COMPOSANTE  SHOFM

MODELE DE TRANSPORT POUR UN SYSTEME UNIDIMENSIONNEL DE CANAUX A SURFACE LIBRE (BLTM)

1. Objectifs

BLTM est un programme informatique qui peut être utilisé pour simuler le devenir de n’importe quel nombre de polluants conservatifs ou en interaction chimique dans un réseau de canaux unidimensionnels à surface libre dont les flux peuvent s’inverser.

2. Description

Le modèle BLTM résout l’équation de convection-dispersion dans un cadre Lagrangien dans lequel les nœuds de calcul se déplacent avec l’écoulement. Les équations unidimensionnelles sont résolues pour n’importe quel nombre de constituants se déplaçant dans n’importe quel nombre de branches connectées. L’hydraulique en régime transitoire (débit, section, largeur en surface, apports des affluents) doit être fournie au modèle et la concentration des constituants est supposée n’avoir aucune influence sur l’hydraulique.. La cinétique des réactions peut être fournie par l’utilisateur sous forme d’un sous-programme, mais des sous programmes pour la décroissance de premier ordre sont directement disponibles par exemple pour les coliformes, la température, l’oxygène dissous et le cycle de l’azote.

Les avantages de l’approche Lagrangienne sont que :

a) Le schéma est très précis pour modéliser les termes de convection et de dispersion,
b) Le modèle est stable pour n’importe quel pas de temps,
c) L’exécution est rapide
d) Les sorties du modèle contiennent des informations utiles pour le calage et l’interprétation du     système.

3. Apports requis

BLTM requiert cinq types d’entrées

- Les variables hydrauliques à savoir le débit, l’aire de la section, la largeur de l’écoulement à la surface   et les apports des affluents pour chaque point de grille et pour chaque pas de temps de la simulation.
- Les séries chronologiques des concentrations de tous les constituants pris en compte à chaque point   de la frontière externe du système.
- Les valeurs initiales de tous les constituants dans chaque sous-bief du modèle.
- Données décrivant la taille et la configuration du système.
- Coefficients cinétiques des réactions impliquant les constituants qui interagissent.

DAFLOW (Composante K35.3.14 du SHOFM) et BRANCH (Composante K35.3.13 du SFOM) peuvent fournir les données hydrauliques nécessaires à BLTM.

4. Produits

Tableaux et graphiques des concentrations de n’importe quel constituant en n’importe quel point en fonction du temps, ou à n’importe quel moment en fonction de la distance le long du canal d’écoulement. Tableaux des temps de parcours de particules d’eau. Tableaux de l’influence de n’importe quel processus physique (dispersion, apport des affluents, production à partir d’un constituant particulier, décroissance vers un constituant particulier) sur la concentration d’un constituant en en point et à un moment donné.

5. Exigences et contraintes afférentes à l’exploitation

Le programme est écrit en FORTRAN 77 et peut être utilisé sur n’importe quel micro-ordinateur sous MS-DOS comme sur de plus gros systèmes. Un coprocesseur mathématique est vivement recommandé. Comme un module exécutable est fourni, un compilateur FORTRAN n’est pas nécessaire.

Le système doit être unidimensionnel aussi aucune stratification ni gradient latéral de concentration ne doivent exister. Tous les constituants sont supposés être sous forme dissoute, et les matières en suspension ne peuvent être traitées.

6. Forme de présentation

Documentation (USGS Water Resources Investigation Report 87-4163) et programme avec commentaires en anglais. Le programme source et le module exécutable sont fournis sur une disquette 3 pouces et demi ou sur Internet.

7. Antécédents

BLTM a été appliqué à de nombreux systèmes fluviaux et estuariens aux Etats Unis.

8. Origine de la composante et appui technique

U.S. Geological Survey, Office of Surface Water.

9. Comment l'obtenir

Auprès du Centre national de référence du SHOFM des Etats Unis d’Amérique pour la disquette et la documentation imprimée ou électroniquement à : http://water.usgs.gov/software

10. Conditions à respecter

Le programme et la version électronique de la documentation sont gratuits. La documentation imprimée est facturée.