-floods inducing road submersions. An inventory of reported road inundations during the last 30 years has been recently made by the local road management services in some part of the Gard region. It was therefore a particularly well suited area to conduct the first calibration and validation tests of the proposed prototype. The first results obtained are promising. They demonstrate that despite the high uncertainty affecting their results, distributed hydro-meteorological models may be of great utility for flood event management. Their possibilities remain largely unexplored by the flood forecasting services. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Simulations hydrométéorologiques distribuées et prévision des coupures de routes dans le gard = Distributed hydro-meteorological simulation for a road submersion warning system in the Gard region (France) [texte imprimé] / Pierre-Antoine Versini, Auteur ; Eric Gaume, Auteur ; Hervé Andrieu, Auteur . - pp. 72-75. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 72-75 Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision  Routes Index. décimale : 551.4 Résumé : Est-il possible de prévoir, lors de crues importantes, quelles routes vont être submergées afin de limiter les risques de dommages matériels et humains et d'orienter les services de secours sur des itinéraires sûrs pour leurs missions d'intervention? Afin d'étudier les possibilités et les limites actuelles des modèles de prévision hydro-météorologique, un premier prototype de prévision des coupures de routes par submersion lors de crues majeures a été développé par la division Eau du LCPC pour le département du Gard. Cette recherche a fait l'objet d'une thèse de doctorat [4] et a été réalisée en collaboration avec le Cereve (Ecole Nationale des Ponts et Chaussées) dans le cadre du projet européen Floodsite (6ème PCRD [3]). Le département du Gard était particulièrement adapté pour ce premier test dans la mesure où il est fréquemment touché par des crues violentes engendrant des submersions de routes et où de nombreuses données recueillies par les services gestionnaires des routes sur ces submersions permettaient un calage et un test du prototype. Les premiers résultats très encourageants obtenus démontrent, au-delà de cette application particulière, que les modèles de prévisions hydrologiques, en particulier les modèles distribués, peuvent avoir une grande utilité pour la gestion des crises, malgré les fortes incertitudes attachées à leurs sorties. Ces possibilités sont encore largement inexploitées par les services de prévision des crues. Is it possible, during large flood events, to forecast which roads will be inundated to limit the damages and the number of victims and to identify safe routes for the rescue means? To assess the possibilities and limits of the existing hydro-meteorological forecasting tools, a road submersion warning prototype has been developed by the Laboratoire Central des Ponts et Chaussées on some test areas located in the Gard region (France). This research corresponded to a PhD thesis [4]. It has been conducted in collaboration with the Cereve (Ecole Nationale des Ponts et Chaussées) and has been part of the European research project Floodsite (6ème PCRD [3]). The Gard region is frequently affected by severe flash-floods inducing road submersions. An inventory of reported road inundations during the last 30 years has been recently made by the local road management services in some part of the Gard region. It was therefore a particularly well suited area to conduct the first calibration and validation tests of the proposed prototype. The first results obtained are promising. They demonstrate that despite the high uncertainty affecting their results, distributed hydro-meteorological models may be of great utility for flood event management. Their possibilities remain largely unexplored by the flood forecasting services. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

La prévision hydrométéorologique... et après ? / Nicolas Jal in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 76-78 Titre : La prévision hydrométéorologique... et après ? Titre original : Hydrometeorological forecasts... and afterwards ? Type de document : texte imprimé Auteurs : Nicolas Jal, Auteur ; Olivier Martin, Auteur ; Damien Perret, Auteur Article en page(s) : pp. 76-78 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision Index. décimale : 551.4 Résumé : Jusqu'à présent évaluation scientifique et technique de l'aléa inondation et gestion de crise en cas d'inondation étaient deux mondes totalement séparés. La mise en place d'un travail commun entre le service de prévision des crues Alpes du Nord et le Service Départemental d'Incendie et de Secours de l'Isère a permis de construire un schéma d'anticipation du risque et d'obtenir une vision réelle et chronologique des évènements susceptibles de se produire. Ce travail a débouché sur une meilleure connaissance de cette problématique par les sapeurs-pompiers. Un outil permet de définir des postures opérationnelles et une cartographie des enjeux, grâce à l'emploi d'un SIG. Il autorise désormais une planification des secours, notamment pour optimiser les temps de réponse des secours en cas d'une crue de la rivière Isère qui traverse la capitale des Alpes: Grenoble. Until now scientific and technical assessment of the flooding risk and management of crisis in the event of flood were two completely separate worlds. The installation of a common work between the service in charge of flood's forecast "Alpes du nord" and the departmental fire and rescue service of Isère permits to build a diagram of anticipation of the risk and to obtain a real and chronological vision of the events likely to occur. This work has made possible to lead to a better knowledge of these problems by the firemen. With this tool, to define operational postures and to obtain a cartography of the vulnerability are possible with the use of a geographic information system (GIS). It allows a planning of the emergency response, in particular to optimize the helps response's delay in the event of a rising of the Isère river which crosses the capital city of the French Alps : Grenoble. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] La prévision hydrométéorologique... et après ? = Hydrometeorological forecasts... and afterwards ? [texte imprimé] / Nicolas Jal, Auteur ; Olivier Martin, Auteur ; Damien Perret, Auteur . - pp. 76-78. