SIC^2 : Logiciel de Simulation Intégrée des Canaux et de leur Contrôle

Format du fichier SIR (SIC version 4.33)

Pierre-Olivier Malaterre — 2019-09-20T10:57:31Z

Ce fichier ASCII est créé par EDISIR ou au moyen d'un éditeur de fichier ASCII quelconque. Il y a certaines rubriques qui sont gérées par SIRENE mais pas entièrement par EDISIR. EDISIR peut les lire et écrire mais pas les saisir aux interfaces. Ces rubriques doivent donc être saisies par un éditeur de fichier ASCII. Il contient les données hydrauliques pour le programme de calcul en régime transitoire SIRENE. C'est directement ce fichier qui sera destiné à SIRENE, il n'y a pas d'équivalent binaire intermédiaire contrairement au calcul en régime permanent (DON équivalent binaire du fichier ASCII FLU).

Ce fichier est destiné aux anciennes versions de SIC 4.33 ou antérieures. Ces fichiers peuvent également être importés à partir de SIC versions 5 et ultérieures (en mode interface, mais pas en mode batch). Par ailleurs, si vous avez des anciens projets SIC version 4 vous avez peut être envie de comprendre ce format pour saisir les données correspondantes dans un projet SIC version 5. C'est pour cette raison que ce format, devenu obsolète est néanmoins décrit. Des versions préliminaires de la version 5 ont utilisé à une époque des fichiers à ce format, pour accompagner la transition entre la version 4 et la version 5, mais ce n'est plus le cas actuellement.

Aucun ordre spécial n'est suivi pour écrire ce fichier de données. Les différents types de lignes possibles sont décrits ci-dessous, chaque ligne commençant avec un emblème particulier. Par contre, pour importer des données à un objet il faut que cet objet soit déjà défini (ex : une vanne doit être définie avant d'y rentrer une loi d'ouverture fonction du temps).

Ce fichier contient toutes les informations de nature hydraulique nécessaires pour le calcul en régime transitoire du programme SIRENE. Les données géométriques sont dans des fichiers séparés, les mêmes que pour le régime permanent. Lorsque l'unité n'est pas précisée ce sont les unités SI qui sont utilisées.

Pour les fichiers de la version 4 toutes les lois fonctions du temps sont comprises en relatif, c'est à dire que s'il y a un écart entre la valeur initiale dans la ligne d'eau initiale et la valeur au temps initial de cette loi, alors les valeurs de la loi seront toutes décalées de cet écart pour avoir une continuité entre le régime initial et le transitoire que l'on veut simuler.

Pour les fichiers de la version 5 cette manière de gérer les lois dans le calcul a changé et ce décalage des lois n'est plus fait, les lois étant alors considérées comme en absolu. Cela est vrai pour toutes les lois, sauf les lois des débits latéraux en fonction du temps qui sont toujours décalées de l'écart initial éventuel, s'il existe. Pour la version 5 ce sont les éditeurs de données qui gèrent les recalages automatiques éventuels des lois par rapport aux valeurs initiales.

Titre_etude

TITM, VERFIC, IFLAGX, IFLAGQ
FORMAT (' !', A40, 1X, F5.3, 1X, I1, 1X, I1)

TITM titre de l'étude,
VERFIC version du fichier (3.0, 3.1, 4.0, 4.32, 4.33, etc.),
IFLAGX mode grandes abscisses (0 si non, 1 si oui ie les abscisses en long seront multipliées par 1000),
IFLAGQ mode grands débits (0 si non, 1 si oui ie les débit seront multipliées par 1000)

Biefs et Noeuds

IB, N1, N2, TITB
FORMAT ('N', 3I3, A40)

IB numéro de bief,
N1 numéro noeud amont du bief IB,
N2 numéro noeud aval du bief IB,
TITB titre du bief

A partir de la version 5 le format est modifié comme suit :
FORMAT ('N', 3I3, A40, 2I5, 2F10.5)
avec les mêmes données que si dessus et 4 nouvelles données :
IFBPC(I,1), IFBPC(I,2), PCAM(I), PCAV(I)
IFBPC(I,1)=1 si égalité des charges a l'amont, =0 si égalité des cotes,
IFBPC(I,2)=1 si égalité des charges a l'aval, =0 si égalité des cotes,
PCAM(I) perte de charge a l'entrée du bief,
PCAV(I) perte de charge a la sortie du bief

Paramètres du calcul 1

IFLTI, IREP, TREP, IDHA, NEWT, NQUAS, IDISCR
FORMAT ('B', 1X, I1, 1X, I1, 1X, F10.0, 1X, I1,1X,I1,1X,I3,1X,I1)

IFLTI flag_terme_inertie (1 : avec terme d'inertie classique, 2 : torrentiel local, 0 torrentiel global),
IREP flag_continuation_fichiers_res/rcs (0 : non),
TREP temps_de_reprise (démarrage a chaud) en mn,
IDHA indice de perte de charge automatique aux élargissements (0 : non, 1 : oui), ce flag est transmis à partir de celui indiqué dans le fichier .flu,
NEWT = 0 si point fixe, 1 si Newton, 2 si Point fixe + Newton,
NQUAS = 0 si Newton pur, N si Quasi-Newton : fréquence calcul de la dérivée,
IDISCR indice de discrétisation (0 : classique, 1 : homogène au permanent)

A partir de la version 5 le format est modifié comme suit :

IFLTI, IREP, TREP, IDHA, INISV, NLSV, IDISCR

INISV=0 initialisation classique valeur du pas précédent,
INISV=1 initialisation variation du pas précédent,
NLSV=0 calcul en linéaire,
NLSV>0 calcul en non-linéaire donne la mise à jour de la jacobienne tous les NLSV itérations

Paramètres du calcul 2

IPS, IFR, IRCS, DT, TDEB, TFIN, XX, WW, XLAMB, ITER1, ERZ0, ITER2, EPSI
FORMAT ('C', I3, 1X, 2(I1, 1X), F10.2, 1X, 2(F10.0, 1X), 2(F4.2, 1X), F8.6, 1X, 2(I4, 1X, F8.6))

IPS pas_de_stockage_resultat (tous les 1 ou n pas de calcul, pour limiter la taille des fichiers .RES),
IFR flag_de_regulation (0 : sans utilisation de fichier .reg de régulation, 1 : avec),
IRCS flag de fichier complet .RCS (0 : sans création de ce fichier, 1 : avec création de ce fichier qui est nécessaire pour une reprise à chaud ultérieure, ie un calcul en transitoire à partir d'un autre calcul en transitoire),
DT pas_de_temps (en minutes),
TDEB temps_debut du calcul (en minutes),
TFIN temps_fin du calcul (en minutes),
XX limite_superieure du debit_effectif_aux_prises,
WW limite_inferieure du debit_effectif_aux_prises,
XLAMB coefficient lambda de contractance (0 ITER1 nombre d'itérations (sections singulières, casiers),
ERZ0 valeur numérique de la précision du système non linéaire,
ITER2 nombre d'itérations (prises),
EPSI erreur max. sur les itérations locales pour les prises

Ligne d'eau initiale (temps_debut)

IB, IS, IQL, Q, Z, QL, SK, SKM
FORMAT ('I', 3I3, 2F10.5, F10.7, 2F10.5) en version 4.32
FORMAT ('I', I3, I4, I3, 2F10.5, F10.7, 2F10.5) en version 4.33

IB bief,
IS numero_section_relatif_bief,
IQL indicateur_debit_lateral (0 : sans débit latéral, 1 : avec débit latéral), ce flag provient de ce qui a été rentré dans le fichier .flu, c'est lui qui permettra de repérer les sections sur lesquelles répartir éventuellement les débits latéraux variables au cours du temps (cf rubrique ci-dessous),
Q débit (m3/s),
Z cote (m),
QL debit_lateral (m3/s/m, ie avec un facteur 10-6 par rapport à ce qui a été rentré dans le fichier .flu),
SK strickler_lit_moyen,
SKM Strickler_lit_mineur

Déversoirs ou vannes

IB, IS, KS, (CSG(NSG, I), I=1, 5), IFOL, ISF
FORMAT ('D' ou 'V', 3I3, 5F13.6, 2I2) en version 4.32
FORMAT ('D' ou 'V', I3, I4, I3, 5F13.6, 2I2) en version 4.33

IB numéro du bief,
IS numero_section_relatif,
KS numero_singularite_relatif,
(CSG(NSG, I), I=1, 5) caractéristiques de la singularité NSG (1 larg._seuil, 2 cote_seuil, 3 ouverture, 4 coef._debit, 5 haut._surverse),
IFOL = équation (0 : Cemagref 88 seuil-vanne pour V ou seuil-orifice pour D, 1 : Cunge 80, 2 : Classique noyée pour V ou dénoyé pour D, 3 : Cemagref 88 seuil-orifice pour V ou seuil-vanne pour D, 4 : MatLab, 5 : Fortran),
ISF = mode de calcul (0 : non-linéaire, 1 : linéaire)

