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CETTE THESE PORTE SUR LA MODELISATION NUMERIQUE TRIDIMENSIONNELLE DU TRANSPORT EN SUSPENSION DES SEDIMENTS COHESIFS EN ESTUAIRE. DANS UN PREMIER TEMPS, LE MODELE NUMERIQUE TELEMAC-3D, QUI SIMULE LES ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS EN RIVIERE ET EN MER, A FAIT L'OBJET DE NOUVEAUX DEVELOPPEMENTS AFIN DE REPRESENTER LES PROCESSUS PROPRES AUX SEDIMENTS FINS (PHENOMENE DE FLOCULATION, MOUVEMENTS DE LA CREME DE VASE, CONSOLIDATION DU FOND VASEUX). L'ETUDE D'UN ESTUAIRE SCHEMATIQUE A MONTRE LES CAPACITES DU CODE A SIMULER LES PHENOMENES CARACTERISTIQUES DES ENVIRONNEMENTS ESTUARIENS: PROPAGATION DE LA MAREE, INTRUSION SALINE ET FORMATION DU BOUCHON VASEUX. LE MODELE A ALORS ETE APPLIQUE A UN CAS REEL: L'ESTUAIRE DE LA LOIRE. LE BOUCHON VASEUX REPRODUIT PAR LE MODELE PRESENTE DES CARACTERISTIQUES (POSITION DANS L'ESTUAIRE, DEPLACEMENTS AU COURS DE LA MAREE) SIMILAIRES A CELLES OBSERVEES EN NATURE. LE MODELE DE CREME DE VASE A AUSSI ETE TESTE ET IL S'EST AVERE UTILE POUR UNE BONNE REPRESENTATION DE LA DYNAMIQUE SEDIMENTAIRE ESTUARIENNE
This reference for engineers, and graduate students covers sediment transport and morphodynamics modelling in nearshore environments. It presents the fundamentals required for understanding the physics and for setting up numerical models. This book covers hydrodynamics of estuarine and coastal environments, properties of seafloor and estuarine composition, and hydroenvironmental interactions; emphasising the inter-relations of small- and large-scale processes, and short- and large-evolution timescales. The focus is, principally, on the application of shallow-water theory, but some surface wave models, and coupling of shallow-water models with surface waves is also discussed to some extent. The guidance on running regional models and the case studies presented are directed to managed realignment, coastal protection, climate change impacts, and offshore renewables. Key features: Gives a balanced review of this rich interdisciplinary area Bridges practical engineering and research Offers both large- and small-scale application Suits graduate students and researchers as well as consulting engineers Vanesa Magar is a senior researcher and associate professor at the Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) in Baja California, Mexico. She was formerly a researcher and then a lecturer at Plymouth University, UK.
L'OBJECTIF DE NOTRE TRAVAIL EST LE DEVELOPPEMENT D'UN MODELE TRIDIMENSIONNEL HYDROSEDIMENTAIRE POUR LE TRANSPORT DES SEDIMENTS DANS LES COURS D'EAU. LE MODELE HYDROSEDIMENTAIRE DEVELOPPE EST COMPOSE D'UN MODELE HYDRODYNAMIQUE TRIDIMENSIONNEL BASE SUR L'APPROCHE H-S AVEC PRESSION NON HYDROSTATIQUE DEVELOPPE PAR MEFTAH(1998) ET D'UN MODELE DE TRANSPORT DES SEDIMENTS A DEUX COUCHES AVEC FLUX D'ECHANGE BASE SUR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS CONSTITUE D'UN MODELE DE SUSPENSION ET D'UN MODELE DE CHARRIAGE QUI TIENT COMPTE DES EFFETS DE PENTE. LES ASPECTS PHYSIQUES, LES PHENOMENES IMPLIQUES DANS LE TRANSPORT DES SEDIMENTS ET LES INTERACTIONS ENTRE LES DIFFERENTES COMPOSANTES DU MODELE SONT PRESENTES AINSI QUE LES FORMULATIONS MATHEMATIQUES DES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES QUI GOUVERNENT L'HYDRODYNAMIQUE, LE CHARRIAGE, SUSPENSION ET LES CONDITIONS AUX LIMITES. L'ENSEMBLE DE CES EQUATIONS EST RESOLUE PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS. LA DISCRETISATION TEMPORELLE DE L'HYDRODYNAMIQUE EST EFFECTUEE PAR LE SCHEMA D'EULER IMPLICITE. LE SCHEMA DE LAX - WENDROFF - RICHTMEYER ET LE SCHEMA D'EULER IMPLICITE SONT QUANT A EUX UTILISES POUR LE TRANSPORT DES SEDIMENTS (CHARRIAGE - SUSPENSION) UN ALGORITHME DE COUPLAGE 3D HYDRODYNAMIQUE - SUSPENSION -CHARRIAGE EST PROPOSE AVEC LA MISE EN UVRE NUMERIQUE ET LA PRESENTATION DES PARAMETRES DE COUPLAGE ET DE CALIBRATION. LE MODELE A ETE VALIDE SUR UN ENSEMBLE DE CAS TESTS BIDIMENSIONNELS ET TRIDIMENSIONNELS.