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 76-78 Mots-clés : Hydrométéorologie  Temps  (météorologie)  --  Prévision Index. décimale : 551.4 Résumé : Jusqu'à présent évaluation scientifique et technique de l'aléa inondation et gestion de crise en cas d'inondation étaient deux mondes totalement séparés. La mise en place d'un travail commun entre le service de prévision des crues Alpes du Nord et le Service Départemental d'Incendie et de Secours de l'Isère a permis de construire un schéma d'anticipation du risque et d'obtenir une vision réelle et chronologique des évènements susceptibles de se produire. Ce travail a débouché sur une meilleure connaissance de cette problématique par les sapeurs-pompiers. Un outil permet de définir des postures opérationnelles et une cartographie des enjeux, grâce à l'emploi d'un SIG. Il autorise désormais une planification des secours, notamment pour optimiser les temps de réponse des secours en cas d'une crue de la rivière Isère qui traverse la capitale des Alpes: Grenoble. Until now scientific and technical assessment of the flooding risk and management of crisis in the event of flood were two completely separate worlds. The installation of a common work between the service in charge of flood's forecast "Alpes du nord" and the departmental fire and rescue service of Isère permits to build a diagram of anticipation of the risk and to obtain a real and chronological vision of the events likely to occur. This work has made possible to lead to a better knowledge of these problems by the firemen. With this tool, to define operational postures and to obtain a cartography of the vulnerability are possible with the use of a geographic information system (GIS). It allows a planning of the emergency response, in particular to optimize the helps response's delay in the event of a rising of the Isère river which crosses the capital city of the French Alps : Grenoble. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Visco-elastic flows at macro-, micro- and nano-scales / Luca Biferale in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 79-83 Titre : Visco-elastic flows at macro-, micro- and nano-scales Titre original : Ecoulements visco-élastiques à macro-, micro- et nano-échelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Luca Biferale, Auteur ; Guido Manzi, Auteur ; Mauro Sbragaglia, Auteur Article en page(s) : pp. 79-83 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Viscoélasticité  Nano-échelle Index. décimale : 551.4 Résumé : We demonstrate how to model non-Newtonian fluids showing a dependence of the viscosity from the local strain by means of the Lattice Boltzmann Model (LBM). We first consider rheological descriptions of visco-elastic fluids relying on an explicit parameterization of the viscosity in terms of the strain: a) Power-Law Model; b) Carreau-Yasuda Model. Those models have a number of free parameters that can be used to fit experimental data with an accuracy depending on the range of values of the strain taken into account. We show that their implementation in the LBM scheme is possible and the influence on the resulting simulation is quite relevant, arising both in bulk properties and in boundary conditions. In particular, we investigate the transport properties in micro-channels with non-Newtonian flows in presence of slip properties at the wall. It is known that partial slippage or even total slippage (free shear) may strongly influence mass throughput in micro-devices. Here we show that in presence of non-Newtonian effects, heterogeneous boundary conditions may introduce even more complex behavior in the overall micro-device response. We study the case of both shear thinning and shear thickening fluids. The tests are carried on single component, single phase fluids [1]. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Visco-elastic flows at macro-, micro- and nano-scales = Ecoulements visco-élastiques à macro-, micro- et nano-échelle [texte imprimé] / Luca Biferale, Auteur ; Guido Manzi, Auteur ; Mauro Sbragaglia, Auteur . - pp. 79-83. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 79-83 Mots-clés : Microfluidique  Viscoélasticité  Nano-échelle Index. décimale : 551.4 Résumé : We demonstrate how to model non-Newtonian fluids showing a dependence of the viscosity from the local strain by means of the Lattice Boltzmann Model (LBM). We first consider rheological descriptions of visco-elastic fluids relying on an explicit parameterization of the viscosity in terms of the strain: a) Power-Law Model; b) Carreau-Yasuda Model. Those models have a number of free parameters that can be used to fit experimental data with an accuracy depending on the range of values of the strain taken into account. We show that their implementation in the LBM scheme is possible and the influence on the resulting simulation is quite relevant, arising both in bulk properties and in boundary conditions. In particular, we investigate the transport properties in micro-channels with non-Newtonian flows in presence of slip properties at the wall. It is known that partial slippage or even total slippage (free shear) may strongly influence mass throughput in micro-devices. Here we show that in presence of non-Newtonian effects, heterogeneous boundary conditions may introduce even more complex behavior in the overall micro-device response. We study the case of both shear thinning and shear thickening fluids. The tests are carried on single component, single phase fluids [1]. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Lattice Boltzmann simulation of droplet behaviour in microfluidic devices / Haihu Liu in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 84-92 Titre : Lattice Boltzmann simulation of droplet behaviour in microfluidic devices Titre original : Simulation Lattice Boltzmann du comportement des gouttes dans les systèmes microfluidiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Haihu Liu, Auteur ; Yonghao Zhang, Auteur Article en page(s) : pp. 84-92 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Gouttes  Lattice  Boltzmann Index. décimale : 551.4 Résumé : We developed a lattice Boltzmann model to investigate the droplet dynamics in microfluidic devices. In our model, a stress-free boundary condition was proposed to conserve the total mass of flow system and improve the numerical stability for flows with low Reynolds number. The model was extensively validated by the benchmark cases including the Laplace's law, the static contact angles at solid surface, and the droplet deformation and breakup under simple shear flow. We applied our model to study the effects of the Pelcect number, the Capillary number and wettability on droplet formation. The results showed that the Peclet number has little effect on droplet size though it slightly affects the time of droplet formation. In the creeping flow regime, the Capillary number plays a dominating role in the droplet generation process. Wettability of fluids affects the position of droplet detachment, the droplet shape and size, and its impact becomes more significant when the Capillary number decreases. We also found that the hydrophobic surface generally can produce smaller droplet. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Lattice Boltzmann simulation of droplet behaviour in microfluidic devices = Simulation Lattice Boltzmann du comportement des gouttes dans les systèmes microfluidiques [texte imprimé] / Haihu Liu, Auteur ; Yonghao Zhang, Auteur . - pp. 84-92. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 84-92 Mots-clés : Microfluidique  Gouttes  Lattice  Boltzmann Index. décimale : 551.4 Résumé : We developed a lattice Boltzmann model to investigate the droplet dynamics in microfluidic devices. In our model, a stress-free boundary condition was proposed to conserve the total mass of flow system and improve the numerical stability for flows with low Reynolds number. The model was extensively validated by the benchmark cases including the Laplace's law, the static contact angles at solid surface, and the droplet deformation and breakup under simple shear flow. We applied our model to study the effects of the Pelcect number, the Capillary number and wettability on droplet formation. The results showed that the Peclet number has little effect on droplet size though it slightly affects the time of droplet formation. In the creeping flow regime, the Capillary number plays a dominating role in the droplet generation process. Wettability of fluids affects the position of droplet detachment, the droplet shape and size, and its impact becomes more significant when the Capillary number decreases. We also found that the hydrophobic surface generally can produce smaller droplet. