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HEC-RAS 
Développeur US army corps of engineers Dernière version 4.0 [+/−] Environnement Windows, Linux via Wine Langue en Type Simulation hydraulique Licence Freeware Site web www.hec.usace.army.mil modifier 
HEC-RAS, Hydrologic Engineering Centers River Analysis System (Système d'analyse des rivières du centre d'ingénierie hydrologique) est un logiciel de modélisation hydraulique destiné à simuler l'écoulement dans les cours d'eau et les canaux. Le modèle utilisé est unidimensionnel, ce qui signifie qu'il n'existe pas de modélisation directe des variations hydrauliques dues aux changements de forme de la section transversale, à la présence de coudes ou autres aspects d'un écoulement 2D ou 3D.
Le programme a été élaboré par le ministère américain de la Défense (corps des ingénieurs de l'armée des États-Unis) dans le but de gérer les rivières, les ports et autres travaux publics relevant de leur compétence, il a été largement diffusé de par le monde depuis sa publication en 1995. Développé par l'Hydrologic Engineering Center (HEC) en Californie, ce système permet aux ingénieurs en hydraulique d'analyser les débits dans le lit des rivières et de déterminer les zones inondables. Il intègre de nombreux moyens de saisie de données, de composants d'analyse hydraulique, de stockage de données, d'édition de rapports sous forme de tables et de graphiques.
Sommaire
Caractéristiques du modèle
La procédure de base de calcul du logiciel HEC-RAS pour les écoulements permanents est basée sur la solution de l'équation de conservation de l'énergie à une dimension. Les pertes d'énergie sont évaluées par les frottements et les effets de contraction / expansion. L'équation de quantité de mouvement est également utilisée dans les situations d'écoulement rapidement varié, par exemple au niveau de ressauts hydrauliques, de ponts et de confluences.
Pour les écoulements non permanents, le logiciel résout l'ensemble dynamique des équations de Saint-Venant par la méthode des différences finies. Ce module de résolution est adapté des travaux du Dr., Robert L. Barkau[1]
HEC-RAS est capable de modéliser un réseau de chenaux, un système hydrographique dendritique ou une simple partie d'un cours d'eau. Certaines simplifications doivent être réalisées pour modéliser les situations d'écoulements complexes avec HEC-RAS. Il est capable de simuler divers régimes d'écoulement (subcritique, de transition, supercritique) en prenant en compte les effets de ponts et seuils.
Utilisations
Avantages
Inconvénients
Les défauts et les imperfections du programme Hec-Ras sont nombreux. D'abord, il est basé sur le modèle traditionnel 1D de Saint Venant qui néglige toutes les composantes locales de vitesses à l'exception de la composante suivant l'axe de l'écoulement. En outre, il s’applique uniquement dans le cas des cours d’eau à faible pente. Enfin, d’autres défauts sont constatés comme pour un écoulement sous vanne de profondeur et quelques types d’écoulements non permanents. Mais, il existe actuellement un autre modèle 1D plus général (Modèle de DEBIANE) différent de celui de Saint-Venant qui tient compte des variations de la pente et de la section le long de l’écoulement. Un article intitulé « Développement d’un modèle unidirectionnel pour un écoulement à surface libre et un canal non prismatique de section et de pente variables », a été soumis récemment pour publication dans le Journal La Houille Blanche.
Extensions et programmes associés
- AutoCAD, RiverCAD : fonctions d'import des fichiers de modèle numérique de terrain (MNT) depuis AutoCAD
- HEC-GeoRAS : module d'import/export de données compatible avec le logiciel SIG ArcGIS
Notes et références
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « HEC-RAS » (voir la liste des auteurs)
- Barkau, R. L. (1992). “UNET, One-dimensional unsteady flow through a full network of open channels” Computer Program. St. Louis, MO.
Annexes
Articles connexes
Liens externes
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- Corps des ingénieurs de l'armée des États-Unis
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