le modèle MARTHE

modélisation d'aquifère par un maillage rectangulaireen régime transitoire pour le calcul hydrodynamique

des écoulements

BRGM

le modèle MARTHE

modélisation d'aquifère par un maillage rectangulaire

en régime transitoire pour le caicul hydrodynamique

des écoulements

D. Thiery

août 198787 SGN 545 EAU

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONALDépartement Eau - Environnement

B.P. 6009 - 45060 ORLEANS CEDEX 2 - Tél.: 33.64.34.34

RESUME

Ce rapport présente en détail le modèle hydrodynamique MARTHE du

département Eau et Environnement du BRGM. MARTHE est un modèle permettant la

modélisation en régime transitoire d'aquifères tridimensionnels. Il est adapté aux

problèmes classiques d'hydrodynamique souterraine :

- implantation de champs captants,

- interaction entre forages,

- bilans d'aquifères,

- assèchement de fouilles.

Son caractère tridimensionnel et ses possibilités de maillage rectangulaire

irrégulier le rendent particulièrement adapté aux problèmes miniers ainsi qu'aux

problèmes de dénoyages avec surface libre. MARTHE (Modélisation d'Aquifères par un

maillage Rectangulaire en régime Transitoire pour le calcul Hydrodynamique des

Ecoulements) est un logiciel écrit en FORTRAN 77 qui résoud les équations de

l'hydrodynamique par la méthode des différences finies dans un domaine formé d'un

nombre non limité de couches.

RESUME

Ce rapport présente en détail le modèle hydrodynamique MARTHE du

département Eau et Environnement du BRGM. MARTHE est un modèle permettant la

modélisation en régime transitoire d'aquifères tridimensionnels. Il est adapté aux

problèmes classiques d'hydrodynamique souterraine :

- implantation de champs captants,

- interaction entre forages,

- bilans d'aquifères,

- assèchement de fouilles.

Son caractère tridimensionnel et ses possibilités de maillage rectangulaire

irrégulier le rendent particulièrement adapté aux problèmes miniers ainsi qu'aux

problèmes de dénoyages avec surface libre. MARTHE (Modélisation d'Aquifères par un

maillage Rectangulaire en régime Transitoire pour le calcul Hydrodynamique des

Ecoulements) est un logiciel écrit en FORTRAN 77 qui résoud les équations de

l'hydrodynamique par la méthode des différences finies dans un domaine formé d'un

nombre non limité de couches.

SOMMAIRE

Pages

INTRODUCTION 1

Première partie - DESCRIPTION DU MODELE 3

1 - DOMAINE D'APPLICATION DU MODELE MARTHE 5

2 - DESCRIPTION DE L'AGENCEMENT DES COUCHES DU MODELE

MARTHE 6

3 - DESCRIPTION DU MAILLAGE DU MODELE 8

4 - LIMITES DE L'AQUIFERE 12

5 - LIMITE SUPERIEURE (toit ou cote de débordement) 14

6 - LIMITE INFERIEURE (SUBSTRATUM) 15

7 - DEFINITION DES CHARGES 16

8 - DEFINITION DE LA PERMEABILITE 17

9 - LIAISONS ETANCHES 18

10 - DEFINITION DES COEFFICIENTS D'EMMAGASINEMENT 19

11 - DEFINITIONS DES ZONES 20

12 - DEFINITION DES DEBITS 22

13 - DEFINITION DE LA PLUIE EFFICACE 23

14 - DEFINITION DU TEMPS 24

15 - PRINCIPE DE RESOLUTION 25

16 - UTILISATION DU MODELE 27

Deuxième partie - MISE EN FORME DES DONNEES 29

1 - LES FICHIERS DE DONNEES 31

2 - LE FICHIER PARAMETRE 32

2.1 - Description des 30 lignes de généralité 35

2.2 - Définition des épaisseurs verticales de couches 38

2.3 - Lignes d'attribution de valeurs par zones 38

2.4 - Définition des pas de mesures 41

3 - DEFINITION DES DONNEES DES MAILLES (SEMIS) 46

4 - DEFINITION DES LIAISONS ETANCHES 48

5 - EXECUTION DU MODELE MARTHE 50

SOMMAIRE

Pages

INTRODUCTION 1

Première partie - DESCRIPTION DU MODELE 3

1 - DOMAINE D'APPLICATION DU MODELE MARTHE 5

2 - DESCRIPTION DE L'AGENCEMENT DES COUCHES DU MODELE

MARTHE 6

3 - DESCRIPTION DU MAILLAGE DU MODELE 8

4 - LIMITES DE L'AQUIFERE 12

5 - LIMITE SUPERIEURE (toit ou cote de débordement) 14

6 - LIMITE INFERIEURE (SUBSTRATUM) 15

7 - DEFINITION DES CHARGES 16

8 - DEFINITION DE LA PERMEABILITE 17

9 - LIAISONS ETANCHES 18

10 - DEFINITION DES COEFFICIENTS D'EMMAGASINEMENT 19

11 - DEFINITIONS DES ZONES 20

12 - DEFINITION DES DEBITS 22

13 - DEFINITION DE LA PLUIE EFFICACE 23

14 - DEFINITION DU TEMPS 24

15 - PRINCIPE DE RESOLUTION 25

16 - UTILISATION DU MODELE 27

Deuxième partie - MISE EN FORME DES DONNEES 29

1 - LES FICHIERS DE DONNEES 31

2 - LE FICHIER PARAMETRE 32

2.1 - Description des 30 lignes de généralité 35

2.2 - Définition des épaisseurs verticales de couches 38

2.3 - Lignes d'attribution de valeurs par zones 38

2.4 - Définition des pas de mesures 41

3 - DEFINITION DES DONNEES DES MAILLES (SEMIS) 46

4 - DEFINITION DES LIAISONS ETANCHES 48

5 - EXECUTION DU MODELE MARTHE 50

Pages

6 - LES FICHIERS GENERES PAR LE LOGICIEL 51

6.1 - Le fichier BILANDEBI . LST 51

6.2 - Le fichier HISTORIQ . LST 56

6.3 - Le fichier XYCHASIM . DAT . 56

6.4 - Le fichier MARTHE . OUT 57

7 - VALIDATION DU MODELE MARTHE 58

7.1 - Modèle anisotrope en régime transitoire 58

7.2 - Modèle tridimensionnel avec surface libre 58

7.3 - Modèle coupe avec fortes hétérogénéïtés 60

8 - CALCULS DE LIGNES DE COURANT OU DE TRAJECTOIRE 61

Annexe 1 - Coefficients d'échange dans le modèle MARTHE 65

Annexe 2 - Description de la chaîne SEMIS 69

Index 77

Liste des figures

1 - Vue en coupe d'un maillage tridimensionnel avec substratum 7

2 - Vue en coupe d'un schéma monocouche avec toit (ou cote de

débordement) et substratum 7

3 - Perspective cavalière d'un maillage tridimensionnel à

couches horizontales 10

4 - Découpage des mailles : vue de dessus et vue de côté 10

5 - Quatre exemples de maillages du modèle MARTHE 11

6 - Définition des limites du modèle 12

7 - Génération automatique des limites par le logiciel LIMIMART 13

8 - Liaisons étanches entre 2 mailles 18

9 - Exemple de fichiers d'entrée du modèle MARTHE 31

10 - Bordereau n^l pour le fichier paramètres du modèle MARTHE 33

11 - Exemple de fichier de paramètres (modèle MARTHE version 2.0) 34

12 - Bordereau n''2 pour le fichier paramètres du modèle MARTHE 40

13 - Bordereau n'*3 du modèle MARTHE 45

Pages

6 - LES FICHIERS GENERES PAR LE LOGICIEL 51

6.1 - Le fichier BILANDEBI . LST 51

6.2 - Le fichier HISTORIQ . LST 56

6.3 - Le fichier XYCHASIM . DAT . 56

6.4 - Le fichier MARTHE . OUT 57

7 - VALIDATION DU MODELE MARTHE 58

7.1 - Modèle anisotrope en régime transitoire 58

7.2 - Modèle tridimensionnel avec surface libre 58

7.3 - Modèle coupe avec fortes hétérogénéïtés 60

8 - CALCULS DE LIGNES DE COURANT OU DE TRAJECTOIRE 61

Annexe 1 - Coefficients d'échange dans le modèle MARTHE 65

Annexe 2 - Description de la chaîne SEMIS 69

Index 77

Liste des figures

1 - Vue en coupe d'un maillage tridimensionnel avec substratum 7

2 - Vue en coupe d'un schéma monocouche avec toit (ou cote de

débordement) et substratum 7

3 - Perspective cavalière d'un maillage tridimensionnel à

couches horizontales 10

4 - Découpage des mailles : vue de dessus et vue de côté 10

5 - Quatre exemples de maillages du modèle MARTHE 11

6 - Définition des limites du modèle 12

7 - Génération automatique des limites par le logiciel LIMIMART 13

8 - Liaisons étanches entre 2 mailles 18

9 - Exemple de fichiers d'entrée du modèle MARTHE 31

10 - Bordereau n^l pour le fichier paramètres du modèle MARTHE 33

11 - Exemple de fichier de paramètres (modèle MARTHE version 2.0) 34

12 - Bordereau n''2 pour le fichier paramètres du modèle MARTHE 40

13 - Bordereau n'*3 du modèle MARTHE 45

Pages

14 - Exemple de fichier de liaisons étanches 48

15 - Les fichiers de résultats produits par le logiciel MARTHE 51

16 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle MARTHE :

pas de mesures n°0 et n^l 54

17 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle MARTHE :

pas de mesure n°2 55

18 - Exemple d'historiques de charge au pas de temps mensuel du fichier

HISTORIQ.LST 56

19 - Validation du modèle MARTHE : 3 exemples 59

20 - Visualisation du champ des vitesses avec le logiciel VIKING 62

21 - Calcul des lignes de courant avec le logiciel VIKING 63

AII.l - Exemple de semis de données de 13 lignes et 12 colonnes sous

forme de 2 panneaux 73

Pages

14 - Exemple de fichier de liaisons étanches 48

15 - Les fichiers de résultats produits par le logiciel MARTHE 51

16 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle MARTHE :

pas de mesures n°0 et n^l 54

17 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle MARTHE :

pas de mesure n°2 55

18 - Exemple d'historiques de charge au pas de temps mensuel du fichier

HISTORIQ.LST 56

19 - Validation du modèle MARTHE : 3 exemples 59

20 - Visualisation du champ des vitesses avec le logiciel VIKING 62

21 - Calcul des lignes de courant avec le logiciel VIKING 63

AII.l - Exemple de semis de données de 13 lignes et 12 colonnes sous

forme de 2 panneaux 73

INTRODUCTION

Le modèle MARTHE est un logiciel de modélisation hydrodynamique en régime

transitoire des écoulements dans les milieux poreux TRIDIMENSIONNELS. Le schéma

de résolution utilise les différences finies avec un maillage parallélépipédique (ou

rectangulaire) irrégulier avec possibilité d'une surface libre en n'importe quelle couche

de maille. La souplesse du maillage de ce modèle permet une adaptation fidèle aux

différents problèmes de l'hydrodynamique minière ou de l'hydrodynamique des milieux

fissurés, car il est possible de représenter facilement par de longues mailles des

discontinuités ou des fractures.

Il est également adapté à l'hydrogéologie urbaine ou karstique par sa possibilité de

simuler des drains ou des canaux. Son domaine d'application le plus fréquent est

naturellement les aquifères monocouches qu'il permet de modéliser très facilement en

régime permanent ou en régime transitoire.

Le modèle décrit dans ce rapport est écrit en FORTRAN 77 standard et est

utilisable à la fois sur les gros ordinateurs ou les micro-ordinateurs compatibles

IBM/PC.

Le logiciel MARTHE a été écrit au département EAU sur les fonds propres du

BRGM et amélioré progressivement quand le besoin s'en faisait sentir par financement

sur des études d'applications. La version décrite dans ce rapport est la version 2.0 de

mai 1987.

Cette version 2.0 du logiciel MARTHE nécessite encore l'emploi de bordereaux

pour définir les paramètres généraux du modèle mais l'utilisation du modèle est

conviviale.

En 1988 une version totalement conviviale avec mailleur en conversationnel

graphique sur écran couleur sera élaborée au département Eau et sera décrite dans un

rapport ultérieur fin 1988 ou début 1989.

Le présent rapport est composé de deux parties :

la description des possibilités du modèle,

la description de la mise en forme des données ainsi que la validation du

modèle.

INTRODUCTION

Le modèle MARTHE est un logiciel de modélisation hydrodynamique en régime

transitoire des écoulements dans les milieux poreux TRIDIMENSIONNELS. Le schéma

de résolution utilise les différences finies avec un maillage parallélépipédique (ou

rectangulaire) irrégulier avec possibilité d'une surface libre en n'importe quelle couche

de maille. La souplesse du maillage de ce modèle permet une adaptation fidèle aux

différents problèmes de l'hydrodynamique minière ou de l'hydrodynamique des milieux

fissurés, car il est possible de représenter facilement par de longues mailles des

discontinuités ou des fractures.

Il est également adapté à l'hydrogéologie urbaine ou karstique par sa possibilité de

simuler des drains ou des canaux. Son domaine d'application le plus fréquent est

naturellement les aquifères monocouches qu'il permet de modéliser très facilement en

régime permanent ou en régime transitoire.

Le modèle décrit dans ce rapport est écrit en FORTRAN 77 standard et est

utilisable à la fois sur les gros ordinateurs ou les micro-ordinateurs compatibles

IBM/PC.

Le logiciel MARTHE a été écrit au département EAU sur les fonds propres du

BRGM et amélioré progressivement quand le besoin s'en faisait sentir par financement

sur des études d'applications. La version décrite dans ce rapport est la version 2.0 de

mai 1987.

Cette version 2.0 du logiciel MARTHE nécessite encore l'emploi de bordereaux

pour définir les paramètres généraux du modèle mais l'utilisation du modèle est

conviviale.

En 1988 une version totalement conviviale avec mailleur en conversationnel

graphique sur écran couleur sera élaborée au département Eau et sera décrite dans un

rapport ultérieur fin 1988 ou début 1989.

Le présent rapport est composé de deux parties :

la description des possibilités du modèle,

la description de la mise en forme des données ainsi que la validation du

modèle.

Première partie

DESCRIPTION DU MODELE

Première partie

DESCRIPTION DU MODELE

1 - DOMAINE D'APPLICATION DU MODELE MARTHE

Dans sa version actuelle (version 2.0 de mai 1987), le modèle MARTHE présente

les caractéristiques suivantes :

- écoulements tridimensionnels,

- maillage rectangulaire irrégulier, l'extension de chaque couche pouvant être

différente. Sur une verticale les mailles existantes ont cependant les mêmes

dimensions,

- prise en compte de surface libre dans n'importe quelle couche,

- possibilités de simuler finement un dénoyage local de l'aquifère,

- prise en compte de mailles à débordement (cours d'eau, sources, gravière),

- possibilité de simuler une zone équipotentielle à potentiel inconnu ou variable

(lac) ; (voir § 11) ;

- prise en compte optionnelle de parois étanches (palplanches, bâtiments, failles,

etc.),

- présence optionnelle d'un coefficient d'anisotropie des perméabilités selon les 2

directions horizontales,

- présence d'un coefficient d'anisotropie verticale,

- simulation en régime permanent ou transitoire,

- utilisation de données sous forme de "semis de points" à la norme du

Département Eau. Ces "semis" en entrée et en sortie permettent une

compatibilité immédiate avec les logiciels de transformation (TRANSEMIS)

d'interpolation et de visualisation (INGRID, LUCAS), les logiciels de calcul de

lignes de courant (VIKING), de dispersion (SESAME), etc..

- possibilité de faire des modifications ou des affectations de paramètres par

zones et de réaliser des bilans de débits par zone.

1 - DOMAINE D'APPLICATION DU MODELE MARTHE

Dans sa version actuelle (version 2.0 de mai 1987), le modèle MARTHE présente

les caractéristiques suivantes :

- écoulements tridimensionnels,

- maillage rectangulaire irrégulier, l'extension de chaque couche pouvant être

différente. Sur une verticale les mailles existantes ont cependant les mêmes

dimensions,

- prise en compte de surface libre dans n'importe quelle couche,

- possibilités de simuler finement un dénoyage local de l'aquifère,

- prise en compte de mailles à débordement (cours d'eau, sources, gravière),

- possibilité de simuler une zone équipotentielle à potentiel inconnu ou variable

(lac) ; (voir § 11) ;

- prise en compte optionnelle de parois étanches (palplanches, bâtiments, failles,

etc.),

- présence optionnelle d'un coefficient d'anisotropie des perméabilités selon les 2

directions horizontales,

- présence d'un coefficient d'anisotropie verticale,

- simulation en régime permanent ou transitoire,

- utilisation de données sous forme de "semis de points" à la norme du

Département Eau. Ces "semis" en entrée et en sortie permettent une

compatibilité immédiate avec les logiciels de transformation (TRANSEMIS)

d'interpolation et de visualisation (INGRID, LUCAS), les logiciels de calcul de

lignes de courant (VIKING), de dispersion (SESAME), etc..

- possibilité de faire des modifications ou des affectations de paramètres par

zones et de réaliser des bilans de débits par zone.

2 - DESCRIPTION DE L'AGENCEMENT DES COUCHES DU MODELE MARTHE

Le schéma de résolution (par différences finies) fait intervenir des couches (en

nombre non limité) de mailles rectangulaires. Chaque couche a une épaisseur constante

(différente d'une couche à l'autre). La couche supérieure peut être limitée par un "toit"

et avoir ainsi une épaisseur variable.

Toutes les séparations entre couches sont parallèles au substratum de la couche

inférieure. En résumé : seule la couche inférieure à un substratum et seule la couche

supérieure à un toit (s'il n'y a qu'une seule couche, elle peut bien entendu avoir un toit

et un substratum) : voir figures 1 et 2. Sur une verticale toutes les mailles existantes

ont les mêmes longueurs et largeurs.

2 - DESCRIPTION DE L'AGENCEMENT DES COUCHES DU MODELE MARTHE

Le schéma de résolution (par différences finies) fait intervenir des couches (en

nombre non limité) de mailles rectangulaires. Chaque couche a une épaisseur constante

(différente d'une couche à l'autre). La couche supérieure peut être limitée par un "toit"

et avoir ainsi une épaisseur variable.

Toutes les séparations entre couches sont parallèles au substratum de la couche

inférieure. En résumé : seule la couche inférieure à un substratum et seule la couche

supérieure à un toit (s'il n'y a qu'une seule couche, elle peut bien entendu avoir un toit

et un substratum) : voir figures 1 et 2. Sur une verticale toutes les mailles existantes

ont les mêmes longueurs et largeurs.

Toit ou cote de débordement/

J"

Couche 1

Couche 2

Couche 3

J^Couche 4

//T/// / / / Substratum

///// / /

Epaisseur variable couche 1

Epaisseur constante couche 2

Epaisseur constante couche 3

Epaisseur constante couche 4

Figfure 1 - Vue en coupe d'un maUlage tridimensionnel avec substratum

Figure 2 - Vue en coupe d'un schéma monoeouche avec toit(ou cote de débordement) et substratum

Toit ou cote de débordement/

J"

Couche 1

Couche 2

Couche 3

J^Couche 4

//T/// / / / Substratum

///// / /

Epaisseur variable couche 1

Epaisseur constante couche 2

Epaisseur constante couche 3

Epaisseur constante couche 4

Figfure 1 - Vue en coupe d'un maUlage tridimensionnel avec substratum

Figure 2 - Vue en coupe d'un schéma monoeouche avec toit(ou cote de débordement) et substratum

3 - DESCRIPTION DU MAILLAGE DU MODELE

L'aquifère est défini comme un ensemble de NC couches parallèles d'épaisseur

constante, la couche n°l étant la couche supérieure. La longueur maximale de la zone

modélisée est définie par le nombre NKOL de colonnes ; sa largeur maximale est définie

par le nombre NIL de lignes (voir figures 3 et 4).

Les mailles sont des parallélépipèdes dont les dimensions sont définies par :

- les largeurs des NKOL colonnes,

- les longueurs des NIL lignes,

- les épaisseurs des NC couches (la couche supérieure pouvant avoir une épaisseur

variable).

Ces dimensions sont données par :

- les abscisses (absolues) des centres de NKOL colonnes,

- les ordonnées (absolues) des centres des NIL lignes.

L'origine des abscisses et des ordonnées peut être quelconque : par exemple

coordonnées type LAMBERT,

- les épaisseurs des NC couches.

Les coordonnées des centres des colonnes et des lignes sont définies dans une unité

de découpage horizontal précisée par l'utilisateur (mètres, centimètres, pieds...).

Les épaisseurs des couches sont exprimées dans l'unité des charges choisies par

l'utilisateur. (La figure 5 présente 4 exemples de maillage : 1 maillage carré régulier, 1

maillage rectangulaire irrégulier, 1 maillage rectangulaire en coupe verticale et 1

maillage tridimensionnel (vu en perspective).

Remarque 1 : Les abscisses et les ordonnées ne peuvent pas être données "au

hasard" car eUes doivent correspondre à des centres de lignes et de colonnes ; par

exemple les abscisses suivantes (par rapport à l'est de la première maille) sont

impossibles : 100, 300, 350, 375 ; en effet, la 2ème maille s'étend de l'abscisse 200 à 400

et la 3ème maille lui serait incluse (et aurait une largeur de - 100 mètres î). Les

abscisses et les ordonnées sont calculées automatiquement à partir des Isurgeurs des

colonnes et des lignes par des logiciels de mise en forme (chaîne SEMIS) et ne peuvent

être modifiées qu'avec soin.

3 - DESCRIPTION DU MAILLAGE DU MODELE

L'aquifère est défini comme un ensemble de NC couches parallèles d'épaisseur

constante, la couche n°l étant la couche supérieure. La longueur maximale de la zone

modélisée est définie par le nombre NKOL de colonnes ; sa largeur maximale est définie

par le nombre NIL de lignes (voir figures 3 et 4).

Les mailles sont des parallélépipèdes dont les dimensions sont définies par :

- les largeurs des NKOL colonnes,

- les longueurs des NIL lignes,

- les épaisseurs des NC couches (la couche supérieure pouvant avoir une épaisseur

variable).

Ces dimensions sont données par :

- les abscisses (absolues) des centres de NKOL colonnes,

- les ordonnées (absolues) des centres des NIL lignes.

L'origine des abscisses et des ordonnées peut être quelconque : par exemple

coordonnées type LAMBERT,

- les épaisseurs des NC couches.

Les coordonnées des centres des colonnes et des lignes sont définies dans une unité

de découpage horizontal précisée par l'utilisateur (mètres, centimètres, pieds...).

Les épaisseurs des couches sont exprimées dans l'unité des charges choisies par

l'utilisateur. (La figure 5 présente 4 exemples de maillage : 1 maillage carré régulier, 1

maillage rectangulaire irrégulier, 1 maillage rectangulaire en coupe verticale et 1

maillage tridimensionnel (vu en perspective).