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Transverse diffusive mixing of solutes in pressure driven microchannels: a Lattice Boltzmann study of the scaling laws / Segun Ayodele in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 93-100 Titre : Transverse diffusive mixing of solutes in pressure driven microchannels: a Lattice Boltzmann study of the scaling laws Titre original : Mélange transverse du type convection à diffusion de solutés dans les micro canaux sous pression: une étude Lattice Boltzmann des lois d'échelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Segun Ayodele, Auteur ; Fathollah Varnik, Auteur ; Dierk Raabe, Auteur Article en page(s) : pp. 93-100 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Micro-canaux  Lois  d'échelle  Lattice  Boltzmann Index. décimale : 551.4 Résumé : We study scaling laws characterizing the inter-diffusive zone of two miscible fluids flowing side by side in a Y-shape laminar micromixer using the lattice Boltzmann method. The lattice Boltzmann method solves the coupled 3D hydrodynamics and mass transfer equations and incorporates intrinsic features of 3D flows related to this problem. We observe the different power law regimes occurring at the center of the channel and close to the top/bottom wall. The extent of the inter-diffusive zone scales as square root of the axial distance at the center of the channel. At the top/bottom wall, we find an exponent 1/3 at early stages of mixing as observed in the experiments of Ismagilov and coworkers [Appl. Phys. Lett. 76,2376 (2000)]. At a larger distance from the entrance, however, the scaling exponent close to the walls changes to 1/2. For a channel with infinite aspect ratio (width/height), a criterion for this cross over can be given using the homogenization of the tracer concentration field along the shortest dimension (height) of the channel [J.-B. Salmon et al J. Appl. Phys.101, 074902 (2007)]. We analyze the effect of finite aspect ratio and volumetric flow rate on the extent of diffusive broadening. Interestingly, we find the same scaling laws regardless of the channel's aspect ratio. However, the point at which the exponent 1/3 characterizing the broadening at the top/bottom wall reverts to the normal diffusive behavior downstream varies with the aspect ratio. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Transverse diffusive mixing of solutes in pressure driven microchannels: a Lattice Boltzmann study of the scaling laws = Mélange transverse du type convection à diffusion de solutés dans les micro canaux sous pression: une étude Lattice Boltzmann des lois d'échelle [texte imprimé] / Segun Ayodele, Auteur ; Fathollah Varnik, Auteur ; Dierk Raabe, Auteur . - pp. 93-100. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 93-100 Mots-clés : Microfluidique  Micro-canaux  Lois  d'échelle  Lattice  Boltzmann Index. décimale : 551.4 Résumé : We study scaling laws characterizing the inter-diffusive zone of two miscible fluids flowing side by side in a Y-shape laminar micromixer using the lattice Boltzmann method. The lattice Boltzmann method solves the coupled 3D hydrodynamics and mass transfer equations and incorporates intrinsic features of 3D flows related to this problem. We observe the different power law regimes occurring at the center of the channel and close to the top/bottom wall. The extent of the inter-diffusive zone scales as square root of the axial distance at the center of the channel. At the top/bottom wall, we find an exponent 1/3 at early stages of mixing as observed in the experiments of Ismagilov and coworkers [Appl. Phys. Lett. 76,2376 (2000)]. At a larger distance from the entrance, however, the scaling exponent close to the walls changes to 1/2. For a channel with infinite aspect ratio (width/height), a criterion for this cross over can be given using the homogenization of the tracer concentration field along the shortest dimension (height) of the channel [J.-B. Salmon et al J. Appl. Phys.101, 074902 (2007)]. We analyze the effect of finite aspect ratio and volumetric flow rate on the extent of diffusive broadening. Interestingly, we find the same scaling laws regardless of the channel's aspect ratio. However, the point at which the exponent 1/3 characterizing the broadening at the top/bottom wall reverts to the normal diffusive behavior downstream varies with the aspect ratio. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Numerical simulation of single artificial cilium magnetic driven motion in a semi-infinite domain / Dragos Isvoranu in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 101-108 Titre : Numerical simulation of single artificial cilium magnetic driven motion in a semi-infinite domain Titre original : Simulation numérique du mouvement par induction magnétique d'un cil vibratil articifiel en domaine semi-infini Type de document : texte imprimé Auteurs : Dragos Isvoranu, Auteur ; Ioan Daniel, Auteur ; Petrisor Parvu, Auteur Article en page(s) : pp. 101-108 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Simulation  par  ordinateur  Induction  magnétique  Cil  artificiel Index. décimale : 551.4 Résumé : The current paper deals with a completely novel method of fluid manipulation technology in micro-fluidics systems, inspired by nature, namely by the mechanisms found in ciliates. More information on this subject can be found at http://www.hitech-projects.com/euprojects/artic/. In order to simulate the drag forces acting on the artificial cilium, we have developed a computer code that is based on fundamental solutions of Stokes flow in a semi-infinite domain. The actuation mechanism consists of a bi-directional rotating excitation magnetic field. Two situations have been considered: hard-magnetic material and soft-magnetic for the cilium. In the first case, it was considered that the cilium is uniformly magnetized and immersed in a uniform magnetic field of magnetic density B, such that the magnetic torque on every element of the cilium depends mainly only on the relative position between the element and the constant direction of vector B. In the second case, the magnetization induced by the magnetic field was calculated in a separate routine based on the Integral Nonlinear Equations Approach with 1D discretization of wire (cilium). Distal-end mass flows are computed for several cilium configurations resulting non-zero average mass flow rates. The outcome and originality of this paper consist on assessing magnetic actuation as a practical tool for obtaining a consistent one-directional fluid flow. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Numerical simulation of single artificial cilium magnetic driven motion in a semi-infinite domain = Simulation numérique du mouvement par induction magnétique d'un cil vibratil articifiel en domaine semi-infini [texte imprimé] / Dragos Isvoranu, Auteur ; Ioan Daniel, Auteur ; Petrisor Parvu, Auteur . - pp. 101-108. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 101-108 Mots-clés : Microfluidique  Simulation  par  ordinateur  Induction  magnétique  Cil  artificiel Index. décimale : 551.4 Résumé : The current paper deals with a completely novel method of fluid manipulation technology in micro-fluidics systems, inspired by nature, namely by the mechanisms found in ciliates. More information on this subject can be found at http://www.hitech-projects.com/euprojects/artic/. In order to simulate the drag forces acting on the artificial cilium, we have developed a computer code that is based on fundamental solutions of Stokes flow in a semi-infinite domain. The actuation mechanism consists of a bi-directional rotating excitation magnetic field. Two situations have been considered: hard-magnetic material and soft-magnetic for the cilium. In the first case, it was considered that the cilium is uniformly magnetized and immersed in a uniform magnetic field of magnetic density B, such that the magnetic torque on every element of the cilium depends mainly only on the relative position between the element and the constant direction of vector B. In the second case, the magnetization induced by the magnetic field was calculated in a separate routine based on the Integral Nonlinear Equations Approach with 1D discretization of wire (cilium). Distal-end mass flows are computed for several cilium configurations resulting non-zero average mass flow rates. The outcome and originality of this paper consist on assessing magnetic actuation as a practical tool for obtaining a consistent one-directional fluid flow. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

High gradient magnetic separation of micro-pollutant from wastewaters / Giacomo Mariani in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 109-117 Titre : High gradient magnetic separation of micro-pollutant from wastewaters Titre original : Séparation magnétique à haut gradient des micro-polluants des eaux usées Type de document : texte imprimé Auteurs : Giacomo Mariani, Auteur ; Massimo Fabbri, Auteur ; Francesco Negrini, Auteur Article en page(s) : pp. 109-117 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Séparation  magnétique  Eaux  usées  Micropolluants Index. décimale : 551.4 Résumé : Recent scientific guidelines and regulation frameworks determine the necessity of improving the effectiveness of the processes for the removal of micro-pollutant from wastewaters. This paper reports the study of a HGMS (High Gradient Magnetic Separation) process for the treatment of industrial wastewaters that considers an assisted chemical-physical pre-treatment for the removal of heavy metals through the bound with added iron-oxide particulate matter (magnetite). Reducing the dimension of iron oxide particles, thanks to the increase in the specific surface, improves the adsorbing property, while worsens the magnetic property, i.e. susceptibility. The filter is constituted by ferromagnetic stainless steel wool that, saturating in presence of an external magnetic field provides the necessary magnetic field gradient, which interacting with the magnetic dipole of the particles can overcome the drag and withhold them and the adsorbed heavy metals. Since the holes of the wool are several orders of magnitude lower than the filter length and of unknown geometry, the magnetic field and the fluid-dynamic regime has been determined in an elementary "mean" cell, using an integral model with spatially periodic conditions. The particles' trajectories have been statistically studied in order to obtain capture parameters. Experimental activities on a laboratory device have been carried out in order to test the model. Les dernières lignes directrices scientifiques et des nouveaux cadres de réglementation vont déterminer la nécessité d'améliorer l'efficacité des processus pour l'élimination des micro-polluants provenant des eaux usées. Cet article présente l'étude d'un système de séparation magnétique HGMS (High Gradient Magnetic Separation) pour le traitement des eaux usées industrielles qui considère un pré-traitement chimique et physique pour l'élimination des métaux lourds à travers le dopage des eaux avec des particules d'oxyde de fer (magnétite). La réduction de la dimension des particules d'oxyde de fer, grâce à l'augmentation de la surface spécifique, permet d'améliorer la phase d'adsorption, tandis que les propriétés magnétiques des particules sont aggravées à cause de la réduction de susceptibilité. Le filtre est constitué par de la laine d'acier inoxydable et ferromagnétique qui, saturant en présence d'un champ magnétique externe, fournit le gradient de champ magnétique nécessaire. L'interaction entre ce champ et les dipôles magnétiques des particules peut surmonter la force d'entraînement du fluide et permettre de retenir les particules magnétiques avec les métaux lourds adsorbés. Comme les trous de la laine sont de plusieurs ordres de grandeur plus petits que la longueur du filtre et de géométrie inconnue, le champ magnétique et le régime fluide-dynamique ont été déterminés dans une cellule " moyenne", en utilisant un modèle intégral avec des conditions spatialement périodiques. Les trajectoires des particules ont été statistiquement étudiées pour obtenir les paramètres de capture. Des activités expérimentales sur un appareil de laboratoire ont été effectuées afin de tester le modèle. DEWEY : 553.7 ISSN : 8-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] High gradient magnetic separation of micro-pollutant from wastewaters = Séparation magnétique à haut gradient des micro-polluants des eaux usées [texte imprimé] / Giacomo Mariani, Auteur ; Massimo Fabbri, Auteur ; Francesco Negrini, Auteur . - pp. 109-117. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 109-117 Mots-clés : Microfluidique  Séparation  magnétique  Eaux  usées  Micropolluants Index. décimale : 551.4 Résumé : Recent scientific guidelines and regulation frameworks determine the necessity of improving the effectiveness of the processes for the removal of micro-pollutant from wastewaters. This paper reports the study of a HGMS (High Gradient Magnetic Separation) process for the treatment of industrial wastewaters that considers an assisted chemical-physical pre-treatment for the removal of heavy metals through the bound with added iron-oxide particulate matter (magnetite). Reducing the dimension of iron oxide particles, thanks to the increase in the specific surface, improves the adsorbing property, while worsens the magnetic property, i.e. susceptibility. The filter is constituted by ferromagnetic stainless steel wool that, saturating in presence of an external magnetic field provides the necessary magnetic field gradient, which interacting with the magnetic dipole of the particles can overcome the drag and withhold them and the adsorbed heavy metals. Since the holes of the wool are several orders of magnitude lower than the filter length and of unknown geometry, the magnetic field and the fluid-dynamic regime has been determined in an elementary "mean" cell, using an integral model with spatially periodic conditions. The particles' trajectories have been statistically studied in order to obtain capture parameters. Experimental activities on a laboratory device have been carried out in order to test the model. Les dernières lignes directrices scientifiques et des nouveaux cadres de réglementation vont déterminer la nécessité d'améliorer l'efficacité des processus pour l'élimination des micro-polluants