3. Les crues : hydraulique et morphologie fluviale
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nolds pour le frottement au fond). Ce doubl e aspect est commun avec les
mod eles reduits purement hydraul iques ;
• similit ude des conditions de debut de mouvement des materiaux , de suspension et de charriage (nombre de Schields) .
11 convient egalement d 'evit er de dist ord re les echelles granulometriques si
l'on souha ite representor correctement les phen omenes de tri et de pavage. Le
choix des echelles d 'espace (en plan et en hau t eur), de t emp s, de la gra nulornetrie et de la densit e des mat eriau x sont intimement lies pour accepter,
dans chaque domaine, un e distorsion to lerable et s'assurer de la represent ativite qu alit at ive des phenomenes en jeu en essayant bien entendu d 'avoir le
mo dele physique de plus faible taille possible : la seule similitude parfait e est ...
le mod ele grandeur nature. Le calage permet ensuite de s'ass ure r d 'une correspondance qu ant it at ive avec les observations, dont la richesse est essent ielle et
d 'et abl ir empiriqueme nt ces regles de corres ponda nce ent re nature et mod ele
reduit . Les simulations permet tent ensuite de tester sur des cycles d 'evenement s des mod ifications du lit , des ouvrages, etc. 11 convient d 'etre conscient
qu 'il s'agit essentiellement de mod eles a fond s mobil es et non de mod eles morphodynamiques complets : ils ne peuvent guere represent er les interactions avec
les berges plus ou moins affouillables et ne donn ent genera lement qu e des appreciations assez qu alit at ives concernant les meandrement s et lit s en t resse.
3.4.3.2 Modeles numeriques
Le developp ernent des mo deles numeriques 2 1 de transport sedimentaire est
plu s recent. Dan s les annees 1980, les travaux de Chollet et Cunge ont part iculierement developp e les aspects de la dissipati on d 'energie et le t ransport de
la cha rge de fond (le charriage). En faisant du t ransport une foncti on exclusive
des condit ions locales (le fond, l'ecoulement }, les pr emiers mod eles etaient peu
representatifs du comportement des sediments en suspension. Mais surtout,
pour des raiso ns num eriques, les premieres rnod elisations decoupl aient l'evolut ion des fond s et la mod elisati on hyd raulique par un e succession de regimes
qu asi stati onna ires. Cunge et Holly [108] et les chercheurs de l'Iowa In stitute
of Hyd raulic Research (IIHR) ont ensuite propose un ensemble complet d 'am eliorations :
• calcul separe du cha rriage et de la suspension, desorrnais traitee comme
un t ra ceur convecte par l'ecoulement et qui echa ngerait avec les mat eriau x
present s au voisinage du fond;
• mod elisati ons couplees : les equations de l'ecoulement et les equations du
t ransport sedimentaire (par exemple la modifi cation du lit ) sont resolues
simultanernent ;
21. Ce paragraphe est t res directement inspire de la presentati on d e Philippe Belleudy lors
de sa soutenance d'H DR (habilitation it diriger des recherches) it I'INPG en 200 1 [31].
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nolds pour le frottement au fond). Ce doubl e aspect est commun avec les
mod eles reduits purement hydraul iques ;
• similit ude des conditions de debut de mouvement des materiaux , de suspension et de charriage (nombre de Schields) .
11 convient egalement d 'evit er de dist ord re les echelles granulometriques si
l'on souha ite representor correctement les phen omenes de tri et de pavage. Le
choix des echelles d 'espace (en plan et en hau t eur), de t emp s, de la gra nulornetrie et de la densit e des mat eriau x sont intimement lies pour accepter,
dans chaque domaine, un e distorsion to lerable et s'assurer de la represent ativite qu alit at ive des phenomenes en jeu en essayant bien entendu d 'avoir le
mo dele physique de plus faible taille possible : la seule similitude parfait e est ...
le mod ele grandeur nature. Le calage permet ensuite de s'ass ure r d 'une correspondance qu ant it at ive avec les observations, dont la richesse est essent ielle et
d 'et abl ir empiriqueme nt ces regles de corres ponda nce ent re nature et mod ele
reduit . Les simulations permet tent ensuite de tester sur des cycles d 'evenement s des mod ifications du lit , des ouvrages, etc. 11 convient d 'etre conscient
qu 'il s'agit essentiellement de mod eles a fond s mobil es et non de mod eles morphodynamiques complets : ils ne peuvent guere represent er les interactions avec
les berges plus ou moins affouillables et ne donn ent genera lement qu e des appreciations assez qu alit at ives concernant les meandrement s et lit s en t resse.
3.4.3.2 Modeles numeriques
Le developp ernent des mo deles numeriques 2 1 de transport sedimentaire est
plu s recent. Dan s les annees 1980, les travaux de Chollet et Cunge ont part iculierement developp e les aspects de la dissipati on d 'energie et le t ransport de
la cha rge de fond (le charriage). En faisant du t ransport une foncti on exclusive
des condit ions locales (le fond, l'ecoulement }, les pr emiers mod eles etaient peu
representatifs du comportement des sediments en suspension. Mais surtout,
pour des raiso ns num eriques, les premieres rnod elisations decoupl aient l'evolut ion des fond s et la mod elisati on hyd raulique par un e succession de regimes
qu asi stati onna ires. Cunge et Holly [108] et les chercheurs de l'Iowa In stitute
of Hyd raulic Research (IIHR) ont ensuite propose un ensemble complet d 'am eliorations :
• calcul separe du cha rriage et de la suspension, desorrnais traitee comme
un t ra ceur convecte par l'ecoulement et qui echa ngerait avec les mat eriau x
present s au voisinage du fond;
• mod elisati ons couplees : les equations de l'ecoulement et les equations du
t ransport sedimentaire (par exemple la modifi cation du lit ) sont resolues
simultanernent ;
21. Ce paragraphe est t res directement inspire de la presentati on d e Philippe Belleudy lors
de sa soutenance d'H DR (habilitation it diriger des recherches) it I'INPG en 200 1 [31].