Remarque 1 : Les abscisses et les ordonnées ne peuvent pas être données "au

hasard" car eUes doivent correspondre à des centres de lignes et de colonnes ; par

exemple les abscisses suivantes (par rapport à l'est de la première maille) sont

impossibles : 100, 300, 350, 375 ; en effet, la 2ème maille s'étend de l'abscisse 200 à 400

et la 3ème maille lui serait incluse (et aurait une largeur de - 100 mètres î). Les

abscisses et les ordonnées sont calculées automatiquement à partir des Isurgeurs des

colonnes et des lignes par des logiciels de mise en forme (chaîne SEMIS) et ne peuvent

être modifiées qu'avec soin.

Remarque 2 : L'épaisseur des couches définie par le découpage sert également au

calcul du coefficient d'emmagasinement captif intrinsèque et pour la définition

automatique d'une éventuelle hauteur de suintement en cas de dénoyage (pour

permettre les échanges avec les mailles voisines). 11 faudra donc toujours donner - dans

le découpage des couches - l'épaisseur MOYENNE de la couche supérieure (couche n°l)même si elle est variable (car limitée par un toit). (Ceci est rendu nécessaire dans le cas

de nappes localement libres ou l'utilisateur aurait tendance à donner une épaisseur

fictive très grande).

Remarque 2 : L'épaisseur des couches définie par le découpage sert également au

calcul du coefficient d'emmagasinement captif intrinsèque et pour la définition

automatique d'une éventuelle hauteur de suintement en cas de dénoyage (pour

permettre les échanges avec les mailles voisines). 11 faudra donc toujours donner - dans

le découpage des couches - l'épaisseur MOYENNE de la couche supérieure (couche n°l)même si elle est variable (car limitée par un toit). (Ceci est rendu nécessaire dans le cas

de nappes localement libres ou l'utilisateur aurait tendance à donner une épaisseur

fictive très grande).

10

colonne 1colonne NKOL

ligne 1

ligne NIL

couche 1

couche 2

couche NC

/

;l-^^ligne 2 y/7

// /^ /

y // /

/ // /' // /

// / /

/

1

1

//

^

Figure 3 - Perspective (cavalière) d'un maUlage tridimensionnel à couches horizontales

Ligne 1

Lignes

Lignes

Ligne 4

»1

2

^2

4

»4

5

»5

NKOL

"NKOL

Illii IIlli II ' I I

* *

yi

y4

yNiL

Couclie 2

NC «liNG

a) vue de dessus (plan) b) vue de côté (coupe verticale)

origine des coordonnées

Figure 4 - Découpage des maiUes : vue de dessus et vue de côté

10

colonne 1colonne NKOL

ligne 1

ligne NIL

couche 1

couche 2

couche NC

/

;l-^^ligne 2 y/7

// /^ /

y // /

/ // /' // /

// / /

/

1

1

//

^

Figure 3 - Perspective (cavalière) d'un maUlage tridimensionnel à couches horizontales

Ligne 1

Lignes

Lignes

Ligne 4

»1

2

^2

4

»4

5

»5

NKOL

"NKOL

Illii IIlli II ' I I

* *

yi

y4

yNiL

Couclie 2

NC «liNG

a) vue de dessus (plan) b) vue de côté (coupe verticale)

origine des coordonnées

Figure 4 - Découpage des maiUes : vue de dessus et vue de côté

11

f«PPE EXEMPLE WWTnE nniLLES ECntCS t lez ni RCClti rERnflHENT nooeiE mwiHe mitLncc vwihie - cnnncEs ikiti4.es

iBBa iSBB zeaa zc?:'

a) Modèle monocouche maillage carré b) Modèle monoeouche maillage rectangulaire

wmmK/uï7i7iZ\

. Il «t tl : WW»

c) Modèle coupe verticale (3 tunnels sous d) Modèle tridimensionnel (exhaure minière)

la mer)

Figure 5 - Quatre exemples de maillages du modèle MARTHE

11

f«PPE EXEMPLE WWTnE nniLLES ECntCS t lez ni RCClti rERnflHENT nooeiE mwiHe mitLncc vwihie - cnnncEs ikiti4.es

iBBa iSBB zeaa zc?:'

a) Modèle monocouche maillage carré b) Modèle monoeouche maillage rectangulaire

wmmK/uï7i7iZ\

. Il «t tl : WW»

c) Modèle coupe verticale (3 tunnels sous d) Modèle tridimensionnel (exhaure minière)

la mer)

Figure 5 - Quatre exemples de maillages du modèle MARTHE

12

4 - LIMITES DE L'AQUIFERE

Les limites de l'aquifère sont définies par des valeurs du tableau des débits

arbitrairement fixées à 9999. On forme ainsi un contour qui doit être fermé. A

l'intérieur de ce contour, il ne doit pas y avoir de perméabilité nulle. A l'extérieur, il ne

doit pas y avoir de perméabilité positive (ces erreurs seraient détectées par le logiciel).

Sur les mailles limites, la perméabilité peut être :

- égale à 0 : c'est une limite imperméable (étanche) qui ne fait donc pas partie du

modèle ; il n'est pas nécessaire d'en préciser les paramètres (charges,

emmagasinement...) ;

- positive : c'est une maille à charge imposée ; il faut bien entendu préciser la

charge qui est imposée (il n'est pas nécessaire de préciser de coefficient

d'emmagasinement car la charge est constante) (voir figure 6).

Limite du modèle

Charge imposée

9999

k

9999

k

9999

k

9999

0

k

k

k

9999

k

9999

0

k

k

k

9999

0

9999

0

9999

0

9999

0

DébitPerméabilité

Limite imperméable (mailleextérieure au modèle)

Figure 6 - Définition des limites du modèle

Remarque : Les limites latérales peuvent être différentes dans chaque couche et

ne respecter aucune superposition verticale. On vérifiera cependant que l'aquifère est

partout bordé par des mailles "9999".

Les limites peuvent être générées automatiquement par le logiciel LIMIMART à

partir des coordonnées du contour du modèle et des coordonnées de points à charge

imposée (voir figure 7).

Le logiciel VERIMART permet de visualiser graphiquement le maillage de chaque

couche et de vérifier les limites.

12

4 - LIMITES DE L'AQUIFERE

Les limites de l'aquifère sont définies par des valeurs du tableau des débits

arbitrairement fixées à 9999. On forme ainsi un contour qui doit être fermé. A

l'intérieur de ce contour, il ne doit pas y avoir de perméabilité nulle. A l'extérieur, il ne

doit pas y avoir de perméabilité positive (ces erreurs seraient détectées par le logiciel).

Sur les mailles limites, la perméabilité peut être :

- égale à 0 : c'est une limite imperméable (étanche) qui ne fait donc pas partie du

modèle ; il n'est pas nécessaire d'en préciser les paramètres (charges,

emmagasinement...) ;

- positive : c'est une maille à charge imposée ; il faut bien entendu préciser la

charge qui est imposée (il n'est pas nécessaire de préciser de coefficient

d'emmagasinement car la charge est constante) (voir figure 6).

Limite du modèle

Charge imposée

9999

k

9999

k

9999

k

9999

0

k

k

k

9999

k

9999

0

k

k

k

9999

0

9999

0

9999

0

9999

0

DébitPerméabilité

Limite imperméable (mailleextérieure au modèle)

Figure 6 - Définition des limites du modèle

Remarque : Les limites latérales peuvent être différentes dans chaque couche et

ne respecter aucune superposition verticale. On vérifiera cependant que l'aquifère est

partout bordé par des mailles "9999".

Les limites peuvent être générées automatiquement par le logiciel LIMIMART à

partir des coordonnées du contour du modèle et des coordonnées de points à charge

imposée (voir figure 7).

Le logiciel VERIMART permet de visualiser graphiquement le maillage de chaque

couche et de vérifier les limites.

13

Diûnn-isBiiOH OES lihitcs oih wdcle tftnií io=roreNi]EL inrosEí

3300

2800..

2300..

1800 -.

1300..

800

300

nODELE rBITIC LlnlTES CENDIEE5 BUTOnnTIOUEnENT ILInlnBlT)

3300 4 I ^ ,

2800..

2300

1800..

1302..

800..

300

limites généréesautomatiquement

HSSH

200 700 1200 1700 2200 200 700 1200 1703 2200

Figfure 7 - Génération automatique des limites par le logficiel

LIMIMART ^ = potentiel imposé

hv^i = limite imperméable

13

Diûnn-isBiiOH OES lihitcs oih wdcle tftnií io=roreNi]EL inrosEí

3300

2800..

2300..

1800 -.

1300..

800

300

nODELE rBITIC LlnlTES CENDIEE5 BUTOnnTIOUEnENT ILInlnBlT)

3300 4 I ^ ,

2800..

2300

1800..

1302..

800..

300

limites généréesautomatiquement

HSSH

200 700 1200 1700 2200 200 700 1200 1703 2200

Figfure 7 - Génération automatique des limites par le logficiel

LIMIMART ^ = potentiel imposé

hv^i = limite imperméable

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5 - LIMITE SUPERIEURE (toit ou cote de débordement)

Deux options sont possibles :

- LTOI = 0 : le toit (c'est-à-dire le dessus de la couche n°l) est défininormalement par l'épaisseur de la couche n°l ; il est étanche, c'est-à-dire que

l'aquifère devient en charge quand la charge dépasse la cote du toit ; on ne doit

pas définir de données de toit dans chaque maille ;

- LTOI = 1 : le toit est défini par un tableau d'épaisseurs de la couche supérieure

(n°l) en unités de charges ; ce toit peut être, suivant les mailles, de deux types :

. c'est une limite étanche si l'épaisseur est précédée d'un signe positif,

. c'est une cote de débordement si l'épaisseur est précédée d'un signe négatif ;

une cote de débordement est une cote qui ne peut être dépassée ; si cette

cote est atteinte, un débit appelé "débit de débordement" déborde par cette

maille et quitte définitivement l'aquifère.

Les épaisseurs sont toujours données en unités de charges (choisies par

l'utilisateur).

Remarque : Le terme "toit étanche" implique une éventuelle mise en charge mais

n'empêche pas une alimentation par une infiltration ou une pluie.

14

5 - LIMITE SUPERIEURE (toit ou cote de débordement)

Deux options sont possibles :

- LTOI = 0 : le toit (c'est-à-dire le dessus de la couche n°l) est défininormalement par l'épaisseur de la couche n°l ; il est étanche, c'est-à-dire que

l'aquifère devient en charge quand la charge dépasse la cote du toit ; on ne doit

pas définir de données de toit dans chaque maille ;

- LTOI = 1 : le toit est défini par un tableau d'épaisseurs de la couche supérieure

(n°l) en unités de charges ; ce toit peut être, suivant les mailles, de deux types :

. c'est une limite étanche si l'épaisseur est précédée d'un signe positif,

. c'est une cote de débordement si l'épaisseur est précédée d'un signe négatif ;

une cote de débordement est une cote qui ne peut être dépassée ; si cette

cote est atteinte, un débit appelé "débit de débordement" déborde par cette

maille et quitte définitivement l'aquifère.

Les épaisseurs sont toujours données en unités de charges (choisies par

l'utilisateur).

Remarque : Le terme "toit étanche" implique une éventuelle mise en charge mais

n'empêche pas une alimentation par une infiltration ou une pluie.

15

6 - LIMITE INFERIEURE (SUBSTRATUM)

Sur option, il est possible d'introduire un semis de cotes du substratum de la

couche inférieure (couche NC).

. Ces cotes du substratum sont en unité de charges (choisies par l'utilisateur. Elles

sont définies par rapport à une cote de référence notée REFSUB :

substratum modèle = substratum lu ^ REFSUB

. Si on ne choisit pas l'option de lire un semis de cotes du substratum on aura en

tout point un substratum horizontal :

substratum modèle = REFSUB

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6 - LIMITE INFERIEURE (SUBSTRATUM)

Sur option, il est possible d'introduire un semis de cotes du substratum de la

couche inférieure (couche NC).

. Ces cotes du substratum sont en unité de charges (choisies par l'utilisateur. Elles

sont définies par rapport à une cote de référence notée REFSUB :

substratum modèle = substratum lu ^ REFSUB

. Si on ne choisit pas l'option de lire un semis de cotes du substratum on aura en

tout point un substratum horizontal :

substratum modèle = REFSUB

16

7 - DEFINITION DES CHARGES

Si une maille est en charge (entièrement saturée), la charge est affectée au centre

de la maille, c'est la charge moyenne dans la maille. Dans une maille à surface libre

(partiellement remplie), la charge est affectée à mi-hauteur de l'épaisseur d'eau. Si la

charge (imposée ou calculée) est inférieure à la cote du fond d'une maille, l'aquifère est

localement denoyé (ce dénoyage est indiqué sur les fichiers de résultats par une valeur

égale à REFSUB).

Dans une maille à potentiel imposé (débit = 9999), le calcul de la transmissivité

équivalente implique que la charge est en pratique imposée :

- au centre de la maille si sa perméabilité a même valeur que celles des mailles

voisines,

- quasiment à la périphérie si sa perméabilité est beaucoup plus élevée que celles

des mailles voisines.

Les charges sont définies par rapport à une hauteur de référence HREFER (par

exemple, si toutes les mailles sont à la charge 515, on peut introduire partout une

charge nulle et fixer HREFER = 515, ou bien une charge 5 et HREFER = 510).

charge modèle = charge lue + HREFER

Il est possible par cette hauteur de référence de diminuer toutes les charges pour

augmenter la précision numérique des calculs.

Exemple : charge de 722 à 733 m NGF lues par le modèle. On fixe HREFER =

- 720 ce qui permet, sans changer les semis de données, des calculs plus précis avec des

charges modèles comprises entre 2 et 13. Dans ce cas, il ne faudra pas oublier de faire

la même correction pour les cotes du substratum.

Exemple : si le substratum était constant et fixé à la cote 705 on peut

- soit introduire REFSUB = 705 - 720 = - 15 et ne pas lire de cotes de substratum,

- soit lire des cotes égales à 705 et fixer REFSUB = - 720.

Remarque : Quand une maille est dénoyée, elle est codée à REFSUB dans les

tableaux de résultats.

16

7 - DEFINITION DES CHARGES

Si une maille est en charge (entièrement saturée), la charge est affectée au centre

de la maille, c'est la charge moyenne dans la maille. Dans une maille à surface libre

(partiellement remplie), la charge est affectée à mi-hauteur de l'épaisseur d'eau. Si la

charge (imposée ou calculée) est inférieure à la cote du fond d'une maille, l'aquifère est

localement denoyé (ce dénoyage est indiqué sur les fichiers de résultats par une valeur

égale à REFSUB).

Dans une maille à potentiel imposé (débit = 9999), le calcul de la transmissivité

équivalente implique que la charge est en pratique imposée :

- au centre de la maille si sa perméabilité a même valeur que celles des mailles

voisines,

- quasiment à la périphérie si sa perméabilité est beaucoup plus élevée que celles

des mailles voisines.

Les charges sont définies par rapport à une hauteur de référence HREFER (par

exemple, si toutes les mailles sont à la charge 515, on peut introduire partout une

charge nulle et fixer HREFER = 515, ou bien une charge 5 et HREFER = 510).

charge modèle = charge lue + HREFER

Il est possible par cette hauteur de référence de diminuer toutes les charges pour

augmenter la précision numérique des calculs.

Exemple : charge de 722 à 733 m NGF lues par le modèle. On fixe HREFER =

- 720 ce qui permet, sans changer les semis de données, des calculs plus précis avec des

charges modèles comprises entre 2 et 13. Dans ce cas, il ne faudra pas oublier de faire

la même correction pour les cotes du substratum.

Exemple : si le substratum était constant et fixé à la cote 705 on peut

- soit introduire REFSUB = 705 - 720 = - 15 et ne pas lire de cotes de substratum,

- soit lire des cotes égales à 705 et fixer REFSUB = - 720.

Remarque : Quand une maille est dénoyée, elle est codée à REFSUB dans les

tableaux de résultats.

17

8 - DEFINITION DE LA PERMEABILITE

C'est la perméabilité à l'eau (ou conductivité hydraulique). C'est bien entendu le

rapport de la transmissivité à l'épaisseur saturée d'aquifère.

Dans le modèle, on introduit la perméabilité horizontale KH. La perméabilité

horizontale peut présenter une anisotropie dans le plan : on définit alors un coefficient

d'anisotropie plane AXY = KX/KY. La perméabilité KX dans la direction OX (Est-Ouest)

et la perméabilité KY dans la direction OY (Nord-Sud) s'en déduisent alors par :

KX =

KH

On peut également introduire une anisotropie verticale ANIS. La perméabilité

verticale KV s'écrit alors :

KV = AN1S.KH

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8 - DEFINITION DE LA PERMEABILITE

C'est la perméabilité à l'eau (ou conductivité hydraulique). C'est bien entendu le

rapport de la transmissivité à l'épaisseur saturée d'aquifère.

Dans le modèle, on introduit la perméabilité horizontale KH. La perméabilité

horizontale peut présenter une anisotropie dans le plan : on définit alors un coefficient

d'anisotropie plane AXY = KX/KY. La perméabilité KX dans la direction OX (Est-Ouest)

et la perméabilité KY dans la direction OY (Nord-Sud) s'en déduisent alors par :

KX =

KH

On peut également introduire une anisotropie verticale ANIS. La perméabilité

verticale KV s'écrit alors :

KV = AN1S.KH

18

9 - LIAISONS ETANCHES

Il est possible de supprimer les échanges entre 2 mailles juxtaposées ou entre 2

mailles superposées par l'introduction sur option de liaisons étanches. Ces liaisons -

généralement un petit nombre - sont introduites seulement pour les mailles concernées.

Il est inutile d'en introduire sur les contours du modèle ou entre mailles à potentiel

imposé. Pour isoler une maille G (à gauche) d'une maille D (à droite) il suffit d'introduire

une liaison à l'est de la maille G ou à l'ouest de la maille D. Le logiciel génère de lui-

même les liaisons synthétiques (figure 8).

I N 1^ II

Figure 8 - Liaisons étanches entre 2 maiUes : U suffit d'introduire

une seule liaison entre la maîUe G (gauche) et la maUle D

(droite) ; la liaison symétrique est générée automatiquement

Remarque : Dans tous les cas les limites du modèle doivent être décrites (par des

débits égaux à 9999). Elles ne peuvent être remplacées par des liaisons étanches. Le rôle

des liaisons étanches est en effet uniquement d'isoler des mailles situées à l'intérieur de

la zone modélisée.

18

9 - LIAISONS ETANCHES

Il est possible de supprimer les échanges entre 2 mailles juxtaposées ou entre 2

mailles superposées par l'introduction sur option de liaisons étanches. Ces liaisons -

généralement un petit nombre - sont introduites seulement pour les mailles concernées.

Il est inutile d'en introduire sur les contours du modèle ou entre mailles à potentiel

imposé. Pour isoler une maille G (à gauche) d'une maille D (à droite) il suffit d'introduire

une liaison à l'est de la maille G ou à l'ouest de la maille D. Le logiciel génère de lui-

même les liaisons synthétiques (figure 8).

I N 1^ II

Figure 8 - Liaisons étanches entre 2 maiUes : U suffit d'introduire

une seule liaison entre la maîUe G (gauche) et la maUle D

(droite) ; la liaison symétrique est générée automatiquement

Remarque : Dans tous les cas les limites du modèle doivent être décrites (par des

débits égaux à 9999). Elles ne peuvent être remplacées par des liaisons étanches. Le rôle

des liaisons étanches est en effet uniquement d'isoler des mailles situées à l'intérieur de

la zone modélisée.

19

10 - DEFINITION DES COEFFICIENTS D'EMMAGASINEMENT

Pour chaque maille, il faut définir deux coefficients d'emmagasiment :

- le coefficient d'emmagasinement à surface libre : c'est en quelque sorte une

porosité efficace ; il est utilisé quand une maille (quelle que soit la couche) n'est

pas entièrement saturée (ce coefficient est celui qui serait déduit d'un pompage

d'essai dans une partie ou la nappe est libre) ;

- le coefficient d'emmagasinement captif : on introduit dans le modèle le

coefficient d'emmagasinement captif correspondant à l'épaisseur totale de

l'aquifère (c'est celui qui serait déduit d'un pompage d'essai) ; le modèle en

déduit (dans chaque maille) le coefficient d'emmagasinement intrinsèque en

divisant le coefficient d'emmagasinement captif par l'épaisseur totale de

l'aquifère. Le coefficient d'emmagasinement captif utilisé dans les calculs sera

alors le coefficient d'emmagasinement intrinsèque d'une maille multiplié par

l'épaisseur de la maille. (Pour la couche supérieure, c'est l'épaisseur moyenne de

la couche - définie dans le découpage - qui sera utilisée).

Remarque 1 : Si on veut effectuer un calcul en régime permanent, il suffit de

mettre une valeur nulle comme définition de l'unité du coefficient d'emmagasinement

libre et captif. Il ne faut alors pas introduire de tableaux de coefficients

d'emmagasinement. Le calcul sera alors effectué sur un seul pas de temps correspondant

au régime permanent. Cependant, la pluie efficace (voir plus loin) à introduire pour ce

calcul doit être la hauteur de pluie efficace correspondant au temps (arbitrairement)

fixé. Par exemple, si la pluie efficace est de 360 mm/an, on peut fixer un pas de temps

de 1 mois, et une pluie efficace de 30 mm. Une maille peut avoir un coefficient

d'emmagasinement nul, mais pas négatif.

Remarque 2 : Si on envisage de faire un calcul en régime permanent (pour partir

d'une piézométrie équilibrée) suivi d'un calcul en régime transitoire, il peut être plus

pratique, au lieu de fixer une valeur nulle pour les unités des coefficients

d'emmagasinement, de procéder comme suit :

- mettre - pour simuler le régime permanent - des unités de coefficients

d'emmagasinement très faibles (par exemple 10"20),

- et faire le calcul en transitoire.

On obtient ainsi un calcul plus progressif et on peut contrôler qu'on atteint bien

une solution d'équilibre.

19

10 - DEFINITION DES COEFFICIENTS D'EMMAGASINEMENT

Pour chaque maille, il faut définir deux coefficients d'emmagasiment :

- le coefficient d'emmagasinement à surface libre : c'est en quelque sorte une

porosité efficace ; il est utilisé quand une maille (quelle que soit la couche) n'est

pas entièrement saturée (ce coefficient est celui qui serait déduit d'un pompage

d'essai dans une partie ou la nappe est libre) ;

- le coefficient d'emmagasinement captif : on introduit dans le modèle le

coefficient d'emmagasinement captif correspondant à l'épaisseur totale de

l'aquifère (c'est celui qui serait déduit d'un pompage d'essai) ; le modèle en

déduit (dans chaque maille) le coefficient d'emmagasinement intrinsèque en

divisant le coefficient d'emmagasinement captif par l'épaisseur totale de

l'aquifère. Le coefficient d'emmagasinement captif utilisé dans les calculs sera

alors le coefficient d'emmagasinement intrinsèque d'une maille multiplié par

l'épaisseur de la maille. (Pour la couche supérieure, c'est l'épaisseur moyenne de

la couche - définie dans le découpage - qui sera utilisée).