Vannes Gec-Alsthom

IB, IS, KS, (CSG(NSG, I), I=1, 8), IDNS, IFOL, IFOC, IFLO, ISF
FORMAT ('G', 3I3, 7F13.6, F7.1, I3, 2I2, I3, I2) en version 4.32
FORMAT ('G', I3, I4, I3, 7F13.6, F7.1, I3, 2I2, I3, I2) en version 4.33

IB numéro du bief,
IS numero_section_relatif,
KS numero_singularite_relatif,
(CSG(NSG, I), I=1, 8) caractéristiques de la singularité NSG (1 rayon, 2 cote_seuil, 3 ouverture max, 4 Zamont_max, 5 décrément, 6 cote_axe cadrée par rapport a ZMIN, 7 ouverture réelle, 8 ratio S1/S2 surface libre / surface fente pour bac vannes AVIS, AVIO et Mixtes pour Versions >= 4.17),
IDNS=décallage de la section pour Z2 (utile pour vannes AVIS, AVIO et Mixtes) en nombre de sections de calcul (Versions >= 4.17),
IFOL = équation (0 : Goussard, 1 : Goussard pour position et Cemagref pour débit, 2 : W donné par l'utilisateur et Cemagref pour débit),
IFOC = type (0 : Amil, 1 : Avio Haute Chute, 2 : Avio BC, 3 : Avis HC, 4 : Avis BC),
IFLO = modèle,
ISF = mode de calcul (0 : non-linéaire, 1 : linéaire).

Noms des noeuds, somme débits et cotes aux noeuds

TC(NOMAX), ITN(NOMAX), QAE(NOMAX), ZNO(NOMAX), I
FORMAT ('S', A6, I3, 2F10.5, 7X, I3)

TC nom_noeud (alphanumérique),
ITN type_noeud = 1 si amont_modele, 2 si noeud_intermédiaire, -2 si aval_modele,
QAE somme_debits = (Somme_Q_partant - Somme_Q_arrivant) au noeud non aval_modele ou débit de fuite au noeud aval_modele,
ZNO somme_cotes,
I numéro du noeud

Prises définies par leurs caractéristiques géométriques

I, KP(I), KVP(I), QPO(I), QPR(I), X1P(I), X2P(I), X3P(I), X4P(I), X5P(I), X6P(I), X7P(I), X8P(I), X9P(I), IFPL(I)
FORMAT ('P', 3I3, 2F7.3, F6.2, 3F10.5, 3F6.2, F7.3, F6.2, I2)

I noeud (non amont_modele et non_aval_modele)
(KP) cas_prise =
1 Q(t) vanne calcul ouverture W
2 Q(t) déversoir calcul Z_seuil
3 Q(t) déversoir calcul largeur_seuil
4 vanne calcul Q
5 déversoir Z(t) calcul Q
6 apm calcul Q
7 tube calcul Q
8 Q(z) calcul Q
9 déversoir L (t) calcul Q
(KVP) cas_aval_prise =
1 Z_aval_prise constante
2 deversoir_aval_prise
3 Q(z)_aval_prise

les lois Q(z) aux prises sont introduites sous forme analytique :
Q=Q_base*( (Z-Z_seuil)/(Z_base-Z_seuil) )**exposant

(QPO) debit_prise_objectif
(QPR) debit_prise_reel
(X1P) coefficient_debit (KP=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9) ou exposant (KP=8)
(X2P) Z_seuil
(X3P) larg._seuil (KP=1, 2, 3, 4, 5, 6, 9) ou diamètre (KP=1, 4, 7) ou Q_base (KP=8)
(X4P) ouverture (KP=1, 4, 6) ou Z_seuil_mini (KP=2) ou Z_base (KP=8)
(X5P) ouverture_maxi (KP=1, 4 et X5P>0)
ou indique vanne circulaire (KP=1, 4 et X5P=0) ou Z_seuil_maxi (KP=2)
ou largeur_seuil_maxi (KP=3) ou switch (KP=6, 7, 8)
(X6P) coefficient_debit_aval_prise (KVP=2) ou exposant_aval_prise (KVP=3)
(X7P) Z_aval_prise (KVP=1) ou Z_seuil_aval_prise (KVP=2, 3)
(X8P) largeur_seuil_aval_prise (KVP=2) ou Q_base_aval_prise (KVP=3)
(X9P) Z_base_aval_prise (KVP=3)
IFPL = équation (0 : Cemagref ou 1 : Cunge)

Lois Q(z) au noeud aval de modèle

I, Z, Q
FORMAT ('A', I3, 6X, 2F10.3)

I noeud_aval,
Z cote_aval (m),
Q debit_aval (m3/s)

Paramètres display (affichage)

CODEM, BRANM, NAMEM, NBM, NSM, XLONG, ZREF
FORMAT ('Y', A1, A8, A6, 2I3, F8.0, F8.2) en version 4.32
FORMAT ('Y', A1, A8, A6, I3, I4, F8.0, F8.2) en version 4.33

CODEM code,
BRANM nom_branche,
NOEUDM nom_noeud,
NBM bief,
NSM num._relatif_section,
XLONG abscisse,
ZREF cote_refer

Variations ouverture des vannes

IB, IS, KS, IO, T, X, K, L, ITYPOUV
FORMAT ('U', 4I3, 2F10.3,3I3)

IB bief,
IS num._section_relatif,
KS num._singular._relatif,
IO type d'ouvrage : 1 (Déversoir), 2 (Vanne rectangulaire) et 3 (Vanne Gec-Alsthom) à partir de la version 4.07 incluse (avant la version 4.07 on ne gérait que les vannes en ouvrage mobile)
T temps (mn),
X ouverture,
K numéro de la loi,
L numéro du point de la loi,
ITYPOUV (0 : échelon, 1 : rampe)

Hydrogramme ou loi a la prise au noeud non aval de modèle

CH1, J, T, X, I, L, IOD, NOE, ITYPOFF
FORMAT ('H', A1, 2X, I3, 3X, 2F10.3, I3, I5, 3I3)

CH1 caractere_loi_prise : 'Q' débit_prise, 'W' ouverture_prise, 'S' switch_prise, 'L' largeur_seuil_prise, 'Z' Z_seuil_prise,
J noeud_non_aval,
T temps (mn),
X valeur_loi,
I numéro de la loi,
L numéro du point de la loi,
IOD(I) type de prise,
NOE(I,3) mode de calcul à la prise,
ITYPOFF (0 : échelon, 1 : rampe)

Débits objectifs

J, T, Q, I, L
FORMAT ('O', I3, 6X, 2F10.3, 2I3)

J noeud,
T temps (mn),
Q debit_objectif,
I numéro de la loi,
L numéro du point de la loi

Casier (loi S(z) au noeud)

I, Z, S, X
FORMAT ('K', I3, 6X, 3F10.3)

I noeud,
Z cote,
S surface (ha),
X vitesse_evaporation (cm/jour)

Hydrogramme latéral (géré par Sirene mais pas par Edisir)

Cette rubrique permet de faire évoluer le terme d'infiltration - évaporation (si le terme est négatif) ou d'apport (si le terme est positif) en fonction du temps. En régime permanent, ce terme était une constante éventuellement différente pour chaque section de calcul. La valeur entrée pour le régime permanent était exprimée en l/s/km. En régime transitoire, ce terme peut être défini comme une fonction du temps. La valeur entrée est un débit total (en m3/s) pour le bief considéré. Ce débit sera réparti sur les zones à l'intérieur du bief pour lesquelles il existe un débit latéral, au prorata de leurs longueurs. A priori, par défaut, ces zones correspondent à celles ainsi définies en régime permanent. Mais il est possible de les modifier en mettant des 0 ou des 1 dans la colonne correspondante des lignes "I" du fichier .SIR. Le débit n'est pas modulé proportionnellement aux débits latéraux initiaux. Il sera réparti de manière homogène sur toutes les zones ayant un débit latéral. On fait donc l'hypothèse que dans le bief il y a des zones avec et des zones sans débit latéral, et que, dans les zones où il y a un débit latéral, le taux d'apports latéraux ou de pertes latérales est identique sur toutes ces zones (en débit/unité de longueur). Si ce n'est pas le cas il faut découper ce bief en plusieurs biefs.

