6.6. Ruissellement

6.6.1. Introduction

Cette application permet d’affiner la connaissance des mécanismes de ruissellement, en calculant la pluie nette précipitée dans chaque maille d’un domaine 2D et en propageant la lame d’eau nette à travers les mailles du domaine 2D selon des lois hydrauliques adaptées. Ce calcul est réalisé dans la phase d’exécution hydraulique et non hydrologique : à chaque pas de temps de simulation le programme :

  • calcule la lame d’eau brute précipitée à partir des données pluviométriques définies dans le gestionnaire de scénarios,

  • calcule la lame d’eau ruisselée en exploitant un champ complémentaire de la table land occupation.

  • convertit la lame d’eau ruisselée en débit d’injection dans la maille,

  • propage l’hydrogramme ainsi généré dans le modèle hydraulique.

    ../../_images/runoff_results.png

Ce mode de représentation est particulièrement adapté aux secteurs urbains, et permet d’affiner le couplage réseau / surface en supprimant les points d’apports de débits concentrés à l’exutoire de sous bassins versants susceptible de sur-estimer ponctuellement les zones inondables.

6.6.2. Principes de mise en œuvre


Construction

Le calcul du ruissellement ne s’appuie que sur des mailles 2d (cf. Maillage). Cependant il peut être nécessaire de coupler ce maillage 2d avec des éléments 1d:

  • Réseau d’assainissement pour modéliser finement les interactions réseau / surface. Les liaisons Regards - Mailles 2d sont générées via l’outil LINK_NO Network overflow link.

  • Fossés sur des secteurs plus ruraux; ces derniers peuvent être immergés dans le maillage (reach avec sections de type Channel), ou définir une limite au maillage (reach de type Valley).

    ../../_images/runoff_model_structure.png

Note

Lorsque les fossés ont une forme géométrique simple (rectangulaire dans la version actuelle) il est possible de les schématiser par des éléments « street »; cette schématisation présente en effet deux avantages :

  • elle permet de simplement régler le maillage autour des fossés, et donc de calculer plus finement les champs de vitesses au voisinage des fossés (la mise en œuvre plus simple qu’avec le reach et les sections valley),
  • elle permet de visualiser les vitesses d’écoulement le long de l’axe des fossés.

Un nom de domaine doit ensuite être affecté à chaque coverage 2d via le bouton RIV_2dMARK.

L’affectation de la loi de production de pluie nette et des paramètres associés se fait via la table land_occupation : Calcul automatique des paramètres physiques des bassins versant et de la fonction de production de pluie nette :

../../_images/land_types_UI.png
Trois lois peuvent être implémentées :
  1. Coefficient de ruissellement constant
  2. SCS : il faut renseigner le paramètre J (RFU)
  3. Holtan : il faut renseigner les paramètres f0, fc et L

Paramétrage du scénario

L’appel du module ruissellement se fait via le formulaire suivant du menu I scénarios / Settings / computation options.

../../_images/scenario_settings_runoff1.png

Il permet d’identifier les domaines 2D pour lesquels le calcul de ruissellement sera appliqué dans l’étape hydraulique d’exécution.

Un même modèle peut contenir à la fois des bassins versants et des domaines 2D intégrant du ruissellement :
  • Les hydrogrammes d’apports à l’exutoire des chaque BV sont calculés dans la phase de calcul hydrologique,
  • Les apports de ruissellement dans un domaine 2D déclaré dans le formulaire ci-dessus sont calculés dans la phase de calcul hydraulique.

Les données pluviométriques sont appelées dans l’onglet Hydrology du gestionnaire de scénario. Le module de calcul de ruissellement reconnaît tous les types de pluies à l’exception des pluies radars.