Remarque 1 : Si on veut effectuer un calcul en régime permanent, il suffit de

mettre une valeur nulle comme définition de l'unité du coefficient d'emmagasinement

libre et captif. Il ne faut alors pas introduire de tableaux de coefficients

d'emmagasinement. Le calcul sera alors effectué sur un seul pas de temps correspondant

au régime permanent. Cependant, la pluie efficace (voir plus loin) à introduire pour ce

calcul doit être la hauteur de pluie efficace correspondant au temps (arbitrairement)

fixé. Par exemple, si la pluie efficace est de 360 mm/an, on peut fixer un pas de temps

de 1 mois, et une pluie efficace de 30 mm. Une maille peut avoir un coefficient

d'emmagasinement nul, mais pas négatif.

Remarque 2 : Si on envisage de faire un calcul en régime permanent (pour partir

d'une piézométrie équilibrée) suivi d'un calcul en régime transitoire, il peut être plus

pratique, au lieu de fixer une valeur nulle pour les unités des coefficients

d'emmagasinement, de procéder comme suit :

- mettre - pour simuler le régime permanent - des unités de coefficients

d'emmagasinement très faibles (par exemple 10"20),

- et faire le calcul en transitoire.

On obtient ainsi un calcul plus progressif et on peut contrôler qu'on atteint bien

une solution d'équilibre.

20

11 - DEFINITIONS DES ZONES

Il est possible d'introduire (ou de modifier) des paramètres sur toute une zone du

modèle. On peut également introduire une pluie (efficace) par zone. A chaque maille de

l'aquifère est donc affecté un numéro de zone.

- Une pluie efficace (infiltration) est introduite dans chaque maille de la couche

SUPERIEURE si son numéro de zone est compris entre 1 et 9. Les zones n°8 et

9 ont cependant un rôle très particulier décrit plus loin.

- Une zone doit avoir un numéro entier compris entre 0 et 9999 (pas négatif). Les

zones de numéros supérieurs à 9 permettent d'introduire des données

géométriques mais ne reçoivent pas de pluie.

- Il ne doit pas y avoir plus de 49 zones différentes.

- U est possible, après lecture des données par mailles et au cours de n'importe

quel pas de temps, de donner à un paramètre une valeur égale dans toutes les

mailles d'une zone ; exemple : on peut affecter dans toutes les mailles de la

zone 99 : débit = 9999, charge = 33, perméabilité, emmagasinements et

épaisseurs = inchangés ; il est ainsi facile de modifier rapidement (avec une

seule valeur) les données relatives à toute une zone ; on peut ainsi par exemple

simuler facilement les variations au cours du temps du creusement d'une mine

ou le remblaiement d'une gravière.

- Cas particulier des zones n°8 et n°9 :

- la zone n°8 définit une zone à débit uniforme par unité de volume ; la somme

des débits affectés à cette zone est redistribuée proportionnellement au

volume de chaque maille de la zone 8 ; il n'y a pas d'échange entre deux

mailles contigiies affectées à la zone 8 ; cette zone permet de simuler un

débit prélevé (ou injecté) dans une fissure ou une cavité à flux uniforme ;

- la zone n'*9 définit une zone équipotentielle (isocharge) mais à charge non

imposée ; toutes les mailles de la zone n°9 auront à tout moment la même

charge et on considère que la somme de tous les débits affectés à ces mailles

est affectée globalement à la zone n°9 ; cette zone permet de simuler une

fissure ou une cavité de très forte perméabilité équivalente dans laquelle on

effectue éventueUement un pompage ou une injection ; elle permet également

de représenter un lac horizontal ou une gravière ; l'avantage de cette zone est

qu'elle évite - pour obtenir une zone équipotentielle - d'introduire des mailles

contigiies à très forte perméabilité donc génératrices d'instabilités et de

difficultés de calcuL

20

11 - DEFINITIONS DES ZONES

Il est possible d'introduire (ou de modifier) des paramètres sur toute une zone du

modèle. On peut également introduire une pluie (efficace) par zone. A chaque maille de

l'aquifère est donc affecté un numéro de zone.

- Une pluie efficace (infiltration) est introduite dans chaque maille de la couche

SUPERIEURE si son numéro de zone est compris entre 1 et 9. Les zones n°8 et

9 ont cependant un rôle très particulier décrit plus loin.

- Une zone doit avoir un numéro entier compris entre 0 et 9999 (pas négatif). Les

zones de numéros supérieurs à 9 permettent d'introduire des données

géométriques mais ne reçoivent pas de pluie.

- Il ne doit pas y avoir plus de 49 zones différentes.

- U est possible, après lecture des données par mailles et au cours de n'importe

quel pas de temps, de donner à un paramètre une valeur égale dans toutes les

mailles d'une zone ; exemple : on peut affecter dans toutes les mailles de la

zone 99 : débit = 9999, charge = 33, perméabilité, emmagasinements et

épaisseurs = inchangés ; il est ainsi facile de modifier rapidement (avec une

seule valeur) les données relatives à toute une zone ; on peut ainsi par exemple

simuler facilement les variations au cours du temps du creusement d'une mine

ou le remblaiement d'une gravière.

- Cas particulier des zones n°8 et n°9 :

- la zone n°8 définit une zone à débit uniforme par unité de volume ; la somme

des débits affectés à cette zone est redistribuée proportionnellement au

volume de chaque maille de la zone 8 ; il n'y a pas d'échange entre deux

mailles contigiies affectées à la zone 8 ; cette zone permet de simuler un

débit prélevé (ou injecté) dans une fissure ou une cavité à flux uniforme ;

- la zone n'*9 définit une zone équipotentielle (isocharge) mais à charge non

imposée ; toutes les mailles de la zone n°9 auront à tout moment la même

charge et on considère que la somme de tous les débits affectés à ces mailles

est affectée globalement à la zone n°9 ; cette zone permet de simuler une

fissure ou une cavité de très forte perméabilité équivalente dans laquelle on

effectue éventueUement un pompage ou une injection ; elle permet également

de représenter un lac horizontal ou une gravière ; l'avantage de cette zone est

qu'elle évite - pour obtenir une zone équipotentielle - d'introduire des mailles

contigiies à très forte perméabilité donc génératrices d'instabilités et de

difficultés de calcuL

21

Remarques :

- U ne faut pas employer SIMULTANEMENT des mailles avec zone 8 et des

mailles avec zone 9.

- Si une maille de la zone 8 ou 9 a une charge imposée (Q = 9999), elle n'est pas

prise en compte dans le traitement particulier des zones (il y aurait une

contradiction interne).

21

Remarques :

- U ne faut pas employer SIMULTANEMENT des mailles avec zone 8 et des

mailles avec zone 9.

- Si une maille de la zone 8 ou 9 a une charge imposée (Q = 9999), elle n'est pas

prise en compte dans le traitement particulier des zones (il y aurait une

contradiction interne).

22

12 - DEFINITION DES DEBITS

Les débits sont définis dans chaque maille avec la convention suivante :

- débit positif = débit injecté (entrant),

- débit négatif = débit prélevé (sortant),

- débit = 9999 : valeur code indiquant une limite de maillage (si on voulait

justement introduire un débit entrant égal à 9999, il suffirait par exemple de le

fixer à 9998...).

22

12 - DEFINITION DES DEBITS

Les débits sont définis dans chaque maille avec la convention suivante :

- débit positif = débit injecté (entrant),

- débit négatif = débit prélevé (sortant),

- débit = 9999 : valeur code indiquant une limite de maillage (si on voulait

justement introduire un débit entrant égal à 9999, il suffirait par exemple de le

fixer à 9998...).

23

13 - DEFINITION DE LA PLUIE EFFICACE (ou plus précisément de la recharge)

La pluie efficace arrive dans la couche supérieure (n°l), que cette couche ait un

toit "étanche" ou à "cote de débordement". La pluie efficace arrive toujours dans la

couche supérieure, même si cette couche est dénoyée. La pluie efficace est affectée à

chaque pas de temps pour chacune des zones 1 à 9. Cette pluie efficace est la

HAUTEUR de pluie efficace tombée entre le début et la fin du pas de temps (depuis le

début pour le premier pas de temps). Dans le modèle MARTHE version 2.0, ce n'est pas

un FLUX, mais une HAUTEUR, ce qui implique par exemple une hauteur différente,

même si la pluie efficace est uniforme, si les pas de temps (de mesures) sont de

longueurs différentes. L'unité de référence est le mUlimètre.

Remarque 1 : Le terme "pluie" peut représenter en fait une irrigation (il suffira de

se souvenir que 1 1/ha = 10"4 mm).

Remarque 2 : On peut introduire une pluie efficace négative pour représenter une

évapotranspiration ; mais si la couche supérieure est asséchée, il n'y aura plus de

reprise.

Remarque 3 : Sur les zones à charge imposée (débit = 9999), le modèle calcule le

débit résultant des charges des mailles voisines mais ne fait pas arriver de pluie

efficace.

Remarque 4 : Pour un calcul en régime permanent, la hauteur de pluie efficace est

celle qui correspond à la durée du pas de mesure, cette durée étant fixée arbitrairement

par l'utilisateur.

23

13 - DEFINITION DE LA PLUIE EFFICACE (ou plus précisément de la recharge)

La pluie efficace arrive dans la couche supérieure (n°l), que cette couche ait un

toit "étanche" ou à "cote de débordement". La pluie efficace arrive toujours dans la

couche supérieure, même si cette couche est dénoyée. La pluie efficace est affectée à

chaque pas de temps pour chacune des zones 1 à 9. Cette pluie efficace est la

HAUTEUR de pluie efficace tombée entre le début et la fin du pas de temps (depuis le

début pour le premier pas de temps). Dans le modèle MARTHE version 2.0, ce n'est pas

un FLUX, mais une HAUTEUR, ce qui implique par exemple une hauteur différente,

même si la pluie efficace est uniforme, si les pas de temps (de mesures) sont de

longueurs différentes. L'unité de référence est le mUlimètre.

Remarque 1 : Le terme "pluie" peut représenter en fait une irrigation (il suffira de

se souvenir que 1 1/ha = 10"4 mm).

Remarque 2 : On peut introduire une pluie efficace négative pour représenter une

évapotranspiration ; mais si la couche supérieure est asséchée, il n'y aura plus de

reprise.

Remarque 3 : Sur les zones à charge imposée (débit = 9999), le modèle calcule le

débit résultant des charges des mailles voisines mais ne fait pas arriver de pluie

efficace.

Remarque 4 : Pour un calcul en régime permanent, la hauteur de pluie efficace est

celle qui correspond à la durée du pas de mesure, cette durée étant fixée arbitrairement

par l'utilisateur.

24

14 - DEFINITION DU TEMPS (en régime transitoire)

Le calcul est effectué pour un certain nombre de pas - appelés pas de mesures -

dont le nombre MAXIMAL est précisé en début de programme.

Pour chaque "pas de mesure", on définit la date de la fin du pas de mesure qui doit

être strictement supérieure à celle du pas de mesure précédent, sinon le programme

s'arrête (on ne peut pas remonter le temps).

Les pas de mesures sont définis suivant n'importe quel espacement au gré de

l'utilisateur.

A chaque pas de temps, on définit :

- la date de la fin du pas de mesures,

- les hauteurs de pluies efficaces tombées au cours du pas de mesure dans les

zones 1 à 9,

- les éventuelles modifications de : charge, débit, perméabilité, épaisseur de la

couche supérieure (débordement), zone, cote du substratum,

- les éditions souhaitées (cartes, tableaux...).

Si on effectue un calcul en régime permanent, la hauteur de pluie efficace à

introduire dans le modèle sera la hauteur de pluie efficace pendant la durée du pas de

mesure, cette durée étant arbitraire et choisie par l'utilisateur.

A chaque "pas de mesures", les charges et les débits calculés d'un certain nombre

de mailles choisies par l'utilisateur peuvent être mis en mémoire et constituent les

"historiques" au cours du temps.

Pour effectuer les calculs, chaque pas de mesure peut être découpé en un nombre

constant de pas de calcul de durées variables (la durée des pas de calcul augmente

linéairement jusqu'à la moitié du pas de mesure, puis reste constante pendant la seconde

moitié). Il est possible et conseillé de n'avoir qu'un pas de calcul par pas de mesure

puisqu'il est possible, en régime transitoire, de choisir des pas de mesure de durées

quelconques et donc de les resserrer après des modifications brutales (de débit, de pluie

ou de niveau imposé). Les historiques sont alors mémorisés à chaque pas de calcul ainsi

que les bilans qui permettent de contrôler la convergence des résultats.

24

14 - DEFINITION DU TEMPS (en régime transitoire)

Le calcul est effectué pour un certain nombre de pas - appelés pas de mesures -

dont le nombre MAXIMAL est précisé en début de programme.

Pour chaque "pas de mesure", on définit la date de la fin du pas de mesure qui doit

être strictement supérieure à celle du pas de mesure précédent, sinon le programme

s'arrête (on ne peut pas remonter le temps).

Les pas de mesures sont définis suivant n'importe quel espacement au gré de

l'utilisateur.

A chaque pas de temps, on définit :

- la date de la fin du pas de mesures,

- les hauteurs de pluies efficaces tombées au cours du pas de mesure dans les

zones 1 à 9,

- les éventuelles modifications de : charge, débit, perméabilité, épaisseur de la

couche supérieure (débordement), zone, cote du substratum,

- les éditions souhaitées (cartes, tableaux...).

Si on effectue un calcul en régime permanent, la hauteur de pluie efficace à

introduire dans le modèle sera la hauteur de pluie efficace pendant la durée du pas de

mesure, cette durée étant arbitraire et choisie par l'utilisateur.

A chaque "pas de mesures", les charges et les débits calculés d'un certain nombre

de mailles choisies par l'utilisateur peuvent être mis en mémoire et constituent les

"historiques" au cours du temps.

Pour effectuer les calculs, chaque pas de mesure peut être découpé en un nombre

constant de pas de calcul de durées variables (la durée des pas de calcul augmente

linéairement jusqu'à la moitié du pas de mesure, puis reste constante pendant la seconde

moitié). Il est possible et conseillé de n'avoir qu'un pas de calcul par pas de mesure

puisqu'il est possible, en régime transitoire, de choisir des pas de mesure de durées

quelconques et donc de les resserrer après des modifications brutales (de débit, de pluie

ou de niveau imposé). Les historiques sont alors mémorisés à chaque pas de calcul ainsi

que les bilans qui permettent de contrôler la convergence des résultats.

25

15 - PRINCIPE DE RESOLUTION

La résolution se fait par différences finies avec une méthode implicite pure, en

établissant l'équation d'équilibre entre la maille de calcul (C) et les six mailles voisines

(Nord, Sud, Est, Ouest, Haut et Bas). La solution est obtenue par un calcul itératif.

Cette équation s'écrit globalement :

A H PLUIE . SURF H(t) - H(t - dt)> T. (H. - H(t)) -\-q+ = S . SURF^ 11

i = 1

débit d'échange des

mailles voisines

dt

débit

pluie

dt

variation de stockage

avec les notations :

Tj coefficient d'échange global ("transmissivité") entre la maille de calcul

et une maille voisine i.

Hi charge d'une maille voisine à la date t,

H(t) charge de la maille de calcul à la date t,

Q débit prélevé ou injecté,

H PLUIE hauteur de pluie efficace pendant la durée dt,

SURF surface horizontale de la maille = DX.DY,

S coefficient d'emmagasinement libre si la maille n'est pas pleine ou bien

S captif = Ss . dz, si la maille est pleine,

avec : Ss = coefficient d'emmagasinement captif spécifique,

et : dz = épaisseur de la maille.

La charge au centre de la maille de calcul est donc obtenue par itérations suivant

la relation :

H(t) =

^ H PLUIE . SURF S . SURF H (t - dt)X T. . H. -f Q -f : +

i = 1dt dt

ÍT.+ S. SURF

dt

La résolution se fait de manière itérative avec cependant un coefficient de sur-

relaxation ou de sous-relaxation (suivant le cas) selon l'équation :

25

15 - PRINCIPE DE RESOLUTION

La résolution se fait par différences finies avec une méthode implicite pure, en

établissant l'équation d'équilibre entre la maille de calcul (C) et les six mailles voisines

(Nord, Sud, Est, Ouest, Haut et Bas). La solution est obtenue par un calcul itératif.

Cette équation s'écrit globalement :

A H PLUIE . SURF H(t) - H(t - dt)> T. (H. - H(t)) -\-q+ = S . SURF^ 11

i = 1

débit d'échange des

mailles voisines

dt

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variation de stockage

avec les notations :

Tj coefficient d'échange global ("transmissivité") entre la maille de calcul

et une maille voisine i.

Hi charge d'une maille voisine à la date t,

H(t) charge de la maille de calcul à la date t,

Q débit prélevé ou injecté,

H PLUIE hauteur de pluie efficace pendant la durée dt,

SURF surface horizontale de la maille = DX.DY,

S coefficient d'emmagasinement libre si la maille n'est pas pleine ou bien

S captif = Ss . dz, si la maille est pleine,

avec : Ss = coefficient d'emmagasinement captif spécifique,

et : dz = épaisseur de la maille.

La charge au centre de la maille de calcul est donc obtenue par itérations suivant

la relation :

H(t) =

^ H PLUIE . SURF S . SURF H (t - dt)X T. . H. -f Q -f : +

i = 1dt dt

ÍT.+ S. SURF

dt

La résolution se fait de manière itérative avec cependant un coefficient de sur-

relaxation ou de sous-relaxation (suivant le cas) selon l'équation :

26

Hk = Hk - 1 + RELAX . (H - Hk - l)

avec

H charge calculée par résolution de l'équation d'équilibre,

Hk - 1 charge à l'itération k - 1,

Hk charge affectée à l'itération k,

RELAX coefficient de relaxation (1 par défaut).

Si la convergence est délicate à cause de débordements ou d'assèchements par

exemple, ou présente des oscillations, il peut être nécessaire d'utiliser pour RELAX une

valeur inférieure à 1 (0.7 par exemple). C'est alors un coefficient de sous-relaxation.

Par contre, si la convergence est régulière (mais lente) il peut être intéressant d'utiliser

un coefficient de sur-relaxation (ex : RELAX = 1,3 à 1,5).

26

Hk = Hk - 1 + RELAX . (H - Hk - l)

avec

H charge calculée par résolution de l'équation d'équilibre,

Hk - 1 charge à l'itération k - 1,

Hk charge affectée à l'itération k,

RELAX coefficient de relaxation (1 par défaut).

Si la convergence est délicate à cause de débordements ou d'assèchements par

exemple, ou présente des oscillations, il peut être nécessaire d'utiliser pour RELAX une

valeur inférieure à 1 (0.7 par exemple). C'est alors un coefficient de sous-relaxation.

Par contre, si la convergence est régulière (mais lente) il peut être intéressant d'utiliser

un coefficient de sur-relaxation (ex : RELAX = 1,3 à 1,5).

27

16 - UTILISATION DU MODELE

Le logiciel est appelé MARTHE. Il est opérationnel sur plusieurs ordinateurs en

particulier sur VAX 780/85 sur lequel il peut traiter au moins 8000 mailles et sur micro-

ordinateurs compatible IBM/PC sur lesquels il permet en version standard de traiter au

moins 7000 mailles (sans que la limite de l'ordinateur n'ait été atteinte).

27

16 - UTILISATION DU MODELE

Le logiciel est appelé MARTHE. Il est opérationnel sur plusieurs ordinateurs en

particulier sur VAX 780/85 sur lequel il peut traiter au moins 8000 mailles et sur micro-

ordinateurs compatible IBM/PC sur lesquels il permet en version standard de traiter au

moins 7000 mailles (sans que la limite de l'ordinateur n'ait été atteinte).

29

Deuxième partie

MISE EN FORME DES DONNEES

29

Deuxième partie

MISE EN FORME DES DONNEES

31

1 - LES FICHIERS DE DONNEES

Les fichiers de données nécessaires pour utiliser le modèle MARTHE version 2.0

sont au nombre de deux (ou trois) (voir figure 9).

a) Un fichier paramètre qui définit les unités des données, le nombre d'itérations,

etc.. ainsi que les pas de temps et les conditions aux limites pour le régime

transitoire.

b) Un fichier contenant les données des mailles sous forme de semis de points.

Pour chaque couche toutes ces données sont présentées paramètre par

paramètre.

c) Eventuellement un fichier de liaisons étanches (données ponctuellement).

La cohérence de ces fichiers peut être vérifiée par le logiciel VERIMART qui

permet également une visualisation graphique du maillage couche par couche.

Fichier paramètre

MARTHE . PAR

Fichier des mailles

MARTHE . DAT

ModèleMARTHE

Fichier des liaisonsimperméables

MARTHE . LIA

facultatif

Figure 9 - Exemple de fichiers d'entrée du modèle MARTHE

(Les noms de fichiers sont choisis par l'utUisateur)

31

1 - LES FICHIERS DE DONNEES

Les fichiers de données nécessaires pour utiliser le modèle MARTHE version 2.0

sont au nombre de deux (ou trois) (voir figure 9).

a) Un fichier paramètre qui définit les unités des données, le nombre d'itérations,

etc.. ainsi que les pas de temps et les conditions aux limites pour le régime

transitoire.

b) Un fichier contenant les données des mailles sous forme de semis de points.

Pour chaque couche toutes ces données sont présentées paramètre par

paramètre.

c) Eventuellement un fichier de liaisons étanches (données ponctuellement).

La cohérence de ces fichiers peut être vérifiée par le logiciel VERIMART qui

permet également une visualisation graphique du maillage couche par couche.

Fichier paramètre

MARTHE . PAR

Fichier des mailles

MARTHE . DAT

ModèleMARTHE

Fichier des liaisonsimperméables

MARTHE . LIA

facultatif

Figure 9 - Exemple de fichiers d'entrée du modèle MARTHE

(Les noms de fichiers sont choisis par l'utUisateur)

32

2 - LE FICHIER PARAMETRE (voir figures 10 et 17)

Le fichier paramètre se compose de :

- 30 lignes de généralités définissant les unités, le nombre de pas de mesures, le

nombre maximal d'itérations, etc, les mailles à historiques : bordereau 1,

- des lignes (en nombre variable) définissant les épaisseurs des couches : on utilise

juste le nombre de lignes nécessaires (ni plus, ni moins) : bordereau 2,

- des lignes définissant éventuellement des valeurs à affecter par zones après

lecture des données des mailles,

- des lignes définissant à chaque pas de temps de mesures (en régime transitoire) :

- la date de la fin du pas de temps,

- les hauteurs de pluie efficace des zones de pluie,

- les éditions demandées,

- les modifications par zones (si demandées),

- les modifications par mailles (si demandées),

N.B. : en régime permanent il ne faut définir qu'un seul pas de temps de mesures.

32

2 - LE FICHIER PARAMETRE (voir figures 10 et 17)

Le fichier paramètre se compose de :

- 30 lignes de généralités définissant les unités, le nombre de pas de mesures, le

nombre maximal d'itérations, etc, les mailles à historiques : bordereau 1,

- des lignes (en nombre variable) définissant les épaisseurs des couches : on utilise

juste le nombre de lignes nécessaires (ni plus, ni moins) : bordereau 2,

- des lignes définissant éventuellement des valeurs à affecter par zones après

lecture des données des mailles,

- des lignes définissant à chaque pas de temps de mesures (en régime transitoire) :

- la date de la fin du pas de temps,

- les hauteurs de pluie efficace des zones de pluie,

- les éditions demandées,

- les modifications par zones (si demandées),

- les modifications par mailles (si demandées),

N.B. : en régime permanent il ne faut définir qu'un seul pas de temps de mesures.

