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Ajouter le résultat dans votre panierFluid structure interaction for hydraulic problems / Mhamed Souli in La Houille blanche, N° 6 (Décembre 2011)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 5-10
Titre : Fluid structure interaction for hydraulic problems Titre original : Interaction fluide structure pour les problèmes d’hydraulique Type de document : texte imprimé Auteurs : Mhamed Souli, Auteur ; Nicolas Aquelet, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 5-10 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Interaction fluide structure Pression implicite Index. décimale : 551.4 Résumé : Fluid Structure interaction plays an important role in engineering applications. Physical phenomena such as flow induced vibration in nuclear industry, fuel sloshing tank in automotive industry or rotor stator interaction in turbo machinery, can lead to structure deformation and sometimes to failure.
In order to solve fluid structure interaction problems, the majority of numerical tests consists in using two different codes to separately solve pressure of the fluid and structural displacements. In this paper, a unique code with an ALE formulation approach is used to implicitly calculate the pressure of an incompressible fluid applied to the structure. The development of the ALE method as well as the coupling in a computational structural dynamic code, allows to solve more large industrial problems related to fluid structure coupling.
L’interaction fluide structure joue un rôle très important dans la résolution de problèmes provenant des industries automobile, nucléaire ou aéronautique. Comme exemple, on peut citer les problèmes de ballottement dans les réservoirs de stockage, les applications en turbo-machines, ainsi que les vibrations de tubes soumis aux écoulements turbulents dans les générateurs de vapeurs. Dans ces applications, on peut rencontrer des phénomènes de rupture ou de fatigue des structures.
La résolution des problèmes d’interaction fluide structure nécessite un solveur fluide et un solveur solide, ainsi que le développement de la formulation Arbitraire Lagrange Euler dans le solveur fluide. Dans ce papier, on présente un solveur semi implicite des équations de Navier Stokes, développé dans un code de calcul de structures, ainsi que le couplage avec la structure. Ce développement permet la résolution des problèmes d’interaction fluide structure.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Fluid structure interaction for hydraulic problems = Interaction fluide structure pour les problèmes d’hydraulique [texte imprimé] / Mhamed Souli, Auteur ; Nicolas Aquelet, Auteur . - 2012 . - pp. 5-10.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 5-10
Mots-clés : Interaction fluide structure Pression implicite Index. décimale : 551.4 Résumé : Fluid Structure interaction plays an important role in engineering applications. Physical phenomena such as flow induced vibration in nuclear industry, fuel sloshing tank in automotive industry or rotor stator interaction in turbo machinery, can lead to structure deformation and sometimes to failure.
In order to solve fluid structure interaction problems, the majority of numerical tests consists in using two different codes to separately solve pressure of the fluid and structural displacements. In this paper, a unique code with an ALE formulation approach is used to implicitly calculate the pressure of an incompressible fluid applied to the structure. The development of the ALE method as well as the coupling in a computational structural dynamic code, allows to solve more large industrial problems related to fluid structure coupling.
L’interaction fluide structure joue un rôle très important dans la résolution de problèmes provenant des industries automobile, nucléaire ou aéronautique. Comme exemple, on peut citer les problèmes de ballottement dans les réservoirs de stockage, les applications en turbo-machines, ainsi que les vibrations de tubes soumis aux écoulements turbulents dans les générateurs de vapeurs. Dans ces applications, on peut rencontrer des phénomènes de rupture ou de fatigue des structures.
La résolution des problèmes d’interaction fluide structure nécessite un solveur fluide et un solveur solide, ainsi que le développement de la formulation Arbitraire Lagrange Euler dans le solveur fluide. Dans ce papier, on présente un solveur semi implicite des équations de Navier Stokes, développé dans un code de calcul de structures, ainsi que le couplage avec la structure. Ce développement permet la résolution des problèmes d’interaction fluide structure.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 11-16
Titre : Implementation of a multi criteria analysis for the definition of environmental flow from hydroelectric diversions within an IWRM (integrated water resources management) framework Titre original : Mise en œuvre d’une analyse multicritère pour la définition d’un débit réservé résultant d’une dérivation à l’usage de l’hydro-électricité dans le cadre d’une gestion intégrée des ressources en eau (GIRE) Type de document : texte imprimé Auteurs : Pierpaolo Girardi, Auteur ; Garofalo, Elisabetta, Auteur ; Paola Cristina Brambilla, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 11-16 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Analyse multicritères Débit réservé Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE) Index. décimale : 551.4 Résumé : The requirement of the European Water Framework Directive (WFD) of maintaining the hydraulic and ecological continuity of rivers in Italy has been partially implemented by the entry into force of the norms which impose the release of the minimum instream flow at any surface water diversion. The flow to be released is defined according to the rule established locally by the Regional Authority on the basis of what is suggested by the River Basin Authority. This is a command and control approach but, according to WFD, the decisional process should be shared with all the stakeholders, involving them since the very beginning. To this end, the use of Multi Criteria Analysis (MCA) seems to be a suitable approach. In this paper we present a case study regarding the application of the proposed approach to a large scale ad hoc experimentation, carried out in Valle d’Aosta, one of the most important regions in Italy for hydroelectric production. In order to be able to compare different water management policies and different points of view, we proposed the use of multi-criteria analysis (MCA), which allows considering objectives that are in contrast with each other and that are measured with their own metric scale (either quantitative or qualitative). MCA provides a methodology for comparing and ranking different outcomes ; moreover its use forces the involvement of main stakeholders from the beginning and allows a transparent and shared process for decision making. The stakeholders involvement from the very beginning of the process, through a Steering Committee and a Technical Board, can be considered a basic step for the implementation of WFD principles into practice.