As reservoir sedimentation has proven to be a serious problem in South Africa, research in this field has been ongoing for more than 70 years. This publication emanates from extensive research which has been undertaken over the past 30 years with the support of the South African Department of Water and Sanitation as well as the South African Water Research Commission. A great deal of information has fortunately also been obtained from China. Given the universal nature of hydraulic formulae it is not surprising, yet gratifying, that Chinese and South African data generally conform to the same mathematical relationships. This indicates that these relationships should be applicable in other countries as well. Much of the information contained here has been condensed from a more comprehensive publication. This ICOLD Bulletin follows on Bulletin 115 “Dealing with reservoir sedimentation”, which gave guidelines for management of reservoirs to limit sedimentation. The guidelines on mathematical modelling of sediment transport dynamics in reservoirs in this document can be used during the planning and design of new dams, as well as for the management of existing dams. Comme la sédimentation dans les réservoirs s'est avérée être un problème sérieux en Afrique du Sud, la recherche dans ce domaine est en cours depuis plus de 70 ans. Cette publication émane de la recherche étendue qui a été menée au cours des 30 dernières années avec l'appui du ministère sud-africain de l’eau et de l’assainissement, ainsi que de la commission sud-africaine de recherche sur l'eau. Un grand nombre d'informations ont également été obtenues de la part de la Chine. Étant donné le caractère universel de formules hydrauliques, il n'est pas surprenant, mais très gratifiant, que les données chinoises et sud-africaines se conforment généralement aux mêmes relations mathématiques. Ceci indique que ces relations devraient être applicables dans d'autres pays également. Une grande partie de l'information contenue ici a été condensée à partir d'une publication plus complète. Ce bulletin CIGB fait suite au bulletin 115 "Traité sur la sédimentation dans les réservoirs", qui a donné des directives pour la gestion des réservoirs en vue de limiter la sédimentation. Les directives sur la modélisation mathématique de la dynamique de transport des sédiments dans les réservoirs de ce présent document peuvent être utilisées lors de la planification et la conception de nouveaux barrages et pour la gestion des barrages existants.
Sediment Transport Processes and their Modelling Applications is a book which covers a wide range of topics. The effective management of many aquatic environments, requires a detailed understanding of sediment dynamics. This has both environmental and economic implications, especially where there is any anthropogenic involvement. Numerical models are often the tool used for predicting the transport and fate of sediment movement in these situations, as they can estimate the various spatial and temporal fluxes. However, the physical sedimentary processes can vary quite considerably depending upon whether the local sediments are fully cohesive, non-cohesive, or a mixture of both types. For this reason for more than half a century, scientists, engineers, hydrologists and mathematicians have all been continuing to conduct research into the many aspects which influence sediment transport. These issues range from processes such as scour, erosion and deposition, to how sediment process observations can be applied in sediment transport modelling frameworks. This book reports the findings from recent research in applied sediment transport which has been conducted in a wide range of aquatic environments. The research was carried out by researchers who specialise in the transport of sediments and related issues.
"This guide to sediment transport and morphodynamics modelling in nearshore environments covers hydrodynamics of estuarine and coastal environments, seafloor and estuarine composition, and hydro-environmental interactions; emphasising the inter-relations of small and large scale processes. For engineers and graduate students"--