[article] inJournal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 45-64 p.
Titre : |
Two-dimensional shallow-water model with porosity for urban flood modelling |
Titre original : |
Modèle bidimensionnel à porosité pour les écoulements de crues en milieu urbanisé |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
Soares-Frazão, Sandra, Auteur ; Lhomme, Julien, Auteur ; Guinot, Vincent, Auteur |
Année de publication : |
2008 |
Article en page(s) : |
45-64 p. |
Note générale : |
Hydraulique |
Langues : |
Anglais (eng) |
Mots-clés : |
Porosity Urban flood Shallow-water Finite-volumes Scale model Porosité Inondation urbaine Eau peu profonde Volumes finis Modèle de balance |
Index. décimale : |
627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques |
Résumé : |
Floodplains with urban areas have significant effects on inundation flows. Large-scale modelling of such zones thus requires a special treatment to involve those effects. This paper presents a shallow-water model with porosity to account for the reduction in storage and in the exchange sections due to presence of buildings and other structures on the floodplains. The introduction of the porosity in the shallow-water equations modifies the expressions for the fluxes and source terms. Furthermore, it implies the addition of a specific source term. The equations are solved by means of a finite-volume scheme with a modified HLLC Riemann solver and upwind treatment of the source terms. The possibilities of the proposed approach are demonstrated by an application to a large-scale experiment that was part of the European IMPACT project, which represents the severe flooding of the Italian Toce valley. This demonstrates the key advantage of the method, as it allows an accurate representation of the flow without detailed meshing of the urbanized area.
Les zones urbanisées présente dans les plaines d'inondation des rivières peuvent avoir des conséquences importantes sur les écoulements lors de crues. La modélisation à grande échelle de telles zones exige ainsi d'un traitement spécial d'impliquer ces effets. Ce document présente un modèle de fonds avec la porosité pour expliquer la réduction du stockage et des sections d'échange dues à la présence des bâtiments et d'autres structures sur les zones inondables. L'introduction de la porosité dans les équations de fonds modifie les expressions pour les flux et les limites de source. En outre, elle implique l'addition d'une limite spécifique de source. Les équations sont résolues au moyen d'un arrangement de fini-volume avec un solutionneur modifié de HLLC Riemann et un traitement à contre vent des limites de source. Les possibilités de l'approche proposée sont démontrées par une application à une expérience à grande échelle qui faisait partie du projet européen d'IMPACT, qui représente l'inondation grave de la vallée italienne de Toce. Ceci démontre l'avantage principal de la méthode, car il permet une représentation précise de l'écoulement sans maillage détaillé de la zone urbanisé. |
DEWEY : |
627 |
ISSN : |
0022-1686 |
RAMEAU : |
Porosité -- -- Inondations |
En ligne : |
http://www.journalhydraulicresearch.com/ |
[article] Two-dimensional shallow-water model with porosity for urban flood modelling = Modèle bidimensionnel à porosité pour les écoulements de crues en milieu urbanisé [texte imprimé] / Soares-Frazão, Sandra, Auteur ; Lhomme, Julien, Auteur ; Guinot, Vincent, Auteur . - 2008 . - 45-64 p. Hydraulique Langues : Anglais ( eng) in Journal of hydraulic research > Vol. 46 N°1 (2008) . - 45-64 p.
Mots-clés : |
Porosity Urban flood Shallow-water Finite-volumes Scale model Porosité Inondation urbaine Eau peu profonde Volumes finis Modèle de balance |
Index. décimale : |
627 Ingénierie des cours d'eau naturels, des ports, des rades et des cotes. Installations de navigation, de dragage, de récupération et de sauvetage. Barrages et centrales électriques hydrauliques |
Résumé : |
Floodplains with urban areas have significant effects on inundation flows. Large-scale modelling of such zones thus requires a special treatment to involve those effects. This paper presents a shallow-water model with porosity to account for the reduction in storage and in the exchange sections due to presence of buildings and other structures on the floodplains. The introduction of the porosity in the shallow-water equations modifies the expressions for the fluxes and source terms. Furthermore, it implies the addition of a specific source term. The equations are solved by means of a finite-volume scheme with a modified HLLC Riemann solver and upwind treatment of the source terms. The possibilities of the proposed approach are demonstrated by an application to a large-scale experiment that was part of the European IMPACT project, which represents the severe flooding of the Italian Toce valley. This demonstrates the key advantage of the method, as it allows an accurate representation of the flow without detailed meshing of the urbanized area.
Les zones urbanisées présente dans les plaines d'inondation des rivières peuvent avoir des conséquences importantes sur les écoulements lors de crues. La modélisation à grande échelle de telles zones exige ainsi d'un traitement spécial d'impliquer ces effets. Ce document présente un modèle de fonds avec la porosité pour expliquer la réduction du stockage et des sections d'échange dues à la présence des bâtiments et d'autres structures sur les zones inondables. L'introduction de la porosité dans les équations de fonds modifie les expressions pour les flux et les limites de source. En outre, elle implique l'addition d'une limite spécifique de source. Les équations sont résolues au moyen d'un arrangement de fini-volume avec un solutionneur modifié de HLLC Riemann et un traitement à contre vent des limites de source. Les possibilités de l'approche proposée sont démontrées par une application à une expérience à grande échelle qui faisait partie du projet européen d'IMPACT, qui représente l'inondation grave de la vallée italienne de Toce. Ceci démontre l'avantage principal de la méthode, car il permet une représentation précise de l'écoulement sans maillage détaillé de la zone urbanisé. |
DEWEY : |
627 |
ISSN : |
0022-1686 |
RAMEAU : |
Porosité -- -- Inondations |
En ligne : |
http://www.journalhydraulicresearch.com/ |
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