Manning's roughness coefficient determination in laboratory experiments using 2D modeling and automatic calibration
| Autor: | Tew-Fik Mahdi, Basile Lavoie |
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| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | La Houille Blanche. 106:22-33 |
| ISSN: | 1958-5551 0018-6368 |
| Popis: | Resume: Des donnees experimentales fiables sont essentielles pour choisir et valider des modeles numeriques. Bien que de nombreux ensembles de donnees aient ete presentes dans la litterature, peu ont ete largement diffuses aupres de la communaute scientifique. De plus, ces ensembles de donnees experimentales ont generalement accorde peu d'attention a la determination des coefficients de rugosite de Manning. Cet article aborde ces deux aspects. Des essais au laboratoire en ecoulement permanent dans un canal sont realises. Pour ce canal, trois configurations sont etudiees : un canal a fond plat, un canal a fond plat avec un seuil triangulaire a l'aval et un canal a fond plat avec une butee triangulaire. Trois debits de valeurs croissantes sont utilises pour chaque configuration, conduisant a neuf cas de tests. Les coefficients de Manning sont determines a l'aide de trois methodes : la methode classique des troncons, la calibration automatique, en utilisant un modele hydrodynamique 2D, prenant en compte les intervalles de valeurs theoriques des coefficients de Manning selon la nature des parois du canal, et la calibration automatique ignorant ces intervalles. Les resultats montrent que la calibration automatique prenant en compte les intervalles de valeurs theoriques des coefficients de Manning fournit de meilleurs resultats que la methode des troncons. L'etalonnage automatique ignorant les intervalles theoriques produit des erreurs faibles mais des valeurs pour les coefficients de Manning qui ne correspondent pas aux valeurs du materiau du canal ; par consequent, cette derniere methode n'est pas recommandee. Par ailleurs, l'ensemble des donnees experimentales sont fournies avec le present article. Ces donnees peuvent etre utilisees, sans aucune responsabilite des auteurs, sous reserve que le present article est cite comme Reference. ---------- Abstract: Reliable experimental data are essential for choosing and validating numerical models. Although numerous data sets have been presented in the literature, few have been made widely available to the scientific community. Additionally, these experimental data sets have generally given little attention to the determination of Manning's roughness coefficients. This paper addresses these two issues. Three channel configurations are studied: a flatbed channel, a channel with a triangular sill and a channel with a triangular abutment. Three increasing permanent discharges are used for each configuration, leading to nine test cases. The Manning's coefficients are determined using three methods: the traditional step method, automatic calibration, via a 2D hydrodynamic model, considering theoretical value intervals and automatic calibration ignoring these intervals. The results show that automatic calibration with theoretical value intervals is advantageous compared to the step method. Automatic calibration ignoring theoretical intervals yields low errors but unphysical values; therefore, it is not recommended. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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