Le projet BedloadWeb

BedloadWeb est le résultat d'une collaboration entre INRAE et l'Office Francais de la Biodiversite





Visiter la version anglaise de ce site













Bienvenue sur BedloadWeb

BedloadWeb est la version en ligne du programme BedloadR.R qui a été conçu pour visualiser facilement les données de la littérature, et offrir une assistance pour le calcul du transport solide associé à une section d'écoulement. Il vise à être une plateforme collaborative pour encourager les échanges entre chercheurs et praticiens, mais aussi, à être pédagogique pour les étudiants

Mise à jour du 23/11/2023

Correction de la contrainte
Dans la dernière version mise en ligne l'option "correction de la contrainte" était cochée par défaut à la construction d'une section (voir: Modéliser > Transport Solide > Calcul). Suite à la demande d'utilisateurs cette option maintenant décochée par défaut.

Mise à jour du 01/03/2023

Relooking
Le menu a été relooké pour une meilleure ergonomie du programme. Les fonctions de base n'ont pas changé, mais sont juste accessibles un peu différemment. En particulier, l'onglet base de données a été déplacé vers la fin du menu.
Sauvegarde locale
Etant donné la forte évolution du programme, il n'est plus possible de sauvegarder les données sur votre PC au format txt. Vous pouvez toujours sauvegarder localement au format ZIP, mais par rapport au format txt, cela suppose d'avoir un compte. Si vous souhaitez lire des anciennes sauvegardes txt, vous pouvez contacter un des contacts donnés en page "aide"
Gestion des données
Une grande différence avec la version précédente est que vous pouvez maintenant gérér vos données (granulo, section) indépendamment des considérations de modélisation
Importer plusieurs sections
En conséquence du point précédent , il est maintenant possible d'importer plusieurs sections depuis un fichier txt en un seul clic
De nouveaux outils
De nouveaux outils sont disponibles. Vous pouvez rapidement tracer un profil sédimentaire (débits solide le long du profil en long) pour un débit Q donné. Vous pouvez également étudier les effets de la variabilité naturelle des données sur le calcul du transport solide.
Equations
Une modification concerne le calcul de tm* dans l'Equation Recking 2013 (voir les explications dans l'onglet 'Connexion > Vos parametres')

Mise à jour du 05/01/2021

Debug
Plusieurs bugs nous onté ont été signalés et ont été corrigés, notamment dans la sauvegarde des granulos et des photos. Toute nouvelle version est succeptible de comporter des bugs; n'hésitez pas à nous en faire part (contact en page 'aide').
Zip
Il est possible maintenant de sauverager votre projet sur votre PC dans un fichier zip. Contrairement à la sauvegagre txt existante, cette option vos permet de sauvegareder l'intégralité du projet, y compris les photos. MENU : Votre Projet > Sauvegarde Locale > ‘Zip’ option
Archivage
Le menu de gestion de projet vous donne maintenant la possibilité d'archiver vos dossiers inutilisés
A venir
Suivez les news, le code étant en perpétuelle évolution.A venir: calcul des incertitudes, gestion SIG des projets, mise à disposition du code BedloadR….

Prise en main rapide

Les parties "base de données" et "Projet" sont indépendantes et peuvent être abordées séparément. La base de donnée ne permet aucun calcul , mais juste de visualiser des mesures de transport solide et les modèles. La partie Projet permet de faire des calculs.
Quelques définitions
Base de données
Un compte?
Premier calcul

Participatif

Toutes les informations susceptibles d'améliorer la plateforme sont les bienvenues (photos, nouvelles données, commentaire, questions...).). Ceci est particulièrement vrai pendant la phase de 'rodage' du site. Toutes les anomalies pourront être rapidement corrigées à condition qu'elles nous soient signalées


De nouvelles equations peuvent également être ajoutées aux outils déjà disponibles.

Condition d'utilisation

BedloadWeb est libre d'accès. Une référence (ou un lien Web) à la publication originale est toujours donnée et doit être rappelée chaque fois qu'un jeu de données est utilisé. Les auteurs apprécieraient également que la plate-forme BedloadWeb soit citée lorsqu'elle est utilisée.

Formation

BedloadR sert de support à des formations sur le transport solide et la géomorphologie fluviale. Une session de base, sous forme de mini-projet, explique comment réaliser un bilan sédimentaire (explication des concepts de base, collecte des données nécessaires, étude des incertitudes…). Une session avancée s'adresse aux personnes connaissant le langage R et souhaitant intégrer leur propre module dans BedloadR. Ces sessions peuvent être organisées sur mesure, en fonction du niveau de connaissance du public concerné. Un devis peut vous être adressé sur demande par email.
Avoir un compte n'est pas obligatoire pour utiliser les onglets de calculs suivants
Par contre un compte est obligatoire si vous voulez sauvegader ou partager vos données

Le serveur n’accepte que des fichiers encodés en UTF8. Or en local (sur votre PC avec BedloadR.R), les sauvegardes seront UTF8 sauf pour certains fichiers où auront été saisis des caractères spéciaux (é..), qui eux seront sauvegardés avec le système d’encodage du PC (ANSI…). L’import d’un tel projet ZIP sur le serveur provoquera un plantage. La solution est de ne pas saisir du tout de caractères spéciaux, ou alors de convertir en UTF8 avec cette option :
ATTENTION : n’utilisez pas cette conversion UTF8 si le projet ZIP doit être partagé en local (avec BedloadR.R sur un PC) car il y aura des problèmes d’affichage des caractères spéciaux ("é" devient "Ã@"). Il en sera de même si vous ouvrez avec BedloadR.R un projet créé sur BedloadWeb.
Sauver le projet dans un fichier zip

