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Réservoir linéaire (modèle du) (HU) : Différence entre versions

De Wikigeotech
 
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''<u>Traduction anglaise</u> : Linear reservoir''
 
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Fonction de transfert très simple largement utilisée en
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Fonction de transfert très simple largement utilisée en hydrologie urbaine pour représenter la transformation d'un [[Hydrogramme (HU)|hydrogramme]] de [[Pluie nette (HU)|pluie nette]] en hydrogramme à l'exutoire.
hydrologie urbaine pour représenter la transformation d'un [[Hydrogramme (HU)|hydrogramme]]
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à l'exutoire.
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Il s’agit d’un modèle « ''à contrôle aval ''» qui repose sur l’équation de continuité (1) et sur une équation de stockage (2) :
d’un modèle « à contrôle aval » qui
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repose sur l’équation de continuité (1) et sur une équation de stockage (2) :
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dVs/dt = Qe(t) – Qs(t)          (1)
 
  
Vs(t) = K . Qs(t)                    (2)
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<center><math>\frac{dV_s}{dt} = Q_e(t) – Q_s(t)(1)</math></center>
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·    Vs(t) :  stockage
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* <math>Vs(t)</math> : stockage à l’instant t ;
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* <math>Qs(t)</math> : débit à l’exutoire à l’instant t ;  
 
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* <math>Qe(t)</math> : débit entrant ;  
·    Qs(t) :  débit
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* <math>K</math> : paramètre du modèle, homogène à un temps.  
à l’exutoire à l’instant t ;
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·    Qe(t) : débit
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entrant ;
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·    K :        paramètre
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du modèle, homogène à un temps.  
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La
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La combinaison de ces deux équations conduit à une équation différentielle du premier ordre, dont la solution pour <math>K</math> constant est :
combinaison de ces deux équations conduit à une équation différentielle du
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premier ordre, dont la solution pour K constant est :
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Qs(t) = Qs(0) e- t/K +
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<center><math>Q_s(t) = Q_s(0) e^{-t/K} + \frac{1}{K}</math></center>
(1/K)
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<center>[[Fichier:DEHUA173.png]]</center>
 
  
 
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·    Qs(0) : débit
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·    Qs(0) : débit à t = 0 résultant par exemple d’un écoulement précedent ;
à t = 0 résultant par exemple d’un écoulement précedent ;
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·    Qb :     débit
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·    Qb :     débit de base permanent éventuel.
de base permanent éventuel.
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D’un point
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D’un point de vue théorique, le paramètre K correspond au décalage temporel des centres de gravité de Qe(t) et Qs(t). D’après l’équation ci-dessus, [[Hydrogramme unitaire instantané / HUI (HU)|l’hydrogramme unitaire instantané]] du modèle est :
de vue théorique, le paramètre K correspond au décalage temporel des centres de
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gravité de Qe(t) et Qs(t). D’après l’équation ci-dessus, [[Hydrogramme unitaire instantané / HUI (HU)|l’hydrogramme unitaire instantané]]
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du modèle est :
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O(t) = (1/K) e-t/K
 
O(t) = (1/K) e-t/K
  
Le maximum
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Le maximum de l’opérateur O(t) se produit à t=0 et l’on peut donc s’attendre à ce que le modèle réponde plus rapidement que la réalité. D’un point de vue physique, l’équation de l’hydrogramme unitaire instantané est analogue à la décharge transitoire d’un condensateur électrique. C’est la raison pour laquelle le modèle agit comme un filtre « passe-bas » des pluies entrées du modèle en amortissant les composantes de hautes fréquences de ces pluies.
de l’opérateur O(t) se produit à t=0 et l’on peut donc s’attendre à ce que le
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modèle réponde plus rapidement que la réalité. D’un point de vue physique,
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l’équation de l’hydrogramme unitaire instantané est analogue à la décharge
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transitoire d’un condensateur électrique. C’est la raison pour laquelle le
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modèle en amortissant les composantes de hautes fréquences de ces pluies.
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De nombreuses realtions empiriques ont été proposées pour déterminer le paramètre K de bassins versants non jaugés. En France, on utilise généralement divers ajustements proposés par Desbordes (1974) comme, par exemple :
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K de bassins versants non jaugés. En France, on utilise généralement divers
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K = 5,93.A0.441
 