L’entrée en vigueur en Italie de normes imposant de délivrer un débit réservé à l’aval de tout aménagement hydraulique de dérivation a permis de remplir partiellement les objectifs de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE), concernant la continuité hydraulique et écologique des cours d’eau. La quantité d’eau à relâcher est fixée par les autorités régionales sur la base des indications fournies par l’autorité du bassin du cours d’eau. Toutefois, cette approche reste directive et ne suit pas les recommandations du DCE en la matière qui suggèrent que toutes les parties intéressées prennent part au processus décisionnel dès sa mise en œuvre. Dans cette optique, l’analyse multicritères (MCA) apparaît comme une technique particulièrement appropriée. Cet article présente un cas d’étude d’application de cette méthode concernant une expérience conduite sur une vaste échelle en Val d’Aoste, une des principales régions italiennes pour la production hydroélectrique. Le recours à la MCA permet de tenir compte d’objectifs en contraste et/ou qui utilisent des échelles d’évaluation propres, rendant ainsi possible la confrontation de points de vues et politiques de gestion de l’eau différents : la MCA offre donc une méthode de comparaison et de classification des résultats. De plus, son utilisation requiert la coparticipation des principales parties intéressées dès sa mise en place, afin de rendre le processus de prise de décision transparent et partagé. Cette coparticipation des parties, obtenue à travers la constitution d’un comité de direction et d’une commission technique, est considérée comme une étape de base pour la mise en œuvre des recommandations de la DCE.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Implementation of a multi criteria analysis for the definition of environmental flow from hydroelectric diversions within an IWRM (integrated water resources management) framework = Mise en œuvre d’une analyse multicritère pour la définition d’un débit réservé résultant d’une dérivation à l’usage de l’hydro-électricité dans le cadre d’une gestion intégrée des ressources en eau (GIRE) [texte imprimé] / Pierpaolo Girardi, Auteur ; Garofalo, Elisabetta, Auteur ; Paola Cristina Brambilla, Auteur . - 2012 . - pp. 11-16.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 11-16
Mots-clés : Analyse multicritères Débit réservé Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE) Index. décimale : 551.4 Résumé : The requirement of the European Water Framework Directive (WFD) of maintaining the hydraulic and ecological continuity of rivers in Italy has been partially implemented by the entry into force of the norms which impose the release of the minimum instream flow at any surface water diversion. The flow to be released is defined according to the rule established locally by the Regional Authority on the basis of what is suggested by the River Basin Authority. This is a command and control approach but, according to WFD, the decisional process should be shared with all the stakeholders, involving them since the very beginning. To this end, the use of Multi Criteria Analysis (MCA) seems to be a suitable approach. In this paper we present a case study regarding the application of the proposed approach to a large scale ad hoc experimentation, carried out in Valle d’Aosta, one of the most important regions in Italy for hydroelectric production. In order to be able to compare different water management policies and different points of view, we proposed the use of multi-criteria analysis (MCA), which allows considering objectives that are in contrast with each other and that are measured with their own metric scale (either quantitative or qualitative). MCA provides a methodology for comparing and ranking different outcomes ; moreover its use forces the involvement of main stakeholders from the beginning and allows a transparent and shared process for decision making. The stakeholders involvement from the very beginning of the process, through a Steering Committee and a Technical Board, can be considered a basic step for the implementation of WFD principles into practice.
L’entrée en vigueur en Italie de normes imposant de délivrer un débit réservé à l’aval de tout aménagement hydraulique de dérivation a permis de remplir partiellement les objectifs de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE), concernant la continuité hydraulique et écologique des cours d’eau. La quantité d’eau à relâcher est fixée par les autorités régionales sur la base des indications fournies par l’autorité du bassin du cours d’eau. Toutefois, cette approche reste directive et ne suit pas les recommandations du DCE en la matière qui suggèrent que toutes les parties intéressées prennent part au processus décisionnel dès sa mise en œuvre. Dans cette optique, l’analyse multicritères (MCA) apparaît comme une technique particulièrement appropriée. Cet article présente un cas d’étude d’application de cette méthode concernant une expérience conduite sur une vaste échelle en Val d’Aoste, une des principales régions italiennes pour la production hydroélectrique. Le recours à la MCA permet de tenir compte d’objectifs en contraste et/ou qui utilisent des échelles d’évaluation propres, rendant ainsi possible la confrontation de points de vues et politiques de gestion de l’eau différents : la MCA offre donc une méthode de comparaison et de classification des résultats. De plus, son utilisation requiert la coparticipation des principales parties intéressées dès sa mise en place, afin de rendre le processus de prise de décision transparent et partagé. Cette coparticipation des parties, obtenue à travers la constitution d’un comité de direction et d’une commission technique, est considérée comme une étape de base pour la mise en œuvre des recommandations de la DCE.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 17-21
Titre : Petite centrale hydroélectrique de Rochemaure : valorisation du débit réservé et franchissement piscicole Titre original : Rochemaure small hydropower plant: valorization of ecological flow and fish passage facilities Type de document : texte imprimé Auteurs : Youann Level, Auteur ; Pascal Richard, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 17-21 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydroélectricité Franchissement piscicole Index. décimale : 551.4 Résumé : Afin de mettre en œuvre une gestion équilibrée de la ressource en eau sur le Rhône, la CNR mène en partenariat des projets environnementaux globaux. Ces projets comprennent un volet énergie renouvelable avec la réalisation de petites centrales hydroélectriques associé à un volet restauration écologique. Ce dernier comprend des opérations environnementales telles que des actions de réhabilitation de lônes et des actions en matière de continuité piscicole. La CNR a pris en compte l’aspect franchissement piscicole dans le projet de construction d’une petite centrale hydroélectrique au barrage de Rochemaure (aménagement hydroélectrique de Montélimar). Les dispositifs innovants mis en œuvre pour le franchissement des poissons sont décrits ainsi que les solutions développées dans la conception.