Créer la sauvegarde
Importer une sauvegarde zip
Cette fonctionnalité permet de sauvegarder votre projet en local, dans un fichier zip. Contrairement à la précédente option txt (qui n'existe plus), le projet doit préalablement avoir été sauvegardé sur un compte. L'avantage de cette solution est qu'elle sauvegarde l'intégralité du projet, y compris les photos. L'ouverture d'un projet zip sur votre compte ne peut se faire au même nom qu'un projet existant (si c'est le cas vous devrez proposer un nouveau nom dans la case prévue à cet effet).


Créer un compte
La saisie d'un email n'est pas rendu obligatoire à ce stade. Mais sachez que, pour des raisons de confidentialité, en l'absence d'un email valide associé au compte il ne sera plus possible d'accéder au compte en cas d'oubli de mot de passe.
Ce code vous sera demandé si vous souhaitez échanger des dossiers avec un autre utilisateur; il peut être définit ultérieurement depuis l'onglet 'Gérer le compte'

Projet selectionné:

Attention: ne sera sauvegardé dans le projet que ce qui aura déjà été sauvegardé par ailleurs dans les différents onglets
Gestion des projets:
En créant un compte vous pourrez sauvegarder vos projets sur le serveur, y compris les photos et la description du projet

Saisir le nom du projet:


Projets disponibles:



Vous disposez de deux options pour transférer un projet à un autre utilisateur: OPTION1 vous exportez le projet en local et vous lui transférez le fichier texte produit qu'il peut alors ouvrir de son côté (attention: cette option ne prend pas en compte les photos et le texte 'description du projet'). OPTION2, vous et votre interlocuteur disposez d'un compte utilisateur et vous pouvez utiliser la fonction ci-dessous: pour cela vous devez connaitre son identifiant (attention aux minuscules/majuscules), et son code de partage (différent de son mot de passe!


Supprimez un projet de cette liste pour le faire réaparaitre dans la liste des projets disponibles



Vous devez resaisir votre mot de passe pour accéder aux modifications du compte
Changez le mot de passe:
Changez l'adresse Email:
Code de partage des dossiers



Cette série d'outils vous accompagne dans l'élaboration d'un projet d'étude de bilan sédimentaire. Il est constitué de plusieurs onglets qui chacun représente une étape incontournable pour une étude sérieuse. Les onglets sont présentés dans une suite logique, chacun produisant des données utiles aux suivants: - l'onglet 'Granulométrie' vous permet de définir la granulométrie des sédiments -l'onglet 'Section' permet de définir (topographie) et d'habiller (rugosités..) la section d'écoulement - l'onglet 'hydraulique' permet de calculer les principales grandeurs en régime uniforme normal - l'onglet 'transport solide' calcul les flux pour la granulométrie, la section et l'hydraulique préalablement définis - l'onglet 'hydrologie' permet de définir une hydrologie et de calculer un bilan sédimentaire associé pour chaque section

Vous pouvez sauvegarder votre saisie (sauf les photos) au format texte sur votre PC, ou créer un compte (la sauvegarde sur le serveur donne accès à un menu de gestion des projets, et permet de sauvegarder les photos).

Vous pouvez ici paramétrer certaines options de calcul pour le projet
Projet:
Préselectionner les équations à afficher par défaut
En cas de choix unique:
En cas de choix multiple:
Dans la version précédente du programme, une formulation tm*=f(S, D84/D50) était utilisée pour les lits en seuil-mouilles, bancs alternés et divagant, et la formulation tm*=1.5S^0.75 était utilisée pour les autres morphologies.
Une difficulté venait du fait que tout le monde n'a pas la même appréciation de la morphologie (limite entre tresse,seuil-mouille et bancs alternés…), et de plus la fomulation tm*=f(S, D84/D50) n'est pas valable aux pentes fortes >3%
Dans cette nouvelle version du programme le calcul est tm*=1.5S^0.75 par défaut pour toutes les morphologies. Pour retrouver le calcul précédent il faut valider cette option.
Cette page vous permet de créer une base de données contenant les courbes granulométriques de votre projet
Cette base sera ensuite disponible et accessible depuis les autres pages du programme






Nommez la courbe granulométrique:
Methode de mesure:
Importer une photo (.JPG)


Exporter les résultats

Exporter la figure

Options de saisie :

Vous pouvez saisir plusieurs échantillon pour définir une courbe granulométrique (et gérer les échantillons avec le menu à droite).
Vous pouvez saisir le nombre de cailloux mesuré dans chaque classe de diamètre (méthode Wolman) dans le tableau ci-contre. vous pouvez aussi reproduire une courbe réaliste à partir du D50 (modèle déduit de l'analyse de plus d'une centaine de courbes mesurées sur le terrain).
Pour plus de détail sur le modèle voir : Recking, A. (2013), An analysis of non-linearity effects on bedload prediction, Journal of Geophysical Research - Earth Surface, 118, 1-18, doi: 10.1002/jgrf.20090

Format de saisie




Export
Vous devez ici saisir la géométrie de vos sections
Ces données seront ensuite disponibles depuis les autres pages du programme