MODELE MARTHE - Bordereau 1

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Figure 10 - Bordereau n'l pour le fichier paramètres du modèle MARTHE (version 2.0)

MODELE MARTHE - Bordereau 1

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Figure 10 - Bordereau n'l pour le fichier paramètres du modèle MARTHE (version 2.0)

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ETUDE : POLLUTION NOUMEAITERATIONS PAR PAS DENOMBRE MAXI DE PAS DE

CALCUL =MESURE =

MODELE = MARTHE NB COLONNES:= 12NB DE LIGNES=30VARIATI0N MAXIMA, EN UNITES

20N0MBRE DE PASNOMBRE DE COUC= IREF. CHARGESPERMEABILITESDEBITSCHARGESEMMAGASINEMENT CAPTIFEMMAGASINEMENT LIBREZONES DE DONNEESINFILTRATIONTEMPSDECOUPAGE

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en:.en:

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DE CALCUL PAR 1

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en: HETRESEPAISSEURS COUCHE TOIT '

COTE SUBSTRATUM BAS. O.=C0TE ABSOLUE DU

ISOCHARGES MINI= . 400, .MAXI-ISOECARTS MINI= -20,0MAXI=CHARGES C 3L SP ICCHARGES C BL 3P ICCHARGES G ' L . P . C

CHARGES' C L P CCHARGES C L P C

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DEBITS C L P C

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DEBITS C L P C

EPAISSEURS COUCHES =

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=1, E-02MM=8.64 E+04S=1 .OOOE+OOH ANISOTR

LECTURELECTURE

. S'IL EXISTE :

6L 4P IC6L 5P IC (

L . P C

L F' CL P C

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000000

;. KX/KY=1.000=1EDITI0N=

; =1EDITI0N=SUB LU-fREF

IC LPIC LP

CLPC L PCLPCLPCLPCLP

' C L P

CL PC LPCL P0. UNITES

00

cCHAR= DEBI' S CA = S LI = TOIT= 8888SUBS= 8888

C definition du pas 0 (reâime permanent) 3

PAS 0 FIN= O.OOITAB CHA= 2CAR CHA= ODEBIT = ITAB ECA= OCAR ECA= 0 E

PAS 0 HODH OMODQ IMODP OMODZ OMODT OPLUIES '0. ZlZONE= 1PERM= 8888CHAR= B888DEEI= 888BS CA=1E-15S LI=1E-15T0IT= 8888SUBS= 8B88ZONE= -1PERM= .. CHAR= DEBI= S CA= S LI= TOIT= 8888SUBS= 8888DEBITS C. 8L 3P 1V=0.00

Z definition du pas 12 . '

PAS 1 FIN= ' O.IOTAB CHA= 2CAR CHA= ODEBIT = ITAB ECA= OCAR ECA= 0 E

PAS 1 MODH OMODQ IMODP OMODZ OMODT OPLUIES 0. ZlZONE= 1PERM= 8S8BCHAR= 888SDEBI= 8888S CA=1.000S LI=1 .OO0T0IT= 8888SUBS= 8888ZONE= -1PERH=DEBITS C 8L 3P

CHAR =1V=-150

DEBI = S CA = S LI = TOIT= 8888SUBS= 8S88

definition du pas 23

PAS 2 FIN= 0.20TAB CHA= 2CAR CHA= ODEBITPAS 2 MODH OMODQ OMODP OMODZ OMODT OPLUIES

C definition du pas 33

PAS 3 FIN= 0.30TAB CHA= 2CAR CHA= ODEBITPAS 3 MODH OMODQ OMODP OMODZ OMODT OPLUIES

ITAB ECA= OCAR ECA= 00.

ITAB ECA= OCAR ECA= 00.

C definition du pas 133

PAS13 FIN= 20,OOTAB CHA= 2CAR CHA= ODEBIT = ITAB ECA= OCAR ECA= 0PAS13 MODH OMODQ OMODP OMODZ OMODT OPLUIES 0.

C Fin de la siiiiulation3

FIN SIMUL

Figure 11 - Exemple de fichier de paramètres (modèle MARTHE version 2.0)

CCCC567S9 123456789 12345é789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789CCCC56789 1234567 2 .3, 4.. -5. -6 7. 8

ETUDE : POLLUTION NOUMEAITERATIONS PAR PAS DENOMBRE MAXI DE PAS DE

CALCUL =MESURE =

MODELE = MARTHE NB COLONNES:= 12NB DE LIGNES=30VARIATI0N MAXIMA, EN UNITES

20N0MBRE DE PASNOMBRE DE COUC= IREF. CHARGESPERMEABILITESDEBITSCHARGESEMMAGASINEMENT CAPTIFEMMAGASINEMENT LIBREZONES DE DONNEESINFILTRATIONTEMPSDECOUPAGE

en:en:en:en:en:

en:.en:

9,E

DE CALCUL PAR 1

PAR MAILLE= lE-PAS DE HESURE=

OCOEF ANISOTR. =1.E00C0EF RELAXAT. =1.5.10-3 M/S10-fO M3/H10-

10-

en: HETRESEPAISSEURS COUCHE TOIT '

COTE SUBSTRATUM BAS. O.=C0TE ABSOLUE DU

ISOCHARGES MINI= . 400, .MAXI-ISOECARTS MINI= -20,0MAXI=CHARGES C 3L SP ICCHARGES C BL 3P ICCHARGES G ' L . P . C

CHARGES' C L P CCHARGES C L P C

CHARGES CL P C

DEBITS C SL 3P ICDEBITS CL P C

DEBITS C L P C

DEBITS C L PCDEBITS C LP C

DEBITS C L P C

EPAISSEURS COUCHES =

4L4L

LLL

'LLLL-LLL

2<

2 METRE

2 MM

JOUR

FOND (OU REF= 1300.ESPA== 2000.ESPA=

5P4P .

P

PPP

PPP

P

PP

ÎOO,

ICIC

C

CC

C

C

CC

C

C

C

5LSL

L' L

L .

LLLLLLL

0

. SUBSTR100.*

0.1*4P IC5P- IC

P C

P CP CP . C

PCP CP C

P . C

P C

P C,

"9.000E-03M/S=2.778E-04M3/S=1. E-02M=1. E-02UNITES=25; E-02UNITES

=1, E-02MM=8.64 E+04S=1 .OOOE+OOH ANISOTR

LECTURELECTURE

. S'IL EXISTE :

6L 4P IC6L 5P IC (

L . P C

L F' CL P C

L P C

LP C

L P CL P C

L P C

LP C

LP C

0. 0

7LSL

LLLLLLLLLL

,

SUB=

3P3P

P

PP

P

PPP

P

P

P

EDITIONEDITIONEDITIONEDITIONEDITIONEDITION

1308

500

000000

;. KX/KY=1.000=1EDITI0N=

; =1EDITI0N=SUB LU-fREF

IC LPIC LP

CLPC L PCLPCLPCLPCLP

' C L P

CL PC LPCL P0. UNITES

00

cCHAR= DEBI' S CA = S LI = TOIT= 8888SUBS= 8888

C definition du pas 0 (reâime permanent) 3

PAS 0 FIN= O.OOITAB CHA= 2CAR CHA= ODEBIT = ITAB ECA= OCAR ECA= 0 E

PAS 0 HODH OMODQ IMODP OMODZ OMODT OPLUIES '0. ZlZONE= 1PERM= 8888CHAR= B888DEEI= 888BS CA=1E-15S LI=1E-15T0IT= 8888SUBS= 8B88ZONE= -1PERM= .. CHAR= DEBI= S CA= S LI= TOIT= 8888SUBS= 8888DEBITS C. 8L 3P 1V=0.00

Z definition du pas 12 . '

PAS 1 FIN= ' O.IOTAB CHA= 2CAR CHA= ODEBIT = ITAB ECA= OCAR ECA= 0 E

PAS 1 MODH OMODQ IMODP OMODZ OMODT OPLUIES 0. ZlZONE= 1PERM= 8S8BCHAR= 888SDEBI= 8888S CA=1.000S LI=1 .OO0T0IT= 8888SUBS= 8888ZONE= -1PERH=DEBITS C 8L 3P

CHAR =1V=-150

DEBI = S CA = S LI = TOIT= 8888SUBS= 8S88

definition du pas 23

PAS 2 FIN= 0.20TAB CHA= 2CAR CHA= ODEBITPAS 2 MODH OMODQ OMODP OMODZ OMODT OPLUIES

C definition du pas 33

PAS 3 FIN= 0.30TAB CHA= 2CAR CHA= ODEBITPAS 3 MODH OMODQ OMODP OMODZ OMODT OPLUIES

ITAB ECA= OCAR ECA= 00.

ITAB ECA= OCAR ECA= 00.

C definition du pas 133

PAS13 FIN= 20,OOTAB CHA= 2CAR CHA= ODEBIT = ITAB ECA= OCAR ECA= 0PAS13 MODH OMODQ OMODP OMODZ OMODT OPLUIES 0.

C Fin de la siiiiulation3

FIN SIMUL

Figure 11 - Exemple de fichier de paramètres (modèle MARTHE version 2.0)

35

2.1 - DESCRIPTION DES 30 LIGNES DE GENERALITE (voir bordereau 1 figure 10 et 11)

Nom de lavariable*

LIGNE 1

TITRE

NKOL

NIL

LIGNE 2ITER

ERR

LIGNE 3MESUR

NCAL

LIGNE 4NCOU

HREFER

ANISOT

RELAX

LIGNE 5NPER

UPER

EPER

LIGNE 6NDEB

UDEB

EDEB

Signiñcation

Titre de l'étude

Nombre de colonnes dumaillage

Nombre de lignes dumaillage

Nombre maximald'itérations par pas de

calcul

Variation moyenne entre2 itérations en unité de

charge par maille

Nombre maximal de pasde mesures

Nombre de pas de calculpar pas de mesure

Nombre de couches

Référence de chargesdans le modèle ; la chargeest : H = Hiu -1- HREFER

Coefficient d'anisotropieverticale

Coefficient de sur ou sousrelaxation

Nom des unités deperméabilité

Unité des perméabilités

Edition des perméabilitéslues

Nom des unités de débit

Unité des débits

Edition des débits lus

Colonnes

8-31

61-63

77-80

31-35

75-80

31-34

78-80

16-20

36-40

56-60

76-80

26-48

50-58

80

26-48

50-58

80

Type**

T

E

E

E

R

E

E

E

R

R

R

T

R

E

T

R

T

Valeurpar défaut

0

10-8

1

1

1

0

1

1

l(m/s)

0

1 (m3/s)

0

Remarque

Si ITER = 0, pas d'itérations, maiscalcul de débits

Quand la variation moyenne estinférieure à ERR le calcul itératif

s'arrête

Les calculs s'arrêtent après ce nombremaximal de pas ou bien avant si le

programme rencontre une date nulleou inférieure à la date précédente

Il est conseillé de n'utiliser qu'un pasde calcul par pas de mesure

K vertical = ANISOT x K horizontallu

Perméabilité en m/s = UPER xperméabilité lue

Edition si EPER = 1

Débit en m3/s = UDEB x débit lu

* Ce nom n'est pas forcément celui qui apparaît dans le listing FORTRAN** E = Entier ; T = Tous caractères ; R = Réel

35

2.1 - DESCRIPTION DES 30 LIGNES DE GENERALITE (voir bordereau 1 figure 10 et 11)

Nom de lavariable*

LIGNE 1

TITRE

NKOL

NIL

LIGNE 2ITER

ERR

LIGNE 3MESUR

NCAL

LIGNE 4NCOU

HREFER

ANISOT

RELAX

LIGNE 5NPER

UPER

EPER

LIGNE 6NDEB

UDEB

EDEB

Signiñcation

Titre de l'étude

Nombre de colonnes dumaillage

Nombre de lignes dumaillage

Nombre maximald'itérations par pas de

calcul

Variation moyenne entre2 itérations en unité de

charge par maille

Nombre maximal de pasde mesures

Nombre de pas de calculpar pas de mesure

Nombre de couches

Référence de chargesdans le modèle ; la chargeest : H = Hiu -1- HREFER

Coefficient d'anisotropieverticale

Coefficient de sur ou sousrelaxation

Nom des unités deperméabilité

Unité des perméabilités

Edition des perméabilitéslues

Nom des unités de débit

Unité des débits

Edition des débits lus

Colonnes

8-31

61-63

77-80

31-35

75-80

31-34

78-80

16-20

36-40

56-60

76-80

26-48

50-58

80

26-48

50-58

80

Type**

T

E

E

E

R

E

E

E

R

R

R

T

R

E

T

R

T

Valeurpar défaut

0

10-8

1

1

1

0

1

1

l(m/s)

0

1 (m3/s)

0

Remarque

Si ITER = 0, pas d'itérations, maiscalcul de débits

Quand la variation moyenne estinférieure à ERR le calcul itératif

s'arrête

Les calculs s'arrêtent après ce nombremaximal de pas ou bien avant si le

programme rencontre une date nulleou inférieure à la date précédente

Il est conseillé de n'utiliser qu'un pasde calcul par pas de mesure

K vertical = ANISOT x K horizontallu

Perméabilité en m/s = UPER xperméabilité lue

Edition si EPER = 1

Débit en m3/s = UDEB x débit lu

* Ce nom n'est pas forcément celui qui apparaît dans le listing FORTRAN** E = Entier ; T = Tous caractères ; R = Réel

36

Nom de lavariable*

LIGNE 7NCHA

UCHA

ECHA

LIGNE 8NEMC

UEMC

EEMC

LIGNE 9NEML

UEML

EEML

LIGNE 10EZON

LIGNE 11NINF

LIGNE 12NTEM

UTEM

LIGNE 13NDEC

UDEC

AXY

Signification

Nom des unités decharges

Unité des charges

Edition des charges lues

Nom des unités decoefficient

d'emmagasinement captif

Unité des coefficientsd'emmagasinement captif

Edition des coefficientsd'emmagasinement captif

Nom des unités decoefficient

d'emmagasinement libre

Unité des coefficientsd'emmagasinement libre

Edition des coefficientsd'emmagasinement libre

Edition des numéros dezones de pluie et de

géométrie

Nom des unitésd'infiltration ou de pluie

efficace

Nom des unités de temps

Unité de temps

Nom des unités dedécoupage horizontal des

mailles

Unité de longueur dedécoupage des mailles

Coefficient d'anisotropieplane

Colonnes

26-48

50-58

80

26-48

50-58

80

26-48

50-58

80

80

50-58

26-48

50-58

26-48

50-58

76-80

Type**

T

R

E

T

R

E

T

R

E

E

R

T

R

T

R

R

Valeurpar défaut

Km)

0

0

0

0

0

0

1 (mm)

Ks)

Km)

Remarque

Charges en m = UCHA x charge lue

Si UEMC = 0 et UEML = 0, le calculsera effectué en régime permanent.

II ne faudra pas lire de donnéesd'emmagasinement

Si UEML = 0 et UEMC = 0, le calculsera effectué en régime permanent.

II ne faudra pas lire de donnéesd'emmagasinement

Infiltration en mm = UINF xinfiltration lue

temps (s) = temps lu x UTEM

KX = VÂKY". KHKY = VXxy". KH

avec KH = perméabilité horizontale

Ce nom n'est pas forcément celui qui apparaît dans le listing FORTRANE = Entier ; T = Tous caractères ; R = Réel

36

Nom de lavariable*

LIGNE 7NCHA

UCHA

ECHA

LIGNE 8NEMC

UEMC

EEMC

LIGNE 9NEML

UEML

EEML

LIGNE 10EZON

LIGNE 11NINF

LIGNE 12NTEM

UTEM

LIGNE 13NDEC

UDEC

AXY

Signification

Nom des unités decharges

Unité des charges

Edition des charges lues

Nom des unités decoefficient

d'emmagasinement captif

Unité des coefficientsd'emmagasinement captif

Edition des coefficientsd'emmagasinement captif

Nom des unités decoefficient

d'emmagasinement libre

Unité des coefficientsd'emmagasinement libre

Edition des coefficientsd'emmagasinement libre

Edition des numéros dezones de pluie et de

géométrie

Nom des unitésd'infiltration ou de pluie

efficace

Nom des unités de temps

Unité de temps

Nom des unités dedécoupage horizontal des

mailles

Unité de longueur dedécoupage des mailles

Coefficient d'anisotropieplane

Colonnes

26-48

50-58

80

26-48

50-58

80

26-48

50-58

80

80

50-58

26-48

50-58

26-48

50-58

76-80

Type**

T

R

E

T

R

E

T

R

E

E

R

T

R

T

R

R

Valeurpar défaut

Km)

0

0

0

0

0

0

1 (mm)

Ks)

Km)

Remarque

Charges en m = UCHA x charge lue

Si UEMC = 0 et UEML = 0, le calculsera effectué en régime permanent.

II ne faudra pas lire de donnéesd'emmagasinement

Si UEML = 0 et UEMC = 0, le calculsera effectué en régime permanent.

II ne faudra pas lire de donnéesd'emmagasinement

Infiltration en mm = UINF xinfiltration lue

temps (s) = temps lu x UTEM

KX = VÂKY". KHKY = VXxy". KH

avec KH = perméabilité horizontale

Ce nom n'est pas forcément celui qui apparaît dans le listing FORTRANE = Entier ; T = Tous caractères ; R = Réel

37

Nom de lavariable*

LIGNE 14LTOI

ETOI

LIGNE 15LSUB

ESUB

LIGNE 16REFSUB

LIGNE 17

CMIN

CMAX

ESPC

LIGNE 18

EMIN

EMAX

ESPE

Signification

Lecture d'un tableaud'épaisseur de la couche

Toit

Edition du tableau desépaisseurs de la couche

Toit

Lecture d'un tableau decotes du substratum (pour

la couche la plus basse)

Edition du tableau descotes du substratum

Référence de la cote dusubstratum

Définition des graphiquesalphanumériques

d'isovaleurs de charges(sur listing)

Charge minimale

Charge maximale

Espacement des courbesisocharges

Définition des graphiquesd'écart par rapport à

l'état initialEcart minimal

Ecart maximal

Espacement des courbesiso-écart

Colonnes

70

80

70

80

1-10

17-22

28-33

39-44

17-22

28-33

39-44

Type**

E

E

E

E

R

R

R

R

R

R

R

Valeurpar défaut

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Remarque

0 = pas de lecture. L'épaisseurutilisée sera l'épaisseur de la couchen°l définie par le découpage.

1 = lecture d'un tableau d'épaisseurde la couche supérieure (voirexplications dans le texte)

Edition seulement s'il y a eu lecture

* Si on ne lit pas de cotes dusubstratum : la valeur REFSUB sera

affectée à toutes les mailles

* Si on lit un tableau on aura :

SUBSmodlèle = SUBSiu -1- REFSUB

A chaque pas de mesure il sera précisé

si on désire un graphique ou non ( ces

valeurs sont en unités utilisateurs)

unité de charge

utilisateur

-

**Ce nom n'est pas forcément celui qui apparaît dans le listing FORTRANE = Entier ; T = Tous caractères ; R = Réel

37

Nom de lavariable*

LIGNE 14LTOI

ETOI

LIGNE 15LSUB

ESUB

LIGNE 16REFSUB

LIGNE 17

CMIN

CMAX

ESPC

LIGNE 18

EMIN

EMAX

ESPE

Signification

Lecture d'un tableaud'épaisseur de la couche

Toit

Edition du tableau desépaisseurs de la couche

Toit

Lecture d'un tableau decotes du substratum (pour

la couche la plus basse)

Edition du tableau descotes du substratum

Référence de la cote dusubstratum

Définition des graphiquesalphanumériques

d'isovaleurs de charges(sur listing)

Charge minimale

Charge maximale

Espacement des courbesisocharges

Définition des graphiquesd'écart par rapport à

l'état initialEcart minimal

Ecart maximal

Espacement des courbesiso-écart

Colonnes

70

80

70

80

1-10

17-22

28-33

39-44

17-22

28-33

39-44

Type**

E

E

E

E

R

R

R

R

R

R

R

Valeurpar défaut

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Remarque

0 = pas de lecture. L'épaisseurutilisée sera l'épaisseur de la couchen°l définie par le découpage.

1 = lecture d'un tableau d'épaisseurde la couche supérieure (voirexplications dans le texte)

Edition seulement s'il y a eu lecture

* Si on ne lit pas de cotes dusubstratum : la valeur REFSUB sera

affectée à toutes les mailles

* Si on lit un tableau on aura :

SUBSmodlèle = SUBSiu -1- REFSUB

A chaque pas de mesure il sera précisé

si on désire un graphique ou non ( ces

valeurs sont en unités utilisateurs)

unité de charge

utilisateur

-

**Ce nom n'est pas forcément celui qui apparaît dans le listing FORTRANE = Entier ; T = Tous caractères ; R = Réel

38

LIGNE 19 à 24 (6 Ugnes obligatoires)

définissant les coordonnées des mailles pour lesquelles on désire mémoriser les historiques de charge.

Ces 6 lignes doivent figurer même si on ne désire aucun historique.

Les coordonnées des mailles sont données par leur numéro, dans l'ordre colonne (C), ligne (L), couche

(P pour plan) avec 6 mailles par ligne :

Cl

C2

C3

C4

C5

C6

Colonnes

10-12

22-24

34-36

46-48

58-60

70-72

Ll

L2

L3

L4

L5

L6

Colonnes

14-16

26-28

38-40

50-52

62-64

74-76

PI

P2

P3

P4

P5

P6

Colonnes

18-20

30-32

42-44

54-56

66-68

78-80

LIGNES 25 à 30 (6 lignes obligatoh-es)

définissant les coordonnées des mailles pour lesquelles on désire mémoriser les historiques de débit.

Même format et spécffication que pour les historiques de charge.

Remarque 1 : Les coordonnées des mailles sont définies par leur NUMERO de

colonnes (C), lignes (L), couches (P).

Remarque 2 : Si on définit un numéro P de couche égal à 0, le logiciel calculera la

moyenne de la charge sur toute la verticale (à n'utiliser que pour les charges).

2.2 - DEFINITION DES EPAISSEURS VERTICALES DE COUCHES

Le bordereau 2 (figure 12) permet de définir ces lignes qui doivent être en nombre

juste suffisant. Ces données sont exprimées dans l'unité de charge définies dans la ligne

n°7 des généralités.

2.3 - LIGNES D'ATTRIBUTION DE VALEURS PAR ZONES (avant calcul)

Le bordereau 2 (figure 12) permet également de définir ces lignes appelées lignes

de type D.

38

LIGNE 19 à 24 (6 Ugnes obligatoires)

définissant les coordonnées des mailles pour lesquelles on désire mémoriser les historiques de charge.

Ces 6 lignes doivent figurer même si on ne désire aucun historique.

