Abstract
1D-2D coupling for river ow modeling. A shallow water-based model for river-oodplain interaction (SW12D for Shallow Water 1D-2D) is presented. The main channel and oodplain are discretized using 1D and 2D elements respectively. The proposed model provides an improved description of hydraulic phenomena over existing models by (i) including lateral momentum transfer between the main channel and the oodplain, (ii) taking the 2D nature of the ow into account within the 1D elements that describe the main channel. This allows for a better description of phenomena such as head losses due to channel bends and meanders, and meander shortcuts during oods. To cite this article: P. Finaud-Guyot, C. Delenne, V. Guinot, C. Llovel, C. R. Mecanique 333 (2005). Résumé Couplage 1D-2D pour la modélisation des inondations uviales. Un modèle basé sur les équations de Saint-Venant en eau peu profonde (SW12D pour Shallow Water 1D-2D) est présenté. Le lit mineur et le lit majeur sont discrétisés avec des mailles 1D et 2D respectivement. Le modèle proposé apporte une meilleure description (en comparaison aux modèles existants) des phénomènes hydrauliques en (i) incluant un transfert de quantité de mouvement latérale entre les lits mineur et majeur, (ii) prenant en compte la nature 2D des écoulements dans les mailles 1D qui représentent le lit mineur. Cela permet une meilleure description des phénomènes tels que les pertes de charge dues aux coudes et méandres et tels que les court-circuits de meandres pendant les inondations. Pour citer cet article : P. Finaud-Guyot, C. Delenne, V. Guinot, C. Llovel, C. R. Mecanique 333 (2005). Version française abrégée ves pprohes unidimensionnelles ont prouvé leur e0ité dns l modélistion des éoulements)uE viuxD tnt que euxEi restent glolement lignés ve l9xe du ours d9euF vors de ruesD ette pE proximtion ne peut générlement plus être fite et des modèles à siers ou en deux dimensions sont utilisésF gependntD dns le premier sD les trnsferts de quntité de mouvementD essentiels à l onne représenttion des phénomènes tels que les ourtEiruits de méndresD sont négligésF in deux dimensionsD un millge préis du lit de l rivière est néessire pour orretement prendre en ompte l topogrphieF ve millge prohe du lit de l rivière doit don églement être omposé de ellules de tille réduite et le ps de temps de simultion doit être réduit en onséquene pour ssurer l stilité du shém numériqueF ne pprohe lterntive onsiste à oupler les modèles Ih et PhF gependntD les ouplges existnts ne sont générlement ps stisfisntsD puisque seuls les trnsferts de msse sont pris en ompte négligent eux de quntité de mouvementF hns l9pprohe proposéeD le ouplge est rélisé en inlunt le modèle Ih dns un modèle Ph X hque mille Ih du lit mineur de l rivière est intégrée dns une mille Ph de l pline d9inondtionF ge formlisme permet une rédution importnte du nomre de milles en omprison d9un millge lssique PhD et pr onséquentD une rédution du temps de lulF ves équtions de intEenntD étlies pour hque modèleD sont modi(ées pour prendre en ompte les trnsferts de msse et de quntité de mouvement entre les modèlesF v représenttion des pertes de hrges liées à l sinuosité du ours d9eu insi que des phénomènes de ourtEiruit de méndres est lors possileF lusieurs séries de mesures expérimentles ont été rélisées et omprées ux résultts issus de l simultion numérique ve le ode ouplé IhEPh @IPhA et un ode Ph lssique @PhAF ves résultts produits pr IPh sont plus en déqution ve les mesures que eux de PhF in outreD les temps de lul sont réduits d9un fteur IDS à VH selon les on(gurtions simuléesF