Exporter

Nommez la section:
Importer une photo (.JPG)

Modifier la section

Saisie par trapezes
Utilisez cet outil pour construire rapidement une section composée à partir de trapèzes

Importer un fichier
Attention: nouveau format!
Vous pouvez ici importer dans un seul fichier texte toutes les sections de votre projet.
Les données doivent être disposées sur 2 colonnes séparées par une point virgule, en suivant un format strict, à répéter sans interruption pour chaque section (des données peuvent être manquantes, mais le nombre de lignes doit être respecté avec "SEC" au départ et ";" sur chaque ligne): Exemple de fichier
LIGNE1: [SEC; nom de la section] (SEC permet au programme de repérer le début de chaque nouvelle section)
LIGNE2: [longitude; latitude]
LIGNE3: [PK; Reach] (par defaut mettre 1 pour Reach)
LIGNE4: [pente;date]
LIGNE 5 et suivantes: Valeurs [X ; Z] décrivant la section en travers. Rive Gauche vers la rive Droite par convention mais peu importe à partir du moment où les sections sont toutes décrites de la même façon. Vérifiez la qualité des données, en évitant par exemple les caractères non numériques ou les valeurs manquantes
La pente est un paramètre très important qui doit être renseigné soigneusement, en m/m (ex S=1%=0.01 m/m). Elle doit être définie pour le tronçon de calcul sur une distance au moins égale à 10 fois la largeur du lit mineur. Dans la majorité des cas elle sera la pente du lit du cours d’eau (mesure de la ligne d’eau à l’étiage). Par contre, pour les cours d’eau à très faible pente (S<0.001m/m) la pente géométrique s’effacera devant la pente d’écoulement, et il faudra utiliser cette dernière (à mesurer en crue, ou simuler avec modèle 1D, ou à rechercher dans les archives).
Pente (m/m):

Saisie manuelle:
Quel que soit le mode de saisie (trapèze, importation de fichier) les données sont copiées dans ce tableau d'où elles peuvent être modifiées manuellement

Modélisation avec des trapèzes

Saisir les dimensions (m)
Cote du fond (m)

BedloadR calcul l'hydraulique de chaque section en supposant un écoulement normal (hauteur d'eau non influencée en aval)
Si vos sections sont influencées en aval (hauteur d'eau contrôlée par un barrage par exemple) vous pouvez saisir ici des valeurs (Q,H,S) issues de mesures ou d'une modélisation numérique
Ces lois pourront plus tard, pour chaque section, être appelées dans la section "Hydraulique", pour construire le modèle




Pente par défaut [m/m]:
En cas de problème de saisie des décimales, éditer la case en double cliquant dessus
Cette page vous permet de créer une base de données contenant les hydrogrammes Q(t) de votre projet
Cette base sera ensuite disponible et accessible depuis les autres pages du programme
Saisie de l'hydologie
Construire un hydrogramme
Cet outil permet de construire rapidement un hydrogramme triangulaire théorique POUR LA SECTION OUVERTE DANS L ONGLET MODELISER. les paramètres seront automatiquement proposés pour cette section. Les valeurs sont données par défaut, et peuvent être modifiées

Importer un fichier
Importez vos données temps (unité au choix) / débit (m3/S) à partir de fichiers textes. Les données doivent être disposées sur 2 colonnes séparées par des tabulations et comportant des titres (par exemple T, Q. Exclure les caracteres speciaux!). Décrire les valeurs par T croissants. Vérifiez la qualité des données, en évitant par exemple les caractères non numériques ou les valeurs manquantes


Le fichier texte doit comporter deux colonnes separees par tabulation
Colonne1 'FND': les frequences de non depassement x 100. ATTENTION: Les données doivent être saisies par ordre décroissant!
Colonne2 'Q': les debits associes en m3/s
Rappels
T=1/FD
FD=1-FND
FD(j/an)=(1-FND)*365
Unites
Un hydrogramme est discrétisé au pas de temps renseigné. Par exemple, un hydrogramme triangulaire de 1200 minutes génèrera un fichier de 1200 points, même si au départ vous ne l'avez défini qu'avec 3 points. Cela peut-être problématique avec les gros hydrogrammes (par exemple 1 mois au pas de temps minute génère un fichier de plus de 40000 valeurs, ce qui va compliquer certains calculs comme les analyses de MonteCarlo). Cette fonction permet de réduire la taille de l'hydrogramme en convertissant le pas déchantillonnage (s->min, min->h…). Si vous sauvegardez l'hydrogramme et le projet le changement sera définitif. Il est donc conseillé de répliquer l'hydrogramme et de faire le changement sur la copie.
Gestion des donnees hydrologiques








Exporter les données

Exporter la figure
Gestion des donnees hydrologiques










Exporter les données

Exporter la figure
Vous devez ici préciser ce qui compose chaque section (zone principale d'écoulement, présence de végétation, etc.)
Soignez cette étape qui sera très impactante pour vos résultats (les onglets suivants ne feront que reprendre cette donnée pour afficher l'hydraulique et le transport solide associé).


