2ème rencontre METHODE - 22-23 octobre 2008

Compte-rendu

Participants

Mouvement de personnes (depuis avril 2008)

• Pablo Tassi, post-doc au CERMICS depuis mai 2008
• Ulrich Razafison, post-doc au Mapmo depuis septembre 2008
• Bénédicte Augeard partie à la Banque mondiale
• Gaëlle Tallec, arrivée au Cemagref
• Cyril Kao, partie à AgroParis'tech - moins disponible
• Marie Rousseau, stage M2 au BRGM (6 mois) puis au MAPMO (1 mois) et au BRGM (2 mois)

Le point sur nos avancées

L'après-midi du 22 a été consacrée à des exposés permettant de faire le point sur les travaux menés par les membres du projet.

• Questionnements sur le frottement de fond... (Carine Lucas)
• Le point sur les codes Saint-Venant (au Mapmo) (Ulrich Razafison)
• WP1 (DG pour Saint Venant, étapes 0, 1 et 2?) (Pablo Tassi)
• WP2 Task A : NS avec surface libre (Alexandre Ern)
• A new multilayer Saint-Venant System. Derivation and simulations (Jacques Sainte-Marie)
• WP3 et 4 : compte rendu de la réunion du 10 oct. 08 (Frédéric Darboux)

Ateliers

Il a été décidé de poursuivre en commun les discussions lors de la matinée du 23.

Introduction et tableau de synthèse de l'avancement sur les différentes étapes

• Etape 0 = gouttière lisse
• Etape 1 = gouttière ondulée
• Etape 2 = plaque/placette
• Etape 3 = parcelle agricole
• Etape 4 = bassin versant

Liste des questions abordées :

• Faut-il modifier les cas tests ?
• Comment obtenir des lois de comportement ?
• Quels modèles de frottements ? Doivent-ils dépendre de la pluie ?
• Projets d'articles ?
• Prochaines réunions : quand ? qui fait quoi ?
• Quelle est la place du WP1 ?

"Conclusions"

Voici les "conclusions" sous la forme d'une liste de tâche à réaliser pour les prochaines rencontres (avril) sur les différents aspects du projet.

Expérimental

• Sur le terrain, réaliser plusieurs placettes. enregistrer les flux collectés sur les 2 bords aval et la pluviométrie. Observer leur évolution pendant l'hiver. Proposer des éléments pour la loi de comportement (Y. Nédélec et G. Tallec , Cemagref Antony)
• Au laboratoire, réaliser de nouvelles mesures plus précises pour l'étape 0. On fera les mesures sous pluie avec ou sans apport amont. On cherchera en particulier à préciser l'effet de le pluie sur un écoulement stabilisé. On enregistrera le débit de sortie (montée de l'hydrogramme, plateau et descente de l'hydrogrammme). A l'état stationnaire, on mesurera en 8 points la hauteur et la vitesse de l'eau. Décembre 2008, (INRA Orleans)
• Au laboratoire , Mesures sur l'étape 2 pour l'état stationnaire. Répartition des flux sur les bords, vecteurs vitesses (PIV) et profondeur (rugosimètre laser). Printemps 2009 (INRA et LTHE, F. Darboux, B. Renaux et C. Legout).

Et aussi (pistes pour la suite):

• Mesure sur les flux aux bords d'une parcelle (étape 3, Cemagref Antony)
• Idem mais sur une "maquette" au 1/25eme réalisée avec le simulateur de pluie (2 m .5 m) sans infiltration (INRA Orléans)

Modélisation

• Quel modèle de frottement dépendant de la pluie (M. Esteves enverra de la biblio sur la question)
• Quel modèle bicouche (WP1-A) avec une couche inférieure dont 1) la hauteur est inférieure à celle des sillons et 2) la direction est contrainte par celle de sillons, et une couche supérieure obéissant à Saint-Venant sur la surface "au dessus des sillons" (E. Audusse et MO Bristeau).
• Quel modèle "Boussinesq" obtenu (?) à partir de NS en supposant que la vitesse au fond à une direction imposée égale à celle du sillon. Voir WP1-C. Une réunion va être organisée (A. Ern)

Pour ces 2 dernières questions, il s'agit en particulier de savoir si l'on peut (ou non) écrire les équations de Saint-Venant correspondantes.

• Quelles conditions aux limites en entrée et en sortie dans le modèle Navier-Stokes à surface libre ? Une réunion va être organisée en novembre/décembre 2008 (A. Ern)

Numérique

Les codes utilisés sont :

• Orléans : Saint-Venant, C++ 2D - O. Delestre, U. Razafison M. Rousseau
• Grenoble: Saint-Venant, PSEM_2D, Fortran 2D - M. Esteves
• INRIA : Saint-Venant, C++, non structuré - M.O. Bristeau, E. Audusse, J. Sainte-Marie
• CERMICS : Navier-Stokes, Galerkin Discontinu, C++ : P. Tassi, WP2-A

Ces codes ont tous passé les étapes 0 et 1. Ils sont en train d'aborder l'étape 2.