Si le débit latéral total initial indiqué dans cet hydrogramme latéral pour ce bief n'est pas égal au débit latéral total initial provenant du calcul en régime permanent, l'hydrogramme sera translaté pour assurer la continuité au démarrage entre le régime permanent et le régime transitoire. Cela est vrai pour les versions 4 de SIC mais également pour les version 5.

Par contre, il n'est pas possible, pour l'instant, de rentrer un terme d'infiltration - évaporation comme une fonction du tirant d'eau. Cela peut éventuellement être modélisé de manière approchée par une succession de prises en mode calcul de débit. Cette limitation nous semble peut contraignante dans la mesure où une estimation du terme d'infiltration - évaporation est très délicate avec un facteur d'incertitude très important et il est illusoire de considérer d'une loi q=f(z) donnera un modèle plus réaliste.

Cette rubrique "hydrogramme latéral fonction du temps" sera prochainement gérée entièrement par Edisir (saisie aux interfaces graphiques) dans une version ultérieure. Edisir permet déjà de le lire et de l'écrire sur fichier, mais pas de le garnir par les interfaces (depuis la version 3.8). Sirene le gère parfaitement au niveau des calculs.

IB, K, T, Q
FORMAT ('L', 2I3, 3X, 2F10.3)

IB numéro de bief,
K flag échelon (0) ou rampe (1)
T temps (mn),
Q debit_lateral (m3/s)

Limnigramme au noeud aval de modèle (géré par Sirene mais pas par Edisir)

Cette rubrique permet de remplacer la loi Q(z) rentrée pour le calcul en régime permanent par une loi z(t) permettant par exemple de représenter l'influence aval d'une marée.

Prochainement géré par Edisir dans une version ultérieure. Edisir permet déjà de le lire et de l'écrire sur fichier, mais pas de le garnir par les interfaces.

Les valeurs de z sont traitées en relatif par rapport à la première valeur. Par exemple, si vous voulez augmenter la cote z de 1m à l'instant 2h=120mn, il suffit de rentrer :

Z 2 0 0.000 0.000
Z 2 0 120.000 1.000

Attention : si vous rentrez une loi z(t) il faut penser à enlever la loi Q(z) car sinon elle sera conservée car elle est prioritaire par rapport à la z(t). Une loi Q(z) est également prioritaire par rapport à un casier qui fermerait le canal. Si ce casier est rentré à partir des interfaces, alors la Q(z) sera correctement supprimée du fichier .SIR. Par contre, si ce casier est rentré à la main directement dans le fichier .SIR il faut alors penser à supprimer la Q(z) pour qu'elle ne soit plus utilisée.

Le calcul avec une z(t) est beaucoup plus rapide qu'avec une Q(z) car il n'y a pas d'itérations non-linéaires pour le calcul au noeud aval. Par contre, cette condition aval z(t) est parfois considérée comme "dure" hydrauliquement et peut générer des oscillations sur les débits dans cette zone, par exemple dans le cas où un hydrogramme amont arrive sur un noeud aval avec une z(t) constante. Cette condition aval z(t) n'est en effet pas très physique car la "pincette à surface" n'existe pas. La marée est physique mais n'est pas une simple imposition d'une cote, mais un procédé qui relie également les débits et les cotes via des processus physiques complexes. Dans le cas d'une z(t) aval de type sinusoïdale mimant une marée il n'y a pas, a priori, d'oscillation parasite.

Même si cela est possible au niveau du fichier .SIR, il n'est pas conseillé d'avoir à la fois un casier et une z(t) pour un même noeud aval. Dans ce cas on imposerait le débit ainsi que la cote ce qui pose des problèmes numériques. Dans une version ultérieure ce mode sera explicitement interdit et dans ce cas c'est la z(t) qui sera effective et le casier inopérant.

I, K, T, Z

FORMAT ('Z', 2I3, 3X, 2F10.3)

I numéro du noeud_aval,
K flag échelon (0) ou rampe (1) [option depuis la version 3.7]
T temps (mn),
Z cote_aval

Format du fichier TAL (SIC version 4.33)

Pierre-Olivier Malaterre — 2018-09-27T13:35:02Z

Le fichier .TAL est un fichier texte décrivant l'ensemble des informations de nature bathymétrique nécessaires à EDITAL et à TALWEG pour les anciennes versions de SIC 4.33 ou antérieures. Ces fichiers peuvent être importés et/ou exportés à partir de SIC versions 5 et ultérieures (Editeur de projet EDISIC). C'est pour cette raison que ce format, devenu obsolète est néanmoins décrit dans cette documentation.

Sa structure est hiérarchisée en ce qui concerne l'ordre et la nature des informations, et comprend les parties suivantes, obligatoirement dans cet ordre :

Description du réseau
Description des noeuds du réseau
Description des biefs du réseau & Description des sections du bief
Description des branches.

Chaque partie comprend un certain nombre d'éléments, dont la structure de stockage est organisée en lignes. Le premier caractère de la ligne identifie le type de ligne, donc l'élément auquel la ligne se rapporte. Dans cette version du logiciel, les caractères suivants sont "réservés" :

! identifie un réseau
$ identifie un noeud
# identifie un bief
N identifie une section
% identifie une branche
* identifie une ligne commentaire
+ identifie une ligne suite.

Attention !
Dans les descriptions suivantes, chaque virgule est traduite en un caractère espace dans le fichier, et chaque ligne est terminée par un retour chariot (caractère '\r\n en c).

Description du réseau (1 ligne)

' !', titre, version, cohérence, iflagx, xlm, ylm
au format : A1, A40, F5.3, I1, I1, F10.4, F10.4
où :
version est la version d'EDITAL (ou EDISIC) utilisée pour générer ce fichier,
cohérence vaut 1 si le réseau est cohérent et 0 sinon,
iflagx : si vaut 1 les abscisses longitudinales sont à multiplier par 1000
xlm : facteur d'homothétie en largeurs pour tout le réseau
ylm : facteur d'homothétie en hauteur pour tout le réseau

Nota Bene : TALWEG pourrait tester "cohérence" pour analyser ou non le réseau ! Pour l'instant il re-vérifie systématiquement la cohérence.

Description d'un noeud

'$', nom, x, y, cohérence
au format : A1, A6, I5, I5, I1
où :
nom est le nom du noeud
x et y sont les coordonnées en pixels du noeud,
cohérence vaut 1 si le noeud est cohérent et 0 sinon (toujours 1 pour cette version).

Description d'un bief (2 lignes + les sections du bief)

1ère ligne

'#', nom branche, nom noeud amont, nom noeud aval, pas, sin, aff, nom, xlm, ylm
au format : A1, A8, A6, A6, I5, F5.3, I1, A40, F10.4, F10.4
où :
pas : est le pas de calcul
sin : est la sinuosité du bief = rapport de la longueur du lit moyen du bief / longueur du lit mineur du bief (entre 0 et 1).
aff : est un paramètre qui vaut 0 par défaut et 1 si l'on veut que toutes les sections de calcul de ce bief soient stockées sur le fichier résultat en régime transitoire (.RES). Cela permet d'avoir une plus grande précision dans la présentation des résultats en régime transitoire. C'est une nouveauté des versions à partir de la 3.3.
nom : le nom du bief
xlm : facteur d'homothétie en largeurs pour tout le bief
ylm : facteur d'homothétie en hauteur pour tout le bief

Nota Bene : dans l'ancienne version SIC 2.1 un signe - peut apparaître en 2ème colonne si le bief a été inversé. Cette particularité a disparu dans les fichiers des versions postérieures à 3.0. Maintenant le bief inversé est stocké de la même manière qu'un bief normal, avec ses vrais noeuds amont et aval.

2ème ligne

'+', numéro noeud amont, numéro noeud aval, x, y, cohérence
au format : A1, I5, I5, I5, I5, I1
où : numéro noeud est l'indice d'apparition du noeud dans la liste des noeuds qui précède,
x et y sont les coordonnées du "point milieu" du bief en pixels,
cohérence vaut 1 ou 0 si le bief est cohérent et 0 sinon.

Description d'une section (nombre de lignes variables)

1ère ligne

'N', nom, abscisse, type, singulière, display, cohérence, xlm, ylm
au format : A1, A14, F8.1, A1, A1, A1, I1, F10.4, F10.4
où :
abscisse est l'abscisse de la section,
type vaut :
C si la section est Circulaire
D si la section est Dalot
R si la section est Rectangulaire
P si la section est Puissance
T si la section est Triangulaire ou Trapézoïdale
L si la section est Largeur-cote
A si la section est Abscisse-cote

singulière : vaut S si la section est singulière
display : vaut D si la section est d'affichage
cohérence vaut 1 si la section est cohérente et 0 sinon
xlm : facteur d'homothétie en largeurs pour la section
ylm : facteur d'homothétie en hauteur pour la section

Le nombre de lignes dépend du type de section :

pour les sections paramétrées, le nombre de lignes est de 2,

pour les sections largeur-cote et abscisse-cote, le nombre de ligne est :
4+2*(nombre de points-1)/8
(sauf si aucun point auquel cas il n'y a que 2 lignes).