To implement a balanced management of water resources on the Rhône river, CNR is conducting in partnership global environmental projects. These projects include a renewable energy component to the achievement of SHP associated with an ecological restoration component. This includes operations such as environmental rehabilitation of old secondary channels and fish continuity. CNR took into account the fish crossing aspect in the project to build a small hydropower plant at the Rochemaure dam. The innovative devices implemented for crossing fish are described and also the solutions developed in the design.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Petite centrale hydroélectrique de Rochemaure : valorisation du débit réservé et franchissement piscicole = Rochemaure small hydropower plant: valorization of ecological flow and fish passage facilities [texte imprimé] / Youann Level, Auteur ; Pascal Richard, Auteur . - 2012 . - pp. 17-21.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 17-21
Mots-clés : Hydroélectricité Franchissement piscicole Index. décimale : 551.4 Résumé : Afin de mettre en œuvre une gestion équilibrée de la ressource en eau sur le Rhône, la CNR mène en partenariat des projets environnementaux globaux. Ces projets comprennent un volet énergie renouvelable avec la réalisation de petites centrales hydroélectriques associé à un volet restauration écologique. Ce dernier comprend des opérations environnementales telles que des actions de réhabilitation de lônes et des actions en matière de continuité piscicole. La CNR a pris en compte l’aspect franchissement piscicole dans le projet de construction d’une petite centrale hydroélectrique au barrage de Rochemaure (aménagement hydroélectrique de Montélimar). Les dispositifs innovants mis en œuvre pour le franchissement des poissons sont décrits ainsi que les solutions développées dans la conception.
To implement a balanced management of water resources on the Rhône river, CNR is conducting in partnership global environmental projects. These projects include a renewable energy component to the achievement of SHP associated with an ecological restoration component. This includes operations such as environmental rehabilitation of old secondary channels and fish continuity. CNR took into account the fish crossing aspect in the project to build a small hydropower plant at the Rochemaure dam. The innovative devices implemented for crossing fish are described and also the solutions developed in the design.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 22-27
Titre : Le rétablissement de l’axe de migration sur le Rhône : une stratégie partagée Titre original : Improving the Rhône river continuumn for migratory fish species: a shared vision Type de document : texte imprimé Auteurs : Marc Zylberblat, Auteur ; Pascal Roche, Auteur ; Patrice Pautrat, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 22-27 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Rhône Poissons migrateurs Plan de gestion Stratégie partagée Index. décimale : 551.4 Résumé : L’existence conjuguée de cadres institutionnels et de réflexions techniques étayées, validées et partagées par un ensemble d’acteurs, rend possible et lisible l’atteinte de nouveaux objectifs pour le rétablissement de la continuité biologiques dans le Rhône aval. Il s’agit :
— du cadre institutionnel du Plan Rhône (2007-2013) qui associe les acteurs pour le développement durable de la vallée du Rhône,
— des Missions d’Intérêt Général de la CNR qui se déclinent en plans quinquennaux (2009-2013 pour l’actuel),
— des réflexions issues du Plan de Gestion des poissons migrateurs (2010-2014) et du plan de gestion anguilles et notamment des apports de l’ONEMA,
— de la mise en place d’une stratégie pour la restauration des poissons migrateurs sur l’axe rhodanien (2009), de l’accord cadre mis en place entre l’agence de l’eau et la CNR prévoyant le financement d’actions dans les prochaines années (2009).
Quatre leviers d’action sont mis en œuvre pour l’atteinte de ces objectifs :
— l’utilisation et l’optimisation des voies de migration par une fiabilisation des équipements et une gestion adaptée de trois écluses de navigation, en complément de ce qui existe plus en aval,
— la suppression des points durs, en particulier par la réalisation d’une passe à poissons sur le barrage-usine de Sauveterre,
— la réalisation de dispositifs de montaison et de dévalaison dans le cadre de la mise en place de petites centrales hydrauliques consécutives à l’augmentation de débits réservé dans les vieux Rhône (cf. contribution sur la PCH de Rochemaure),
— le suivi de l’efficacité des efforts accomplis et l’amélioration des connaissances des populations.
The existence of linked institutional frameworks and technical considerations backed, substantiated and shared by a large number of actors, brings within reach new and clear targets for restoring the biological continuum in the downstream section of the Rhone. These frameworks and considerations comprise:
— the institutional framework of the Rhone Plan (2007-2013) that brings together these actors to ensure the sustainable development of the Rhone Valley,
— CNR’s Missions in the General Interest organised in five-year plans (2009-2013 for the current plan),
— considerations stemming from the Migratory Fish Management Plan (2010-2014), the Eel Management Plan, and in particular the contributions of ONEMA,
— setting up a strategy to restore migratory fish species in the Rhone Valley (2009),
— the framework agreement implemented between the Water Agency and CNR prefiguring the finance for actions during the next few years (2009).