provenant des eaux usées. Cet article présente l'étude d'un système de séparation magnétique HGMS (High Gradient Magnetic Separation) pour le traitement des eaux usées industrielles qui considère un pré-traitement chimique et physique pour l'élimination des métaux lourds à travers le dopage des eaux avec des particules d'oxyde de fer (magnétite). La réduction de la dimension des particules d'oxyde de fer, grâce à l'augmentation de la surface spécifique, permet d'améliorer la phase d'adsorption, tandis que les propriétés magnétiques des particules sont aggravées à cause de la réduction de susceptibilité. Le filtre est constitué par de la laine d'acier inoxydable et ferromagnétique qui, saturant en présence d'un champ magnétique externe, fournit le gradient de champ magnétique nécessaire. L'interaction entre ce champ et les dipôles magnétiques des particules peut surmonter la force d'entraînement du fluide et permettre de retenir les particules magnétiques avec les métaux lourds adsorbés. Comme les trous de la laine sont de plusieurs ordres de grandeur plus petits que la longueur du filtre et de géométrie inconnue, le champ magnétique et le régime fluide-dynamique ont été déterminés dans une cellule " moyenne", en utilisant un modèle intégral avec des conditions spatialement périodiques. Les trajectoires des particules ont été statistiquement étudiées pour obtenir les paramètres de capture. Des activités expérimentales sur un appareil de laboratoire ont été effectuées afin de tester le modèle. DEWEY : 553.7 ISSN : 8-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Design and simulation of an interdigital-chaotic advection micromixer for lab-on-a-chip applications / Khashayar Khoshmanesh in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 118-124 Titre : Design and simulation of an interdigital-chaotic advection micromixer for lab-on-a-chip applications Titre original : Dessin et simulation d'un micro mélangeur à advection interdigitale cahotique pour les applications de laboratoire sur puce Type de document : texte imprimé Auteurs : Khashayar Khoshmanesh, Auteur ; Abbas Z. Kouzani, Auteur ; Saeid Nahavandi, Auteur Article en page(s) : pp. 118-124 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Micro  mélangeur  Puces  Micro-canaux Index. décimale : 551.4 Résumé : This paper presents the design and simulation of a novel passive micromixer. The micromixer consists of two inlet tanks, one mixing channel and two outlet channels. In order to maximise the mixing efficiency, the following considerations are made: (i) The inlet tanks are followed by a series of microchannels, in which the flow is split. The microchannels are arranged in an interdigital manner to maximise the contact area between the two flows. (ii) The microchannels attached to the lower inlet tank have an upward slope while those attached to the upper tank have a downward slope. The higher-density flow is fed to the lower inlet tank and gets an upward velocity before entering the mixing channel. (iii) Two triangular barriers are placed within the mixing channel to impose chaotic advection and perturb the less-mixed flow along the top and bottom surfaces of the channel. (iv) Finally, two outlet channels are incorporated to discard the less-mixed flow. Three-dimensional simulations are carried out to evaluate the performance of the micromixer. Simulations are performed in the absence and presence of the gravitational force to analyse the influence of gravity on the micromixer. Mixing efficiencies of greater than 92 % are achieved using water and a low-density biological solvent as the mixing fluids. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Design and simulation of an interdigital-chaotic advection micromixer for lab-on-a-chip applications = Dessin et simulation d'un micro mélangeur à advection interdigitale cahotique pour les applications de laboratoire sur puce [texte imprimé] / Khashayar Khoshmanesh, Auteur ; Abbas Z. Kouzani, Auteur ; Saeid Nahavandi, Auteur . - pp. 118-124. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 118-124 Mots-clés : Microfluidique  Micro  mélangeur  Puces  Micro-canaux Index. décimale : 551.4 Résumé : This paper presents the design and simulation of a novel passive micromixer. The micromixer consists of two inlet tanks, one mixing channel and two outlet channels. In order to maximise the mixing efficiency, the following considerations are made: (i) The inlet tanks are followed by a series of microchannels, in which the flow is split. The microchannels are arranged in an interdigital manner to maximise the contact area between the two flows. (ii) The microchannels attached to the lower inlet tank have an upward slope while those attached to the upper tank have a downward slope. The higher-density flow is fed to the lower inlet tank and gets an upward velocity before entering the mixing channel. (iii) Two triangular barriers are placed within the mixing channel to impose chaotic advection and perturb the less-mixed flow along the top and bottom surfaces of the channel. (iv) Finally, two outlet channels are incorporated to discard the less-mixed flow. Three-dimensional simulations are carried out to evaluate the performance of the micromixer. Simulations are performed in the absence and presence of the gravitational force to analyse the influence of gravity on the micromixer. Mixing efficiencies of greater than 92 % are achieved using water and a low-density biological solvent as the mixing fluids. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Synthesis of block copolymer vesicles in a micromixer / Waltraut Müller in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 125-128 Titre : Synthesis of block copolymer vesicles in a micromixer Titre original : Synthèse de vésicules de copolymère séquencé dans un micromixer Type de document : texte imprimé Auteurs : Waltraut Müller, Auteur ; Michael Maskos, Auteur ; Daniel Metzke, Auteur Article en page(s) : pp. 125-128 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Copolymères  Vésicules  Micromélangeur Index. décimale : 551.4 Résumé : The formation of vesicles based on the self-assembly of block copolymers in selective solvents has been studied employing a micromixer. In a comparable batch experiment, different morphologies are observed, including spheres, cylinders and vesicles. Depending on the mixing ratio of the solvents and their flow rates, the micromixer process yields spheres and vesicles of sizes and distributions comparable to the ones obtained by the batch process. The size of the micellar assemblies has been investigated by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM) and was found to be 15 - 30 nm for the spheres and 35 - 70 nm for the vesicles. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Synthesis of block copolymer vesicles in a micromixer = Synthèse de vésicules de copolymère séquencé dans un micromixer [texte imprimé] / Waltraut Müller, Auteur ; Michael Maskos, Auteur ; Daniel Metzke, Auteur . - pp. 125-128. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 125-128 Mots-clés : Microfluidique  Copolymères  Vésicules  Micromélangeur Index. décimale : 551.4 Résumé : The formation of vesicles based on the self-assembly of block copolymers in selective solvents has been studied employing a micromixer. In a comparable batch experiment, different morphologies are observed, including spheres, cylinders and vesicles. Depending on the mixing ratio of the solvents and their flow rates, the micromixer process yields spheres and vesicles of sizes and distributions comparable to the ones obtained by the batch process. The size of the micellar assemblies has been investigated by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM) and was found to be 15 - 30 nm for the spheres and 35 - 70 nm for the vesicles. