Modélisation 1D maillée hydro-sédimentaire: Mage-AdisTS

Problématique scientifique

Élaboration d’un code de calcul permettant de réaliser des calculs hydro-sédimentaire sur de long domaine (plusieurs centaines de kilomètres) et sur du long terme (plusieurs dizaines d’année). Le code de calcul Mage résout les équations de Barré-de-Saint-Venant en uni-dimensionelle; le code de calcul AdisTS résout l’équation d’advection-dispersion d’une concentration en sédiment/polluant avec de potentiels échanges avec le fond via un terme source.

Codes sources

Les codes sources de Mage et AdisTS sont open-sources, disponibles ici : 
https://gitlab.irstea.fr/jean-baptiste.faure/mage
https://gitlab.irstea.fr/jean-baptiste.faure/adists

Questions scientifiques

• Développement d’un code de calcul parallélisé permettant des temps de calcul performants
• Réflexions sur la prise en compte des échanges à l’interface lit de rivière/colonne d’eau à l’échelle de la section (lit mineur et lit moyen)
• Compréhension de la dynamique des Matières en Suspension sur un long tronçon
• Tri granulométrique lié à la suspension

Méthodologie & résultats

• Développement d’un modèle du Rhône intégrant les lois d’ouvrage (Dugué et al., 2015)

• Développement et validation des termes sources du code AdisTS (Guertault et al., 2016), application sur la modélisation de la retenue de Génissiat sur le Haut-Rhône lors des chasses de barrages

Evolution des fonds issus de l’application du modèle AdisTS sur la retenue de Génissiat lors de la chasse de 1984

Flux de MES sur chacun des ouvrages du barrage de Génissiat; comparaison modèle AdisTS et mesures

Projets

• 2019-2022: Projet ANR DEAR Dépôt et érosion des sédiments fins dans les rivières alpines
• 2011-2023: Observatoire des Sédiments du Rhône (OSR2: 2011-2013, OSR4: 2015-2017, OSR5: 2018-2020, OSR6: 2021-2023)
• 2009-2011: Projet Axelera-PCB

Partenaires

• UMR5600, Cerege sur l’application de Mage sur le Rhône
• CNR, utilisation de Mage-AdisTS sur le Rhône, l’Arc-Isère et le Mékong

Thèses et post-doctorats

• 2019-2022 : Deng J. Dynamique des sédiments fins dans les systèmes de bancs de galets alternés d’une rivière de montagne aménagée. Université C. Bernard, Lyon 1.
• 2012-2015 : Guertault L. Évaluation des processus hydro-sédimentaires d’une retenue de forme allongée : application à la retenue de Génissiat sur le Haut-Rhône. Université C. Bernard, Lyon 1. 240 p.
• 2010-2013 : Antoine G. Dynamique des matériaux en suspension (MES) le long de rivières aménagées : l’Arc en Maurienne et l’Isère. Université Grenoble. 286 p.

Publications

• Camenen, B., Kieffer, L., Le Coz, J., Dugué, V. & Reynaud, S. (2024). Long-term modelling of dam reservoir deposits in the River Rhône from Lake Geneva to Lyon, France. Proc. 12th RiverFlow conference, Liverpool, England, Sept. 2024, 8 p.
• Vazquez-Tarrio, D., Tal, M., Camenen, B. & Piegay, H. (2019). Changes in bed load transport capacities along a multi-dammed reach over the last 150 years : assessment of causal factors and feedbacks for restoration. Science of the Total Environment, 658:1375-1389.
• Launay, M., Dugué, V., Faure, J.-B., Coquery, M., Camenen, B. & Le Coz J. (2019) Numerical modelling of the suspended particulate matter dynamics in a regulated river network.. Science of the Total Environment, 665:591-605.
• Guertault, L., Camenen B., Peteuil, C., & Paquier, A. (2018). A one-dimensional process-based approach to study reservoir sediment dynamics during management operations. Earth Surface Processes & Landforms, 43(2): 373-386.
• Guertault, L., Camenen B., Peteuil, C., Paquier, A. & Faure, J.-B. (2016). One-dimensional modelling of suspended sediment dynamics in dam reservoirs. J. Hydraulic Eng., 142(10.1061):1-9.
• Launay, M., Le Coz, J., Angot, H., Dramais, G., Andriès, E., Camenen, B., Faure, J.B. & Coquery, M. (2015). Numerical and physical simulation of soluble contaminant transport through complex large river systems. J. Hydro-Environment Res. 9:120-132.
• Dugué, V., Walter, C., Andriès, E., Launay, M., Le Coz, J., Camenen, B. & Faure, J.-B (2015). Accounting for hydropower schemes’ Operation rules in the 1D hydrodynamic modeling of the Rhône river from lake Geneva to the Mediterranean Sea. Proc. 36th IAHR World Congress, La Haye, Pays Bas, June 2015, 8p.