Four types of action will be implemented to achieve these targets: the use and optimisation of migration routes by increasing the reliability of facilities and adapting the management of three navigation locks, in addition to existing facilities further upstream,
— the elimination of hard points, especially by the construction of a fish pass on the dam-hydropower plant of Sauveterre,
— the construction of structures in small hydropower plants permitting migration runs up and downstream, following the increased use of compensation water in the Old Rhone (cf. contribution on the small hydropower plant of Rochemaure),
— monitoring the efficiency of the actions performed and improving knowledge of populations
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Le rétablissement de l’axe de migration sur le Rhône : une stratégie partagée = Improving the Rhône river continuumn for migratory fish species: a shared vision [texte imprimé] / Marc Zylberblat, Auteur ; Pascal Roche, Auteur ; Patrice Pautrat, Auteur . - 2012 . - pp. 22-27.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 22-27
Mots-clés : Rhône Poissons migrateurs Plan de gestion Stratégie partagée Index. décimale : 551.4 Résumé : L’existence conjuguée de cadres institutionnels et de réflexions techniques étayées, validées et partagées par un ensemble d’acteurs, rend possible et lisible l’atteinte de nouveaux objectifs pour le rétablissement de la continuité biologiques dans le Rhône aval. Il s’agit :
— du cadre institutionnel du Plan Rhône (2007-2013) qui associe les acteurs pour le développement durable de la vallée du Rhône,
— des Missions d’Intérêt Général de la CNR qui se déclinent en plans quinquennaux (2009-2013 pour l’actuel),
— des réflexions issues du Plan de Gestion des poissons migrateurs (2010-2014) et du plan de gestion anguilles et notamment des apports de l’ONEMA,
— de la mise en place d’une stratégie pour la restauration des poissons migrateurs sur l’axe rhodanien (2009), de l’accord cadre mis en place entre l’agence de l’eau et la CNR prévoyant le financement d’actions dans les prochaines années (2009).
Quatre leviers d’action sont mis en œuvre pour l’atteinte de ces objectifs :
— l’utilisation et l’optimisation des voies de migration par une fiabilisation des équipements et une gestion adaptée de trois écluses de navigation, en complément de ce qui existe plus en aval,
— la suppression des points durs, en particulier par la réalisation d’une passe à poissons sur le barrage-usine de Sauveterre,
— la réalisation de dispositifs de montaison et de dévalaison dans le cadre de la mise en place de petites centrales hydrauliques consécutives à l’augmentation de débits réservé dans les vieux Rhône (cf. contribution sur la PCH de Rochemaure),
— le suivi de l’efficacité des efforts accomplis et l’amélioration des connaissances des populations.
The existence of linked institutional frameworks and technical considerations backed, substantiated and shared by a large number of actors, brings within reach new and clear targets for restoring the biological continuum in the downstream section of the Rhone. These frameworks and considerations comprise:
— the institutional framework of the Rhone Plan (2007-2013) that brings together these actors to ensure the sustainable development of the Rhone Valley,
— CNR’s Missions in the General Interest organised in five-year plans (2009-2013 for the current plan),
— considerations stemming from the Migratory Fish Management Plan (2010-2014), the Eel Management Plan, and in particular the contributions of ONEMA,
— setting up a strategy to restore migratory fish species in the Rhone Valley (2009),
— the framework agreement implemented between the Water Agency and CNR prefiguring the finance for actions during the next few years (2009).
Four types of action will be implemented to achieve these targets: the use and optimisation of migration routes by increasing the reliability of facilities and adapting the management of three navigation locks, in addition to existing facilities further upstream,
— the elimination of hard points, especially by the construction of a fish pass on the dam-hydropower plant of Sauveterre,
— the construction of structures in small hydropower plants permitting migration runs up and downstream, following the increased use of compensation water in the Old Rhone (cf. contribution on the small hydropower plant of Rochemaure),
— monitoring the efficiency of the actions performed and improving knowledge of populations
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 28-33
Titre : Intérêt d’un modèle hydrodynamique en deux dimensions pour interpréter le comportement des poissons dans les grands cours d’eau Titre original : Relevance of 2D hydraulic model to address fish behaviour in large rivers Type de document : texte imprimé Auteurs : Hervé Capra, Auteur ; Eric McNeil, Auteur ; Marie-Claire Bouillon, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 28-33 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Modèle hydrodynamique en 2D Habitat Poissons Rhône Variabilité Comportement Index. décimale : 551.4 Résumé : Cet article vise à décrire en quoi un outil performant de caractérisation des conditions abiotiques (modèle hydrodynamique en deux dimensions en l’occurrence) permet d’aborder des questions écologiques originales, comme une étude in situ des réponses comportementales des poissons du Rhône soumis à d’importantes variations des conditions environnementales. Dans un milieu aussi complexe (nombreux paramètres environnementaux qui interagissent) que le Rhône, les résultats présentés ont montré qu’une modélisation en deux dimensions permettait de prendre en compte, pour chaque période d’observation du milieu, la fluctuation des conditions d’écoulement, d’habitat et de température de l’eau. La mise en œuvre d’une telle approche constitue un atout majeur pour la compréhension de la structuration des communautés aquatiques en générale, et de poissons en particulier, trop rarement appliquée en France. Pour la première fois, les conditions environnementales vécues par les poissons au cours de leur déplacement ont été caractérisées. Cette approche peut également être appliquée pour simuler les conditions d’habitat et de température au cours de périodes significativement plus longues, compatibles, par exemple, avec le suivi de la structure de la communauté piscicole du Rhône entamé en 1979. En cela la mise en œuvre d’une modélisation hydrodynamique en 2D répond à l’une des questions majeures formulées par les experts dans la synthèse du projet Rhône Thermie – phase III en 2006. La disponibilité d’une description en deux dimensions, à des échelles spatiales et temporelles adéquates, et ce, pour une large gamme de débits susceptibles d’être observés dans le secteur d’étude, des conditions d’habitat et de température laisse supposer qu’il sera possible de connaître l’influence de ces deux facteurs environnementaux déterminants sur les choix comportementaux des poissons.