2ème ligne et suivantes

La deuxième ligne (et les lignes suivantes éventuelles) dépendent du type de section.

Section Circulaire
'+', cote fond, cote berge, rayon, cote de débordement des lits mineur - moyen
au format : A1, F7.2, F7.2, F7.2, 7X, F7.2

Section Rectangulaire
'+', cote fond, cote berge, largeur, cote de débordement des lits mineur - moyen
au format : A1, F7.2, F7.2, F7.2, 7X, F7.2

Section Dalot ou Trapézoïdale (ou Triangulaire)
'+', cote fond, cote berge, largeur, fruit, cote de débordement des lits mineur - moyen
au format : A1, F7.2, F7.2, F7.2, F7.2, F7.2

Section Puissance
'+', cote fond, cote berge, largeur, coefficient, cote de débordement des lits mineur - moyen
au format : A1, F7.2, F7.2, F7.2, F7.2, F7.2

Section Abscisse-cote et Largeur-cote
2ème ligne
'+', référence élévation, cote de débordement des lits mineur - moyen

au format : A1, F7.2, F7.2

lignes suivantes (par paires) (tant qu'il y a des points)
'+', (abscisse ou largeur [I] I = 1 à 8)
'+', (cote [I] I = 1 à 8)
au format : 1A, (F7.2), x 8

Description d'une branche

1ère ligne

'%', nom, couleur, cohérence
au format : A1, A8, I10, I1
où :
couleur est la couleur RGB de la branche
cohérence vaut 1 si la branche est cohérente et 0 sinon.

Le nombre de lignes dépend du nombre de biefs que contient la branche. Il vaut :
2 + (nombre de biefs - 1)/12
si la branche comporte au moins un bief et 1 sinon.

Chaque ligne suivante est composée de :
'+' (numéro du bief I = 1 à 12)
au format : (A1, (I5), x 12)
où :
numéro du bief est l'ordre d'apparition du bief dans le fichier EDITAL.

Format du fichier FLU (SIC version 4.33)

Pierre-Olivier Malaterre — 2018-09-27T13:34:57Z

Ce fichier ASCII est créé par EDIFLU ou au moyen d'un éditeur de fichier ASCII quelconque. Il contient les données hydrauliques pour le programme de calcul en régime permanent FLUVIA. Il sera vérifié au moyen du programme EDIFLU et un fichier (.DON) destiné à FLUVIA sera créé.

Ce fichier est destiné aux anciennes versions de SIC 4.33 ou antérieures. Ces fichiers peuvent être importés à partir de SIC versions 5 et ultérieures. C'est pour cette raison que ce format, devenu obsolète est néanmoins décrit. Ils peuvent être importés en mode interface, pour créer un nouveau scénario, ou également en mode batch (un ou plusieurs fichiers FLU), en complément d'un fichier de géométrie TAL.

Aucun ordre spécial n'est suivi pour écrire ce fichier de données. Les différents types de lignes possibles sont décrits ci-dessous, chaque ligne commençant avec un emblème particulier.

La ligne du commentaire

Contient un caractère "*" dans la première colonne et un commentaire à la suite.
Ligne titre_etude
' !', TITM, VERNUM au format (A1,1X,A40,1X,F5.3,I1)
' !' en colonne 1,
TITM titre de l'étude,
VERNUM numéro de version d'EDIFLU utilisée pour créer ce fichier
IFLAGQ mode grands débits (0 si non, 1 si oui ie les débit seront multipliées par 1000)

Ligne pour les paramètres de calcul

Ces données étaient stockées dans le fichier .LDA dans les versions antérieures à 3.5. Ce fichier n'est plus utilisé maintenant, ces informations étant directement dans le fichier .FLU.
'X', XLAMBQ, XLAMBZ, ERQ, ERZ, NMI, NMAX, IDHA, IWRIT, IPAS au format (A1, 4F10.5, 2I5, 3(1X, I1))
XLAMBQ coefficient_Lambda de norme_erreur_Q_apport (prises)
XLAMBZ coefficient_Lambda de norme_erreur_Z1 (diffluences)
ERQ erreur maxi sur la continuité aux noeuds avec prises
ERZ demi-erreur maxi aux diffluences= (Z_amont - Z_moyenne)
NMI nombre maxi d'itérations
NMAX nombre maxi d'itérations de calage
IDHA indice de perte de charge automatique aux élargissements (0 : non, 1 : oui)
IWRIT pour avoir plus de messages dans le fichier .LST créé par Fluvia (mode Debug)
IPAS pour avoir le petit pas automatique activé quand les pentes de l'eau sont fortes.

Ligne Seuil

'D', NB, NS, NUM, XL, ZD, COF, IFOL, IFOC au format (A1, I3, I4, I3, 2F10.4, 10X, F10.4, 30X, 2I2)
D in colonne 1
NB = nombre du bief
NS = nombre de la section dans le bief
NUM = numéro de l'ouvrage
XL = largeur du radier
ZD = élévation du radier
COF = coefficient de débit
IFOL = équation (0 : Cemagref déversoir/orifice, 1 : Cunge, 2 : Dénoyée, 3 : Cemagref déversoir/vanne de fond, 4 : Matlab, 5 : Fortran). Les modes 4 et 5 ne sont pas encore gérés
IFOC = 0 (pas utilisé pour l'instant)

Ligne Vanne

'V', NB, NS, NUM, XL, ZD, W, COF, Z1, HS, IFOL, IFOC au format (A1, I3, I4, I3, 6F10.4, 10X, 2I2)
V en colonne 1
NB, NS, NUM, XL, ZD même signification que ci-dessus
W = Ouverture si IFOC=0 et ouverture maximum si IFOC=1 (bouge ouverture) ou incrément cote radier maximum si IFOC=2 (bouge cote radier)
COF = coefficient de débit
Z1 = élévation objectif si IFOC=1 ou 2
HS = hauteur de la vanne (utile en cas de débordement)
IFOL = équation (0 : Cemagref déversoir/vanne de fond, 1 : Cunge, 2 : Noyée, 3 : Cemagref déversoir/orifice, 4 : Matlab, 5 : Fortran). Les modes 4 et 5 ne sont pas encore gérés
IFOC = 0 aux vannes et 1 aux vannes ajustables en régulation amont

Ligne Vanne Gec-Alsthom

'G', NB, NS, NUM, XL, ZD, W, COF, Z1, HS, S1S2, IDNS, IFOL, IFOC, NOT au format (A1, I3, I4, I3, 6F10.4, F7.1, I3, 3I2)
G en colonne 1
NB, NS, NUM = même signification que ci-dessus
XL = Rayon du tablier de la vanne (R)
ZD = Cote du radier
W = Ouverture (utilisé si IFOL = 2) ou sinon ouverture verticale max
COF = Hauteur d'eau amont max (ZMAX pour AMIL) par rapport à la cote de l'axe (entre 0 et d)
Z1 = Cote de l'axe
HS = Décrément (d)
S1S2 = Ratio S1/S2 surface libre / surface fente pour bac vannes AVIS, AVIO et Mixtes
IDNS = Décalage de la section pour Z2 (utile pour vannes AVIS, AVIO et Mixtes)
IFOL = Type de loi (0 Goussard, 1 Cemagref non bloqué, 2 Cemagref bloqué)
IFOC = type de vanne. AMIL, AVIS, AVIO, haute chute, basse chute (0 Amil, 1 Avio Haute Chute, 2 Avio BC, 3 Avis HC, 4 Avis BC, 5 Mixte 45, 6 Mixte 55, 7 Mixto 45)
NOT = Numéro du type (divers modèles AVIO, AVIS ET AMIL)

