S_WEIR Déversoir frontal (Weir)

Définition

Seuil frontal régulé

Données et schéma de définition

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Le seuil déversant est défini par :

  • une cote de régulation égale à la cote Z regul du seuil mobile lorsque le débit est nul ou négatif.
  • une cote basse de seuil fixe (Z invert)
  • une largeur (Width),
  • un coefficient de seuil (Weir coefficient)

Lorsque le débit est positif (sens amont vers aval), le seuil mobile se règle à chaque pas de temps pour maintenir la cote d’eau à la valeur Z regul en amont immédiat du seuil. Ce niveau d’eau est maintenu tant que le seuil mobile reste supérieur à la cote Z invert. Pour les forts débits, le seuil mobile est complètement couché et la loi de seuil est réglée par rapport à la cote Z invert.

Il est également possible d’imposer un mode de régulation consistant à régler la largeur du seuil pour maintenir la cote d’eau Z regul. La largeur du seuil est dans ce cas variable et varie entre 0 et la valeur Witdth.

La cote de régulation Z regul peut être modifiée durant une simulation via le module externe de contrôle et régulation. On peut également figer le seuil mobile à une cote donnée.

Le champ discharged for headloss computation ne concerne que les objets posés sur un noeud de rivière :

  • si l’option full section est activée la perte de charge est calculée par rapport au débit total au noeud amont.
  • si l’option river only est activé la perte de charge est calculée par rapport au débit transitant dans le lit mineur seul.

L’option full section est activée par défaut. L’option river only ne doit être utilisé que dans le cas d’un lit majeur ne présentant aucun obstacle et sans aucun ouvrage de franchissement :

Le bouton quality permet de définir les paramètres de réoxygénation de la chute d’eau créée par le seuil lorsque l’option de calcul physico-chemical est sélectionnée dans le gestionnaire de scénarios.

Schéma de définition

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Les régimes d’écoulement

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Equations

Les termes d’énergie spécifique de part et d’autre du seuil sont définis comme suit :

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Equations appliquées pour chaque régime lorsque z1 >z2

Loi DD : Déversoir dénoyé:

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Loi DN : Déversoir noyé:

../../../_images/eq_QDn4.PNG

Equations appliquées pour chaque régime lorsque z2 >z1

Loi DD : Déversoir dénoyé:

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Loi DN : Déversoir noyé:

../../../_images/eq_QDn_24.PNG

Commentaires

  • Cet objet est de type singularité. Il ne peut être posé que sur un des deux containeurs suivants :

  • La formulation retenue pour le déversoir dénoyé est la même que pour celle de la vanne ci-dessus en régime DD. Toutefois le critère de passage du régime dénoyé en régime noyé est différent :

Le régime est considéré comme dénoyé si ( dans le cas où z1>z2) :

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  • Le coefficient Cd est défini par l’utilisateur. Il est généralement égal à 0.58 ( sa valeur théorique) pour un seuil doit. Il peut être diminué pour tenir compte de l’effet de contraction latérale de l’écoulement si la largeur du seuil b est inférieure à la largeur de la section d’écoulement amont. Le facteur de correction à appliquer est donné par le tableau 4.1
  • Le coefficient Cn est automatiquement calculé par le programme pour satisfaire la continuité du débit au changement de régime d’écoulement.

La relation appliquée est : Cn = 1.73 x Cd

  • La raison pour laquelle le traitement des équations pour l’élément « Weir » est différent de celui pour l’élément « Gate » tient au fait que le critère de transition entre l’écoulement dénoyé et l’écoulement dénoyé est considéré comme physiquement plus précis dans la formulation « Weir ». Il est difficile dans l’élément « Gate » d’adopter la même formulation en raison de la nécessité de satisfaire la continuité de débit entre tous les régimes qui sont beaucoup plus nombreux que dans le cas du « Weir ».
  • Le coefficient Cn augmente lorsque le rapport s/S2 devient supérieur à 0.6. Dans le cas du « Weir » le rapport s/S2 s’écrit : b(z2-zs)/S2. Le coefficient Cn modifié s’écrit :

Cn’= alp x Cn. On admet que le coefficient alp varie comme suit :

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