¶ Définition
Seuil latéral
Ses extrémités peuvent être accrochées sur tout type de containeur à l’exception des objets catchment et hydrology node.
¶ Données de l'élément
Le seuil déversant est défini par :
- une cote radier (Z invert),
- une cote de seuil fixe (Z weir),
- une largeur de seuil (Width),
- un coefficient de seuil,
La position du seuil (Z weir) peut être modifiée durant une simulation via le module externe de contrôle et régulation. Le paramètre V max règle dans ce cas la vitesse maximum de déplacement du seuil de la vanne.
¶ Equations
Les équations font référence aux points 1 amont de l'écoulement et 2 aval de l'écoulement, avec :
- et vitesses de l'écoulement dans l'axe de la liaison (m/s)
- et ligne d'eau (m)
- et charge (m)
- g accélération de la pesanteur .
Les équations supposent , sinon l'écoulement se fait en sens inverse et ou , sinon il n'y pas d'écoulement.
Les différents régimes d'écoulement (dans les deux sens) sont définis sur le ldiagrame ci-dessous.
Expression de la charge :
- .
- .
La vitesse prise en compte pour le calcul de la charge dépend du type d'élément et de la position de la liaison:
- Casier, carrefour, noeud 1D hors extrémité de branch ou de reach (maillage latéral) : v = 0
- Noeud 1D en extrémité de branch ou de reach : vitesse sur le noeud
- Maille 2D : composante de la vitesse projetée sur l'axe de la liaison
Condition seuil noyé:
| Régime de fonctionnement (1>2) | Equation |
|---|---|
| Déversoir dénoyé | . |
| Déversoir noyé | . |
¶ Paramètres
Le coefficient Cd est le coefficient de seuil déversant en régime dénoyé. Il est défini par l’utilisateur, il est généralement égal à sa valeur théorique: 0.58.
L’utilisateur peut rentrer une valeur plus faible pour tenir compte d’un coefficient de contraction latérale de la veine fluide lorsque , où est la largeur du canal ou du collecteur en amont de la vanne. On recommande d’appliquer le coefficient de correction « alp » suivant sur CD:
| b/b0 | alp = Cd/0.6 |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 0.8 | 0.8 |
| 0.6 | 0.6 |
| 0 | 0.6 |
Le coefficient Cn est le coefficient de seuil déversant ou de vanne en régime noyé. Il est par défaut égal à (soit ~1 dans le cas où ), sauf dans le cas où la liaison relie deux extrémités de reach ou de branch où ce dernier est alors corrigé automatiquement par un facteur de correction alp qui tient compte du rapport de section s/S où :
- s est la section sur le seuil sous la hauteur d'eau ,
- S est la section mouillée dans le collecteur aval de la liaison.
| s/S | alp |
|---|---|
| 0 | 1.0 |
| 0.3 | 1.0 |
| 0.6 | 1.0 |
| 0.8 | 1.87 |
| 0.9 | 3.12 |
| 0.95 | 5 |
Note
La formulation retenue pour le déversoir dénoyé est la même que pour celle de la vanne Gate en régime Déversoir dénoyé.Toutefois le critère de passage du régime dénoyé en régime noyé et la définition du coefficient Cn sont différents:
- Condition de passage en régime noyé :
- Pour les Weir :
- Pour les Gate :
- Le coefficient Cn:
- Pour les Weir : avec alp fonction du rétrécissement que crée l'ouvrage par rapport au lit mineur ou au collecteur (re-calculé à chaque pas de temps),
- Pour les Gate : formulation indépendante de mais fonction du rétrécissement que crée l'ouvrage par rapport au lit mineur ou au collecteur (re-calculé à chaque pas de temps). L'utilisateur peut cependant imposer une valeur fixe.
La simplification faite pour les Gate est rendue nécessaire pour satisfaire la continuité de débit entre tous les régimes qui sont beaucoup plus nombreux que dans le cas du Weir. Le critère de transition entre l’écoulement noyé et l’écoulement dénoyé est considéré comme physiquement plus précis dans la formulation Weir.