Article (Périodiques scientifiques)
Modelling sediment transport over partially non-erodible bottoms
Rulot, François; Dewals, Benjamin; Erpicum, Sébastien et al.
2012In International Journal for Numerical Methods in Fluids, 70 (2), p. 186-199
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Mots-clés :
non-erodible bottom; computational method; sediment transport
Résumé :
[en] In depth- and cross section-averaged morphodynamic models, based on explicit time integration, it may happen that the computed bed level becomes lower than the top level of a non-erodible layer (e.g. concrete, bedrock or armoured layer). This is a standard pitfall which has been addressed in different ways. In this paper, we present an original approach for avoiding computation of non-physical bed levels, using an iterative procedure to correct the outward sediment fluxes. The procedure is shown to be computationally efficient while it achieves a high accuracy in terms of mass conservation. We compare our original approach with the existing Struiksma’s method and with a reformulation of the problem in terms of mathematical optimization of a linear or non-linear objective function under linear constraints. The new procedure has been incorporated into an existing finite volume morphodynamic model. It has been validated with several 1D benchmarks leading to configurations with sediment transport over non-erodible bottom. The computation time has been verified not to increase by more than 15% compared to runs without non-erodible bottom.
Centre de recherche :
Aquapôle - ULiège
Disciplines :
Ingénierie civile
Auteur, co-auteur :
Rulot, François ;  Université de Liège - ULiège > Département Argenco : Secteur MS2F > Hydrodynamique appl. et constructions hydrauliques (HACH)
Dewals, Benjamin  ;  Université de Liège - ULiège > Département Argenco : Secteur MS2F > Hydrodynamique appl. et constructions hydrauliques (HACH)
Erpicum, Sébastien  ;  Université de Liège - ULiège > Services généraux (Faculté des sciences appliquées) > Scientifiques attachés au Doyen (Sc.appliquées)
Archambeau, Pierre  ;  Université de Liège - ULiège > Département Argenco : Secteur MS2F > Hydrodynamique appl. et constructions hydrauliques (HACH)
Pirotton, Michel ;  Université de Liège - ULiège > Département Argenco : Secteur MS2F > Hydrodynamique appl. et constructions hydrauliques (HACH)
Langue du document :
Anglais
Titre :
Modelling sediment transport over partially non-erodible bottoms
Date de publication/diffusion :
2012
Titre du périodique :
International Journal for Numerical Methods in Fluids
ISSN :
0271-2091
eISSN :
1097-0363
Maison d'édition :
Wiley, New York, Etats-Unis - New York
Volume/Tome :
70
Fascicule/Saison :
2
Pagination :
186-199
Peer reviewed :
Peer reviewed vérifié par ORBi
Disponible sur ORBi :
depuis le 25 février 2011

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