Les coordonnées des mailles sont données par leur numéro, dans l'ordre colonne (C), ligne (L), couche

(P pour plan) avec 6 mailles par ligne :

Cl

C2

C3

C4

C5

C6

Colonnes

10-12

22-24

34-36

46-48

58-60

70-72

Ll

L2

L3

L4

L5

L6

Colonnes

14-16

26-28

38-40

50-52

62-64

74-76

PI

P2

P3

P4

P5

P6

Colonnes

18-20

30-32

42-44

54-56

66-68

78-80

LIGNES 25 à 30 (6 lignes obligatoh-es)

définissant les coordonnées des mailles pour lesquelles on désire mémoriser les historiques de débit.

Même format et spécffication que pour les historiques de charge.

Remarque 1 : Les coordonnées des mailles sont définies par leur NUMERO de

colonnes (C), lignes (L), couches (P).

Remarque 2 : Si on définit un numéro P de couche égal à 0, le logiciel calculera la

moyenne de la charge sur toute la verticale (à n'utiliser que pour les charges).

2.2 - DEFINITION DES EPAISSEURS VERTICALES DE COUCHES

Le bordereau 2 (figure 12) permet de définir ces lignes qui doivent être en nombre

juste suffisant. Ces données sont exprimées dans l'unité de charge définies dans la ligne

n°7 des généralités.

2.3 - LIGNES D'ATTRIBUTION DE VALEURS PAR ZONES (avant calcul)

Le bordereau 2 (figure 12) permet également de définir ces lignes appelées lignes

de type D.

39

Ces lignes permettent, après lecture des données des mailles, d'affecter

globalement une même valeur pour un paramètre à toutes les mailles d'une même zone.

Cette valeur remplace donc la valeur lue précédemment. Par exemple, on peut mettre

une charge égale à - 10 sur toutes les mailles de la zone 3, et un débit égal à 9999 sur

toutes les mailles de la zone 9. 11 est ainsi facile de modifier d'une seule valeur un grand

nombre de mailles pour essayer différentes valeurs de calage du modèle.

Il convient de remarquer qu'une zone ne représente pas forcément un ensemble de

mailles homogènes pour tous les paramètres. Par exemple, on pourra imposer que toutes

les mailles de la zone 99 auront un débit 9999, mais leurs charges seront différentes et

égales à la valeur lue. Pour ne pas modifier un paramètre, on lui fixera une valeur code

égale à 8888. 11 conviendra de ne pas "oublier" de définir une telle valeur. Si on ne le

faisait pas, c'est la valeur 0 qui serait imposée. On mettra juste le nombre de lignes

nécessaire et suffisant, et on terminera par une ligne portant le numéro de code égal à

- 1 pour indiquer la fin de ces lignes de type D (on ne précisera aucune autre valeur sur

cette ligne).

Les lignes sont définies comme suit :

Nom

ZONE

PERM

CHAR

DEBI

SCA

SLI

TOIT

SUBS

Signification

Numéro de la zoneconcernée

Valeur de la perméabilitéà affecter

Valeur de la charge àaffecter

Valeur du débit à affecter

Valeur du coefficientd'emmagasinement captif

a affecter

Valeur du coefficientd'emmagasinement libre

a affecter

Valeur de l'épaisseur dela couche 1

Valeur de la cote dusubstratum à affecter

Colonnes

7-10

16-20

26-30

36-40

46-50

56-60

66-70

76-80

Type

E

R

R

R

R

R

R

R

Remarques

Ce numéro doit se référerà une zone précédemmentdéfinis ; mettre - 1 pour

terminer

Unité utilisateur :

8888 pour ne pas modifierla valeur lue

précédemment

Remarque importante : S'il y a aucune affectation par zone, il faut mettre une

seule ligne avec un numéro de zone égal à - 1.

39

Ces lignes permettent, après lecture des données des mailles, d'affecter

globalement une même valeur pour un paramètre à toutes les mailles d'une même zone.

Cette valeur remplace donc la valeur lue précédemment. Par exemple, on peut mettre

une charge égale à - 10 sur toutes les mailles de la zone 3, et un débit égal à 9999 sur

toutes les mailles de la zone 9. 11 est ainsi facile de modifier d'une seule valeur un grand

nombre de mailles pour essayer différentes valeurs de calage du modèle.

Il convient de remarquer qu'une zone ne représente pas forcément un ensemble de

mailles homogènes pour tous les paramètres. Par exemple, on pourra imposer que toutes

les mailles de la zone 99 auront un débit 9999, mais leurs charges seront différentes et

égales à la valeur lue. Pour ne pas modifier un paramètre, on lui fixera une valeur code

égale à 8888. 11 conviendra de ne pas "oublier" de définir une telle valeur. Si on ne le

faisait pas, c'est la valeur 0 qui serait imposée. On mettra juste le nombre de lignes

nécessaire et suffisant, et on terminera par une ligne portant le numéro de code égal à

- 1 pour indiquer la fin de ces lignes de type D (on ne précisera aucune autre valeur sur

cette ligne).

Les lignes sont définies comme suit :

Nom

ZONE

PERM

CHAR

DEBI

SCA

SLI

TOIT

SUBS

Signification

Numéro de la zoneconcernée

Valeur de la perméabilitéà affecter

Valeur de la charge àaffecter

Valeur du débit à affecter

Valeur du coefficientd'emmagasinement captif

a affecter

Valeur du coefficientd'emmagasinement libre

a affecter

Valeur de l'épaisseur dela couche 1

Valeur de la cote dusubstratum à affecter

Colonnes

7-10

16-20

26-30

36-40

46-50

56-60

66-70

76-80

Type

E

R

R

R

R

R

R

R

Remarques

Ce numéro doit se référerà une zone précédemmentdéfinis ; mettre - 1 pour

terminer

Unité utilisateur :

8888 pour ne pas modifierla valeur lue

précédemment

Remarque importante : S'il y a aucune affectation par zone, il faut mettre une

seule ligne avec un numéro de zone égal à - 1.

GXf\Ái'^S

!;,r,ni,3-

liPiAi-iii;?,rl^lil->sSiP.ft.í.SiíiPiAiii.'.-[J.Piftil^r

5^M/g=^0,Bc

P.A,5

?,ñl^P,fii"5

P,A,SP,A.5

Pft,^-

LujíP,n,'5P.íl.S

p,n.sfiAiSP.iñiS

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PIEIRMI?CiKiftiMí*PÊ'.RiM.s.

Páit^iMiíPjfe-iBiHií-

Pi&Rií^lisPifiRili»

lili

lili

IIII

lili

IIII

IIII

IIII

IIII

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1

1

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K0Mi^í

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liíFiálife'iS,

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IIII

IIII

IIII

IIII

IIII

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llil

llil

llil

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lili

lili

lili

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lili

lili

lili

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D.P

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lili

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lili

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IIII

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_ Si._iÊini=s, iC,A,=

s, iÇiflrSujÇiflitSl_|ÇjÛ,=

Sl-ÉlAi^Sj iC^iHSi ,Cin,=

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TiÛiBuiEÇjQeIiBili-if QifliiL/>iii_if Qifli?Iiftiii-iE Çj9i=

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r.(l.BL_.ECifíifFiAiBi |Ec,ft,=

1 1 1

1 1 1

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llil 11

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ÇuîIiIvljÎÇil')!:

1

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III 1

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Il III

Il ill

Il III

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1 1 1 s

0

:

Ü

Lignes C

Lignes D

o

Lignes E

Lignes F

Figure 12 - Bordereau n''2 pour le fichier paramètres du modèle MARTHE (version 2.0)

GXf\Ái'^S

!;,r,ni,3-

liPiAi-iii;?,rl^lil->sSiP.ft.í.SiíiPiAiii.'.-[J.Piftil^r

5^M/g=^0,Bc

P.A,5

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P,A,SP,A.5

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lili

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lili

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D.P

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TiÛiBuiEÇjQeIiBili-if QifliiL/>iii_if Qifli?Iiftiii-iE Çj9i=

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j^.^.áliTit, i (Jiri'iiri-nc. , iíAhT.Eji.j_ü,fi/iüTi<-

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i , . üAttT.e1 1 uAtr.ci i oArhrx1 , SiU^^iS.^S..yíi5a>

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aj_5.(4.ft5^=i i S,y,Bi5.--i i SiÜiftS.íi i 5iV.e,5i'

, 5,«iRS,=

: _J. J. 1 I.I

: _i.. _i.i_i_i.' 1 lili

"i lili

_i i_j_i_i_

: -L. _i 1 1 i

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' -1. .I..I.. 1. 1

' 1 ill

1 i III

II ill

Il III

Il III

Il ill

Il III

4-1 III,

^,_i- i.iC5l-.l_L.I¿4j_i.i <C

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Si.uj.iC

Si 1 I i<

-j_i_i_i1

.l_l JL.I.

-U.l_l_l

-l_l .1-1.

-1 1 l_.

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_l_LJ_l.

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.1.1 l.I

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_l_i_i_i!.±.1-1. i£

_i 1 j.i'1 1 I

J 1 1 2.., 1 1 2.

1 1 1 e.Ill ?..III?.. , , z

.112J 1 1 ÏÎ.

lie

1 1 1 s

0

:

Ü

Lignes C

Lignes D

o

Lignes E

Lignes F

Figure 12 - Bordereau n''2 pour le fichier paramètres du modèle MARTHE (version 2.0)

41

2.4 - DEFINITION DES PAS DE MESURES (en régime transitoû-e)

Chaque pas de mesures est décrit par 2 lignes (ligne E et ligne F du bordereau 2)

qui définissent :

Ligne E : La date de la fin du pas de mesure (depuis la fin du pas précédent) et

les éditions souhaitées.

Ligne F : Le nombre des éventuelles modifications maille par maille, la présence

éventuelle de modifications par zones, les pluies efficaces des zones 1

à 9.

Si des modifications par zones sont demandées, elles sont décrites par des lignes

de type D.

Si des modifications maille par maille sont demandées, elles sont décrites par des

lignes de type G.

2.4.1 - UGNE DE TYPE E définissant la date à la fin du pas de temps et les

éditions souhaitées. Cette ligne est obligatoire.

Nom

NUMPAS

FINPAS

TABCHA

CARCHA

TABDEB

TABECA

CARECA

Signification

Numéro du pas de temps

Date de la fin du pas detemps

Edition du tableau descharges calculées

Tableau sur listing descharges calculées

Tableau des débits calculés

Tableau des écarts entre lavaleur calculée et la valeur

mitiale (lue)

Carte sur listing des écarts

Colonnes

4-6

11-20

29-30

39-40

49-50

59-60

69-70

Type

T

R

E

E

E

E

E

Valeurpar défaut

4-6

0

0

0

0

0

0

Remarques

Ce numéro n'estqu'un repère pour1 utilisateur. Il n'estpas lu par leprogramme

Cette date doit êtresupérieure à la dateprécédente, sinon leprogramme s arrête.En régimepermanent, il fautfixer une date,arbitraire (voirtexte).

0 = non1 = oui -h édition X,Y. H sur fichierXYCHASIM . DAT2 = oui + édition dusemis dçs chargessur fichierXYCHASIM . DAT

0 = non1 = oui

0 = non1 = oui2 = oui 4- édition dusem.is des débits surSÊmSeBCAL . DAT

0 = non1 = oui

0 = non1 = oui

41

2.4 - DEFINITION DES PAS DE MESURES (en régime transitoû-e)

Chaque pas de mesures est décrit par 2 lignes (ligne E et ligne F du bordereau 2)

qui définissent :

Ligne E : La date de la fin du pas de mesure (depuis la fin du pas précédent) et

les éditions souhaitées.

Ligne F : Le nombre des éventuelles modifications maille par maille, la présence

éventuelle de modifications par zones, les pluies efficaces des zones 1

à 9.

Si des modifications par zones sont demandées, elles sont décrites par des lignes

de type D.

Si des modifications maille par maille sont demandées, elles sont décrites par des

lignes de type G.

2.4.1 - UGNE DE TYPE E définissant la date à la fin du pas de temps et les

éditions souhaitées. Cette ligne est obligatoire.

Nom

NUMPAS

FINPAS

TABCHA

CARCHA

TABDEB

TABECA

CARECA

Signification

Numéro du pas de temps

Date de la fin du pas detemps

Edition du tableau descharges calculées

Tableau sur listing descharges calculées

Tableau des débits calculés

Tableau des écarts entre lavaleur calculée et la valeur

mitiale (lue)

Carte sur listing des écarts

Colonnes

4-6

11-20

29-30

39-40

49-50

59-60

69-70

Type

T

R

E

E

E

E

E

Valeurpar défaut

4-6

0

0

0

0

0

0

Remarques

Ce numéro n'estqu'un repère pour1 utilisateur. Il n'estpas lu par leprogramme

Cette date doit êtresupérieure à la dateprécédente, sinon leprogramme s arrête.En régimepermanent, il fautfixer une date,arbitraire (voirtexte).

0 = non1 = oui -h édition X,Y. H sur fichierXYCHASIM . DAT2 = oui + édition dusemis dçs chargessur fichierXYCHASIM . DAT

0 = non1 = oui

0 = non1 = oui2 = oui 4- édition dusem.is des débits surSÊmSeBCAL . DAT

0 = non1 = oui

0 = non1 = oui

42

2.4.2 - LIGNE DE TYPE F définissant le nombre de modifications maille par

maille et la pluie efficace. Ces modifications sont effectuées au DEBUT de pas de

temps.

Nom

NUMPAS

MODH

MODQ

MODP

MODZ

MODT

PLUIE

IZONE

Signification

Numéro du pas de temps

charge

débitNombre demodifica- perméabilitétions de :

zone

toit

Pluies efficaces des 9 zonesde pluie (1 à 9)

Zone 1

Zone 2Zone 3

Zone 4Zone 5

Zone 6Zone 7

Zone 8*Zone 9*

Indice de modification dedonnées par zones

Colonnes

4-6

11-12

17-18

23-24

29-30

35-36

43-4647-5051-5455-5859-6263-6667-7071-7475-78

80

Type

T

E

R

E

Valeurpar

défaut

0

0

0

Remarques

Ce numéro n'estqu'un repère pourl'utilisateur. 11 n'estpas lu par leprogramme

Le nombre maximalde modifications(pour chaqueparamètre) estlimité à 99.

Ces pluies efficaces,en unité utilisateur.sont desHAUTEURSprécipitées pendantla durée du pas detemps. En régime.permanent, mettrela hauteurcorrespondant à ladurée choisiearbitrairement dupas de temps. Onpeut égalementconsidérer cespluies comme desirrigations (voirtexte).

Modifications dedonnées par zones :

0 = non ; 1 = oui

* On n'oubliera pas que ces zones sont particulières (voir texte)

42

2.4.2 - LIGNE DE TYPE F définissant le nombre de modifications maille par

maille et la pluie efficace. Ces modifications sont effectuées au DEBUT de pas de

temps.

Nom

NUMPAS

MODH

MODQ

MODP

MODZ

MODT

PLUIE

IZONE

Signification

Numéro du pas de temps

charge

débitNombre demodifica- perméabilitétions de :

zone

toit

Pluies efficaces des 9 zonesde pluie (1 à 9)

Zone 1

Zone 2Zone 3

Zone 4Zone 5

Zone 6Zone 7

Zone 8*Zone 9*

Indice de modification dedonnées par zones

Colonnes

4-6

11-12

17-18

23-24

29-30

35-36

43-4647-5051-5455-5859-6263-6667-7071-7475-78

80

Type

T

E

R

E

Valeurpar

défaut

0

0

0

Remarques

Ce numéro n'estqu'un repère pourl'utilisateur. 11 n'estpas lu par leprogramme

Le nombre maximalde modifications(pour chaqueparamètre) estlimité à 99.

Ces pluies efficaces,en unité utilisateur.sont desHAUTEURSprécipitées pendantla durée du pas detemps. En régime.permanent, mettrela hauteurcorrespondant à ladurée choisiearbitrairement dupas de temps. Onpeut égalementconsidérer cespluies comme desirrigations (voirtexte).

Modifications dedonnées par zones :

0 = non ; 1 = oui

* On n'oubliera pas que ces zones sont particulières (voir texte)

43

2.4.3 - UGNES DE MODIFICATIONS DE VALEURS PAR ZONES, EN DEBUT

DE PAS DE TEMPS

Ces lignes ne figurent que si IZONE = 1 sur la ligne F ; elles sont en nombre juste

nécessaire et suffisant. Ce sont des lignes de type D décrites précédemment au § 2.3

(bordereau 2). Pour terminer, on mettra une ligne avec un numéro de zone égal à - 1.

Remarque 1 : S'il n'y a pas de modifications par zone, on a mis IZONE = 0 sur la

carte F. Il ne faut alors pas mettre une ligne avelc un numéro de zone égal à - 1 (le

logiciel sait qu'il n'y a rien à lire).

Remarque 2 : Lés modifications par zone de géométrie sont effectuées AVANT les

modifications maille par maille. Si on change (maille par maille) l'extension d'une zone

(ou si l'on en crée une nouvelle) au cours d'un pas de mesure, les affectations de

paramètres par zone pour ces zones ne seront modifiées que lors du pas suivant ; par

contre ces nouvelles zones seront prises en compte immédiatement pour l'affectation

des pluies efficaces.

2.4.4 - UGNES DE TYPE G DE MODIFICATIONS DE VALEURS MAILLE PAR

MAILLE (bordereau 3, figure 13)

Ces lignes ne sont nécessaires que dans la mesure où certaines valeurs de MODH,

MODQ, MODP, MODZ ou MODT définies sur la ligne F sont non nulles.

Ces lignes sont en nombre juste, nécessaire et suffisant. Si MODH = MODQ =

MODP = MODZ = MODT = 0, il n'y aura aucune ligne G. Ces lignes sont lues dans

l'ordre : MODH (charge), MODQ (débit), MODP (perméabUité), MODZ (zone), MODT

(toit). On peut définir jusqu'à 4 mailles par ligne. Pour chaque type de modification, on

recommence en début de ligne ; par exemple, si MODH = 0, MODQ = 9, MODP = 0,

MODZ = 2, MODT = 0, il y aura 4 lignes : 3 pour les 9 valeurs de MODQ et 1 pour les 2

valeurs de MODZ.

Par l'intermédiaire des lignes de modifications (par zones ou par mailles), il est

possible en particulier :

- de modifier des valeurs de charge imposée (variation du niveau d'un cours d'eau,

d'un lac, de la mer...),

- de modifier une cote de débordement (modification d'une émergence de source,

de la position d'un drain).

43

2.4.3 - UGNES DE MODIFICATIONS DE VALEURS PAR ZONES, EN DEBUT

DE PAS DE TEMPS

Ces lignes ne figurent que si IZONE = 1 sur la ligne F ; elles sont en nombre juste

nécessaire et suffisant. Ce sont des lignes de type D décrites précédemment au § 2.3

(bordereau 2). Pour terminer, on mettra une ligne avec un numéro de zone égal à - 1.

Remarque 1 : S'il n'y a pas de modifications par zone, on a mis IZONE = 0 sur la

carte F. Il ne faut alors pas mettre une ligne avelc un numéro de zone égal à - 1 (le

logiciel sait qu'il n'y a rien à lire).

Remarque 2 : Lés modifications par zone de géométrie sont effectuées AVANT les

modifications maille par maille. Si on change (maille par maille) l'extension d'une zone

(ou si l'on en crée une nouvelle) au cours d'un pas de mesure, les affectations de

paramètres par zone pour ces zones ne seront modifiées que lors du pas suivant ; par

contre ces nouvelles zones seront prises en compte immédiatement pour l'affectation

des pluies efficaces.

2.4.4 - UGNES DE TYPE G DE MODIFICATIONS DE VALEURS MAILLE PAR

MAILLE (bordereau 3, figure 13)

Ces lignes ne sont nécessaires que dans la mesure où certaines valeurs de MODH,

MODQ, MODP, MODZ ou MODT définies sur la ligne F sont non nulles.

Ces lignes sont en nombre juste, nécessaire et suffisant. Si MODH = MODQ =

MODP = MODZ = MODT = 0, il n'y aura aucune ligne G. Ces lignes sont lues dans

l'ordre : MODH (charge), MODQ (débit), MODP (perméabUité), MODZ (zone), MODT

(toit). On peut définir jusqu'à 4 mailles par ligne. Pour chaque type de modification, on

recommence en début de ligne ; par exemple, si MODH = 0, MODQ = 9, MODP = 0,

MODZ = 2, MODT = 0, il y aura 4 lignes : 3 pour les 9 valeurs de MODQ et 1 pour les 2

valeurs de MODZ.

Par l'intermédiaire des lignes de modifications (par zones ou par mailles), il est

possible en particulier :

- de modifier des valeurs de charge imposée (variation du niveau d'un cours d'eau,

d'un lac, de la mer...),

- de modifier une cote de débordement (modification d'une émergence de source,

de la position d'un drain).

44

Nom

TYPE

C

L

P

V

Signification

Type de modificationsmaille par maille

Colonnes des mailles

Lignes des mailles

Couche des mailles

Valeur attribuée

Colonnes

1-7

10-1228-3046-4864-66

14-1632-3450-5268-70

18-2036-3854-5672-74

23-2641-4459-6277-80

Type

T

E

E

E

R

Valeur pardéfaut

0

0

0

0

Remarques

Ce type n'est qu'unrepère pourl'utilisateur. Il n'estpas lu par leprogramme qui litles valeurs dansl'ordre défini plushaut,indépendammentde cette indication.Les valeurs deTYPE peuventêtre : CHARGES,DEBITS,PERMEAB,ZONES, TOIT.

Unité utilisateur

de modifier des débits captés (ou injectés) pour simuler une croissance des

besoins,

de modifier le maillage en changeant la position des débits codes égaux à 9999,

et des perméabilités nulles (il conviendra d'être prudent et d'éviter les erreurs

de maillage qui seraient cependant détectées par le logiciel),de changer l'extension d'éventuelles fissures ou singularités par modification de

l'extension de la zone 8 ou 9.

Après le dernier pas de calcul, pour indiquer qu'on ne désire pas de calculs

supplémentaires, on place une ligne avec uniquement les mots : FIN SIMUL, en colonnes

1 à 9 (le logiciel lit alors une date nulle et s'arrête).

44

Nom

TYPE

C

L

P

V

Signification

Type de modificationsmaille par maille

Colonnes des mailles

Lignes des mailles

Couche des mailles

Valeur attribuée

Colonnes

1-7

10-1228-3046-4864-66

14-1632-3450-5268-70

18-2036-3854-5672-74

23-2641-4459-6277-80

Type

T

E

E

E

R

Valeur pardéfaut

0

0

0

0

Remarques

Ce type n'est qu'unrepère pourl'utilisateur. Il n'estpas lu par leprogramme qui litles valeurs dansl'ordre défini plushaut,indépendammentde cette indication.Les valeurs deTYPE peuventêtre : CHARGES,DEBITS,PERMEAB,ZONES, TOIT.

Unité utilisateur

de modifier des débits captés (ou injectés) pour simuler une croissance des

besoins,

de modifier le maillage en changeant la position des débits codes égaux à 9999,

et des perméabilités nulles (il conviendra d'être prudent et d'éviter les erreurs

de maillage qui seraient cependant détectées par le logiciel),de changer l'extension d'éventuelles fissures ou singularités par modification de

l'extension de la zone 8 ou 9.