Lit mineur

Le lit mineur (en général quelques dizaines de mètre) est le lit qui transfert les crues courantes, il doit être differencié du lit majeur (Souvent > 100m) ou la lame d eau est étalée.
Sa définition est très important car elle impacte directement le calcul du rayon hydraulique R utilisé dans le calcul du transport solide
Comme R=Aire/Périmère mouillé une trop grande largeur produira des R très faibles voire même en diminution si R est calculé pour une mince lame d'eau après débordement en plaine innondable
Pour éviter cela, on limite le calcul au chenal principal à définir par l'utilisateur (en général quelques dizaines de mètres).
Vous pouvez tester l'effet de différentes largeurs en comparant les courbes R(H) dans la page HYDRAULIQUE
Lit actif

Le lit actif est la partie du lit ou se produisent le transport solide et les processus morphodynamiques lors des crues courantes. Lit mineur et lit actif sont en général confondus. On considère ici qu’il n’y a qu’un seul lit actif, y compris dans les lits complexes comme les tresses (c’est le lit actif qui se déplace dans le matelas alluvial).

Composantes du lit


Le lit majeur est la zone sollicitée en crue, lorsque le lit mineur est plein. D'un point de vue de la morphologie, c'est en général une zone assez plane, stable, dépourvue de graviers (sauf dans les tresses) et étendue. D'un point de vue de l'hydraulique, on observe une cassure dans la montée de crue, car à partir du moment où le lit majeur est atteint, chaque croissance du débit n'aura qu'un faible impact sur la hauteur d'eau en lit mineur


Le cas des morphologies en tresses est le plus délicat à traiter car le lit est complexe. Le parti pris ici consiste à considérer que le lit mineur est le chenal principal de la tresse; on limitera également le lit actif à ce chenal principal, même si la morphodynamique semble s'exprimer partout: cela repose sur le constat qu'en général même en crue importante, une tresse a une réponse sédimentaire limitée à un chenal principal mais que c'est ce dernier est mobile et balaye la zone de tresse en crue.


Le cas des morphologies en tresses est le plus délicat à traiter car le lit est complexe. Le parti pris ici consiste à considérer que le lit mineur est le chenal principal de la tresse; on limitera également le lit actif à ce chenal principal, même si la morphodynamique semble s'exprimer partout: cela repose sur le constat qu'en général même en crue importante, une tresse a une réponse sédimentaire limitée à un chenal principal mais que c'est ce dernier est mobile et balaye la zone de tresse en crue. Toutes les zones situées hors de ce chenal actif sont considérées comme des zones de dépôt.

Définir le lit fixe rive gauche si il est caractérisé par une rugosité particulière (végétation...). Il peut être confondu avec le lit majeur (plaine de débordement).
Définir le lit fixe rive droite si il est caractérisé par une rugosité particulière (végétation...). Il peut être confondu avec le lit majeur (plaine de débordement).
Un chenal secondaire est un chenal de transfert des débits, généralement actif en crue, et qui n’est pas considéré ici actif du point de vue du transport solide.
La zone de rugosité est une zone à laquelle on souhaite associer des propriétés d’écoulement particulières (végétation, embâcles...)
Hauteur d eau du chenal principal a partir de laquelle le chenal secondaire est connecte:







"Ro: Lit rocheux, SP: Step-Pool, Pl: Lit plat, Tr: Tresse, Di: Lit divaguant,SM: Seuil-Mouille, BA: Bancs alternes,Sa: Lit sableux"

La morphologie impacte le calcul uniquement pour la formule Recking: par defaut tm*=1.5S^0.75 sauf pour la morphologie Seuil-Mouille où tm*=f(S, D84/D50). Dans le doute utilisez "indéfini" pour un calcul par défaut avec cette formule. Notez que ce paramètre peut aussi être calé (idem pour els autres formules)

Rocheux:


Step-pool:


Lit plat:


Tresse:


Divaguant


Seuil-mouille:


Lit sableux:
Morphologie:


Pente:
Ce qu'il vous reste à faire: dans le panneau du bas, associez une courbe granulométrique à chaque partie de la section
Vous pouvez aussi imposer une courbe de tarage (si vous en avez saisie dans la partie "Gestion des données")
Exporter la figure

H(m)



Q(m3/s)
Loi de frottement:
C'est la loi de frottement qui définit la vitesse et la hauteur d'eau pour un débit s'écoulant sur une pente et une rugosité données. Le mode de calcul doit être défini pour chaque unité du lit: privilégier un calcul avec la granulo (par exemple avec Ferguson) pour le lit mineur et les zones alluviales; utiliser Manning-Strickler pour les zones complexes comme la végétation, les embâcles...Les valeurs de K peuvent être calées ou trouvées dans des catalogues. Exemples de valeurs: lit majeur en forêt K<10, lit majeur en prairie K=20 à 30. Les granulométries doivent être préalablement renseignées et enregistrées dans l’onglet Granulométrie

La granulométrie du lit actif n’est pas utilisée dans le calcul hydraulique mais dans le calcul du transport solide (nombre de Shields, paramètre d’Eintein). A priori la Granulométrie du lit actif est la même que celle du lit mineur (sauf cas particuliers, tels que le ‘travelling bedload’; Piton, G., and A. Recking (2017), The concept of travelling bedload and its consequences for bedload computation of mountain streams, Earth Surface Processes and Landforms, DOI: 10.1002/esp.4105.)