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Dynamic x-ray optics with microfluidics: stabilization of gas bubbles by surface ordering and freezing / Yasutaka Iwashita in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 129-134 Titre : Dynamic x-ray optics with microfluidics: stabilization of gas bubbles by surface ordering and freezing Titre original : Optique dynamique RX avec des microfluides: stabilisation des bulles de gaz par arrangement et réfrigération de surface Type de document : texte imprimé Auteurs : Yasutaka Iwashita, Auteur ; Christian Bahr, Auteur ; Craig Priest, Auteur Article en page(s) : pp. 129-134 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Bulles  Gaz Index. décimale : 551.4 Résumé : Compound refractive lenses (CRL), which are composed of many lenses aligned along the optical axis, have been developed as refractive x-ray optics. A CRL has numerous desired properties: It is robust, easy to align and to operate, and can be used for hard x-rays. To broaden the possibilities and functions of static CRL, we propose a "dynamic CRL", which is composed of continuously renewed gas bubbles in a surrounding liquid phase flowing along a thin capillary. Due to the continuous renewal, this system is expected to have a high stability against high x-ray intensities. Furthermore, the variation of the bubble volume and bubble shape by adjusting the flow parameters allows in-situ optimization of the optical properties of the system, i.e. the focal length. Here, we study the usage of liquid crystals and n-alkanes to be used in dynamic CRL's. These liquids have a very low x-ray absorption and the liquid - gas systems can be stabilized without surfactants using the surface ordering of liquid crystals respectively the surface freezing of n-alkanes. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Dynamic x-ray optics with microfluidics: stabilization of gas bubbles by surface ordering and freezing = Optique dynamique RX avec des microfluides: stabilisation des bulles de gaz par arrangement et réfrigération de surface [texte imprimé] / Yasutaka Iwashita, Auteur ; Christian Bahr, Auteur ; Craig Priest, Auteur . - pp. 129-134. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 129-134 Mots-clés : Microfluidique  Bulles  Gaz Index. décimale : 551.4 Résumé : Compound refractive lenses (CRL), which are composed of many lenses aligned along the optical axis, have been developed as refractive x-ray optics. A CRL has numerous desired properties: It is robust, easy to align and to operate, and can be used for hard x-rays. To broaden the possibilities and functions of static CRL, we propose a "dynamic CRL", which is composed of continuously renewed gas bubbles in a surrounding liquid phase flowing along a thin capillary. Due to the continuous renewal, this system is expected to have a high stability against high x-ray intensities. Furthermore, the variation of the bubble volume and bubble shape by adjusting the flow parameters allows in-situ optimization of the optical properties of the system, i.e. the focal length. Here, we study the usage of liquid crystals and n-alkanes to be used in dynamic CRL's. These liquids have a very low x-ray absorption and the liquid - gas systems can be stabilized without surfactants using the surface ordering of liquid crystals respectively the surface freezing of n-alkanes. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Characterizing relaxation timescales and overall steady-state efficiency of continuous inflow-outflow micromixers / S. Cerbelli in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 135-142 Titre : Characterizing relaxation timescales and overall steady-state efficiency of continuous inflow-outflow micromixers Titre original : Caractérisation d'échelles de temps de relaxation et d'efficacité totale en régime permanent de micro mélangeurs à flux d'entrée-sortie continu Type de document : texte imprimé Auteurs : S. Cerbelli, Auteur ; M. Giona, Auteur ; F. Garofalo, Auteur Article en page(s) : pp. 135-142 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Micro  mélangeurs  Systèmes  entrées-sorties Index. décimale : 551.4 Résumé : Most of the efforts for developing a consistent theory of mixing have mainly considered two classes of problems, namely mixing in closed bounded flows and dispersion in infinitely extended domains. However, microfluidic devices are typically bounded inflow-outflow systems, and a tailored approach to address quantitatively their mixing properties must be considered. Based on the spectral (eigenvalue-eigenfunction) structure of the advection-diffusion operator, we develop a quantitative framework for describing both transient and steady-state mixing in open flow devices. We show that the relaxation timescale for reaching the steady state condition can be conveniently quantified by the Frobenius eigenvalue of the advection-diffusion operator associated with the assigned boundary value problem. The steady-state homogenization process along the mean streamwise direction of the mixer can instead be approached by considering the spectral properties of the linear operator that maps the inlet profile into the corresponding profile at the generic mixer cross-section. Concrete examples of physically realizable flows, ranging from a simple 2d channel flows to a three-dimensional helical flow giving rise to complex kinematic structures are thoroughly analyzed and used as benchmark test cases to illustrate the spectral characterization of mixing flow devices. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Characterizing relaxation timescales and overall steady-state efficiency of continuous inflow-outflow micromixers = Caractérisation d'échelles de temps de relaxation et d'efficacité totale en régime permanent de micro mélangeurs à flux d'entrée-sortie continu [texte imprimé] / S. Cerbelli, Auteur ; M. Giona, Auteur ; F. Garofalo, Auteur . - pp. 135-142. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 135-142 Mots-clés : Microfluidique  Micro  mélangeurs  Systèmes  entrées-sorties Index. décimale : 551.4 Résumé : Most of the efforts for developing a consistent theory of mixing have mainly considered two classes of problems, namely mixing in closed bounded flows and dispersion in infinitely extended domains. However, microfluidic devices are typically bounded inflow-outflow systems, and a tailored approach to address quantitatively their mixing properties must be considered. Based on the spectral (eigenvalue-eigenfunction) structure of the advection-diffusion operator, we develop a quantitative framework for describing both transient and steady-state mixing in open flow devices. We show that the relaxation timescale for reaching the steady state condition can be conveniently quantified by the Frobenius eigenvalue of the advection-diffusion operator associated with the assigned boundary value problem. The steady-state homogenization process along the mean streamwise direction of the mixer can instead be approached by considering the spectral properties of the linear operator that maps the inlet profile into the corresponding profile at the generic mixer cross-section. Concrete examples of physically realizable flows, ranging from a simple 2d channel flows to a three-dimensional helical flow giving rise to complex kinematic structures are thoroughly analyzed and used as benchmark test cases to illustrate the spectral characterization of mixing flow devices. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Couche limite dans le sillage d'une poche de cavitation / Jean-Yves Billard in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 143-149 Titre : Couche limite dans le sillage d'une poche de cavitation Titre original : Boundary layer development downstream of a cavitation cavity closure Type de document : texte imprimé Auteurs : Jean-Yves Billard, Auteur ; Henda Djerid, Auteur ; Christophe Sarraf, Auteur Article en page(s) : pp. 143-149 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Cavitation  Couche  limite  Sillage Index. décimale : 551.4 Résumé : Le travail présenté concerne l'étude expérimentale des modifications d'une couche limite sur un profil NACA symétrique d'épaisseur relative 15 % à Reynolds 0,5 106, en présence d'une cavité de vapeur stable se développant sur l'extrados du profil près du bord d'attaque, pour un angle d'incidence de 10o. Une comparaison systématique des grandeurs intégrales et des grandeurs moyennes a été réalisée avec et sans poche de cavitation afin de proposer des mécanismes d'interaction entre la phase dispersée et la phase liquide. Les résultats obtenus montrent que la présence de la poche contribue à un épaississement de la couche limite et à une augmentation de la vitesse en très proche paroi. On observe un effet prépondérant du gradient de pression adverse et l'on confirme que la présence de la poche, en favorisant les échanges entre la zone de sillage et la zone de proche paroi, a un effet stabilisant sur l'écoulement. The results of an experimental investigation of the turbulent boundary layer that develops on a symmetric hydrofoil at moderate Reynolds number when a stable partial cavity takes place in the vicinity of the leading edge at angle of attack of 10o, are presented. The modifications of the mean and turbulent properties introduced by the existence of the vapour phase have been compared to the same quantities in the non cavitating state. A particular focus has been put on the evolution of the logarithmic law of the velocity profile and on the modification of the global parameters The higher order moments have been studied to highlight the exchanges and transfers of turbulent quantities between the different regions of the boundary layer. The results have shown that the vapour phase modify the thickness of this zone of velocity defects and enhance the exchanges with the external layer leading to an increase of the velocity close to the wall. This particular phenomenon is related with a stabilisation of the boundary layer and delays its separation. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Couche limite dans le sillage d'une poche de cavitation = Boundary layer development downstream of a cavitation cavity closure [texte imprimé] / Jean-Yves Billard, Auteur ; Henda Djerid, Auteur ; Christophe Sarraf, Auteur . - pp. 143-149. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 143-149 Mots-clés : Cavitation  Couche  limite  Sillage Index. décimale : 551.4 Résumé : Le travail présenté concerne l'étude expérimentale des modifications d'une couche limite sur un profil NACA symétrique d'épaisseur relative 15 % à Reynolds 0,5 106, en présence d'une cavité de vapeur stable se développant sur l'extrados du profil près du bord d'attaque, pour un angle d'incidence de 10o. Une comparaison systématique des grandeurs intégrales et des grandeurs moyennes a été réalisée avec et sans poche de cavitation afin de proposer des mécanismes d'interaction entre la phase dispersée et la phase liquide. Les résultats obtenus montrent que la présence de la poche contribue à un épaississement de la couche limite et à une augmentation de la vitesse en très proche paroi. On observe un effet prépondérant du gradient de pression adverse et l'on confirme que la présence de la poche, en favorisant les échanges entre la zone de sillage et la zone de proche paroi, a un effet stabilisant sur l'écoulement. The results of an experimental investigation of the turbulent boundary layer that develops on a symmetric hydrofoil at moderate Reynolds number when a stable partial cavity takes place in the vicinity of the leading edge at angle of attack of 10o, are presented. The modifications of the mean and turbulent properties introduced by the existence of the vapour phase have been compared to the same quantities in the non cavitating state. A particular focus has been put on the evolution of the logarithmic law of the velocity profile and on the modification of the global parameters The higher order moments have been studied to highlight the exchanges and transfers of turbulent quantities between the different regions of the boundary layer. The results have shown that the vapour phase modify the thickness of this zone of velocity defects and enhance the exchanges with the external layer leading to an increase of the velocity close to the wall. This particular phenomenon is related with a stabilisation of the boundary layer and delays its separation. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

Estimation quantitative des précipitations par radar météorologique: inférence de la structure verticale des pluies, modélisation des erreurs radar-pluviomètres / Kirstetter, Pierre-Emmanuel in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 150-156 Titre : Estimation quantitative des précipitations par radar météorologique: inférence de la structure verticale des pluies, modélisation des erreurs radar-pluviomètres Titre original : Radar quantitative precipitation estimation: inference of the vertical profile of reflectivity, radar-raingauge error model Type de document : texte imprimé Auteurs : Kirstetter, Pierre-Emmanuel, Auteur ; Delrieu, Guy, Auteur ; Hervé Andrieu, Auteur Article en page(s) : pp. 150-156 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrologie  Précipitations  (météorologie)  Radar Index. décimale : 551.4 Résumé : L'amélioration des moyens d'observation des précipitations à l'échelle régionale est l'un des enjeux forts de l'Observatoire Hydrométéorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais. Les images recueillies par le radar météorologique opérationnel de Bollène du réseau ARAMIS à l'automne 2002 ont servi de support au développement d'une chaîne d'algorithmes dédiée à l'estimation quantitative des précipitations au sol. Cet article présente une synthèse de la contribution à ces traitements dans le cadre des travaux de thèse présentés au Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement en septembre 2008. Notre contribution concerne particulièrement une source d'erreur importante pour la mesure des précipitations par radar météorologique provoquée par l'hétérogénéité verticale des précipitations. Nous nous plaçons dans la continuité de la méthode à base statistique d'identification du profil vertical de réflectivité (PVR) qui caractérise cette hétérogénéité verticale proposée par Andrieu et Creutin (1995). Nous avons étendu cette méthode