Après le dernier pas de calcul, pour indiquer qu'on ne désire pas de calculs

supplémentaires, on place une ligne avec uniquement les mots : FIN SIMUL, en colonnes

1 à 9 (le logiciel lit alors une date nulle et s'arrête).

MODELE MARTHE - Bo r dereo u 3

I

3

3

4

S

6

7

8

)

lo

II

12

13

M

15

16

17

le

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

. i._i._i

-1-1.

_i_j

..l_.l

_i_l

_l._J

_l_l

_L_I_J

J._l

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_J_l_l.

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_L_L

_l_l.

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_L.

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A.Q

-iÇ

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iC

10

_J.

_l_

_1.

-.1.-

_l_

_1_

. J-.

_l_

1_

_1.

-I-

.1.

i.

_l-

.l_

J_

JL

15

.L-

-l_

_l_

-J_

_L

a.

.a_

I I

I I

.L_l

_l_i_

-1_L-

J_l-

_J_

I '

VHl'x--

\(ir

ta

v¿

_i I.

_J_U

_L_1_

..J_ l-

_1_X.

X_l_

30

I I

J_l_

I l_

.1-1

_l_l_

. I I

.l_J

1 1

.1_L-

-J-JL

J_L

_1_

.J_l_

J_l.

_l_l_

.J.JL.

.-I_l_

-L_l..

J l_

\Li=

.i_i_

J i_

_i_i-

-I I

1 I

I I

vis

V

il-í¿tc.tcv.=tatiz

Vdr

ViîVifi

VifV,f

Vi-\'i=

y.if

1 I I

1 1 1

.1_I_L

_I_I_J-

,l_.l I.

JII

J_-LJ_

I I

J I I.

I I I

_I_J_J_

.l_l_l-

I I I

I 1 I-

J_J_1_

_i_J_L

_L_I_J-

_1_J_J_

_\ L_J_

J 1_

-L- 1_

_I_J-

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J_l.

_l-

J L

.l_l._

I I

50 55

_i..

.L_

Vi=VifVjf

t^:trtlV,fV-\/

tiZt£VifVJ:VirV.rVjrVirVifVl?V.

ÍJ.C

i/iH^j_=

Vifi/iHV/c

l^ir -L_ -

65

_J.

70

_1_1_

.11..

_J_L.

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J_l.

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.l_L_

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J_U

.J_L.

J_

_l-l_

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J_l_

-J_l_

Y:

V

V

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v/

V

.L_l_

J

J_l_

.l_J_

J_J_

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J_l.

V-V-

V:

tl

t-

i I I

J_1.J_

-1 I I

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J.J..I

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_I_IJ.

_L_LJ_

J_l_l_

_L.J_J_

J_l_i-

_I._1_J.

-1 I L-

_L-1_1-

-l_l I

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J-J_l-

..l_l_l_

J_1_.L

. 1_1_L

. L_LJ_

-l_l-i-

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I I

A-L

1

2

3

4

S

6

7

8

9

10

II

12

13

14

15 £^

16

17

18

I»

ZO

71

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Figure 13 - Bordereau 3 du modèle MARTHE (version 2.0)

MODELE MARTHE - Bo r dereo u 3

I

3

3

4

S

6

7

8

)

lo

II

12

13

M

15

16

17

le

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

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30

I I

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50 55

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ÍJ.C

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Vifi/iHV/c

l^ir -L_ -

65

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70

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II

12

13

14

15 £^

16

17

18

I»

ZO

71

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Figure 13 - Bordereau 3 du modèle MARTHE (version 2.0)

46

3 - DEFINITION DES DONNEES DES MAILLES (SEMIS)

Les données des mailles sont lues par le logiciel selon la norme "semis" du

département EAU du BRGM.

Les semis de données sont lus dans l'ordre suivant :

1 - EPAISSEURS de la couche 1 (TOIT) sur option, c'est-à-dire si LTOI = 1 sur la

ligne 14 du fichier paramètres

2 - puis pour chaque couche

a) PERMEABILITES

b) DEBITS INITIAUX

c) CHARGES INITIALES

d) EMMAGASINEMENTS CAPTIFS l seulement si au moins un des 2

e) EMMAGASINEMENTS LIBRES ) coefficients d'unité UEML ou UEMC

/ (carte 9) n'est pas nul

f) ZONES '

Ces 6 tableaux sont lus pour la couche 1, puis pour la couche 2, etc.. c'est-à-dire :

perméabilité 1, débit 1, charge 1, emmagasinement captif 1, emmagasinement libre 1,

zone 1, perméabilité 2, débit 2, charge 2, etc..

3) Cotes du substratum de la dernière couche (inférieure) sur option, c'est-à-dire si

LSUB = 1 sur la ligne 15

Ces semis de données peuvent être crées par les logiciels suivants appartenant à la

chaîne SEMIS (voir Annexe 2).

INGRID (interpolation)

TRANSEMIS (opérations sur semis et entre plusieurs semis)

CODEMAIL (génération de semis homogènes)

La séquence des semis de données d'un modèle tridimensionnel est la suivante :

46

3 - DEFINITION DES DONNEES DES MAILLES (SEMIS)

Les données des mailles sont lues par le logiciel selon la norme "semis" du

département EAU du BRGM.

Les semis de données sont lus dans l'ordre suivant :

1 - EPAISSEURS de la couche 1 (TOIT) sur option, c'est-à-dire si LTOI = 1 sur la

ligne 14 du fichier paramètres

2 - puis pour chaque couche

a) PERMEABILITES

b) DEBITS INITIAUX

c) CHARGES INITIALES

d) EMMAGASINEMENTS CAPTIFS l seulement si au moins un des 2

e) EMMAGASINEMENTS LIBRES ) coefficients d'unité UEML ou UEMC

/ (carte 9) n'est pas nul

f) ZONES '

Ces 6 tableaux sont lus pour la couche 1, puis pour la couche 2, etc.. c'est-à-dire :

perméabilité 1, débit 1, charge 1, emmagasinement captif 1, emmagasinement libre 1,

zone 1, perméabilité 2, débit 2, charge 2, etc..

3) Cotes du substratum de la dernière couche (inférieure) sur option, c'est-à-dire si

LSUB = 1 sur la ligne 15

Ces semis de données peuvent être crées par les logiciels suivants appartenant à la

chaîne SEMIS (voir Annexe 2).

INGRID (interpolation)

TRANSEMIS (opérations sur semis et entre plusieurs semis)

CODEMAIL (génération de semis homogènes)

La séquence des semis de données d'un modèle tridimensionnel est la suivante :

47

Toit 1 (facultatif)

PERMEAB 1

DEBIT 1

CHARGE 1

EMM CAPTIF 1

EMM LIBRE 1

ZONES 1

PERMEAB 2DEBIT 2CHARGE 2EMM CAPTIF 2

EMM LIBRE 2ZONES 2

PERMEAB NCDEBIT NCCHARGE NCEMM CAPTIF NCEMM LIBRE NCZONES NC

SUBSTRATUM NC(facultatif)

47

Toit 1 (facultatif)

PERMEAB 1

DEBIT 1

CHARGE 1

EMM CAPTIF 1

EMM LIBRE 1

ZONES 1

PERMEAB 2DEBIT 2CHARGE 2EMM CAPTIF 2

EMM LIBRE 2ZONES 2

PERMEAB NCDEBIT NCCHARGE NCEMM CAPTIF NCEMM LIBRE NCZONES NC

SUBSTRATUM NC(facultatif)

48

4 - DEFINITION DES LIAISONS ETANCHES

Les liaisons étanches (facultatives) sont décrites (ponctuellement) dans un fichier

séparé dont un exemple est donné sur la figure 14 ci-dessous :

123456789 1234567 :

123456789 123456789

COL. 5

C

55

55

" 56-7Í

89

1011121314151617

LIG COI15 ]

16 3

17 ]

18 ]

19 1

20 :

21 :

2121 3

212121212121 :

2 3.

232 .1,

21

(fHBNESU LIAISONS EXEMPLEL 0001L 0001L 0001L 0001L 0001

0001L 0011L 001L 001L 001

001l 001

001t. 001

001001

Í 00 3

00 J.

00 3

Figure 14 - Modèle MARTHE Version 2.0

Exemple de fichier liaisons étanches

(Ordre N-E-S-W = aiguUles d'une montre)

Ce fichier est constitué d'une ligne titre puis pour chacune des mailles pour

lesquelles on veut définir une liaison étanche :

48

4 - DEFINITION DES LIAISONS ETANCHES

Les liaisons étanches (facultatives) sont décrites (ponctuellement) dans un fichier

séparé dont un exemple est donné sur la figure 14 ci-dessous :

123456789 1234567 :

123456789 123456789

COL. 5

C

55

55

" 56-7Í

89

1011121314151617

LIG COI15 ]

16 3

17 ]

18 ]

19 1

20 :

21 :

2121 3

212121212121 :

2 3.

232 .1,

21

(fHBNESU LIAISONS EXEMPLEL 0001L 0001L 0001L 0001L 0001

0001L 0011L 001L 001L 001

001l 001

001t. 001

001001

Í 00 3

00 J.

00 3

Figure 14 - Modèle MARTHE Version 2.0

Exemple de fichier liaisons étanches

(Ordre N-E-S-W = aiguUles d'une montre)

Ce fichier est constitué d'une ligne titre puis pour chacune des mailles pour

lesquelles on veut définir une liaison étanche :

49

Etanche

Numéro de la colonne

Numéro de la ligne

Numéro de la couche

Liaison étanche directionHaut

BasNord

EstSud

Ouest

Colonnes

là4

2à8

9 à 12

1415

16171819

Une liaison étanche est indiquée par un 1.

Toutes les données peuvent être vérifiées par le logiciel VERIMART qui permet

également de visualiser le maillage sur console ou table traçante.

49

Etanche

Numéro de la colonne

Numéro de la ligne

Numéro de la couche

Liaison étanche directionHaut

BasNord

EstSud

Ouest

Colonnes

là4

2à8

9 à 12

1415

16171819

Une liaison étanche est indiquée par un 1.

Toutes les données peuvent être vérifiées par le logiciel VERIMART qui permet

également de visualiser le maillage sur console ou table traçante.

50

5 - EXECUTION DU MODELE MARTHE

Le lancement du modèle MARTHE est assuré par la commande "MARTHE".

Le logiciel demande alors :

- un titre pour décrire la simulation à réaliser,

- le nom du fichier des paramètres,

- le nom du fichier des données de mailles,

- le nom de l'éventuel fichier des liaisons étanches

puis il affiche le message suivant :

"Frappez < Return > cvg"

En utilisation normale il faut frapper < Return > ; dans des cas très particulier où

on désire analyser le bilan détaillé (ou la convergence) dans une maille donnée on peut

frapper "OUI" et répondre à quelques questions permettant de définir cette maille de

contrôle.

Le déroulement du programme s'effectue alors avec contrôle sur l'écran des titres

des différents panneaux des semis des données lues, description des opérations réalisées

et affichage de la progression des calculs toutes les iO itérations de calcul. En find'exécution le logiciel récapitule les noms de tous les fichiers de résultats générés soit

automatiquement, soit à la demande de l'utilisateur.

50

5 - EXECUTION DU MODELE MARTHE

Le lancement du modèle MARTHE est assuré par la commande "MARTHE".

Le logiciel demande alors :

- un titre pour décrire la simulation à réaliser,

- le nom du fichier des paramètres,

- le nom du fichier des données de mailles,

- le nom de l'éventuel fichier des liaisons étanches

puis il affiche le message suivant :

"Frappez < Return > cvg"

En utilisation normale il faut frapper < Return > ; dans des cas très particulier où

on désire analyser le bilan détaillé (ou la convergence) dans une maille donnée on peut

frapper "OUI" et répondre à quelques questions permettant de définir cette maille de

contrôle.

Le déroulement du programme s'effectue alors avec contrôle sur l'écran des titres

des différents panneaux des semis des données lues, description des opérations réalisées

et affichage de la progression des calculs toutes les iO itérations de calcul. En find'exécution le logiciel récapitule les noms de tous les fichiers de résultats générés soit

automatiquement, soit à la demande de l'utilisateur.

51

6 - LES FICHIERS GENERES PAR LE LOGICIEL (voir figure 15)

Le logiciel MARTHE génère automatiquement 4 fichiers :

MARTHE . LST

BILANDEBI . LST

HISTORIQU . LST

MARTHE . OUT

= listing de contrôle

= bilan des débits couche par couche (contrôle de la

résolution)

= Historique de charges et de débits demandés

= Données des mailles dans l'état de fin du calcul

ainsi que 2 fichiers sur option

XYCHASIM.DAT

SEMDEBCAL.DAT

= Liste des charges calculées

ou

semis des charges calculées

= Semis des débits calculés

Listinggénéral

ModèleMARTHE

Bilans des débitscouche par

couche (contrôlede la résolution)

Historiquesde charges et

de débitsdemandés.

Ceshistoriques

peuvent êtredessinés par

le logicielGRECO

Semis descharges

calculées (suroption), ces

semis peuventêtre visualisés

sous formed'isovaleurs par

le logicielINGRID

Semis des débitscalculés (sur

option)

Données desmailles dumodèle. Ce

fichier est prêtà être réutiliséen entrée du

modèle(MARTHE .

DAT)

Figure 15 - Les fichiers de résultats produits par le logiciel MARTHE

6.1 - LE FICHIER BILANDEBI . LST

Ce fichier permet d'une part de suivre la convergence iterative des calculs, et

d'autre part d'établir (et de contrôler) le bilan des débits dans l'aquifère. Un exemple de

51

6 - LES FICHIERS GENERES PAR LE LOGICIEL (voir figure 15)

Le logiciel MARTHE génère automatiquement 4 fichiers :

MARTHE . LST

BILANDEBI . LST

HISTORIQU . LST

MARTHE . OUT

= listing de contrôle

= bilan des débits couche par couche (contrôle de la

résolution)

= Historique de charges et de débits demandés

= Données des mailles dans l'état de fin du calcul

ainsi que 2 fichiers sur option

XYCHASIM.DAT

SEMDEBCAL.DAT

= Liste des charges calculées

ou

semis des charges calculées

= Semis des débits calculés

Listinggénéral

ModèleMARTHE

Bilans des débitscouche par

couche (contrôlede la résolution)

Historiquesde charges et

de débitsdemandés.

Ceshistoriques

peuvent êtredessinés par

le logicielGRECO

Semis descharges

calculées (suroption), ces

semis peuventêtre visualisés

sous formed'isovaleurs par

le logicielINGRID

Semis des débitscalculés (sur

option)

Données desmailles dumodèle. Ce

fichier est prêtà être réutiliséen entrée du

modèle(MARTHE .

DAT)

Figure 15 - Les fichiers de résultats produits par le logiciel MARTHE

6.1 - LE FICHIER BILANDEBI . LST

Ce fichier permet d'une part de suivre la convergence iterative des calculs, et

d'autre part d'établir (et de contrôler) le bilan des débits dans l'aquifère. Un exemple de

52

fichier BILANDEBI . LST est donné figures 16 et 17. On voit d'abord apparaître le bilan

de l'aquifère AVANT calcul (pas de mesure 0) puis, pour chaque pas de calcul :

- le suivi de la convergence toutes les 10 itérations (pour chacun des éventuels

sous pas de calcul) avec en particulier la maille qui a présenté la plus forte

variation de charge entre 2 itérations sucessives,

le bilan des débits pour chacune des couches avec la terminologie suivante :

Débit entrant ou sortant par les limites

Débits entrant ou sortant des mailles

Débordement

Stockage (en régime transitoire)

Débit de transit

Bilan de contrôle

Débit résiduel d'erreur

débits calculés dans les mailles à

potentiel imposé

débits calculés dans les mailles inter¬

nes du modèle. Ces débits doivent être

très proches des débits "affichés par

l'utilisateur"

débit sortant par les mailles à débor¬

dement ; ce débit quitte l'aquifère

débit moyen correspondant à la

variation de stock pendant le pas de

temps de calcul

en tridimensionnel : débit transitant à

travers des mailles à sec et se repor¬

tant vers la couche du dessous

Somme algébrique de tous les débits :

doit être très faible, à la précision de

l'ordinateur près, même si les calculs

n'ont pas encore convergé

somme (des valeurs absolues) desdébits

résiduels calculés dans chacune des

mailles. Le débit résiduel est la

différence entre le débit éventuel

imposé et le debit calculé d'après les

mailles voisines. C'est LE critère de

CONVERGENCE. Le bilan est équilibré

quand le débit résiduel ne dépasse pas

quelques pourcents du chiffre d'affaire

de la nappe c'est-à-dire par exemple de

la somme des débits entrants (positifs)

ou de la somme des débits sortants

(négatifs)

52

fichier BILANDEBI . LST est donné figures 16 et 17. On voit d'abord apparaître le bilan

de l'aquifère AVANT calcul (pas de mesure 0) puis, pour chaque pas de calcul :

- le suivi de la convergence toutes les 10 itérations (pour chacun des éventuels

sous pas de calcul) avec en particulier la maille qui a présenté la plus forte

variation de charge entre 2 itérations sucessives,

le bilan des débits pour chacune des couches avec la terminologie suivante :

Débit entrant ou sortant par les limites

Débits entrant ou sortant des mailles

Débordement

Stockage (en régime transitoire)

Débit de transit

Bilan de contrôle

Débit résiduel d'erreur

débits calculés dans les mailles à

potentiel imposé

débits calculés dans les mailles inter¬

nes du modèle. Ces débits doivent être

très proches des débits "affichés par

l'utilisateur"

débit sortant par les mailles à débor¬

dement ; ce débit quitte l'aquifère

débit moyen correspondant à la

variation de stock pendant le pas de

temps de calcul

en tridimensionnel : débit transitant à

travers des mailles à sec et se repor¬

tant vers la couche du dessous

Somme algébrique de tous les débits :

doit être très faible, à la précision de

l'ordinateur près, même si les calculs

n'ont pas encore convergé

somme (des valeurs absolues) desdébits

résiduels calculés dans chacune des

mailles. Le débit résiduel est la

différence entre le débit éventuel

imposé et le debit calculé d'après les

mailles voisines. C'est LE critère de

CONVERGENCE. Le bilan est équilibré

quand le débit résiduel ne dépasse pas

quelques pourcents du chiffre d'affaire

de la nappe c'est-à-dire par exemple de

la somme des débits entrants (positifs)

ou de la somme des débits sortants

(négatifs)

53

Dans une maille donnée le débit résiduel

est transformé en écart de charge (ou

hauteur résiduelle). C'est la correction de

charge qu'il faudrait appliquer pour

équilibrer les débits. C'est également un

critère de convergence important à

examiner.

la somme des débits (calculés) par zone,

(pour un aquifère tridimensionnel) : le bilan global de toute les couches,

le résumé des échanges de couche à couche.

53

Dans une maille donnée le débit résiduel

est transformé en écart de charge (ou

hauteur résiduelle). C'est la correction de

charge qu'il faudrait appliquer pour

équilibrer les débits. C'est également un

critère de convergence important à

examiner.

la somme des débits (calculés) par zone,

(pour un aquifère tridimensionnel) : le bilan global de toute les couches,

le résumé des échanges de couche à couche.

54

SOLUTION NAPPE EXEMPLE TRANSITOIRE 18/5/87 K-CONSTRASTE .:

PAS DE MESURE O ** AVANT ITERATIONS »* Cbllan' «vînt c»lcul»3.

- BILAN EH UNITES DE DEBIT COUCHE 1

DEBITS ENTRANT PAR LES LIMITEE « 2.436E+03DEBITS SORTANT PAR LES LIMITES 'DEBITS ENTRANT DANS LES MAILLES» .8i701E+03DEBITS SORTANT DES MAILLESDEBIT HE PLUIE ' O.OOOE+00

STOCKAGEBILAN DE CONTROLE

DEBIT RESIDUEL D ERREUR

« O.OOOE+OO- 1.S70E-01= li783E+04

-2.006E+03 .'< O.OOOE-fOO AFFICHE PAR L UTILISATEUR

-9.131E+03 ( -8.000E-)'02 AFFICHE PAR L' UTILISATEUR

DEB RESID HAXi: l.ló7E'f03 LIG: 13 r COL: .4

SOIT UN ECART DE CHARGE DE : 1.124E-01 UNITES

26 HAILLE<S) DENOYEE(S) dans la 'CGUc:he

PAS DE MESURE CRedine permanente

DEBUTFINDUREE

SOUS-PASNUMERO

O.OOOE+OO UNITES» O.OOOE+OO SECONDES»l.OOOE-03 UNITES» 2.630E+03 SECONDES»l.OOOE-03 UNITES» 2.A30E+03 SECONDES»

.0.00 JOUR(S)0.03 JOUR(S)0.03 JOUR<S)

NOHBRE VARIATION DUREEITERATIONS MOYENNE PAS DE

PAR MAILLE DE CALCUL(UNITES CHAR)

10 1.331E-02 2.922E+0220 8.696E-03 2.922E+0230 6,76tE-03 2.922E+02

DUREECUMULEE

VARIATIONMAXIMALE

LIG COL COU

2.922E+02 -7.935E-02 12 72.922E+02 -2.35áE-02 10 A

2.922E+02 -1.550E-02 17 17

1020

Ó070

2.211E-031.807E-03

S.844E'f025.844E'I'02

8.747E+02 -¿.714E-038.767E+02 -S.737E-03

1.173E-04 8.767E+02 2.630E+039.307E-05 8.767E+02 2 . 630E+03

-7.324E-0'(-4.883E-04

lé17

12l'î

1616

1313

BILAN EN UNITES DE DEBIT COUCHE'

DEBITS ENTRANT PAR LES LIMITES » 2.J191E+03DEBITS SORTANT PAR LES LIMITES » -1.683E+03DEBITS ENTRANT DANS LES MAILLES» 1.324E+00 (DEBITS SORTANT DES MAILLES » -8.089E+02 <

DEBIT DE PLUIE - O.OOOE+OO

STOCKAGEBILAN DE CONTROLE

DEBIT RESIDUEL D ERREUR

-2.029E-195.615E-031.031E+01

O.OOOE+OO AFFICHE PAR L UTILISATEUR-8.000E+02 AFFICHE PAR L UTILISATEUR

DEB RESID HAXi: 7.980E+00SOIT UN ECART DE CHARGE DE

LIG: 12 . col: 17 .

! -5,771E+00 UNITES

HAUTEUR RESIDUELLE D ERREUR MAXIMALE = -5.771E+00 LIGNE: 12 . COLONNE: 17

24 HAILLE(S) DENOYEE(S) dans la Couche 1 '

DEBITS CALCULES CUMULES des 6 20NE(S)zone: 0 0» O.OOOE+OO zone: i q» 354. ZONE: 2 0= 426.ZONE: 3 Q» -694. ZONE: 4 Q» -800. ZONE: 5 Q» 715.

LIMITES

PLUIEIV

O.OOOE+OOIV

8.075E+02 > » -2.029E-19 » > -8.000E+02 DEBIT IMPOSE COU 1

Figure 16 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle MARTHE

pas de mesures n^O et n°l. A la fin du pas de mesure n^l le débit

résiduel est de 10 unités pour un "chiffre d'affaires" de 2491 unités soit

0.4%

54

SOLUTION NAPPE EXEMPLE TRANSITOIRE 18/5/87 K-CONSTRASTE .:

PAS DE MESURE O ** AVANT ITERATIONS »* Cbllan' «vînt c»lcul»3.