Loi Q(H):

Exporter
Données de validation



Loi R(H) en lit mineur:

Exporter


Loi U(H) en lit mineur:

Exporter


Loi U(Q) en lit mineur:

Exporter


Loi tau(Q) en lit mineur:

Exporter


Loi tau*(Q) en lit mineur:

Exporter


Il n'y a a priori plus de données à saisir dans cette page (sauf si vous souhaitez reparamétrer les équations de transport)
Vous n'avez plus qu'à jouer avec les différents boutons (equations, hauteur, d'eau débit) et voir le résultat


Afficher:

Shields critique Tc*
Décile pour T*
Defaut: T*c=T*c(S) et decile= 50
Caler les équation
Ackers-White: Agr=

Bagnold: ωc=

Camenen & Larson: τc*=

Lefort: q0=

Meyer-Peter & Muller: τc*=

Parker: τc*=

Parker90: τr*=

Recking: τm*=

Rickenmann: qc=

Schocklitch: qc=

Smart & Jaeggi: τc*=

Van Rijn: uc*=

Wilcock & Crowe: τr*=

Wong & Parker: τc*=

Masse volumique de l' eau ρ(kg/m3)=

Masse volumique des sédiments ρs(kg/m3)=

Masse volumique apparente des sédiments ρs_app(kg/m3)=

Tester la sensibilite a:

Granulometrie transportee:
La méthode GTM (Generalized Threshold Model ) consiste à étendre le concept de seuil de transport à toutes les fractions de la courbe granulométrique; elle est basée sur le calcul de la contrainte au fond et ne requiert pas un calcul préalable du débit solide de chaque fraction, comme c'est le cas pour WC et Parker. Le modèle est très souple car il peut simuler presque toutes les situations selon le paramétrage choisi; sa pertinence se heurte aux limitations ne nos connaissances actuelles sur la physique de la mobilité d'un mélange sédimentaire soumis à un écoulement (effets de l’armure, transport partiel ou non…). Pour plus d’informations consulter Recking, A. (2016), A Generalized Threshold Model for computing bedload grain size distribution, Water Resour. Res., doi:10.1002/2016WR018735.

β=0.5, γ2=1.5

β determine le percentile du plus gros element transporte (pour T*/T*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"
β=2, γ2=20

β determine le percentile du plus gros element transporte (pour T*/T*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"
β
γ2
β determine le percentile du plus gros element transporte (pour T*/T*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"
Donnees de validation



Validation de la granulometrie transportee



Ajuster les parametres du modele GTM:
β
γ2
β determine le percentile du plus gros element transporte (pour T*/T*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"
Saisie des données
Q(m3/s)








Exporter les calculs Exporter la figure
Vous pouvez maintenant associer la section modélisée à un hydrogramme, pour calculer un bilan sédimentaire
L'hydrogramme doit préalablement avoir été créé dans l'onglet "Saisie des données -> Hydrologie"

Option de calcul

Pour calculer un bilan sédimentaire vous devez associer un hydrogramme à votre section.
Les hydrogrammes doivent être créés dans l'onglet "Saisie des données /Hydrologie"
NB: Le bouton "Construire un hydrogramme" vous proposera un hydrogramme théorique pour la section en cours
Hydrologie local
Utilisez ce volet pour adapter l'hydrologie à la taille du bassin versant (ou des sous-bassins) grâce à la formule de Myer
BV de reference (km2)
BV Section (km2)
Coefficient de Myer
Hauteur des murs
Paramètres à définir dans l'onglet 'Transport Solide'

Bilan sédimentaire

Exporter les données
Exporter la figure
Cet onglet ne prend en charge que les bilans sédimentaires précédemment enregistrés.
Il permet d'avoir un aperçu synthétique des calculs effectués.
Projet selectionné:


Exporter les données

Exporter la figure


Exporter la figure
Cette page permet de calculer rapidement, pour un débit Q donné, les valeurs de transport le long du cours d'eau
Elle ne prend en compte que les sections existantes, et le PK doit avoir été défini dans la définition de chaque section
Projet selectionné:

La pente est en pourcentage!

m3/s
Imposer des valeurs
Granulométrie
Pour remettre les valeurs par défaut, vous devez revalider la sélection
Nommez le profile
Importer des données
Utilisez cette option pour importer des données (vous pouvez importer un fichier produit depuis le bouton 'exporter les données')
Les données au format texte doivent être organisées par colonnes séparées par des tabulations, avec titre
Colonne1 (titre: "SEC"): les noms des sections à traiter au format SEC1, SEC2, SEC3…
Colonne 2 (titre:"Name"): nom réel de la section (ex: pont de la route 65). Données sans importance pour les calculs, par défaut mettre XXX
Colonne 3 (titre: "GSD"): nom de la courbe granulo a considerer au format "GSD1". Cette courbe granulométrique doit exister dans l'onglet "Granulométrie"
Colonne 4 (titre: "D50"): valeur du D50 a utiliser pour les calculs (en m)
Colonne 5 (titre: "D84"): valeur du D84 a utiliser pour les calculs (en m)
Colonne 6 (titre: "Slope"): pente a considérer pour le calcul (en m/m). NB: ça peut être des pentes d'énergies calculées avec un modèle hydraulique
Colonne 7 (titre: "PK"): position (en km) de la section sur le profil en long
Colonne 8 (titre: "Hydro"): nom de l'hydrogramme à considérer (format HYD1)
Colonne 9 (titre: "BV"): taille du bassin versant (en km2)
Colonne 10 (titre: "Q"): débit pour le calcul (en m3/s)
Exporter les données

Exporter les résultats
Cette page permet d'estimer les effets de la variabilité naturelle des données sur le calcul du transport solide
(l'incertitude sur la précision des équations n'est pas considérée et reste à l'appreciation des utilisateurs)
Attention, les équations de transport étant NON LINEAIRES une mauvaise description de la variabilité peut rapidement conduire à des résultats erronés, très loins de la réalité.
Projet selectionné:

On considère ici la justesse du modèle Qs(Q) tel qu'il a été construit à partir de la formule de transport sélectionnée et des données (pente, granulométrie…) renseignées dans le projet. Par contre ce modèle ne préjuge pas de la justesse de la formule de transport choisie, qui est laissée à l'appréciation de l'utilisateur (en fonction des domaines de validité si énoncé avec la formule, ou comparaison avec la base de données).
La justesse de l'équation choisie ne peut être prise en compte de façon systématique et restera à l'appréciation de l'utilisateur. Ce dernier pourra se reporter à la base de données, dans l'onglet Multicriteria, pour estimer de combien le modèle s'écarte de la médiane des données (NB le fait qu'il existe des points de part et d'autre de cette médiane est inhérente à la forte variabilité naturelle du charriage)



Analyse basée sur 5000 simulations MonteCarlo
Nombre | Qmin | Qmax
Exporter les calculs

Exporter l'échantillon

Exporter Qs(prob,Q)
p=
Les valeurs ayant une probabilité P>1-p sont supprimées

LA VARIABILITE DOIT ETRE REPRESENTATIVE POUR LA SECTION. Ce qui veut dire que soit vous avez un suivi temporel sur cette section, soit vous utilisez la variabilité spatialle comme proxy de la variabilité temporelle. ATTENTION: la variabilité spatiale d'un lit sec ayant subit une histoire complexe peut être très différente de ce qui existe dans le chenal en eau.
μD50=
; σD50=
min-max D50=
μ=

σ=
min-max D84/D50=
μ=

σ=
μ=

σ=
min-max Fs=
μ=

σ=
Cet outil permet de définir ici la variabilité naturelle associée à la granulométrie sur le tronçon d'étude. Une hypothèse préalable est que les données de granulométrie saisies dans le projet (D50, D84) sont représentatives de la moyenne (autour de laquelle on définit une variabilité) et non de la queue de distribution. Dans l’idéal il faudrait avoir collecté plusieurs courbes granulométriques pour le vérifier.
La loi uniforme considère une répartition uniforme de la densité de probabilité entre deux valeurs Min et Max.
La loi normale est définie par la moyenne mu et l’écart type sigma autour de cette moyenne. Par défaut le programme utilise les valeurs D50 et D84, c’est à dire mu=D50 et mu=D84/D50. Sigma est par défaut 10% de mu.
Si X=D84/D50 suit la loi LogNormale alors la variable Y=ln(D84/D50) suit une loi normale, ce qui signifie que mu et sigma sont calculés pour ln(D84/D50). L’analyse d’un grand nombre de données donne les valeurs standards mu=0.7 et sigma=0.35 (Recking 2013). Le programme utilise les valeurs saisies et calcule en première approximation mu=ln(D84/D50). Mais dans l’idéal il faudrait le calculer à partir de plusieurs échantillons.
Les barres rouges verticales affichées sur la figure permettent de situer les valeurs D50 et D84 dans ces distributions.

p_inf=
p_sup=
Les valeurs ayant une probabilité P<pinf et P>1-psup sont supprimées


p_inf=
p_sup=
Les valeurs ayant une probabilité P<pinf et P>1-psup sont supprimées


p_inf=
p_sup=
Les valeurs ayant une probabilité P<pinf et P>1-psup sont supprimées
Vous pouvez définir individuellement la variabilité pour d,S et D. C'est cependant complexe car ces paramètres covarient en rivière. C'est pourquoi il est conseillé de définir une variabilité globale pour t*=dS/(1.65D).
Travailler avec :
μtau =
; σtau =
min-max tau =
Définir ici pour le tronçon d'étude, la variabilité associée à la contrainte tau pour un débit Q donné (la même variabilité sera utilisée pour q et omega).

Comme tau dépend de la hauteur d’eau d et de la pente S (covariance), la variabilité de ces deux termes est implicitement prise en compte dans tau (si la variabilité de S est définie par ailleurs, elle ne sera prise en compte que lorsque ce terme est explicitement utilisé dans les équations de transport).

Définir l'écart-type comme un pourcentage de la valeur moyenne.

Remarque: On considère ici que Q est connu. L'incertitude sur les débits, c'est à dire l'hydrologie, est définie au panneau suivant.

p_inf=
p_sup=
Les valeurs ayant une probabilité P<pinf et P>1-psup sont supprimées
μtau* =
; σtau* =
min-max tau* =
Définir ici pour le tronçon d'étude, la variabilité associée à la contrainte de Shields tau* pour un débit Q donné (la même variabilité sera utilisée pour q* et omega*).

Comme tau* dépend de la hauteur d’eau d, de la pente S et de la granulométrie D (covariance), la variabilité de ces trois termes est implicitement prise en compte dans tau*. Si la variabilité de S et D est définie par ailleurs, elle ne sera prise en compte que lorsque ces terme sont explicitement utilisés dans les équations de transport (mais de façon aléatoire, sans covariance).

Définir l'écart-type comme un pourcentage de la valeur moyenne.

