Modèles de simulation d'écoulement transitoire en réseau d'assainissement

This thesis begins with a short historical review of water and town links for the defense of the interest of using mathematical models in urban hydrologie. Follows a synthetic description of flood routing mathematical models which gives a detailed analysis of the equations, their physical bases, their boundary conditions, numerical resolution techniques, and methods for adjusting the parameters Then, a series of results concerning hypothetical cases chosen to cover most of sewer network real conditions is produced. The methods for adjusting the parameters of simplified flood routing models have been checked. The numerical and hydraulical fields of applicability, depending on non-dimensional numbers, are pointed out referring to the results of a complete model solving full Saint-Venant equations. The possibility of taking into account a downstream boundary condition is tested with a diffusion model that was modified in order to be able to calculate a water line from downstream to upstream as if the flow was permanent. Finally, a study of the practical use of the models completes the thesis. This text is of greatest interest for all technical services of cities.La première partie de ce mémoire de thèse montre l'intérêt de l'utilisation de nouveaux outils en hydrologie urbaine, à partir d'un historique de l'évolution des liens entre la ville et l'eau. Elle est suivie par une présentation synthétique des modèles hydrauliques simplifiés de simulation de crues. Les équations, leur contenu physique, les conditions limites, les méthodes de résolution et les méthodes de calage des paramètres sont analysées de manière détaillée. Le mémoire présente ensuite une série de résultats de simulations sur des cas hypothétiques choisis pour couvrir la plupart des conditions de l'assainissement. Les différentes méthodes de calage des paramètres sont testées ainsi que le fonctionnement numérique des modèles. Le mémoire met en évidence des domaines de validité (numériques et hydrauliques) en fonction de nombres adimensionnels et en référence aux résultats d'un modèle intégrant les équations complètes de Saint-Venant. La possibilité de modéliser les influences aval est testée avec un modèle de crue diffusante auquel est intégré un calcul de ligne d'eau. Une étude des conditions d'utilisation des modèles sur le terrain termine le mémoire qui peut être destiné à tous les services techniques des collectivités locales