- BILAN EH UNITES DE DEBIT COUCHE 1

DEBITS ENTRANT PAR LES LIMITEE « 2.436E+03DEBITS SORTANT PAR LES LIMITES 'DEBITS ENTRANT DANS LES MAILLES» .8i701E+03DEBITS SORTANT DES MAILLESDEBIT HE PLUIE ' O.OOOE+00

STOCKAGEBILAN DE CONTROLE

DEBIT RESIDUEL D ERREUR

« O.OOOE+OO- 1.S70E-01= li783E+04

-2.006E+03 .'< O.OOOE-fOO AFFICHE PAR L UTILISATEUR

-9.131E+03 ( -8.000E-)'02 AFFICHE PAR L' UTILISATEUR

DEB RESID HAXi: l.ló7E'f03 LIG: 13 r COL: .4

SOIT UN ECART DE CHARGE DE : 1.124E-01 UNITES

26 HAILLE<S) DENOYEE(S) dans la 'CGUc:he

PAS DE MESURE CRedine permanente

DEBUTFINDUREE

SOUS-PASNUMERO

O.OOOE+OO UNITES» O.OOOE+OO SECONDES»l.OOOE-03 UNITES» 2.630E+03 SECONDES»l.OOOE-03 UNITES» 2.A30E+03 SECONDES»

.0.00 JOUR(S)0.03 JOUR(S)0.03 JOUR<S)

NOHBRE VARIATION DUREEITERATIONS MOYENNE PAS DE

PAR MAILLE DE CALCUL(UNITES CHAR)

10 1.331E-02 2.922E+0220 8.696E-03 2.922E+0230 6,76tE-03 2.922E+02

DUREECUMULEE

VARIATIONMAXIMALE

LIG COL COU

2.922E+02 -7.935E-02 12 72.922E+02 -2.35áE-02 10 A

2.922E+02 -1.550E-02 17 17

1020

Ó070

2.211E-031.807E-03

S.844E'f025.844E'I'02

8.747E+02 -¿.714E-038.767E+02 -S.737E-03

1.173E-04 8.767E+02 2.630E+039.307E-05 8.767E+02 2 . 630E+03

-7.324E-0'(-4.883E-04

lé17

12l'î

1616

1313

BILAN EN UNITES DE DEBIT COUCHE'

DEBITS ENTRANT PAR LES LIMITES » 2.J191E+03DEBITS SORTANT PAR LES LIMITES » -1.683E+03DEBITS ENTRANT DANS LES MAILLES» 1.324E+00 (DEBITS SORTANT DES MAILLES » -8.089E+02 <

DEBIT DE PLUIE - O.OOOE+OO

STOCKAGEBILAN DE CONTROLE

DEBIT RESIDUEL D ERREUR

-2.029E-195.615E-031.031E+01

O.OOOE+OO AFFICHE PAR L UTILISATEUR-8.000E+02 AFFICHE PAR L UTILISATEUR

DEB RESID HAXi: 7.980E+00SOIT UN ECART DE CHARGE DE

LIG: 12 . col: 17 .

! -5,771E+00 UNITES

HAUTEUR RESIDUELLE D ERREUR MAXIMALE = -5.771E+00 LIGNE: 12 . COLONNE: 17

24 HAILLE(S) DENOYEE(S) dans la Couche 1 '

DEBITS CALCULES CUMULES des 6 20NE(S)zone: 0 0» O.OOOE+OO zone: i q» 354. ZONE: 2 0= 426.ZONE: 3 Q» -694. ZONE: 4 Q» -800. ZONE: 5 Q» 715.

LIMITES

PLUIEIV

O.OOOE+OOIV

8.075E+02 > » -2.029E-19 » > -8.000E+02 DEBIT IMPOSE COU 1

Figure 16 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle MARTHE

pas de mesures n^O et n°l. A la fin du pas de mesure n^l le débit

résiduel est de 10 unités pour un "chiffre d'affaires" de 2491 unités soit

0.4%

55

PAS DE MESURE Cpremier pas du reâine IransitoireD

DEBUTFINDUREE

SOUS-PASNUMERO

l.OOOE-03 UNITES»l.OOOE+00 UNITES»9.990E-01 UNITES»

2.630E+03 SECONDES»2.é30E+06 SECONDES'2,627E+06 SECONDES»

0.03 JOUR(S>30.44 JOUR(S)30.41 JOUR<S)

NOMBREITERATIONS

10

VARIATION DUREE DUREE VARIATIONMOYENNE PAS DE CUMULEE MAXIMALE

PAR MAILLE DE CALCUL(UNITES CHAR)

5.908E-02 2.919E+05 2.919E+05 3.&73E-01

LIG COL COU

6070

3.S37E-043.004E-04

8..7S8E+0S 2.627E+06 1.221E-038.758E+05 2.627E+06 1.099E-03

28

1517

1.417

- BILAN EN UNITES DE DEBIT COUCHE

DEBITS ENTRANT PAR LES LIMITES »DEBITS SORTANT PAR LES LIMITES »DEBITS ENTRANT DANS LES MAILLES»DEBITS SORTANT DES MAILLES «DEBIT DE PLUIE »

2.741E+03

7.601E-01-2.159E+03

< O.OOOE+OO AFFICHE PAR L UTILISATEUR-6.13éE+02 ( -&.0O0E+O2 AFFICHE PAR L UTILISATEUR

3.148E+01

STOCKAGEBILAN DE CONTROLE

DEBIT RESIDUEL D ERREUR

2.925E-012,975E-011.442E+01

14 MAILLE(S) DENOYEE(S) dans la Couche

ZONE:zone:

LIMITES

DEBITS CALCULES CUMULES des 6 ZONE(S)0 Q» O.OOOE+OO ZONE: 1 0» 342.3 n» -894. zone: a q» -éoo.

PLUIEIV

3.148E+01IV

-> t 2.925E-01 »

DEB RESID HAXi; e.655E+00SOIT UN ECART DE CHARGE DE

Lie: 12 > col: i7! -5.720E+00 UNITES

zone:zone:

2 Q» -121.5 0» 1.242E+03

5.S20E+02 -6.000E+02 DEBIT IMPOSE COU

Figure 17 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle

MARTHE : pas de mesiure n''2

55

PAS DE MESURE Cpremier pas du reâine IransitoireD

DEBUTFINDUREE

SOUS-PASNUMERO

l.OOOE-03 UNITES»l.OOOE+00 UNITES»9.990E-01 UNITES»

2.630E+03 SECONDES»2.é30E+06 SECONDES'2,627E+06 SECONDES»

0.03 JOUR(S>30.44 JOUR(S)30.41 JOUR<S)

NOMBREITERATIONS

10

VARIATION DUREE DUREE VARIATIONMOYENNE PAS DE CUMULEE MAXIMALE

PAR MAILLE DE CALCUL(UNITES CHAR)

5.908E-02 2.919E+05 2.919E+05 3.&73E-01

LIG COL COU

6070

3.S37E-043.004E-04

8..7S8E+0S 2.627E+06 1.221E-038.758E+05 2.627E+06 1.099E-03

28

1517

1.417

- BILAN EN UNITES DE DEBIT COUCHE

DEBITS ENTRANT PAR LES LIMITES »DEBITS SORTANT PAR LES LIMITES »DEBITS ENTRANT DANS LES MAILLES»DEBITS SORTANT DES MAILLES «DEBIT DE PLUIE »

2.741E+03

7.601E-01-2.159E+03

< O.OOOE+OO AFFICHE PAR L UTILISATEUR-6.13éE+02 ( -&.0O0E+O2 AFFICHE PAR L UTILISATEUR

3.148E+01

STOCKAGEBILAN DE CONTROLE

DEBIT RESIDUEL D ERREUR

2.925E-012,975E-011.442E+01

14 MAILLE(S) DENOYEE(S) dans la Couche

ZONE:zone:

LIMITES

DEBITS CALCULES CUMULES des 6 ZONE(S)0 Q» O.OOOE+OO ZONE: 1 0» 342.3 n» -894. zone: a q» -éoo.

PLUIEIV

3.148E+01IV

-> t 2.925E-01 »

DEB RESID HAXi; e.655E+00SOIT UN ECART DE CHARGE DE

Lie: 12 > col: i7! -5.720E+00 UNITES

zone:zone:

2 Q» -121.5 0» 1.242E+03

5.S20E+02 -6.000E+02 DEBIT IMPOSE COU

Figure 17 - Exemple de fichier BILANDEBI.LST résultant du modèle

MARTHE : pas de mesiure n''2

56

6.2 - LE FICHIER HISTORIQ.LST

Ce fichier contient les historiques de charge ou de débit au cours des pas de temps

de mesure pour chacune des maiUes sélectionnées y compris le pas numéro zéro à la

date zéro. Ces historiques sont écrits en clair sous forme (date, valeur) en unités

utilisateurs. Ils peuvent être dessinés immédiatement par le logiciel GRECO du BRGM

par exemple. (Il suffit simplement de préciser le format (2 F 10.0) ; 2 valeurs par ligne

et lecture simultanée de X et Y). La figure 18 donne un exemple d'historiques tracés par

le logiciel GRECO.

1677

1 2 3

NRPPE EXEMPLE HISTORIQUES EN i MRILLES PENORNT 5 MOIS

temps 5 mois

Figure 18 - Exemple d'historiques de charge au pas de temps mensuel

du fichier HISTORIQ.LST (et tracés directement par le logiciel

GRECO)

6.3 - LE FICHIER XYCHASIM.DAT

Ce fichier contient en clair les valeurs de charges calculées. Elles sont données

couche par couche pour chacun des pas de temps (de mesures) pour lesquels on l'a

demandé.

Deux formes sont possibles pour ces charges calculées :

sous forme de "semis de charges" : (option = 2) c'est la forme recommandée car

elle est la plus compacte, elle peut être examinée directement et êtrevisualisée immédiatement par isovaleurs - sans interpolation - par le logiciel

INGRID,

sous forme de fichier séquenciel (X, Y, charge) une maiUe par ligne (option = 1).

56

6.2 - LE FICHIER HISTORIQ.LST

Ce fichier contient les historiques de charge ou de débit au cours des pas de temps

de mesure pour chacune des maiUes sélectionnées y compris le pas numéro zéro à la

date zéro. Ces historiques sont écrits en clair sous forme (date, valeur) en unités

utilisateurs. Ils peuvent être dessinés immédiatement par le logiciel GRECO du BRGM

par exemple. (Il suffit simplement de préciser le format (2 F 10.0) ; 2 valeurs par ligne

et lecture simultanée de X et Y). La figure 18 donne un exemple d'historiques tracés par

le logiciel GRECO.

1677

1 2 3

NRPPE EXEMPLE HISTORIQUES EN i MRILLES PENORNT 5 MOIS

temps 5 mois

Figure 18 - Exemple d'historiques de charge au pas de temps mensuel

du fichier HISTORIQ.LST (et tracés directement par le logiciel

GRECO)

6.3 - LE FICHIER XYCHASIM.DAT

Ce fichier contient en clair les valeurs de charges calculées. Elles sont données

couche par couche pour chacun des pas de temps (de mesures) pour lesquels on l'a

demandé.

Deux formes sont possibles pour ces charges calculées :

sous forme de "semis de charges" : (option = 2) c'est la forme recommandée car

elle est la plus compacte, elle peut être examinée directement et êtrevisualisée immédiatement par isovaleurs - sans interpolation - par le logiciel

INGRID,

sous forme de fichier séquenciel (X, Y, charge) une maiUe par ligne (option = 1).

57

6.4 - LE FICHIER MARTHE.OUT

Ce fichier contient en clair toutes les données des mailles du modèle à la fin du

dernier pas de calcul (y compris les charges calculées) ; toutes les modifications de

geometries, affectations par zone, etc.. ayant été prises en compte. Ce fichier peut

directement être réutilisé (de préférence après l'avoir renommé) :

- pour un complément de calage,

- pour une prolongation du régime transitoire.

Le format d'édition optimisé sur 7 caractères par valeur permet de conserver le

maximum de précision. Cette possibilité permet d'effectuer un calcul en régime

permanent en plusieurs parties, par exemple en 3 fois 400 itérations (après contrôle)

plutôt qu'en 1 seule fois 1200 itérations avec un risque d'erreur sur un paramètre ou une

donnée. Pour la même raison il peut être intéressant en régime transitoire de dissocier

en plusieurs fois un calcul sur un grand nombre de pas de temps.

57

6.4 - LE FICHIER MARTHE.OUT

Ce fichier contient en clair toutes les données des mailles du modèle à la fin du

dernier pas de calcul (y compris les charges calculées) ; toutes les modifications de

geometries, affectations par zone, etc.. ayant été prises en compte. Ce fichier peut

directement être réutilisé (de préférence après l'avoir renommé) :

- pour un complément de calage,

- pour une prolongation du régime transitoire.

Le format d'édition optimisé sur 7 caractères par valeur permet de conserver le

maximum de précision. Cette possibilité permet d'effectuer un calcul en régime

permanent en plusieurs parties, par exemple en 3 fois 400 itérations (après contrôle)

plutôt qu'en 1 seule fois 1200 itérations avec un risque d'erreur sur un paramètre ou une

donnée. Pour la même raison il peut être intéressant en régime transitoire de dissocier

en plusieurs fois un calcul sur un grand nombre de pas de temps.

58

7 - VALIDATION DU MODELE MARTHE

Le modèle MARTHE a été utilisé pour un grand nombre d'études (plus de 50 nappes

différentes) tant en régime permanent qu'en régime transitoire, en monocouche et en

tridimensionnel. Il est cependant important de prouver sa validité par rapport à des

solutions connues :

3 validations sont présentées figure 19 :

1 - modèle monocouche anisotrope en régime transitoire : Papodopoulos

2 - modèle tridimensionnel homogène avec surface libre en régime permanent :

Barrage

3 - modèle coupe avec fortes hétérogénéïtés : tunnels sous la mer.

7.1 - MODELE ANISOTROPE EN REGIME TRANSITOIRE

On a simulé l'exemple donné par PAPADOPOULOS 1965 : "Nonsteady flow to a

v/ell in an infinite aquifer. Hydrologie des roches fissurées - colloque de Dubrovnik -

octobre 1965".

Les caractéristiques sont les suivantes :

Txx = 37 cm2/s

Tyy = 11 cm2/s

S = 0.048

Q = 6.67 1/s

Les calculs ont été réalisés pendant 10 pas de mesures de 104 secondes et l'étataprès 105 secondes a été comparé avec la solution analytique. La figure 19-a montre le

maillage choisi ainsi les charges calculées par le modèle et par la solution exacte.

L'accord est très bon et l'écart est inférieur à 0.05 cm à l'extrémité de la zone

influencée (pour un rabattement de 100 cm à une distance de 20 mètres du puits).

7.2 - MODELE TRIDIMENSIONNEL AVEC SURFACE LIBRE

On a simulé un massif filtrant de 19.1 mètres de largeur et de 4.20 mètres de

haut. La perméabilité est égale à 10"6 m/s. La charge amont est imposée à 4.10 mètres

et la charge aval à 0.10 mètres. Une coupe du massif a été représentée avec 21 couches

de 0.2 mètres d'épaisseur et 20 mailles dans chaque couche. La figure 19-b montre le

58

7 - VALIDATION DU MODELE MARTHE

Le modèle MARTHE a été utilisé pour un grand nombre d'études (plus de 50 nappes

différentes) tant en régime permanent qu'en régime transitoire, en monocouche et en

tridimensionnel. Il est cependant important de prouver sa validité par rapport à des

solutions connues :

3 validations sont présentées figure 19 :

1 - modèle monocouche anisotrope en régime transitoire : Papodopoulos

2 - modèle tridimensionnel homogène avec surface libre en régime permanent :

Barrage

3 - modèle coupe avec fortes hétérogénéïtés : tunnels sous la mer.

7.1 - MODELE ANISOTROPE EN REGIME TRANSITOIRE

On a simulé l'exemple donné par PAPADOPOULOS 1965 : "Nonsteady flow to a

v/ell in an infinite aquifer. Hydrologie des roches fissurées - colloque de Dubrovnik -

octobre 1965".

Les caractéristiques sont les suivantes :

Txx = 37 cm2/s

Tyy = 11 cm2/s

S = 0.048

Q = 6.67 1/s

Les calculs ont été réalisés pendant 10 pas de mesures de 104 secondes et l'étataprès 105 secondes a été comparé avec la solution analytique. La figure 19-a montre le

maillage choisi ainsi les charges calculées par le modèle et par la solution exacte.

L'accord est très bon et l'écart est inférieur à 0.05 cm à l'extrémité de la zone

influencée (pour un rabattement de 100 cm à une distance de 20 mètres du puits).

7.2 - MODELE TRIDIMENSIONNEL AVEC SURFACE LIBRE

On a simulé un massif filtrant de 19.1 mètres de largeur et de 4.20 mètres de

haut. La perméabilité est égale à 10"6 m/s. La charge amont est imposée à 4.10 mètres

et la charge aval à 0.10 mètres. Une coupe du massif a été représentée avec 21 couches

de 0.2 mètres d'épaisseur et 20 mailles dans chaque couche. La figure 19-b montre le

59

MSOinO^II ï/T nota M»|l>£ iur*>.t Mtr«ooro«,os - »**.Iln - - noLU

253 , , 1 j_

L.;. .:. ;. /

.&-f\i ill ñ,iÍ\ y\\ Y-}'i'" mètres

a) Régime transitoire en mUieu anisotrope

rabattement après 100 000 secondes

= solution exacte = modèle MARTHE

solutionsurface

E.

cx*E nassiF bvec suwuce lie.".

analytique.ibre

MilIC t :i : 3 * :

1 *

-

y-

. 'OCELE ttMÎK.

model

t^^^-^

rïUIl [':: : J :

T. sSOLUÎIÎH nNSLTTICJE

s MARTHE

<\t: g :* 1 ++ w

*tf »

1 *

-T'IÎ

- ï -: ! l: E :t

^

+

+

i*

b) Modèle coupe avec surface libre (massif fUtrant)

craie

'altérée

craie saine

craie bleue

argile deGault

sable

c) Coupe verticale avec fortes hétérogénéïtés

(3 tunnels sous la mer : champ des pressions)

Figure 19 - Validation du modèle MARTHE : 3 exemples

59

MSOinO^II ï/T nota M»|l>£ iur*>.t Mtr«ooro«,os - »**.Iln - - noLU

253 , , 1 j_

L.;. .:. ;. /

.&-f\i ill ñ,iÍ\ y\\ Y-}'i'" mètres

a) Régime transitoire en mUieu anisotrope

rabattement après 100 000 secondes

= solution exacte = modèle MARTHE

solutionsurface

E.

cx*E nassiF bvec suwuce lie.".

analytique.ibre

MilIC t :i : 3 * :

1 *

-

y-

. 'OCELE ttMÎK.

model

t^^^-^

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T. sSOLUÎIÎH nNSLTTICJE

s MARTHE

<\t: g :* 1 ++ w

*tf »

1 *

-T'IÎ

- ï -: ! l: E :t

^

+

+

i*

b) Modèle coupe avec surface libre (massif fUtrant)

craie

'altérée

craie saine

craie bleue

argile deGault

sable

c) Coupe verticale avec fortes hétérogénéïtés

(3 tunnels sous la mer : champ des pressions)

Figure 19 - Validation du modèle MARTHE : 3 exemples

60

maillage choisi, les charges et la surface libre calculées comparées avec la surface libre

calculée par une formule analytique (simplifiée) supposant des vitesses horizontales

(hypothèse de DUPUITS). On voit que les résultats sont très bons. Le débit calculé est

de 4.19 10~7 m3/s par mètre de largeur du massif, le débit donné par la solution

analytique (simplifiée) est de 4.39 10-7 m3/s.

7.3 - MODELE COUPE AVEC FORTES HETEROGENEITES

La zone étudiée est une coupe verticale dans un ensemble de 5 couches très

hétérogènes de 70 mètres d'épaisseur totale dont la couche centrale est traversée par 3

tunnels à pression atmosphérique. Les perméabilités sont respectivement de haut en bas

de 5 10-5 m/s, 2 10-6, 5 io-7, 1 io-9 et 1.10-4 goit dans un rapport de 1 à 100 000 entre

la plus grande et la plus faible. Les calculs de charges d'où on a déduit les pressions (en

ajoutant la profondeur) (figure 19-c) ont été comparés à un modèle par éléments finis.

Les pressions calculées sont quasiment identiques avec les 2 modèles.

60

maillage choisi, les charges et la surface libre calculées comparées avec la surface libre

calculée par une formule analytique (simplifiée) supposant des vitesses horizontales

(hypothèse de DUPUITS). On voit que les résultats sont très bons. Le débit calculé est

de 4.19 10~7 m3/s par mètre de largeur du massif, le débit donné par la solution

analytique (simplifiée) est de 4.39 10-7 m3/s.

7.3 - MODELE COUPE AVEC FORTES HETEROGENEITES

La zone étudiée est une coupe verticale dans un ensemble de 5 couches très

hétérogènes de 70 mètres d'épaisseur totale dont la couche centrale est traversée par 3

tunnels à pression atmosphérique. Les perméabilités sont respectivement de haut en bas

de 5 10-5 m/s, 2 10-6, 5 io-7, 1 io-9 et 1.10-4 goit dans un rapport de 1 à 100 000 entre

la plus grande et la plus faible. Les calculs de charges d'où on a déduit les pressions (en

ajoutant la profondeur) (figure 19-c) ont été comparés à un modèle par éléments finis.

Les pressions calculées sont quasiment identiques avec les 2 modèles.

61

8 - CALCULS DE LIGNES DE COURANT OU DE TRAJECTOIRE

Après un calcul hydrodynamique, il est très souvent intéressant de calculer les

lignes de courant (ou trajectoire en régime transitoire) ou de visualiser le champ de

vitesses. Cette opération est immédiate avec le logiciel VIKING du BRGM à partir du

fichier de données des mailles et des charges calculées sous forme de semis (fichier

XYCHASIM.DAT). Les figures 20 et 21 présentent deux exemples de visualisation des

vitesses et de tracé des lignes de courant (tous ces tracés peuvent être réalisés très

facilement à l'aide du logiciel INGRID du BRGM).

61

8 - CALCULS DE LIGNES DE COURANT OU DE TRAJECTOIRE

Après un calcul hydrodynamique, il est très souvent intéressant de calculer les

lignes de courant (ou trajectoire en régime transitoire) ou de visualiser le champ de

vitesses. Cette opération est immédiate avec le logiciel VIKING du BRGM à partir du

fichier de données des mailles et des charges calculées sous forme de semis (fichier

XYCHASIM.DAT). Les figures 20 et 21 présentent deux exemples de visualisation des

vitesses et de tracé des lignes de courant (tous ces tracés peuvent être réalisés très

facilement à l'aide du logiciel INGRID du BRGM).

NfiPPE EXEMPLE - MODELE MARTHE - LIAISONS ETRICHES - VITESSES LOGICIEL VIKIHC

3500 J 1 1 , 1

3me

2500

2000

1500..