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K = 3,55 A0,27
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K = 3,55 A0,27 (1 + IMP)-1,9 I-0,36 L0,15 Dp0,21 Hp60,07
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·    Dp :     durée
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·    Dp :     durée de la pluie critique du bassin (en mn) (de l’ordre de garndeur du temps de concentration) ;
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concentration) ;
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·    Hp :     hauteur
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Les équations de pérdétermination de K ou K’ peuvent être utilisées au stade des projets ou des simulations de réseaux existants à condition que le bassin ne comporte pas d’ouvrage simportants de stockage des eaux pluviales.
équations de pérdétermination de K ou K’ peuvent être utilisées au stade des
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comporte pas d’ouvrage simportants de stockage des eaux pluviales.
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[[Catégorie:Dictionnaire DEHUA]]
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Version du 8 janvier 2020 à 12:42

Traduction anglaise : Linear reservoir

Fonction de transfert très simple largement utilisée en hydrologie urbaine pour représenter la transformation d'un hydrogramme de pluie nette en hydrogramme à l'exutoire.

Il s’agit d’un modèle « à contrôle aval » qui repose sur l’équation de continuité (1) et sur une équation de stockage (2) :


$ \frac{dV_s}{dt} = Q_e(t) – Q_s(t)(1) $


$ Vs(t) = K . Q_s(t)(2) $

  Avec :

  • $ Vs(t) $ : stockage à l’instant t ;
  • $ Qs(t) $ : débit à l’exutoire à l’instant t ;
  • $ Qe(t) $ : débit entrant ;
  • $ K $ : paramètre du modèle, homogène à un temps.

La combinaison de ces deux équations conduit à une équation différentielle du premier ordre, dont la solution pour $ K $ constant est :

$ Q_s(t) = Q_s(0) e^{-t/K} + \frac{1}{K} $


 + Qb

Avec

·    Qs(0) : débit à t = 0 résultant par exemple d’un écoulement précedent ;

·    Qb :     débit de base permanent éventuel.

D’un point de vue théorique, le paramètre K correspond au décalage temporel des centres de gravité de Qe(t) et Qs(t). D’après l’équation ci-dessus, l’hydrogramme unitaire instantané du modèle est :

O(t) = (1/K) e-t/K

Le maximum de l’opérateur O(t) se produit à t=0 et l’on peut donc s’attendre à ce que le modèle réponde plus rapidement que la réalité. D’un point de vue physique, l’équation de l’hydrogramme unitaire instantané est analogue à la décharge transitoire d’un condensateur électrique. C’est la raison pour laquelle le modèle agit comme un filtre « passe-bas » des pluies entrées du modèle en amortissant les composantes de hautes fréquences de ces pluies.

De nombreuses realtions empiriques ont été proposées pour déterminer le paramètre K de bassins versants non jaugés. En France, on utilise généralement divers ajustements proposés par Desbordes (1974) comme, par exemple :

K = 5,93.A0.441

K = 0,494.A-0.0076.IMP-0.512.I-0.401.L0.608

K = 3,55 A0,27 (1 + IMP)-1,9 I-0,36 L0,15 Dp0,21 Hp60,07

avec :

·    Dp :     durée de la pluie critique du bassin (en mn) (de l’ordre de garndeur du temps de concentration) ;

·    Hp :     hauteur de pluie sur cette durée ‘ mn)

Les équations de pérdétermination de K ou K’ peuvent être utilisées au stade des projets ou des simulations de réseaux existants à condition que le bassin ne comporte pas d’ouvrage simportants de stockage des eaux pluviales.

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