The article presented herein seeks to demonstrate how a two-dimensional hydrodynamic model representing abiotic conditions can be used to study the behaviour of fish affected by large fluctuations of environmental conditions in the Rhône River. Despite the complexity of the Rhône’s physical environment, the results presented in this article show that a 2D model is capable of correctly representing the hydraulic conditions, water temperature and habitats for the studied area at each time step. This represents a major advancement in the understanding of aquatic community structures and in particular, for the structure of fish communities that are rarely used in France. For the first time, the environmental conditions affecting fish and their spatial localization will be known simultaneously. The model can also simulate habitat conditions and temperatures over longer periods of time. For example, this methodology is compatible with the monitoring of fish communities of the Rhône initiated in 1979. In this regard, a 2D hydrodynamic model answered a major need of experts working on the Rhône therm – Phase III project in 2006. The interest in modeling precise habitat and temperature conditions in two-dimensions for a large array of flows allows one to speculate that it will be possible to know the role that these two key environmental factors play on the behavioural choices of fish.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Intérêt d’un modèle hydrodynamique en deux dimensions pour interpréter le comportement des poissons dans les grands cours d’eau = Relevance of 2D hydraulic model to address fish behaviour in large rivers [texte imprimé] / Hervé Capra, Auteur ; Eric McNeil, Auteur ; Marie-Claire Bouillon, Auteur . - 2012 . - pp. 28-33.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 28-33
Mots-clés : Modèle hydrodynamique en 2D Habitat Poissons Rhône Variabilité Comportement Index. décimale : 551.4 Résumé : Cet article vise à décrire en quoi un outil performant de caractérisation des conditions abiotiques (modèle hydrodynamique en deux dimensions en l’occurrence) permet d’aborder des questions écologiques originales, comme une étude in situ des réponses comportementales des poissons du Rhône soumis à d’importantes variations des conditions environnementales. Dans un milieu aussi complexe (nombreux paramètres environnementaux qui interagissent) que le Rhône, les résultats présentés ont montré qu’une modélisation en deux dimensions permettait de prendre en compte, pour chaque période d’observation du milieu, la fluctuation des conditions d’écoulement, d’habitat et de température de l’eau. La mise en œuvre d’une telle approche constitue un atout majeur pour la compréhension de la structuration des communautés aquatiques en générale, et de poissons en particulier, trop rarement appliquée en France. Pour la première fois, les conditions environnementales vécues par les poissons au cours de leur déplacement ont été caractérisées. Cette approche peut également être appliquée pour simuler les conditions d’habitat et de température au cours de périodes significativement plus longues, compatibles, par exemple, avec le suivi de la structure de la communauté piscicole du Rhône entamé en 1979. En cela la mise en œuvre d’une modélisation hydrodynamique en 2D répond à l’une des questions majeures formulées par les experts dans la synthèse du projet Rhône Thermie – phase III en 2006. La disponibilité d’une description en deux dimensions, à des échelles spatiales et temporelles adéquates, et ce, pour une large gamme de débits susceptibles d’être observés dans le secteur d’étude, des conditions d’habitat et de température laisse supposer qu’il sera possible de connaître l’influence de ces deux facteurs environnementaux déterminants sur les choix comportementaux des poissons.
The article presented herein seeks to demonstrate how a two-dimensional hydrodynamic model representing abiotic conditions can be used to study the behaviour of fish affected by large fluctuations of environmental conditions in the Rhône River. Despite the complexity of the Rhône’s physical environment, the results presented in this article show that a 2D model is capable of correctly representing the hydraulic conditions, water temperature and habitats for the studied area at each time step. This represents a major advancement in the understanding of aquatic community structures and in particular, for the structure of fish communities that are rarely used in France. For the first time, the environmental conditions affecting fish and their spatial localization will be known simultaneously. The model can also simulate habitat conditions and temperatures over longer periods of time. For example, this methodology is compatible with the monitoring of fish communities of the Rhône initiated in 1979. In this regard, a 2D hydrodynamic model answered a major need of experts working on the Rhône therm – Phase III project in 2006. The interest in modeling precise habitat and temperature conditions in two-dimensions for a large array of flows allows one to speculate that it will be possible to know the role that these two key environmental factors play on the behavioural choices of fish.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 34-41
Titre : Aménagements hydroélectriques fluviaux à buts multiples : résolution du marnage artificiel et conséquences sur les objectifs écologique, énergétique et social Titre original : Multipurpose run-of-river hydroelectric power plants: hydropeaking mitigation and consequences on ecological, energetic and social objectives Type de document : texte imprimé Auteurs : Philippe Heller, Auteur ; Schleiss, Anton, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 34-41 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Aménagement à buts multiples Rhône suisse alpin supérieur Optimisation des systèmes complexes Centrale hydroélectrique au fil de l’eau Index. décimale : 551.4 Résumé : D’importants travaux sont actuellement entrepris dans le contexte de la gestion des crues et de la renaturation des cours d’eau alpins. Pour bénéficier totalement du potentiel de revitalisation, l’hydrologie doit redevenir aussi naturelle que possible. Dans le cadre de la production d’énergie de pointe des aménagements hydroélectriques à haute chute, la génération du marnage artificiel doit impérativement être réduite. Un aménagement de rétention sur le cours d’eau aval permet de répondre à cette problématique sans renoncer à la production de pointe. L’adjonction d’objectifs supplémentaires pour cet aménagement permet d’augmenter son degré d’acceptabilité. Ces objectifs additionnels sont la production d’énergie, le développement d’activités de loisirs aquatiques, le laminage des crues et l’intégration paysagère. Ainsi devenu un aménagement à buts multiples, sa complexité est accrue et requiert de nouvelles approches. Après une étude qualitative de la compréhension du système et de son environnement, le présent article développe les outils de gestion, de simulation et d’optimisation nécessaires au développement des solutions optimales. Les solutions trouvées pour le cas d’étude sur le Rhône suisse alpin supérieur génèrent plus de 50 GWh/an d’énergie tout en supprimant le marnage artificiel et en offrant un volume de rétention pour le laminage des crues. Le réservoir présente également un potentiel pour plus de 50’000 visites annuelles pour des loisirs aquatiques.