Remarque: On considère ici que Q est connu. L'incertitude sur les débits, c'est à dire l'hydrologie, est définie au panneau suivant.

p_inf=
p_sup=
Les valeurs ayant une probabilité P<pinf et P>1-psup sont supprimées
μW =
; σW =
min-max W=
La largeur active Wa[m] est la largeur qui sera multipliée au débit solide unitaire qs[m3/s/m] pour estimer le débit solide total Qs [m3/s]. Dans les simulations, cette largeur active prend déjà automatiquement en compte une variabilité associée à la variabilité de la hauteur d'eau, telle que vous l'avez définie dans la fenêtre voisine. Vous avez ici la possibilité de rajouter un coefficient d'incertitude supplémentaire, pris aléatoirement autour de 1.
Ce module considère la pente saise avec la section (les pentes variables avec Q ne sont pas prises en compte)
μS =
; σS =
min-max S=
Définir la variabilité associée à la pente S sur le tronçon.La valeur moyenne est celle définie dans le projet. Définir l'écart-type comme un pourcentage de cette valeur. REMARQUE IMPORTANTE: la variabilité de la pente est déjà prise en compte dans tau pour le calcul hydraulique . Ce que vous définissez ici sera pris en compte pour les autres utilisations de ce paramètre, lorsqu'il est utilisé de façon explicite dans les formules de transport.

p_inf=
p_sup=
Les valeurs ayant une probabilité P<pinf et P>1-psup sont supprimées
μTc =
; σTc =
min-max T*c/q*c=
Définir la variabilité associée au seuil de transport (tc*, qc* , wc*, uc*). En cas de non variabilité, la valeur peut être fixe (valeur moyenne définie dans le projet) ou recalculée à chaque simulation pour tenir compte de variabilité des autres paramètres. Si une loi normale ou uniforme est choisie, cette loi est appliquée à la valeur moyenne.

Hydrogramme:

Ce module ne fonctionne pas avec les débits classés
Variabilité de l'hydrologie:
Définir ici la variabilité associée des débits d'un hydrogramme jugé crédible. Si il y a une forte incetitude sur l'hydrogramme lui-même, le mieux est peut-être de définir plusieurs hydrogrammes H, leur associer une probabilité p(H), et de calculer p(Qs)=p(Qs/H)*p(H)
Définir l'incertitude sur Q(t)
Standard deviation:
Min-Max Q :
Monte-Carlo:
Nombre de simulations

Temps caractéristique





Une simulation Monte-Carlo est effectuée pour chaque pas de temps de l'hydrogramme. Par conséquent, le nombre de simulations N a un fort impact sur la durée des calculs. Réduisez la taille du fichier hydro quand c'est possible (voir la fonction "réduire la taille du fichier" dans la page hydrologie), puis faites plusieurs tests en augmentant N, pour évaluer à partir de quand il n'a plus d'influence sur le résultat. Le maximum est fixé à N = 3000.
Affichage:
Intervalle de confiance
Zoom (t)
Zoom (Qs)
Temps


Simulation:



Exporter les calculs

Volume transporté:

Volume de référence (sans variabilité des données):
Le volume V [m3] est le produit entre l'hydrogramme Q(t) [m3/s] et le modèle de transport Qs(Q) [g/s].


RAPPEL IMPORTANT: cette analyse ne porte que sur la qualité des données et ne préjuge en rien de la validité de l'équation de transport choisie, qui reste à l'apprecation de l'utilisateur (lire "?" plus haut)

Exporter les calculs

Documents à télécharger


Manuel Utilisateur.pdf
Les équations.pdf
Fichier exemple.txt
Téléchargez le fichier exemple, sauvegardez le sur votre PC, puis ouvrez le dans le menu: Boite a outils > Votre projet > Gestion en local > Browse
La granulometrie des cours d eau.pdf
La mesure du charriage.pdf

Tutoriel.mp4

Version 3 - October 2022

Gestion du code Alain Recking , Sylvain Duchene

Gestion du serveur Eric Maldonado

IRSTEA, UGA, UR ETNA, Domaine universitaire 2 rue de la Papeterie, BP 76, 38 402 Saint-Martin-d Heres cedex

Notation

A: Section mouillée [m2]
D: Diamètre des sédiments [m]
D50: Diamètre médian [m]
Dx: Diamètre du grain (l'indice dénote %plus fin que x)
Fr: Nombre de Froude Fr=U/sqr(gH)
H: hauteur d'eau [m]
L: largeur du lit [m]
ω: puissance de l'écoulement,ω=τU
Φ: Transport solide adimensionnel, Φ=qsv/sqrt(g*(s-1)*D^3)
Ψ: Diamètre géométrique, Ψ=LogD/Log2, D=2^Ψ
Q: Débit [m3/s]
q: débit unitaire (q=Q/W) [m3/s/m]
Qs: Débit solide [kg/s]
Qsv: Débit solide volumique [m3/s]
Qsapp: Débit solide apparent, Qsapp=ρ/ρapp*Qs
qs: Transport solide unitaire (qs=Qs/W) [kg/s/m]
qsv: Transport solide volumique unitaire (qs=Qsv/W) [m3/s/m]
R: Rayon hydrauliqe [m]
Re: Nombre de Reynolds Re=UR/ν
ρ: masse volumique de l'eau (kg/m3)
ρs: masse volumique des sédiments (kg/m3)
s: Densité relative, s=ρs/ρ
S: Pente [m/m]
τ: Contrainte (N/m2)
τc: Contrainte critique (N/m2)
τ*: Nombre de Shields [ ]; τ*=τ/(g(ρs-ρ)D) <=> τ*=RS/((s-1)D)
τc*: Nombre de Shields critique [ ]; τc*=τc/(g(ρs-ρ)D)
Vitesse moyenne [m/s]
u*: vitesse de frottement, u*=sqrt(τ/ρ)
z: cote du lit [m]

Other tools


R-Programmer Manuel.pdf

La base de données

Cet onglet, totalement indépendant des onglets précédents, présente des données publiées dans la littérature.