Ligne Prise

'P', NOEUD, TYPEP, IFPD, TYPEC, QP, XL, ZD, WMAX, W, COF, Z2, XMV, Q0V, Z0V, IFPL
au format (A1, A6, A1, I1, A1, F10.3, F9.3, F7.2, F8.3, F8.3, F4.2, F7.2, F4.2, F6.2, F7.2, I2)
P en colonne 1
NOEUD = nom du noeud sur 6 caractères des colonnes 2 à 7
TYPEP = type de prise sur 1 caractère en colonne 8
Q = débit imposé
V = vanne
D = déversoir
A = APM
P = tube
L = courbe de tarage
IFPD = condition aval sur 1 caractère en colonne 9
0 = rien
1 = cote constante
2 = seuil
3 = courbe de tarage
TYPEC = mode de calcul sur 1 caractère en colonne 10
F = off
N = on
Q = calcul de débit
W = calcul d'ouverture
Z = calcul de la cote de seuil
L = calcul de la largeur de seuil
I = débit imposé
QP = débit à la prise sur 10 caractères en colonnes 11 à 20
XL = largeur ou diamètre sur 9 caractères en colonnes 21 à 29
ZD = cote de seuil sur 7 caractères en colonnes 30 à 36
WMAX = ouverture maximum sur 8 caractères en colonnes 37 à 44
W = ouverture sur 8 caractères en colonnes 45 à 52
C0F = coefficient de débit sur 4 caractères en colonnes 53 à 56
Z2 = cote aval ou cote du seuil aval sur 7 caractères en colonnes 57 à 63
XMV = coefficient du seuil aval ou puissance sur 4 caractères en colonnes 64 à 67
Q0V = débit ou largeur sur 6 caractères en colonnes 68 à 73
Z0V = cote correspondant à Q0V sur 7 caractères en colonnes 74 à 80.
IFPL = équation (0 : Cemagref ou 1 : Cunge)

Ligne pour les coefficients de Strickler

'K', NB, NI, NS, SK au format (A1, I3, 2I4, F10.4)
K en colonne 1
NB = numéro du bief sur 3 caractères en colonnes 2 à 4
NI = numéro de la première section de calcul sur 4 caractères en colonnes 5 à 8
NS = numéro de la dernière section de calcul sur 4 caractères en colonnes 9 à 12
SK = valeur du coefficient de Strickler de la section NI à NS sur 10 caractères en colonnes 13 à 22

Ligne pour les débits latéraux

'L', NB, NI, NS, QL au format (A1, I3, 2I4, F10.4)
L en colonne 1
NB = numéro du bief sur 3 caractères en colonnes 2 à 4
NI = numéro de la première section de calcul sur 4 caractères en colonnes 5 à 8
NS = numéro de la dernière section de calcul sur 4 caractères en colonnes 9 à 12
QL = valeur du débit latéral de la section NI à NS sur 10 caractères en colonnes 13 à 22

Ligne pour les conditions aval

'A', NOEUD, QAV, ZAV au format (A1, A6, 3X, 2F10.3)
A en colonne 1
NOEUD = nom du noeud aval de modèle sur 6 caractères en colonnes 2 à 7
QAV = débit sur 10 caractères en colonnes 11 à 20
ZAV = cote sur 10 caractères en colonnes 21 à 30

Ligne pour les diffluences

'B', NB, X au format (I3, F10.3)
B en colonne 1
NB = numéro du bief
X = débit correspondant (en m3/s, % ou surface des biefs aval. Seules les valeurs relatives sont importantes)

Ligne pour cotes de calage

'C', NB, NS, COT au format (2I3, F8.2)
C en colonne 1
NB = numéro du bief
NS = numéro de la section
COT = cote de calage correspondante

Ligne pour le mode de calcul aux noeuds

Par défaut, Fluvia fait le calcul en écrivant l'égalité des cotes aux noeuds. L'option suivante propose d'utiliser à la place l'égalité des charges aux noeuds, avec éventuellement introduction d'une perte de charge en entrée et en sortie de bief. Cette perte de charge est de la forme DH=K.V*V/(2g).
'H', I, PCAM(I), PCAV(I) au format (A1,I3,6X,2F10.5)
H en colonne 1
I = numéro du bief
PCAM(I) = coefficient de perte de charge à l'amont du bief
PCAV(I) = coefficient de perte de charge à l'aval du bief

Changement de la bathymétrie avec un fichier externe

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-11-24T16:42:46Z

On veut parfois changer la bathymétrie d'un canal ou d'un fleuve à partir d'un programme externe (ex. : script Matlab, Scilab, R, etc) pour faire de l'optimisation de profils par exemple, ou pour calculer la sensibilité de certaines variables à des paramètres de bathymétrie.

On peut faire cela avec un fichier nommé changebathy.txt, qui doit être localisé avec le fichier du projet xml. L'exemple \dat\ex32_lacguiers\LacGuiers_v1.xml utilise cette fonctionnalité.

Ce fichier a la structure suivante :

 27 2 0.00000 0.00000 0.10000 
 28 2 0.00000 0.00000 0.10000 
 28 3 0.00000 0.00000 0.15000

On peut avoir autant de lignes que l'on souhaite. Le format est libre ('*' en format Fortran), c'est à dire que les nombres peuvent être séparés par autant d'espaces que souhaité, ou a priori aussi des tabulations.

Sur chaque ligne :

le premier nombre est le numéro du bief
le second nombre est le numéro de la section dans ce bief
le troisième est le facteur d'homothétie en Y (latérale) que l'on veut appliquer
le quatrième est le facteur d'homothétie en Z (verticale) que l'on veut appliquer
le cinquième est le décalage vertical de la cote de fond, et donc de toute la section (en m)

Lors de l'exécution du programme de calcul (Fluvia ou Sirene) les sections ainsi modifiées seront indiquées dans la fenêtre de contrôle.

Géolocalisation

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-04-28T10:05:44Z

Cet outil permet de gérer la géolocalisation des objets du réseau (nœuds, points de préemption des biefs aussi appelés points milieu, sections en travers).

La partie supérieure de l'onglet "Géolocalisation" permet de traiter les nœuds et les points-milieu des biefs (appelés aussi points de préemption puisqu'ils permettent de sélectionner un bief, pour en éditer les paramètres ou en visualiser les résultats).

L'option "Calculer pxl -> geo" va utiliser les données des pixels (position x-y des objets graphiques sur le dessin en plan 2D) pour calculer la géolocalisation (lat-lon) des objets traités (nœuds et points de préemption ici). Cela se fera en utilisant la géolocalisation des nœuds amont et aval de la zone sélectionnée. Il faut donc renseigner cela avant d'utiliser cette option. Cela se fait par de simples relations de proportionnalité entre x-y et lat-lon (dite règle de 3). Ces données de géolocalisation seront ensuite stockées dans les champs correspondants des objets correspondants.

L'option "Calculer geo -> pxl" va faire le contraire, c'est à dire positionner (x-y) les objets sur le dessin en plan 2D en tenant compte des données de géolocalisation (lat-lon), en conservant les nœuds amont et aval comme références (x1-y1 et x2-y2) et en utilisant de simples règles de 3 pour calculer leurs positions. Il faut donc positionner ces points amont et aval où on le souhaite, par exemple sur un fond de carte importé auparavant (voir la page dédiée). Ces données seront stockées et les objets nœuds et points milieu seront ensuite dessinés à ces endroits sur le plan 2D.

La partie inférieure de l'onglet "Géolocalisation" permet de traiter les sections en travers. Cette option est proche de la précédente dans les idées derrière "Calculer pxl -> geo" et "Calculer geo -> pxl". Cependant les points de référence seront pris pour chaque bief avec son nœud amont et son nœud aval (et non pas comme précédemment le nœud amont de la sélection et le nœud aval de la sélection). Il faut donc les avoir traité précédemment avec les options de la partie supérieure de l'onglet, détaillées ci-dessus. En outre les positions (x-y) des sections en travers seront calculées pour l'option "Calculer geo -> pxl", et dessinées ainsi juste après avoir lancé ce calcul (cliqué sur le bouton correspondant), mais comme de base les biefs sont dessinés sur le plan 2D comme 2 segments de droite entre le nœud amont et le point milieu puis le point milieu et le point aval, et que les sections sont dessinées et réparties sur ces segments en fonction de leurs abscisses longitudinales au sein de leur bief (les coordonnées des pixels x-y seront donc recalculées à chaque affichage), ce dessin en plan détaillé des sections ne sera pas dessiné ainsi aux affichages ultérieurs.

Une évolution ultérieure de SIC autorisant plus de segments et potentiellement autant que les sections en travers permettrait de gérer cela plus esthétiquement.

Dans cette gestion de la géolocalisation des sections en travers, on peut/doit aussi donner d'autres informations, puisque la section entière est géolocalisée (1 seule donnée lat-lon pour chaque section) et non pas les divers points de la section. Cependant une section vue de près n'est pas ponctuelle (elle peut être de plusieurs centaines de m ou km), mais constituée par un ensemble de points. Il faut donc indiquer à quel point correspond la géolocalisation donnée, ainsi que comment se situe la section par rapport à ce point de géolocalisation, latéralement en angulairement. L'angle est donné par rapport à une référence indiquée dans les options globales de géolocalisation (Edition/Propriétés du Réseau/Paramètres de Géolocalisation), avec les choix du Nord Géographique, de la ligne centrale du bief ou du segment dessiné au sein du bief. L'"abscisse latérale Y" est donnée dans le cas du choix "pour une abscisse latérale donnée". Si on coche les boites pour ces valeurs elles seront ainsi renseignées pour les objets correspondants lors du lancement de calcul "Calculer pxl -> geo". Actuellement ces données sont stockées mais ne sont pas prises en compte lors du dessin des sections en travers (à faire dans une version ultérieure). Pour l'instant l'angle utilisé pour le dessin est de 90° par rapport au segment, et le point de géolocalisation supposé est celui central de la section.

