Bridge and Culvert (Mixed flows) - GPU
Il est possible de représenter un écoulement mixte (surface libre/en charge) avec le code GPU.
Donnée requise
Pour ce faire, il est nécessaire de fournir un fichier de type bridge_roof.npy qui contient les informations spatialisées sur les altitudes des toits (niveau inférieur du tablier) de ponts et/ou de ponceaux.
Cette information est à la même résolution spatiales et de la même emprise que les autres fichiers de données (bathymétrie, Manning, etc.).
Note
La valeur nulle est de 99999. Toute maille avec cette valeur est considérée comme n’étant pas un pont ou un ponceau.
Si aucune maille ne contient de valeur utile, le modèle considère qu’il n’y a pas de pont ou de ponceau.
Mode de calcul
Le calcul s’adaptera automatiquement à la présence de ponts et/ou de ponceaux.
Si l’altitude de l’eau est supérieure à l’altitude du toit, l’écoulement est en charge. Dans ce cas, la surface frottante est doublée et des composantes additionnelles de pression et de réaction de toit sont ajoutées aux équations de Saint-Venant. Via le schéma numérique de WOLF, une perte de charge locale à l’entrée et à la sortie du pont et/ou du ponceau sont modélisées (cf théorie).
Le fichier de résultat de hauteur d’eau devra alors être interpreté localement comme la pression au fond.
Attention
La représentation des résultats en terme de vitesse ne tient pas encore compte de la présence de ponts et/ou de ponceaux.
Influence sur le temps de calcul
Le benchmarking du code GPU ne montre pas de réduction du nombre de cellules calculées par seconde en présence de ponts et/ou de ponceaux.
Cependant, le pas de temps peut être réduit si la vitesse locale augmente siginificativement. Pour rappel, le pas de temps est calculé en fonction du critère sur le nombre de Courant-Friedrichs-Lewy (CFL).
Il n’est pas exclu de devoir réduire le nombre de Courant cible afin de garantir la stabilité du calcul.
Note
Lors de la visualisation des résultats, une apparition d’un “damier” dans les hauteurs d’eau est souvent un signe que le pas de temps/nombre de Courant utilisé est trop grand.
Il est alors recommandé de réduire le nombre de Courant cible si cette situation persiste.
Exemples
Des exemples de simulation avec ponts et/ou ponceaux sont disponibles dans un repo Gitlab.
Liaison au gestionnaire de scénarios
Ce qui est décrit ci-dessus est valable pour une simulation spécifique.
Si vous utilisez le gestionnaire de scénarios, il faut alors fournir les matrices d’altitudes via des fichiers *.tif qui seront interpretés selon la même procédure que les données topo-bathymétriques ou les coefficient de frottement…
Il est ainsi possible de combiner plusieurs scénarios avec ou sans ponts et/ou ponceaux.
Attention
Pour rappel, ceci ne permet pas encore de modéliser la surverse des ponts et/ou ponceaux.
Cette fonctionnalité est en cours de développement.