Au niveau du WP1, seul le modèle de coefficient anisotrope est pour le moment écrit et va être testé par U. Razafison.

• CERMICS Mistral et I. Ginzburg : NS frontiere libre. WP2 B

A faire:

• Etape 0 : reprendre les tests et les comparer avec la campagne de mesure citée plus haut (tous les modèles)
• Etape 1 : il s'agit de faire des tests avec des paramètres plus realistes. Par exemple, pente de 2% et 5%, longueur totale = 4 m, amplitude des sillons = 2 cm, longueur d'onde des sillons = 20 cm (comme dans l'etape 2) (tous les modèles)
• Etape 2 : comparer avec les données expérimentales (cf plus haut) et également comparer géométrie explicite (WP2) et modèle simplifié du WP1 (WP1B = U. Razafison)
• Périodique 2D, on impose une hauteur d'eau, on atteint l'état d'équilibre et on en déduit les flux aux interfaces. Les flux dépendront de la hauteur d'eau ajoutée, de la hauteur des sillons, de leur direction et de la pente de la topographie. On pourra en tirer des lois de comportement (ou des coefficients de frottement équivalent sur sol sans sillon). (tous ?)

Projets d'articles (toujours à échéance du semestre)

Rappel : il faut citer le projet dans les remerciements de tout article lié au projet

Il est clair si tous les articles envisagés sont soumis dans les 6 mois, ca sera … champagne !

• article collectif autour de l'étape 0 sur tous les aspects numériques et modélisation, et expérimentaux lié a la prise en compte de la pluie ; aux faibles hauteur d'eau… S.Cordier va faire une proposition de plan et solliciter des contributions sur les differentes parties de l'ensemble des participants du projet
• "Multi-couches" - papier quasi-terminé par M.O. Bristeau, E. Audusse et J. Sainte-Marie
• "Navier-Stokes frontière libre" - projet du CERMICS avec I. Ginzburg, P. Tassi
• "Frottement anisotrope" (i.e. WP1 B), étape 2 (et 3 ?) - U. Razafison
• "Expérience étape 2". Technique PIV et rugosimètre - F. Darboux et C. Legout
• "Expérience parcelles avec infiltration/érosion - M. Esteves et O. Cerdan
• "Solutions analytique, type Mac Donald", Proceeding HYP 08 - O. Delestre
• "Dérivation des frottements (lien entre NS et SV)" - C. Lucas, O. Delestre et U. Razafison

On peut aussi envisager, mais ce n'est pas encore prêt, un 2eme article collectif sur les différents aspects liés à l'étape 2 (il n'y a pas d'aspect expérimentaux sur l'étape 1) en restant peut-être avec une géométrie explicite (WP2) et, à plus long terme, on devra comparer les différents modèles, sans géométrie explicite (WP1) mais pour cela il faut déjà que les modèles du WP1 soient dérivés (A et C en particulier) ; ou qu'on abandonne ces voies.

Prochaines dates de réunions

• Les séances du jeudi (matin) du groupe de travail du MAPMO continuent
• 2 réunions sur les aspects modélisations seront organisées bientôt (par A. Ern ?)
• Une sortie sur le terrain (Bassin versant de l'Orgeval) sera organisée en janvier-février (par F. Darboux, G. Tallec et Y. Nédélec)
• 3ème rencontres Méthode, sur une journée, à Paris en avril (IHP), choix de la date via doodle.
• Plénière suivante , sur 2 jours, à l'automne prochaine. A Orléans ?

Convocation

Dates : mercredi 22 octobre 2008 - 14h00-18h00 et jeudi 23 octobre 2008 - 9h30-12h30

Inscription aux journées et au repas du soir

En cas d'imprévu : 06 87 20 45 35 (S. Cordier)

Lieu : Salle de réunion de l'ICOA
Comme l'an dernier pour ceux qui y était et se rappellent. C'est tout près du bâtiment de math (pour ceux qui connaissent) et c'est sur le plan du campus en G3  (info accès)

Pour ceux qui viennent le matin, le rendez-vous est au bâtiment de math (en G2) et pour le déjeuner nous irons au restaurant l'agora sur le campus (voir plan en H5)

Accès : depuis la gare des Aubrais (a laquelle tous les trains venant de paris s'arrêtent) , prendre le tram direction "Hôpital la Source" et descendre à "Université - Parc floral" (environ 35 min). La salle de réunion de l'ICOA est à 10 m de l'arrivée du tram

Logement : hotels

Programme pour le mercredi après-midi

(ordre non contractuel)

• aspects numériques (Marie Rousseau, Ulrich Razafison et Olivier Delestre)
• aspects dérivation des modèles de frottements (Carine Lucas)
• Saint-Venant multi-couches (Jacques Sainte-Marie, Marie-Odile Bristeau, Emmanuel Audusse)
• WP1 (DG pour Saint Venant, étapes 0, 1 et 2?) (Pablo Tass)i
• WP2 : point d'avancement (Alexandre Ern)
• WP3 et 4 : compte rendu de la réunion du 10/10 (Frédéric Darboux)

Programme pour le jeudi matin

• Ateliers à définir le mercredi