Flood protection and ecological rehabilitation of alpine river need significant river training works. In order to develop their highest ecological potential, such restoration works necessitate a near natural flow regime. Therefore, artificial hydropeaking due to peak energy production should be reduced drastically. A retention basin, directly built on the downstream river could restore a near natural regime without any constraint on the upstream peak energy production. Designed as a multipurpose reservoir project, such a basin could meet a high degree of public acceptation. Beside hydropeaking mitigation, the various purposes of the project are local renewable energy production, aquatic leisure activities, flood routing and landscape integration. Since the assessment of a multi-purpose project induces a high degree of complexity, new approaches are required to maximize the synergies between the different project purposes. This article presents the quantitative simulation and optimisation tools of the complex system formed by such a project and its environment. For the considered case study on the Upper Swiss Rhone River, the obtained configuration of the multipurpose reservoir can produce 50 GWh/yr and simultaneously restore downstream a near-natural flow regime. The reservoir also allows attracting more than 50’000 visits per year for leisure activities.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Aménagements hydroélectriques fluviaux à buts multiples : résolution du marnage artificiel et conséquences sur les objectifs écologique, énergétique et social = Multipurpose run-of-river hydroelectric power plants: hydropeaking mitigation and consequences on ecological, energetic and social objectives [texte imprimé] / Philippe Heller, Auteur ; Schleiss, Anton, Auteur . - 2012 . - pp. 34-41.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 34-41
Mots-clés : Aménagement à buts multiples Rhône suisse alpin supérieur Optimisation des systèmes complexes Centrale hydroélectrique au fil de l’eau Index. décimale : 551.4 Résumé : D’importants travaux sont actuellement entrepris dans le contexte de la gestion des crues et de la renaturation des cours d’eau alpins. Pour bénéficier totalement du potentiel de revitalisation, l’hydrologie doit redevenir aussi naturelle que possible. Dans le cadre de la production d’énergie de pointe des aménagements hydroélectriques à haute chute, la génération du marnage artificiel doit impérativement être réduite. Un aménagement de rétention sur le cours d’eau aval permet de répondre à cette problématique sans renoncer à la production de pointe. L’adjonction d’objectifs supplémentaires pour cet aménagement permet d’augmenter son degré d’acceptabilité. Ces objectifs additionnels sont la production d’énergie, le développement d’activités de loisirs aquatiques, le laminage des crues et l’intégration paysagère. Ainsi devenu un aménagement à buts multiples, sa complexité est accrue et requiert de nouvelles approches. Après une étude qualitative de la compréhension du système et de son environnement, le présent article développe les outils de gestion, de simulation et d’optimisation nécessaires au développement des solutions optimales. Les solutions trouvées pour le cas d’étude sur le Rhône suisse alpin supérieur génèrent plus de 50 GWh/an d’énergie tout en supprimant le marnage artificiel et en offrant un volume de rétention pour le laminage des crues. Le réservoir présente également un potentiel pour plus de 50’000 visites annuelles pour des loisirs aquatiques.
Flood protection and ecological rehabilitation of alpine river need significant river training works. In order to develop their highest ecological potential, such restoration works necessitate a near natural flow regime. Therefore, artificial hydropeaking due to peak energy production should be reduced drastically. A retention basin, directly built on the downstream river could restore a near natural regime without any constraint on the upstream peak energy production. Designed as a multipurpose reservoir project, such a basin could meet a high degree of public acceptation. Beside hydropeaking mitigation, the various purposes of the project are local renewable energy production, aquatic leisure activities, flood routing and landscape integration. Since the assessment of a multi-purpose project induces a high degree of complexity, new approaches are required to maximize the synergies between the different project purposes. This article presents the quantitative simulation and optimisation tools of the complex system formed by such a project and its environment. For the considered case study on the Upper Swiss Rhone River, the obtained configuration of the multipurpose reservoir can produce 50 GWh/yr and simultaneously restore downstream a near-natural flow regime. The reservoir also allows attracting more than 50’000 visits per year for leisure activities.