En bas l'onglet on indique une échelle en X et en Y, faisant la correspondance entre les lat-lon et les x-y. Ces champs permettent de visualiser ces échelles après avoir utilisé une des 2 options de modification ci-dessus, mais pas de forcer un dessin à une échelle donnée (ce sont des variables en sortie pas en entrée de calcul). Comme indiqué par la bulle d'aide quand on positionne la souris sur les champs correspondants, les valeurs indiquées sont les nombres de pixels pour 1 degré d'angle.

Un exemple de projet géolocalisé est donné à :
\dat\ex30_garonne\Garonne_benchmark_MinMoy_v4.xml

La méthode PLOT

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-02-10T10:43:56Z

En cours ...

- Modules de régulation

Modification des noeuds et des biefs

Pierre-Olivier Malaterre — 2017-02-02T13:58:10Z

Dans cette partie, plusieurs opérations sont disponibles :

Renommer automatiquement les nœuds avec un numéro d'ordre ou également avec le nom de la branche.
Renommer automatiquement les biefs avec les noms ou les numéros d'ordre des nœuds amont et aval, ou encore avec le nom de la branche et le numéro du bief.
Inverser le sens d'écoulement par défaut des biefs (la référence de l'écoulement Q>0, sachant qu'ensuite on pourra toujours avoir une inversion du débit et donc Q<0, si les conditions aux limites le permettent).

Interpolation de sections

Pierre-Olivier Malaterre — 2016-11-07T16:40:50Z

Cet outil permet d'interpoler linéairement des Sections entre des Sections spéciales appelée Ebauche (Background en anglais), ou de référence. Les profils sont positionnés aux mêmes abscisses que les Sections existantes. La cote du fond peut être maintenue ou changée (et du coup également interpolée linéairement entre les Sections Ebauche amont et aval).

Actuellement les Sections amont et aval d'Ebauche doivent être de même type, et de type paramétrées (ex : Trapézoïdales, Rectangulaires, Circulaires, etc, les sections de type Largeur - Cote et Abscisse - Cote ne sont pas encore prises en compte). Par contre, comme avec l'option de changement des formats des sections on peut passer du format Largeur - Cote ou Abscisse - Cote à Trapézoïdal (en utilisant les 2 premiers couples L-C ou les 4 points A-C en partant du fond permettant de décrire un trapèze), cette limitation peut donc éventuellement être levée indirectement.

Si aucune Section Ebauche n'est trouvée, alors les sections amont et aval de la portion sélectionnée sont choisies comme Sections Ebauche, et seront utilisées comme tel pour les interpolations.

Si une seule Section Ebauche est trouvée, alors pour l'instant on la garde et on ajoute comme dans le cas précédent où il n'y a pas de Section Ebauche du tout, les Sections amont et aval. On se retrouve donc avec 3 Sections Ebauche.

Si on a au moins 2 Sections Ebauche, elles seront donc utilisées pour interpoler les Sections entre elles et en fonction de leurs caractéristiques géométriques. Si les options "Extrapole à l'amont ..." et/ou "Extrapole à l'aval ..." sont activées, et si la zone sélectionnée dépasse à l'amont et/ou à l'aval la zone encadrée par la première et la dernière Section Ebauche, alors ces zones extrêmes seront également modifiées mais non pas par interpolation entre les Sections Ebauche encadrantes, mais par extrapolation des 2 Sections Ebauche les plus proches. Si les options "Extrapole à l'amont ..." et/ou "Extrapole à l'aval ..." ne sont pas activées, les interpolations débuteront à la première Section Ebauche et se termineront à la dernière Section Ebauche, les autres Sections extrêmes amont et aval hors de cette zone Ebauche-Ebauche ne seront pas modifiées, même si elle font partie de la sélection.

La méthode d'interpolation n'est pas unique. Par exemple, pour une section trapézoïdale, on peut choisir d'interpoler linéairement le fruit des berges, ce qui est la méthode la plus classique et facile à implémenter puisque le fruit est un des paramètres de la section. Idem pour les sections de forme puissance, où l'on peut interpoler le coefficient puissance. Mais on peut également choisir une autre méthode qui consisterait à d'interpoler linéairement la largeur au miroir, qui n'est pas un paramètre de la section, mais une conséquence des autres paramètres (largeur au fond, fruit et profondeur pour une section trapézoïdale). Les 2 méthodes ne sont pas équivalentes dans le cas où la profondeur (cote des berges - cote du fond) n'est pas identique dans les 2 sections à interpoler. Une option est donc disponible pour choisir une méthode ou une autre (case à cocher "Interpole le fruit ou coeff puissance (sinon largeur au miroir)). Pour l'instant cette option est implémentée pour les sections trapézoïdales, mais pas encore pour les sections puissance pour lesquelles seule l'option interpolation du coeff puissance fonctionne.

La méthode BOLST

Pierre-Olivier Malaterre — 2016-10-12T15:06:37Z

La méthode BOLST est une méthode permettant d'imposer des modifications de commandes U à partir d'un fichier texte .txt (format texte ASCII ou ANSI par exemple). Ces modifications sont indiquées en fonction du temps auquel elles sont désirées. Le temps n'est pas forcément à pas de temps régulier. Les valeurs seront ensuite utilisées en mode échelon (visible au pas de temps suivant, comme pour une loi fonction du temps rentrée aux interfaces : on l'applique à l'instant T et elle est visible dans les résultats à l'instant T+DT, donc si on veut la voir à l'instant T il faut la décaler de DT, avec Tlag par exemple) ou rampe (interpolation linéaire, dans ce cas les valeurs seront visibles dans les résultats aux instants indiqués). Ce sont donc des modifications de type Boucle Ouverte, puisque non calculées à partir de variables contrôlées Y ou de variables mesurées Z.

Créer un fichier de commande .txt au format texte ASCII ou ANSI ou autre

Le fichier texte .txt produit devra contenir les temps d'application de la commande dans les premières colonnes et la valeur des différentes commandes U dans la dernière colonne. Les formats du temps et de la commande sont relativement libres, ou en tout cas peuvent être indiqués avec un format non figé (cf ci-dessous) mais doivent être indiqués au format Fortran dans un fichier de paramétrisation BOLST.TXT. Ce temps est indiqué cependant en jours, mois, année, heure, minute, seconde, même si le format peut être choisi. Attention, la lecture au format Fortran est relativement stricte, il faut respecter les colonnes indiquées dans le format, et les points décimaux de préférence. Si vous n'êtes pas habitués à ces formats, il est préférable le lire une documentation sur le sujet. Sinon le module peut avoir des plantages, ou des comportements non souhaités.

On peut avoir divers régulateurs BOLST, chacun monovariable, et donc agissant sur une seule commande U, mais le fichier de paramétrisation BOLST.TXT est commun à tous ces régulateurs BOLST, avec une ligne de configuration pour chaque régulateur BOLST.

Un exemple est fourni sous dat/ex8_bolst, avec 2 modules BOLST. Un des 2 fichiers agissant sur une commande U en débit (fichier QPRISE_02092001.TXT) contient 4 changements de valeurs :

02:09:2001:00:00:00:0.000 

02:09:2001:05:00:00:-.100 

02:09:2001:15:00:00:0.100 

02:09:2001:21:00:00:0.300

Attention à ne pas laisser de lignes vides en bas de ce fichier, car sinon ces lignes seront lues comme si tous les nombres sont à 0, ce qui donnera T=0 et a-priori créera un message d'erreur selon lequel les temps ne sont pas croissants (ou ligne vide).

