River dynamic behaviour is affected by variations both in the water phase and in the transported sediment phase. A change in the water regime may lead to significant morphological changes in the bed profile, which in turn may strongly influence the flow conditions. Transcritical flows over mobile beds are particularly challenging to model due to the rapid variation in space and time of the solid transport, and to the specific treatment required for boundary conditions.
The one-dimensional numerical model presented in this dissertation divides the flow in two fully coupled layers: a water layer and a water-sediment transport layer. This model was initially designed to depict dam-break flows, which does not require a specific treatment of boundary conditions. An extension of the two-layer approach is proposed in order to properly take into account boundary conditions. The treatment of boundary conditions commonly relies on characteristics. Within a two-layer model, which embodies five governing equations, an appropriate eigenstructure analysis is developed based on numerical estimations. This novel approach results in a new characterization of the critical stage by defining a specific two-layer Froude number.
The model is compared to the classical Saint-Venant – Exner approach and favourably applied to several typical situations: uniform flow, which allows a straightforward calibration of the model parameters; regressive erosion around a mild-to-steep slope transition; evolution of a mobile bed under a hydraulic jump; and scour hole formation downstream of a fixed bed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ucl.ac.be:ETDUCL:BelnUcetd-03052007-122757 |
| Date | 07 March 2007 |
| Creators | Savary, Céline |
| Publisher | Universite catholique de Louvain |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-03052007-122757/ |
| Rights | unrestricted, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses UCL. A cette fin, je donne licence à l'UCL : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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