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in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 42-48
Titre : Propagation des incertitudes en modélisation hydraulique des rivières Titre original : Propagation of uncertainties in rivers hydraulic modelling Type de document : texte imprimé Auteurs : Adil Fahsi, Auteur ; Azzeddine Soulaïmani, Auteur ; Georges W. Tchamen, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 42-48 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Ecoulements en rivière Incertitudes Méthode de Monté Carlo FORM Tirage d’importance Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le domaine de l’ingénierie hydraulique, la prise en compte de la variabilité des paramètres de l’écoulement est devenue incontournable dans une démarche de conception robuste. La simulation de Monte Carlo reste l’outil le plus fiable pour la détermination de la probabilité de défaillance. Elle reste cependant très coûteuse surtout pour les systèmes complexes comportant des modèles éléments finis ou volumes finis de grandes tailles et ayant de nombreux paramètres de conception incertains. D’autre part, l’utilisation des méthodes économiques basées sur l’indice de fiabilité nécessite le calcul du vecteur gradient et de la matrice Hessienne de la fonction d’état limite (Rackwitz-Fiessler, Newton). Ce calcul est très délicat lorsque la fonction d’état limite est définie à partir d’un modèle numérique ne fournissant que des approximations de la solution exacte du problème, ce qui peut entraîner des erreurs ou des non convergences dans certains cas. Ce travail se situe dans le cadre d’un couplage entre les simulations numériques en hydrodynamique des rivières et les méthodes fiabilistes basées sur l’indice de fiabilité. Nous proposons une méthode dite « quasi-Newton, BFGS » en introduisant dans l’algorithme de Newton une procédure d’évaluation de la matrice Hessienne en tenant compte de la précision numérique du résultat sur la fonction d’état limite. La méthode proposée a été mise en œuvre et appliquée à un écoulement en rivière, l’Aisne en France. Les résultats obtenus, en particulier l’intervalle de confiance à 95 % de la ligne d’eau, ont été comparés aux résultats de référence utilisant la simulation Monte Carlo. Ils ont permis de mettre en évidence la robustesse et l’efficacité de la méthodologie proposée et ont contribué à la compréhension de la défaillance en déterminant l’influence des paramètres incertains introduits à l’exercice de modélisation.
In hydraulic engineering, the physical properties governing the flow are known up to some degrees of uncertainties. It is thus important for a safe and optimal design of hydraulic structures to evaluate the uncertainties propagation trough the system from the input data to the output results. The Monte Carlo simulation is the simplest and direct method to evaluate the probability of safety or of failure. However, for very small probabilities such evaluation can prove very prohibitive especially when using large-size finite elements of finite volume models with a large number of uncertain parameters. On the other hand, approximate reliability methods based on the reliability index such as FORM rely on the solution of an optimization problem. For fast and robust convergence, gradient-based iterative methods are the methods of choice. In this paper, we present a coupling procedure of a quasi-Newton-BFGS algorithm with FORM and Importance sampling reliability methods to evaluate small probabilities of failure. These techniques are applied to the case of a flow in the Aisne River (France) where Stickler’s coefficient, the discharge and the bathymetry parameters are considered as the uncertain variables. The 95 % confidence interval is then obtained for the water elevation. The results are compared with those obtained with the Monte Carlo simulations. These tests show the robustness and efficiency of the proposed methodology and highlight the most significant uncertain parameters in the modelling process.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Propagation des incertitudes en modélisation hydraulique des rivières = Propagation of uncertainties in rivers hydraulic modelling [texte imprimé] / Adil Fahsi, Auteur ; Azzeddine Soulaïmani, Auteur ; Georges W. Tchamen, Auteur . - 2012 . - pp. 42-48.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 42-48
Mots-clés : Ecoulements en rivière Incertitudes Méthode de Monté Carlo FORM Tirage d’importance Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le domaine de l’ingénierie hydraulique, la prise en compte de la variabilité des paramètres de l’écoulement est devenue incontournable dans une démarche de conception robuste. La simulation de Monte Carlo reste l’outil le plus fiable pour la détermination de la probabilité de défaillance. Elle reste cependant très coûteuse surtout pour les systèmes complexes comportant des modèles éléments finis ou volumes finis de grandes tailles et ayant de nombreux paramètres de conception incertains. D’autre part, l’utilisation des méthodes économiques basées sur l’indice de fiabilité nécessite le calcul du vecteur gradient et de la matrice Hessienne de la fonction d’état limite (Rackwitz-Fiessler, Newton). Ce calcul est très délicat lorsque la fonction d’état limite est définie à partir d’un modèle numérique ne fournissant que des approximations de la solution exacte du problème, ce qui peut entraîner des erreurs ou des non convergences dans certains cas. Ce travail se situe dans le cadre d’un couplage entre les simulations numériques en hydrodynamique des rivières et les méthodes fiabilistes basées sur l’indice de fiabilité. Nous proposons une méthode dite « quasi-Newton, BFGS » en introduisant dans l’algorithme de Newton une procédure d’évaluation de la matrice Hessienne en tenant compte de la précision numérique du résultat sur la fonction d’état limite. La méthode proposée a été mise en œuvre et appliquée à un écoulement en rivière, l’Aisne en France. Les résultats obtenus, en particulier l’intervalle de confiance à 95 % de la ligne d’eau, ont été comparés aux résultats de référence utilisant la simulation Monte Carlo. Ils ont permis de mettre en évidence la robustesse et l’efficacité de la méthodologie proposée et ont contribué à la compréhension de la défaillance en déterminant l’influence des paramètres incertains introduits à l’exercice de modélisation.