1000

500

, ^¿ ////// ////v/ <

I I I t/t// yyyy-y^.- \|-^.|J1IJ 1 /!// / .^ ^\^

1 I i liiiTTr/v.. ^V V^> \ 1 1 1 1 1 u {//V. / Í, , i

<

V^^

> î<!i,

//HS-J--

^"?a-.-:"V-r J7fa_.

f "y '7J0J

'^,, équipoteniiel le

"HVitesse

/ /.^

\ I I ll I ni I I /////// -/

\ \ Ullllll I iiii/i 1///..

ro

équipotentielle

500 1500 2000 m 2SZ3

a) Aquifère monocouche b) Modèle coupe : tunnels sous la mer

Figure 20 - Visualisation du champ des vitesses avec le logiciel VIKING

NfiPPE EXEMPLE - MODELE MARTHE - LIAISONS ETRICHES - VITESSES LOGICIEL VIKIHC

3500 J 1 1 , 1

3me

2500

2000

1500..

1000

500

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I I I t/t// yyyy-y^.- \|-^.|J1IJ 1 /!// / .^ ^\^

1 I i liiiTTr/v.. ^V V^> \ 1 1 1 1 1 u {//V. / Í, , i

<

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//HS-J--

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'^,, équipoteniiel le

"HVitesse

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\ I I ll I ni I I /////// -/

\ \ Ullllll I iiii/i 1///..

ro

équipotentielle

500 1500 2000 m 2SZ3

a) Aquifère monocouche b) Modèle coupe : tunnels sous la mer

Figure 20 - Visualisation du champ des vitesses avec le logiciel VIKING

NfiPPE EXEMPLE - MODELE MfifiTHE - LIAISONS ETRNCHES - LIGNES COURfiNTS VIKIHC

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

500 1000 1500

a) Aquifère monocouche

2000 m 25f;:;

ligne de courant

équipotentielle

b) Modèle coupe ; tunnels sous la mer

oOJ

Figure 21 - Calcul des lignes de courant avec le logiciel VIKING

NfiPPE EXEMPLE - MODELE MfifiTHE - LIAISONS ETRNCHES - LIGNES COURfiNTS VIKIHC

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

500 1000 1500

a) Aquifère monocouche

2000 m 25f;:;

ligne de courant

équipotentielle

b) Modèle coupe ; tunnels sous la mer

oOJ

Figure 21 - Calcul des lignes de courant avec le logiciel VIKING

65

Annexe 1

COEFFICIENTS D'ECHANGE DANS LE MODELE MARTHE

65

Annexe 1

COEFFICIENTS D'ECHANGE DANS LE MODELE MARTHE

67

1 - ECHANGES LATERAUX

Les coefficients d'échanges ("transmissivités") latéraux (TN, TS, TE, TO) (Nord,

Sud, Est, Ouest) sont donnés par la relation :

TN = 1 / -fK.DZ.DX KN . DZN . DX

DY/2 DYN/2

pour les échanges avec le Nord, soit en développant :

2 DX . K . DZ . KN . DZNTN = ' ' ' . VKXY

K . DZ . DYN -I- KN . DZN . DY

avec : K, KN perméabilité

DX longueur de la maille (direction Ox)

DY, DYN largeur des mailles (direction Oy)

DZ, DZN épaisseur en eau des mailles (direction Oz)

KXY anisotropie plane des perméabilités

Pour les échanges avec le Sud, l'équation est identique en remplaçant la lettre N

(Nord) par la lettre S (Sud).

Pour l'Est, obtient :

2 DY . K . DZ . KE . DZETE =

K . DZ . DXE -I- KE . DZE . DX ' VKXY

Pour les échanges avec l'Ouest, l'équation est identique en remplaçant la lettre E

(Est) par la lettre O (Ouest).

2 - ECHANGES AVEC LE HAUT ET LE BAS

Les coefficients d'échange avec le haut (H) et le bas (B) sont donnés par les

relations :

TH = 1/ -ha. K. DX.DY a. KH. DX.DY

DZ/2 DZH/2

67

1 - ECHANGES LATERAUX

Les coefficients d'échanges ("transmissivités") latéraux (TN, TS, TE, TO) (Nord,

Sud, Est, Ouest) sont donnés par la relation :

TN = 1 / -fK.DZ.DX KN . DZN . DX

DY/2 DYN/2

pour les échanges avec le Nord, soit en développant :

2 DX . K . DZ . KN . DZNTN = ' ' ' . VKXY

K . DZ . DYN -I- KN . DZN . DY

avec : K, KN perméabilité

DX longueur de la maille (direction Ox)

DY, DYN largeur des mailles (direction Oy)

DZ, DZN épaisseur en eau des mailles (direction Oz)

KXY anisotropie plane des perméabilités

Pour les échanges avec le Sud, l'équation est identique en remplaçant la lettre N

(Nord) par la lettre S (Sud).

Pour l'Est, obtient :

2 DY . K . DZ . KE . DZETE =

K . DZ . DXE -I- KE . DZE . DX ' VKXY

Pour les échanges avec l'Ouest, l'équation est identique en remplaçant la lettre E

(Est) par la lettre O (Ouest).

2 - ECHANGES AVEC LE HAUT ET LE BAS

Les coefficients d'échange avec le haut (H) et le bas (B) sont donnés par les

relations :

TH = 1/ -ha. K. DX.DY a. KH. DX.DY

DZ/2 DZH/2

68

soit en développant :

2 DX . DY . a . K . KHTH=

K . DZH -f KH . DZ

avec en plus des notations précédentes : a anisotropie verticale = rapport de la

perméabilité verticale sur la perméabilité horizontale.

Pour les échanges avec le bas, on écrit de la même manière :

2 DX.DY. a. K. KBTH=

K . DZB -f KB . DZ

68

soit en développant :

2 DX . DY . a . K . KHTH=

K . DZH -f KH . DZ

avec en plus des notations précédentes : a anisotropie verticale = rapport de la

perméabilité verticale sur la perméabilité horizontale.

Pour les échanges avec le bas, on écrit de la même manière :

2 DX.DY. a. K. KBTH=

K . DZB -f KB . DZ

69

Annexe 2

DESCRIPTION DE LA CHAINE SEMIS

(Extrait de la Note technique BRGM :

"Description succinte de la chaîne ' SEMIS ' pour la

maniipulation de données maiUées" NT 87/10 juin 1987)

69

Annexe 2

DESCRIPTION DE LA CHAINE SEMIS

(Extrait de la Note technique BRGM :

"Description succinte de la chaîne ' SEMIS ' pour la

maniipulation de données maiUées" NT 87/10 juin 1987)

71

Qu'est-ce qu'un semis ?

C'est une norme de fichiers auto-documentés pour un champ de valeurs dans un

semis de points réguliers, c'est-à-dire aux noeuds ou aux centres d'un maillage

rectangulaire.

Les rectangles sont définis par des lignes et des colonnes de largeur et de hauteur

variables. Les fichiers sont auto-documentés puisque les abscisses absolues des colonnes

et les ordonnées absolues des centres des lignes apparaissent en clair sur le fichier. Ces

coordonnées peuvent, en particulier, être les coordonnées Lambert (généralisées) en

France ou tout autre système orthonormé.

Les fichiers sont "en clair" et peuvent être consultés et visualisés directement

(voir figure AIl-1). Les valeurs du champ sont à leur place et le fichier découpé en

"panneaux" de 10 colonnes de large. Ce système est compact puisque seules les abscisses

des colonnes et les ordonnées des lignies apparaissent sur un panneau. Par exemple, sur

un panneau de 30 lignes de 10 colonnes apparaissent 30 ordonnées et 10 abscisses, soit

40 valeurs (au lieu de 300 abscisses et 300 ordonnées, soit 600 valeurs pour un fichier

séquentiel).

Intérêt d'un semis

- C'est une véritable banque de données. Les valeurs d'un champ peuvent être

conservées et être utilisées plus tard sans aucun problème de localisation. On verra

qu'on peut très facilement compléter, fusionner cette banque de données et changer de

maillage.

- Il est très facile de calculer la valeur du champ en un point quelconque d'un

semis (en dehors des noeuds) par interpolation double (avec le logiciel INGRID - Rapport

BRGM 86 SGN 059 EAU par exemple).

Les semis peuvent être constitués :

- soit directement :

par saisie à l'éditeur de texte,

. avec les modules LIMIMART ou CODEMAIL,

71

Qu'est-ce qu'un semis ?

C'est une norme de fichiers auto-documentés pour un champ de valeurs dans un

semis de points réguliers, c'est-à-dire aux noeuds ou aux centres d'un maillage

rectangulaire.

Les rectangles sont définis par des lignes et des colonnes de largeur et de hauteur

variables. Les fichiers sont auto-documentés puisque les abscisses absolues des colonnes

et les ordonnées absolues des centres des lignes apparaissent en clair sur le fichier. Ces

coordonnées peuvent, en particulier, être les coordonnées Lambert (généralisées) en

France ou tout autre système orthonormé.

Les fichiers sont "en clair" et peuvent être consultés et visualisés directement

(voir figure AIl-1). Les valeurs du champ sont à leur place et le fichier découpé en

"panneaux" de 10 colonnes de large. Ce système est compact puisque seules les abscisses

des colonnes et les ordonnées des lignies apparaissent sur un panneau. Par exemple, sur

un panneau de 30 lignes de 10 colonnes apparaissent 30 ordonnées et 10 abscisses, soit

40 valeurs (au lieu de 300 abscisses et 300 ordonnées, soit 600 valeurs pour un fichier

séquentiel).

Intérêt d'un semis

- C'est une véritable banque de données. Les valeurs d'un champ peuvent être

conservées et être utilisées plus tard sans aucun problème de localisation. On verra

qu'on peut très facilement compléter, fusionner cette banque de données et changer de

maillage.

- Il est très facile de calculer la valeur du champ en un point quelconque d'un

semis (en dehors des noeuds) par interpolation double (avec le logiciel INGRID - Rapport

BRGM 86 SGN 059 EAU par exemple).

Les semis peuvent être constitués :

- soit directement :

par saisie à l'éditeur de texte,

. avec les modules LIMIMART ou CODEMAIL,

72

- soit avec le logiciel INGRID :

. après saisie d'isovaleur à la table à digitaliser,

. à partir de valeurs en un certain nombre de points épars,

. à partir d'autres semis.

- Les semis sont acceptés en entrée et générés en sortie par un certain nombre de

logiciels du département EAU du BRGM : INGRID, TRANSEMIS, CODEMAIL,

LIMIMART, MARTHE, VIKING, SESAME, SEMISVTD, SEMISMAIV, SEMISMASQ,

LUCAS.

72

- soit avec le logiciel INGRID :

. après saisie d'isovaleur à la table à digitaliser,

. à partir de valeurs en un certain nombre de points épars,

. à partir d'autres semis.

- Les semis sont acceptés en entrée et générés en sortie par un certain nombre de

logiciels du département EAU du BRGM : INGRID, TRANSEMIS, CODEMAIL,

LIMIMART, MARTHE, VIKING, SESAME, SEMISVTD, SEMISMAIV, SEMISMASQ,

LUCAS.

73

Numéro dupanneau

PANNEAU25

EXEMPLE000

750740725710650590550525500

0PANNEAU

525EXEMPLE

970990.131020,21050,810S4.11117.5

1150000000

\no 1

75NOUMEA

00

760762,56759,51750,39734,52

703.7669.74640,67616,49594,49

. 580no 2

575NOUMEA

010101050lOSO11201160

0000000

Nombre totalde panneaux

2 d'un SEMIS de125 175 22Î

coordonnées dupoint de référence :

coin en bas à gauche

13 LIGNES Psr275 325

12 col; X0=375 42

00

765780,62784 .63781 ,57772.18755,69735,78715,33694 ,02669,39

640/ 2 d'

795799.63809.64816. 12817,94815,04807.62796783766740,62

690i.jn SEMI

,93.71.65

0SIO

827.91841 ,3

851,25857,64860.44859,86856,41850,37841 ,15826,41

800S de .

830842.85

859.6875,28888.68899,35907,17912,22914,86915,53914 ,94914,63

92013 LIGN

850870.72891 ,17910,24927,3694 2,19954.54

964,4972,02977.92983.34990.14

1000ESfp.3r

870897,74

922,8945,71

966.7985.651002.31016.31027.91037,31046,31057,7

108012 COL

890925,98955,08981 ,481006.31029,51050,31068, 1

1083.21094,21103.51110,8

1120X0 =

CQUCHE=

abscisses descentres descolonnes

ordonnées descentres deslignes

575525475425375325275225175125

7525

0

1

625575525475425375325275225175125

75

Figure AH-l - Exemple de semis de données de 13 lignes et 12 colonnes

sous forme de 2 panneaux

73

Numéro dupanneau

PANNEAU25

EXEMPLE000

750740725710650590550525500

0PANNEAU

525EXEMPLE

970990.131020,21050,810S4.11117.5

1150000000

\no 1

75NOUMEA

00

760762,56759,51750,39734,52

703.7669.74640,67616,49594,49

. 580no 2

575NOUMEA

010101050lOSO11201160

0000000

Nombre totalde panneaux

2 d'un SEMIS de125 175 22Î

coordonnées dupoint de référence :

coin en bas à gauche

13 LIGNES Psr275 325

12 col; X0=375 42

00

765780,62784 .63781 ,57772.18755,69735,78715,33694 ,02669,39

640/ 2 d'

795799.63809.64816. 12817,94815,04807.62796783766740,62

690i.jn SEMI

,93.71.65

0SIO

827.91841 ,3

851,25857,64860.44859,86856,41850,37841 ,15826,41

800S de .

830842.85

859.6875,28888.68899,35907,17912,22914,86915,53914 ,94914,63

92013 LIGN

850870.72891 ,17910,24927,3694 2,19954.54

964,4972,02977.92983.34990.14

1000ESfp.3r

870897,74

922,8945,71

966.7985.651002.31016.31027.91037,31046,31057,7

108012 COL

890925,98955,08981 ,481006.31029,51050,31068, 1

1083.21094,21103.51110,8

1120X0 =

CQUCHE=

abscisses descentres descolonnes

ordonnées descentres deslignes

575525475425375325275225175125

7525

0

1

625575525475425375325275225175125

75

Figure AH-l - Exemple de semis de données de 13 lignes et 12 colonnes

sous forme de 2 panneaux

74

CHAINE SEMIS

Description des différents modules

Ces modules sont accessibles sur le VAX VI du BRGM en frappant MENU... (du

département EAU) puis SEMIS

Nom du logiciel Nom de la

commande pour

l'activer

Description

CODISOVAL CODISOVAL Mise en forme (identification)

d'isovaleurs saisies à table à

digitaliser pour un dessin ou pour une

interpolation afin de générer un

semis (INGRID).

INGRID INGRID Interpolation et dessin : permet de

constituer des semis à partir de

points épars et de calculer et

dessiner (ou conserver) des

isovaleurs.

CODEMAIL CODE Génère un semis uniforme de points

(avec coordonnées et identification)

ou bien lit et code des panneaux de

10 colonnes de 7 caractères pour les

transformer en semis.

CARRESEMI CARSEM Transformation en semis des

panneaux de 20 colonnes des modèles

MARTHE antérieurs à 1986 (version

1.5).

GENERMAIL (hors menu) Génère le dessin d'un maillage semis

(pour habillages de dessins).

74

CHAINE SEMIS

Description des différents modules

Ces modules sont accessibles sur le VAX VI du BRGM en frappant MENU... (du

département EAU) puis SEMIS

Nom du logiciel Nom de la

commande pour

l'activer

Description

CODISOVAL CODISOVAL Mise en forme (identification)

d'isovaleurs saisies à table à

digitaliser pour un dessin ou pour une

interpolation afin de générer un

semis (INGRID).

INGRID INGRID Interpolation et dessin : permet de

constituer des semis à partir de

points épars et de calculer et

dessiner (ou conserver) des

isovaleurs.

CODEMAIL CODE Génère un semis uniforme de points

(avec coordonnées et identification)

ou bien lit et code des panneaux de

10 colonnes de 7 caractères pour les

transformer en semis.

CARRESEMI CARSEM Transformation en semis des

panneaux de 20 colonnes des modèles

MARTHE antérieurs à 1986 (version

1.5).

GENERMAIL (hors menu) Génère le dessin d'un maillage semis

(pour habillages de dessins).

75

Nom du logiciel Nom de la

commande pour

l'activer

Description

MINMAXSEM BORNES Trouve les valeurs minimales et

maximales d'un semis (pour dessins,

isovaleurs).

LIMISEMIS CONTOUR Calcule le contour des centres des

mailles limites d'un semis LIMITE

(limites à potentiel imposé codées

9999 ; limites imperméables codées

- 1) : génération du CONTOUR x, y

des limites. Etape dans la création

d'un masque.

SEMISMASQ MASQUE Définit le masque extérieur d'un

semis de données. Il faut définir au

préalable le contour des limites par

la commande CONTOUR (et

rarement le rectifier en cas

d'ambiguité). Définit - sur option -

les semis de débits limites et de

perméabilité d'un modèle MARTHE.

TRANSEMIS OPERATIONS Réalise des opérations sur 1 semis ou

entre plusieurs semis : ax -i- b,

somme, différence, multiplication,

division, fenêtre, application d'un

masque, valeur absolue, complétage

des valeurs absentes d'un semis par

les valeurs correspondantes d'un

autre semis, inf de 2 semis, sup de 2

semis, etc..

SEMISCOUP COUPE Réalise des "coupes" suivant ox ou

oy dans uns semis (pour dessins).

75

Nom du logiciel Nom de la

commande pour

l'activer

Description

MINMAXSEM BORNES Trouve les valeurs minimales et

maximales d'un semis (pour dessins,

isovaleurs).

LIMISEMIS CONTOUR Calcule le contour des centres des

mailles limites d'un semis LIMITE

(limites à potentiel imposé codées

9999 ; limites imperméables codées

- 1) : génération du CONTOUR x, y

des limites. Etape dans la création

d'un masque.

SEMISMASQ MASQUE Définit le masque extérieur d'un

semis de données. Il faut définir au

préalable le contour des limites par

la commande CONTOUR (et

rarement le rectifier en cas

d'ambiguité). Définit - sur option -

les semis de débits limites et de

perméabilité d'un modèle MARTHE.

TRANSEMIS OPERATIONS Réalise des opérations sur 1 semis ou

entre plusieurs semis : ax -i- b,

somme, différence, multiplication,

division, fenêtre, application d'un

masque, valeur absolue, complétage

des valeurs absentes d'un semis par

les valeurs correspondantes d'un

autre semis, inf de 2 semis, sup de 2

semis, etc..

SEMISCOUP COUPE Réalise des "coupes" suivant ox ou

oy dans uns semis (pour dessins).

76

Nom du logiciel Nom de la

commande pour

l'activer

Description

SEMISMAIV MAIL VTD Réalise un maillage VTDN à partir

d'un fichier "CONTOUR" centre des

mailles limites (généré par la

commande "CONTOUR"), d'un semis

LIMITE (limites à potentiel imposé

codées 9999 ; limites imperméables

codées-1).

SEMISVTD MODELEVTD Remplissage des données des mailles

d'un modèle VTDN à partir de semis

de données (charges, toit,

substratum...) et d'un MAILLAGE

VTD (généré par la commande

MAIL VTD par exemple).

VTDGE07 VTDGEO Raccorder les couches d'un modèle

VTDN,

LIMIMART LIMIMART Constitution automatique du

maillage d'un modèle à partir du

fichier digitalisé du contour

extérieur du domaine (et

éventuellement d'un fichier

digitalisé de coordonnées de points à

potentiel imposé).

76

Nom du logiciel Nom de la

commande pour

l'activer

Description

SEMISMAIV MAIL VTD Réalise un maillage VTDN à partir

d'un fichier "CONTOUR" centre des

mailles limites (généré par la

commande "CONTOUR"), d'un semis

LIMITE (limites à potentiel imposé

codées 9999 ; limites imperméables

codées-1).

SEMISVTD MODELEVTD Remplissage des données des mailles

d'un modèle VTDN à partir de semis

de données (charges, toit,

substratum...) et d'un MAILLAGE

VTD (généré par la commande

MAIL VTD par exemple).

VTDGE07 VTDGEO Raccorder les couches d'un modèle

VTDN,

LIMIMART LIMIMART Constitution automatique du

maillage d'un modèle à partir du

fichier digitalisé du contour

extérieur du domaine (et

éventuellement d'un fichier

digitalisé de coordonnées de points à

potentiel imposé).

77

INDEX

Pages

Agencement des couches 6, 8, 9, 38

Anisotropie 17

Bilan des débits 51 à 55

Bordereaux de données 33, 40, 45

Coefficient d'emmagasinement 19, 9

Convergence 25, 35, 51 à 53

Cote de débordement 14, 7

Débit de débordement 52

Débit résiduel 52

Débit de transit 52

Domaine d'application 5

Exemples de maillage 8 à 11

Fichiers de données en entrée 31, 46

Fichiers de résultats 51 à 57

Gravière 52

Hauteur résiduelle 53

Historiques 56

Initialisation 57

Irrigation 23

Itérations 25, 35

Liaisons étanches 18, 48

Lignes de courant 61 à 63

Limites géométriques 8, 12 à 15, 22

Modèle coupe 6, 7, 60

Nombre de mailles 27

Ordinateurs 27

Pas de temps 24, 41, 23

Pluie efficace 23, 42

Référence des charges 16, 37

Référence du substratum 15, 35

Régime transitoire 24, 57

Schéma de résolution 25, 26

Semis de données 46, 69

Substratum 15, 7

Surface libre 58

77

INDEX

Pages

Agencement des couches 6, 8, 9, 38

Anisotropie 17

Bilan des débits 51 à 55

Bordereaux de données 33, 40, 45

Coefficient d'emmagasinement 19, 9

Convergence 25, 35, 51 à 53

Cote de débordement 14, 7

Débit de débordement 52

Débit résiduel 52

Débit de transit 52

Domaine d'application 5

Exemples de maillage 8 à 11

Fichiers de données en entrée 31, 46

Fichiers de résultats 51 à 57

Gravière 52

Hauteur résiduelle 53

Historiques 56

Initialisation 57

Irrigation 23

Itérations 25, 35

Liaisons étanches 18, 48

Lignes de courant 61 à 63

Limites géométriques 8, 12 à 15, 22

Modèle coupe 6, 7, 60

Nombre de mailles 27

Ordinateurs 27

Pas de temps 24, 41, 23

Pluie efficace 23, 42

Référence des charges 16, 37

Référence du substratum 15, 35

Régime transitoire 24, 57

Schéma de résolution 25, 26

Semis de données 46, 69

Substratum 15, 7

Surface libre 58

78

Pages

Toit 14

Unités 35, 36, 23

Vérification des données 31

Vitesses 61

Visualisation des isovaleurs 57

Visualisation du maillage 31,12

Zones 30,38,43

Zone équipotentielle 20

78

Pages

Toit 14

Unités 35, 36, 23

Vérification des données 31

Vitesses 61

Visualisation des isovaleurs 57

Visualisation du maillage 31,12

Zones 30,38,43

Zone équipotentielle 20

réalisation

service

reprographie

du BRGM

réalisation

service

reprographie

du BRGM

87 SGN 545 EAU87 SGN 545 EAU