Le format des dates et heures est ici JJ:MM:AA:HH:MM:SS, et la variable U en format F10.3, comme indiqué sur la ligne correspondante du fichier BOLST.TXT avec les notations de format classiques en FORTRAN : (2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X),F10.3)

Ce fichier doit être enregistrée dans un fichier nommé avec un nom de son choix, qui sera indiqué dans le fichier BOLST.TXT. Dans l'exemple fournit on a 2 fichiers : QPRISE_02092001.TXT et HCRUE_G_02092001.TXT situés par défaut dans le même dossier que le fichier XML du projet. Mais quitte à l'indiquer dans le fichier BOLST.TXT ces fichiers peuvent aussi être situés ailleurs, dans un ou plusieurs autres sous-répertoires, avec la commande "DIR=" :

% Cette ligne est optionnelle et ignorée si elle débute par DIR=DEF

DIR=DEFAUT

Mais si on indique un sous-répertoire avec le code "DIR=", alors les fichiers suivants lus plus bas dans le fichier BOLST.TXT seront cherchés dans cet autre sous-répertoire. Il faut mettre le nom complet C :\..., ou il est possible qu'il accepte également les chemins relatifs par rapport au sous-répertoire des données ..\DAT2 ! Il est possible aussi que sous certains OS il faille doubler les \. A tester si besoin ... On peut mettre autant de commande "DIR=" que l'on veut dans un fichier BOLST.TXT, et ainsi les fichiers suivants seront cherchés et lus dans ce ou ces sous-répertoires.

% Dans ce cas les fichiers de données des modules BOLST (QPRISE_02092001.TXT et HCRUE_G_02092001.TXT) seront cherchés dans le sous répertoire C:\DATA\SICBOLST

DIR=C:\DATA\SICBOLST

Ce dernier cas permet d'avoir plusieurs projets SIC situés dans des sous-répertoires différents qui vont lire les même fichiers de données pour des modules BOLST dans un ou plusieurs sous-répertoires communs à ces divers projets SIC.

Attention : pour les versions des programmes Fluvia et Sirene compilés avec le compilateur Digital, le même fichier .TXT ne peut pas être ouvert simultanément plusieurs fois par plusieurs modules. Dans ce cas il faut le dupliquer avec des noms différents utilisés par les modules BOLST correspondants (ou utiliser une version de Fluvia ou Sirene compilée en Intel, cela est indiqué dans la sélection de la version souhaitée).

Configuration du module BOLST dans SIC

Pour configurer un module BOLST dans SIC, il faut :

Choisir le module BOLST dans la fenêtre d'édition des modules de régulation,
Choisir la (une seule, sinon les autres seront identiques à la première et seule lue sur le fichier .txt correspondant) commande U. Les variables Y, YT et Z ne sont pas utilisées dans ce module, car c'est un module de type Boucle Ouverte,
Définir les paramètres spécifiques de la méthode BOLST.

Paramètres spécifiques du module BOLST

Les paramètres spécifiques sont les mêmes que ceux de la méthode BOMAT ou BOSCI :

Facteur de mise à l'échelle "a" (facteur multiplicatif, ou encore appelé homothétie)
Constante additive "b" (on aura alors U=ax+b)
Mode Rampe ou Échelon
Ecriture ou non des données du fichier .txt lues sur le fichier Nom_Sirene.lst

Paramètre de mise à l'échelle

C'est un coefficient multiplicateur qui sera appliqué aux valeurs présentes dans le fichier .txt avant application de la commande.
Un second coefficient multiplicateur peut être ajouté dans le fichier BOLST.TXT qui se multipliera à celui-là pour obtenir un facteur modifié global. Ces coefficients seront écrits et indiqués sur le fichier Nom_Sirene.lst

Constante additive

Cette constante additive sera ajoutée à la valeur lue, éventuellement modifiée par le facteur multiplicatif évoqué ci-dessus. La variable U injectée dans le modèle sera donc de la forme U=ax+b où a est le facteur multiplicatif, b la constante additive et x la valeur lue sur le fichier .TXT (ou plutôt interpolée pour le temps courant en mode rampe).

Méthode d'interpolation

Les deux méthodes d'interpolation disponibles sont les mêmes que celles des lois fonction du temps.

Ecriture sur fichier LST

Les données lues sur les fichiers .TXT peuvent être écrites sur le fichier Nom_Sirene.lst, pour vérifier si elle sont bien lues correctement. Dans ce cas, le format est le suivant :

Numéro du BOLST T-Tlag Tavant Taprès U(1)

BOLST n° 1 -3000. 0. 3600. 2.500

BOLST n° 2 -13800. -3600. 14400. 0.000

Le Numéro du BOLST est celui lu dans le fichier BOLST.TXT décrit ci-dessous en bout de ligne.
Tavant et Taprès sont les 2 temps lus dans le fichier .TXT sur 2 lignes consécutives qui encadrent ou encadreront le temps courant éventuellement décalé du temps de retard Tlag : T-Tlag

Restriction

On peut avoir plusieurs régulateurs de ce type (BOLST) pour une simulation. Chaque BOLST est monovariable. Toutes les méthodes BOLST récupèrent le nom du fichier et certains paramètres sur un fichier commun BOLST.TXT :

% We can put comment, with lines beginning by %, ! or /

DIR=DEFAUT % This line is optionnal and ignored if starts by DIR=DEF

TLAG=3600. % This line is optionnal. It gives a time shift (in s) to apply to the times (in F15.3)

% From version 5.38c3 the scaling factor format changes from 4.1 to 7.3

% The format is then : FORMAT(A20,1X,A36,1X,F7.3,1X,2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X),I2)

HCRUE_G_02092001.TXT (2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X),F10.3) 1.000 02/09/2001 00:00:00 1

% Time Lag can be different for each BOLST module (as DIR also)

TLAG=14400. % This line is optionnal. It gives a time shift (in s) to apply to the times (in F15.3)

QPRISE_02092001.TXT (2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X),F10.3) 1.000 02/09/2001 01:00:00 2

TLAG= permet de décaler dans le temps les valeurs lues. Si TLAG > 0 on ajoute un retard. Si TLAG < 0 on anticipe. On peut avoir plusieurs lignes de définition de Tlag qui s'appliqueront alors aux fichiers des BOLST indiqués à la suite de cette ligne.

Dans le fichier BOLST.TXT il y a également autant de lignes de que modules BOLST utilisés de définition des paramètres de ces modules. Il faut respecter le format de ce fichier. En particulier on doit y trouver sur chaque ligne (illustré sur l'exemple fourni) :

Cette ligne est lue au format : (A20,1X,A36,1X,F7.3,1X,2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X),I2)

QPRISE_02092001.TXT : le nom du fichier sur 20 caractères maximum

(2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X),F10.3) : le format de lecture sur 36 caractères maximum

1.000 : un facteur de scaling supplémentaire qui se multipliera à celui éventuel des paramètres spécifiques de ce module BOLST, au format F7.3

02/09/2001 01:00:00 : un temps de référence, qui sera soustrait aux temps lus sur les lignes du fichier .TXT, au format 2(I2,1X),I4,1X,3(I2,1X)

2 : le numéro du module BOLST, puisqu'on peut en avoir plusieurs, au format I2.

Le numéro du module BOLST est celui dans l'ordre des modules de régulation défini dans les interfaces de SIC. Ils peuvent être dans l'ordre naturel 1 à n, ce qui est le plus classique ou dans un ordre quelconque si pour une raison ou pour une autre c'est plus simple ainsi. On peut également mettre le numéro 0, pour tous, dans ce cas ils seront appliqués dans l'ordre des lignes lues.

Dans le fichier BOLST.TXT on peut mettre des lignes de commentaires qui commencent par les caractères %, ! ou / en première colonne.

La version de Fluvia et/ou Sirene utilisée est libre hormis la remarque ci-dessus sur Digital ou Intel pour avoir la possibilité d'utiliser le même fichier .TXT plusieurs fois par différents modules BOLST.

Le format du fichier BOLST.TXT ainsi que des fichiers contenant les données doivent etre respectés de manière stricte, car ils seront lus ensuite par des programmes Fortran Fluvia ou Sirene.