au cas de supports géographiques évolutifs dans le temps afin de considérer le type de précipitations (convectif, stratiforme). L'évaluation des traitements, par la caractérisation de l'incertitude de l'estimation de pluie par radar, est un aspect important du travail. Nous avons développé une technique basée sur la géostatistique pour établir une pluie de référence à partir de données pluviométriques. Nous avons également développé un modèle pour caractériser la structure statistique des erreurs ainsi que leur structure spatio-temporelle. Nous avons enfin développé une nouvelle approche d'identification du PVR à base physique. En diminuant le nombre de paramètre à déterminer et en introduisant des contraintes plus physiques, cette approche vise à améliorer la robustesse d'identification du PVR. This paper summarizes our PhD research conducted at Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement. The Cévennes-Vivarais Mediterranean Hydrometeorological Observatory is a research initiative aimed at improving the rainfall observation. A number of innovative quantitative precipitation estimation (QPE) algorithms aimed at a space-time adaptive radar data processing were developed using the dataset of the Bollène 2002 Experiment. The last involved the operational weather radar of Bollène, which is part of the ARAMIS network. Our contribution in the present thesis deals with the vertical heterogeneity of rainfall. We consider the vertical profile of reflectivity inversion method proposed by Andrieu et Creutin (1995). It is adapted to the case of time-varying geographical supports designed with preliminary rain typing. Characterizing the error structure of radar quantitative precipitation estimates is recognized as a major issue. We assess the radar QPE with respect to reference rain estimates derived from rain gauge networks. A geostatistical framework is proposed for the establishment of such reference estimates. Assuming the residual between radar and reference value to be a random variable, we describe radar error by mean of probability distributions. The model consists in an additive random error, described by a random distribution. Some elements of space-time error structure are given. A new approach to determine the vertical profile of reflectivity (VPR) is proposed. It is based on a simplified microphysics in synergy with radar observations to simulate the VPR. A physically-based model of reflectivity is coupled with the radar sampling model to describe a VPR with a reduced number of physical parameters. The new identified VPRs are thus less refined but more valid, since the microphysical model imposes a physically coherent frame which prevents the drawbacks of the statistical constraints met by the initial method to fit the VPR to the observations. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Estimation quantitative des précipitations par radar météorologique: inférence de la structure verticale des pluies, modélisation des erreurs radar-pluviomètres = Radar quantitative precipitation estimation: inference of the vertical profile of reflectivity, radar-raingauge error model [texte imprimé] / Kirstetter, Pierre-Emmanuel, Auteur ; Delrieu, Guy, Auteur ; Hervé Andrieu, Auteur . - pp. 150-156. Hydraulique Langues : Français (fre) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 150-156 Mots-clés : Hydrologie  Précipitations  (météorologie)  Radar Index. décimale : 551.4 Résumé : L'amélioration des moyens d'observation des précipitations à l'échelle régionale est l'un des enjeux forts de l'Observatoire Hydrométéorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais. Les images recueillies par le radar météorologique opérationnel de Bollène du réseau ARAMIS à l'automne 2002 ont servi de support au développement d'une chaîne d'algorithmes dédiée à l'estimation quantitative des précipitations au sol. Cet article présente une synthèse de la contribution à ces traitements dans le cadre des travaux de thèse présentés au Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement en septembre 2008. Notre contribution concerne particulièrement une source d'erreur importante pour la mesure des précipitations par radar météorologique provoquée par l'hétérogénéité verticale des précipitations. Nous nous plaçons dans la continuité de la méthode à base statistique d'identification du profil vertical de réflectivité (PVR) qui caractérise cette hétérogénéité verticale proposée par Andrieu et Creutin (1995). Nous avons étendu cette méthode au cas de supports géographiques évolutifs dans le temps afin de considérer le type de précipitations (convectif, stratiforme). L'évaluation des traitements, par la caractérisation de l'incertitude de l'estimation de pluie par radar, est un aspect important du travail. Nous avons développé une technique basée sur la géostatistique pour établir une pluie de référence à partir de données pluviométriques. Nous avons également développé un modèle pour caractériser la structure statistique des erreurs ainsi que leur structure spatio-temporelle. Nous avons enfin développé une nouvelle approche d'identification du PVR à base physique. En diminuant le nombre de paramètre à déterminer et en introduisant des contraintes plus physiques, cette approche vise à améliorer la robustesse d'identification du PVR. This paper summarizes our PhD research conducted at Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement. The Cévennes-Vivarais Mediterranean Hydrometeorological Observatory is a research initiative aimed at improving the rainfall observation. A number of innovative quantitative precipitation estimation (QPE) algorithms aimed at a space-time adaptive radar data processing were developed using the dataset of the Bollène 2002 Experiment. The last involved the operational weather radar of Bollène, which is part of the ARAMIS network. Our contribution in the present thesis deals with the vertical heterogeneity of rainfall. We consider the vertical profile of reflectivity inversion method proposed by Andrieu et Creutin (1995). It is adapted to the case of time-varying geographical supports designed with preliminary rain typing. Characterizing the error structure of radar quantitative precipitation estimates is recognized as a major issue. We assess the radar QPE with respect to reference rain estimates derived from rain gauge networks. A geostatistical framework is proposed for the establishment of such reference estimates. Assuming the residual between radar and reference value to be a random variable, we describe radar error by mean of probability distributions. The model consists in an additive random error, described by a random distribution. Some elements of space-time error structure are given. A new approach to determine the vertical profile of reflectivity (VPR) is proposed. It is based on a simplified microphysics in synergy with radar observations to simulate the VPR. A physically-based model of reflectivity is coupled with the radar sampling model to describe a VPR with a reduced number of physical parameters. The new identified VPRs are thus less refined but more valid, since the microphysical model imposes a physically coherent frame which prevents the drawbacks of the statistical constraints met by the initial method to fit the VPR to the observations. DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]

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