In hydraulic engineering, the physical properties governing the flow are known up to some degrees of uncertainties. It is thus important for a safe and optimal design of hydraulic structures to evaluate the uncertainties propagation trough the system from the input data to the output results. The Monte Carlo simulation is the simplest and direct method to evaluate the probability of safety or of failure. However, for very small probabilities such evaluation can prove very prohibitive especially when using large-size finite elements of finite volume models with a large number of uncertain parameters. On the other hand, approximate reliability methods based on the reliability index such as FORM rely on the solution of an optimization problem. For fast and robust convergence, gradient-based iterative methods are the methods of choice. In this paper, we present a coupling procedure of a quasi-Newton-BFGS algorithm with FORM and Importance sampling reliability methods to evaluate small probabilities of failure. These techniques are applied to the case of a flow in the Aisne River (France) where Stickler’s coefficient, the discharge and the bathymetry parameters are considered as the uncertain variables. The 95 % confidence interval is then obtained for the water elevation. The results are compared with those obtained with the Monte Carlo simulations. These tests show the robustness and efficiency of the proposed methodology and highlight the most significant uncertain parameters in the modelling process.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 49-55
Titre : Influence des niveaux d’eau et des courants de marée sur la hauteur de houle dans l’estuaire de la Seine Titre original : Effects of the tide-induced water levels and currents on the wave heights in the Seine estuary Type de document : texte imprimé Auteurs : Nicolas Guillou, Auteur ; Georges Chapalain, Auteur ; Philippe Sergent, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp. 49-55 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Houle Marée Courant Modélisation numérique MISTRAL TELEMAC Le Havre Port 2000 Baie de Seine Index. décimale : 551.4 Résumé : Des codes numériques de circulation et de propagation de houle sont couplés afin d’étudier les effets de la marée en termes de niveaux d’eau et de courants sur la hauteur de houle dans l’estuaire de la Seine. Les calculs sont effectués à l’aide des chaînes MISTRAL de Modélisation Intégrée pour la Simulation des TRAnsports Littoraux (CETMEF-LGCE) et TELEMAC (EDF R&D) des emprises de la Manche et de la Mer du Nord jusqu’aux infrastructures du port du Havre. Les résultats numériques sont comparés aux observations du marégraphe du port du Havre et de deux courantomètres et deux houlographes dans le chenal d’accès à Port 2000. Ces prédictions montrent une augmentation de 30 % de la hauteur de houle liée au courant de marée aux abords du port. Enfin, différentes cartographies des hauteurs de houle modifiées par (i) la marée, (ii) les niveaux d’eau seuls et (iii) les courants seuls sont établies à l’échelle de l’estuaire de la Seine.
Numerical models of circulation and wave propagation are coupled to study the effects of the tide in terms of water levels and currents on the significant wave height in the Seine estuary. Computations are performed with the modelling systems MISTRAL (``Modélisation Intégrée pour la Simulation des TRAnsports Littoraux’’) (CETMEF-LGCE) and TELEMAC (EDF R&D) applied at the scales of the English Channel and the North Sea till the vicinity of the harbor of Le Havre. Numerical results are compared with field data collected at the tide-gauge of the harbor of Le Havre and two current meters and two wave buoys in the access channel to Port 2000. Predictions show an increase by 30 % of the wave height due to the tidal current. Finally, various mappings of the wave heights modified by (i) the tide, (ii) the water levels alone and (iii) the currents alone are established at the scale of the Seine estuary.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Influence des niveaux d’eau et des courants de marée sur la hauteur de houle dans l’estuaire de la Seine = Effects of the tide-induced water levels and currents on the wave heights in the Seine estuary [texte imprimé] / Nicolas Guillou, Auteur ; Georges Chapalain, Auteur ; Philippe Sergent, Auteur . - 2012 . - pp. 49-55.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 6 (Décembre 2011) . - pp. 49-55
Mots-clés : Houle Marée Courant Modélisation numérique MISTRAL TELEMAC Le Havre Port 2000 Baie de Seine Index. décimale : 551.4 Résumé : Des codes numériques de circulation et de propagation de houle sont couplés afin d’étudier les effets de la marée en termes de niveaux d’eau et de courants sur la hauteur de houle dans l’estuaire de la Seine. Les calculs sont effectués à l’aide des chaînes MISTRAL de Modélisation Intégrée pour la Simulation des TRAnsports Littoraux (CETMEF-LGCE) et TELEMAC (EDF R&D) des emprises de la Manche et de la Mer du Nord jusqu’aux infrastructures du port du Havre. Les résultats numériques sont comparés aux observations du marégraphe du port du Havre et de deux courantomètres et deux houlographes dans le chenal d’accès à Port 2000. Ces prédictions montrent une augmentation de 30 % de la hauteur de houle liée au courant de marée aux abords du port. Enfin, différentes cartographies des hauteurs de houle modifiées par (i) la marée, (ii) les niveaux d’eau seuls et (iii) les courants seuls sont établies à l’échelle de l’estuaire de la Seine.
Numerical models of circulation and wave propagation are coupled to study the effects of the tide in terms of water levels and currents on the significant wave height in the Seine estuary. Computations are performed with the modelling systems MISTRAL (``Modélisation Intégrée pour la Simulation des TRAnsports Littoraux’’) (CETMEF-LGCE) and TELEMAC (EDF R&D) applied at the scales of the English Channel and the North Sea till the vicinity of the harbor of Le Havre. Numerical results are compared with field data collected at the tide-gauge of the harbor of Le Havre and two current meters and two wave buoys in the access channel to Port 2000. Predictions show an increase by 30 % of the wave height due to the tidal current. Finally, various mappings of the wave heights modified by (i) the tide, (ii) the water levels alone and (iii) the currents alone are established at the scale of the Seine estuary.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
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