Prochainement le format des dates et heures pourra être plus largement choisi, dans une liste de formats standards, avec par exemple les formats de Matlab :

Table 1 : Standard MATLAB Date format definitions

Number String Example
=======================================
0 'dd-mmm-yyyy HH:MM:SS' 01-Mar-2000 15:45:17
1 'dd-mmm-yyyy' 01-Mar-2000
2 'mm/dd/yy' 03/01/00
3 'mmm' Mar
4 'm' M
5 'mm' 03
6 'mm/dd' 03/01
7 'dd' 01
8 'ddd' Wed
9 'd' W
10 'yyyy' 2000
11 'yy' 00
12 'mmmyy' Mar00
13 'HH:MM:SS' 15:45:17
14 'HH:MM:SS PM' 3:45:17 PM
15 'HH:MM' 15:45
16 'HH:MM PM' 3:45 PM
17 'QQ-YY' Q1-96
18 'QQ' Q1
19 'dd/mm' 01/03
20 'dd/mm/yy' 01/03/00
21 'mmm.dd,yyyy HH:MM:SS' Mar.01,2000 15:45:17
22 'mmm.dd,yyyy' Mar.01,2000
23 'mm/dd/yyyy' 03/01/2000
24 'dd/mm/yyyy' 01/03/2000
25 'yy/mm/dd' 00/03/01
26 'yyyy/mm/dd' 2000/03/01
27 'QQ-YYYY' Q1-1996
28 'mmmyyyy' Mar2000
29 (ISO 8601) 'yyyy-mm-dd' 2000-03-01
30 (ISO 8601) 'yyyymmddTHHMMSS' 20000301T154517
31 'yyyy-mm-dd HH:MM:SS' 2000-03-01 15:45:17

Table 2 : Free-form date format symbols

Symbol Interpretation of format symbol
=======================================
yyyy full year, e.g. 1990, 2000, 2002
yy partial year, e.g. 90, 00, 02
mmmm full name of the month, according to the calendar locale, e.g.
"March", "April" in the UK and USA English locales.
mmm first three letters of the month, according to the calendar
locale, e.g. "Mar", "Apr" in the UK and USA English locales.
mm numeric month of year, padded with leading zeros, e.g. ../03/..
or ../12/..
m capitalized first letter of the month, according to the
calendar locale ; for backwards compatibility.
dddd full name of the weekday, according to the calendar locale, eg.
"Monday", "Tueday", for the UK and USA calendar locales.
ddd first three letters of the weekday, according to the calendar
locale, eg. "Mon", "Tue", for the UK and USA calendar locales.
dd numeric day of the month, padded with leading zeros, e.g.
05/../.. or 20/../..
d capitalised first letter of the weekday ; for backwards
compatibility
HH hour of the day, according to the time format. In case the time
format AM | PM is set, HH does not pad with leading zeros. In
case AM | PM is not set, display the hour of the day, padded
with leading zeros. e.g 10:20 PM, which is equivalent to 22:20 ;
9:00 AM, which is equivalent to 09:00.
MM minutes of the hour, padded with leading zeros, e.g. 10:15,
10:05, 10:05 AM.
SS second of the minute, padded with leading zeros, e.g. 10:15:30,
10:05:30, 10:05:30 AM.
FFF milliseconds field, padded with leading zeros, e.g.
10:15:30.015.
PM set the time format as time of morning or time of afternoon. AM
or PM is appended to the date string, as appropriate.

Siphons

Pierre-Olivier Malaterre — 2014-10-22T09:59:56Z

Il est possible de modéliser des siphons dans le logiciel SIC grâce à la technique dite de la "fente de Preissmann" [1] [2] [3]. Cette méthode s'applique que ce soit pour les calculs en régime permanent (Fluvia) ou en régime transitoire (Sirène). Le programme de calcul de la géométrie (Talweg) détecte automatiquement les sections qui sont fermées à leur extrémité supérieure. Cela est possible pour les sections de type largeur-cote, abscisse-cote, dalot (toujours), circulaire (si la cote de berge est supérieure ou égale à la cote de fond + 2 fois le rayon) et trapézoïdales (avec un fruit négatif et données adhoc si la hauteur est suffisante pour que le plafond se referme). De toute façon, de manière interne, toutes ces sections sont transformées en format largeur-cote, et les algorithmes sont ensuite les mêmes pour toutes ces sections.

La technique dite de la fente de Preissmann consiste à créer une fente artificielle en haut de la section à partir de son plafond, pour transformer une section fermée en charge en une section ouverte à surface libre. Mais dans cette fente artificielle on ne tient pas compte de frottement. Pour être plus précis, le périmètre mouillé P, la surface S, la vitesse V et/ou le rayon hydraulique R_h=S/P utilisés dans le calcul de la perte de charge J sont limités à la section réelle du siphon (sans la fente) avec $J=\frac{Q^2}{(K S R_{h}^{2/3})^2}$

Mais la cote Z est calculée dans la section complète comprenant la fente artificielle.

Dans le calcul de la charge H on prend la vitesse V limitée à la section réelle, et le Z dans la fente. Les tables largeur-cote sont calculées par Talweg une fois pour toute et écrites dans le fichier xml. Ces tableaux sont également indiqués dans le fichier log généré par Talweg. Quand il y a une fente de Preissmann on peut vérifier que P ne change pas dans la fente. On peut aussi voir que S ne change pas non plus dans la fente dans ces tables.

L'avantage de cela c'est que tous les calculs sont les mêmes (hormis l'astuce sur P, S, V, R_h et H) avec ou sans fente, en permanent ou en transitoire. Les inconvénients sont que du volume est stocké dans cette fente, mais cela doit être limité si la fente est mince.

On peut montrer que les équations de Saint Venant posent problème avec une largeur L=0, ce que l'on aurait sans la fente de Preissmann d'où justement l'idée de cette astuce.

Par contre attention, on peut avoir l'impression que cela n'est pas le cas, car quand on regarde la section mouillée par exemple dans les résultats, on ne trouve pas exactement ce à quoi on s'attendrait. Par exemple si on a un dalot de 9 m de large par 4 m de haut on s'attendrait à avoir une surface de 36 m². En fait on aura 36.0045 m² (36 + 9/2*0.001). Cela est dû au fait que le plafond de la section est légèrement modifié lors du traitement par talweg, en mettant une section débutant la fente de Preissmann à 1 mm plus faut que le plafond initial. Au lieu d'avoir un plafond plat horizontal on a donc un léger toit pendu de hauteur 1mm, avec donc un petit volume en plus. Cela a pour but d'améliorer la stabilité numérique du schéma et d'avoir une dérivée $\frac{dL}{dZ}$ mieux définie. Pour mieux visualiser cela on a augmenté le format d'écriture de S, P et L sur le fichier log de F8.2 à F9.3 (cf Talweg.ans, messages 53, 54, 55 et 56). Le périmètre mouillé P est quand à lui calculé sans cette petite modification car il n'intervient que dans le terme de frottement.

La fente doit être choisie de largeur petite (L=0.01 m par défaut dans SIC, mais on peut la changer section par section dans les options de la section, ou globalement pour une zone sélectionnée avec l'option "baguette magique" aussi appelée "construction automatique") afin de ne pas y stocker des volumes trop importants. Dans les réseaux d'assainissement, où il y a des regards, certains logiciels utilisent une astuce pour réduire la section de ces regards pour compenser le volume stocké artificiellement dans la fente, pour avoir une meilleure conservation du volume total dans le réseau.

On peut également choisir cette largeur de fente L pour avoir une célérité des ondes proche de celle des ondes sonores dans l'eau, soit environ 1500 ms^-1 avec $c=\sqrt{\frac{gS}{L}}$ .

Cette modification peut se faire également automatiquement avec l'option "baguette magique". Cela peut conduire par exemple à des fentes de l'ordre de 10^-4 m à 10^-6 m. Dans les schémas numériques explicites cela posait un problème car impliquait des pas de temps de calcul très petits afin d'avoir un nombre de Courant Cr< 1 avec $C_r=\frac{(V+c)DT}{DX}$, où V est la vitesse de l'eau, c la célérité des ondes, DT le pas de temps de calcul et DX le pas d'espace entre 2 sections de calcul.

Mais le schéma de Preissmann implicite n'est pas soumis aux mêmes contraintes. Il est inconditionnellement stable quel que soit le nombre de Courant. Mais numériquement un Cr très grand (ou aussi très petit ce qui n'est pas notre cas ici) introduit des biais numériques (diffusion et déphasage, cf thèse de Cunge). Par défaut dans SIC nous choisissons une largeur de fente de 0.01 m. Par exemple dans un dalot de 1 m², pour un débit de 1 m³s^-1, on a une célérité c de l'ordre de 30 ms^-1 avec une fente de 0.01 m. Pour avoir c de l'ordre de 1500 ms^-1 il faudrait une largeur de fente de l'ordre de 0.000005 m. L'avantage d'une fente aussi petite c'est que du coup les volumes stockés dans la fente sont faibles. L'inconvénient c'est que numériquement cela est un peu moins bien. C'est un compromis à trouver en cas de soucis.

Références bibliographiques :

[1] Cunge J.A., Wegner M., 1964. "Intégration numérique des équations d'écoulement de Barré de Saint Venant par un schéma implicite de différences finies. Application au cas d'une galerie tantôt en charge, tantôt à surface libre". La Houille Blanche, n°1-1964, pp 33-39

[2] Vasconcelos J.G., Wright S.J., 2004. "Numerical modeling of the transition between free surface and pressurized flow in storm sewers". Innovative Modeling of Urban Water Systems, Monograph 12, Chap 10, W. James, Ed., pp 189-214

[3] Ukon T., Shigeta N., Watanabe M., Shiraishi H., Uotani M., 2008. "Correction methods for dropping of simulated water level utilising Preissmann and MOUSE slot models". 11th International Conference on Urban Drainage, Edinburgh, Scotland, UK, pp 1-9