La base de données contient plus de 11 000 valeurs de charriage collectées sur plus de 120 sites, pour un large éventail de pentes, de largeurs, de granulométries, en canal de laboratoire ou sur le terrain. Toutes les séries de données ont été vérifiées pour leur cohérence (en particulier, de l'hydraulique) et comprennent au moins les informations suivantes: pente, D50, largeur, débit ou profondeur, transport solide.
L'onglet 'Sélectionner une rivière' permet de trouver toutes les informations concernant une rivière particulière (son fichier d'identité) et les données de charriage correspondantes. L'onglet 'Sélection multicritères' permet de sélectionner des données à partir de critères de sélection (pente, distribution granulométrique, largeur).
L'objectif de cet outil est principalement pédagogique. Par exemple il est possible de tester la sensibilité des modèles aux différents paramètres. Mais il peut aussi vous aider à choisir adaptée à votre cas d’étude.



Exporter les donnees


Exporter les calculs

Exporter la figure


Options d'affichage:
Afficher avec τ*c=
Decile i pour Di=

Défaut τ*(D50) , Φ(D50)




Calcul avec :


Tester la sensibilite a:


Granulométrie de surface

Exporter
Le modèle reconstruit une granulo a partir du D50 (par défaut D84=2.1D50); il est utilise lorsque la granulométrie mesuree n'est pas disponible

Remarque: des legeres differences peuvent exister entre les D50 et D84 extraits des courbes granulometriques et ceux fournis dans la base de donnees



Granuométrie transportée
La méthode GTM (Generalized Threshold Model ) consiste à étendre le concept de seuil de transport à toutes les fractions de la courbe granulométrique; elle est basée sur le calcul de la contrainte au fond et ne requiert pas un calcul préalable du débit solide de chaque fraction, comme c'est le cas pour WC et Parker. Le modèle est très souple car il peut simuler presque toutes les situations selon le paramétrage choisi; sa pertinence se heurte aux limitations ne nos connaissances actuelles sur la physique de la mobilité d'un mélange sédimentaire soumis à un écoulement (effets de l’armure, transport partiel ou non…). Pour plus d’informations consulter Recking, A. (2016), A Generalized Threshold Model for computing bedload grain size distribution, Water Resour. Res., doi:10.1002/2016WR018735.

β=0.5, γ2=1.5

β determine le percentile du plus gros element transporte (pour τ*/τ*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"
β=2, γ2=20

β determine le percentile du plus gros element transporte (pour τ*/τ*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"
β
γ2
β determine le percentile du plus gros element transporte (pour τ*/τ*c<1)
γ2 determine le transport partiel pour chaque fraction transportee"

Granulometrie transportee

Exporter

Remarque: Parker90 utilisé ici avec fraction sableuse de la courbe granulometrique 


                

                

              

              

                

                  

                    

                    

                    

                      

                        
                        

                          
                          
                        

                      

                      

                        
                        

                          
                          
                        

                      

                      

                        
                        

                          
                          
                        

                      

                      

                        Pente (m/m):
                      

                      

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                      

                      

                        D50 (mm):
                      

                      

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                      

                      

                        D84 (mm):
                      

                      

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                      

                      

                        Largeur (m):
                      

                      

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                      

                      

                        q (m3/s/m):
                      

                      

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                      

                      

                        τ*/τ*c
                      

                      

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                        

                          

                            
                            
                          

                        

                      

                      

                        
                      

                      
                      

                      

                    

                    

                      

                        

                          Tester les équations:
                        

                      

                      

                        
                      

                      

                        

                          Les résultats sont représentés par un pourcetage de ratios qs_calculé/qs_mesuré compris dans les enveloppes  [0.1-10] (E10), [0.2-5] (E5) et [0.5-2] (E2)
                        

                      

                      

                      

                      

                    

                  

                  

                    

                      
Résultat de la sélection  :

                    

                    

                      
                    

                    

                      

                        

                      

                    

                    

                      

                        

                          
                          

                          

                          

                            

                              
                                

                              
                            

                            

                              
                                
                                Exporter la figure
                              
                            

                          

                          

                          

                          

                          

                          

                            
                            

                              
                              
                            

                          

                          

                            

                              
                              

                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                              

                            

                          

                          

                            

                              
                              

                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                                
                              

                            

                          

                        

                        

                          

                            

                              
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                            Exporter la sélection
                          
                        

                      

                      

                      

                      

                        

                          

                        

                        

                          

                            
                            

                              
                              
                            

                          

                          
                          

                          

                          

                            
                            

                              
                              
                            

                          

                          

                            

                              
                            

                          

                          

                            

                              
                            

                          

                          

                            

                              
                            

                          

                          
                            
                            Exporter les calculs
                          
                          

                          

                          

                            
                            

                              

                                
                              

                              

                                
                              

                              

                                
                              

                            

                          

                          

                          

                            
                            
                          

                          

                          
                            
                            Exporter la figure
                          
                          

                          

                          

                          
                          

                            
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