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Depth-integrated flow modelling taking into account bottom curvature

机译：考虑底部曲率的深度集成流建模

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Modéliser avec succès les écoulements au-dessus d'un déversoir et sur des fonds fortement incurvés verticalement est un défi pour n'importe quel modèle intégré en profondeur. Ce type de calcul exige l'utilisation d'axes correctement inclinés le long du sens d'écoulement moyen dans le plan vertical et de modéliser les effets de la courbure. Le modèle généralisé proposé exécute de tels calculs au moyen de coordonnées curvilignes appropriées dans le plan vertical, menant à une approche entièrement intégrée. Ceci signifie que les écoulements dans le réservoir amont, sur le déversoir, dans le bassin d'amortissement et dans tout le fleuve à l'aval sont traités dans une même simulation. Le profil de vitesse est généralisé par comparaison avec le profil uniforme habituellement considéré dans les équations classiques en eau peu profonde. La distribution de pression est modifiée en fonction de la courbure du fond et n'est donc pas purement hydrostatique. Les cas tests représentatifs, aussi bien que l'application du modèle général à la conception d'une grande structure hydraulique en Belgique, donnent des résultats de validation satisfaisants.%Successfully modelling flows over a spillway and on strongly vertically curved bottoms is a challenge for any depth-integrated model. This type of computation requires the use of axes properly inclined along the mean flow direction in the vertical plane and a modelling of curvature effects. The proposed generalized model performs such computations by means of suitable curvilinear coordinates in the vertical plane, leading to a fully integrated approach. This means that the flows in the upstream reservoir, on the spillway, in the stilling basin and in the downstream river reach are all handled in a single simulation. The velocity profile is generalized in comparison with the uniform one usually assumed in the classical shallow water equations. The pressure distribution is modified as a function of the bottom curvature and is thus not purely hydrostatic. Representative test cases, as well as the application of the extended model to the design of a large hydraulic structure in Belgium, lead to satisfactory validation results
机译：对于任何深度集成模型，成功地对堰上和垂直弯曲的底部上的水流进行建模都是一个挑战。这种类型的计算需要使用沿垂直平面中的平均流动方向正确倾斜的轴，并模拟曲率的影响。提出的通用模型使用垂直平面中的适当曲线坐标执行此类计算，从而导致完全集成的方法。这意味着在同一模拟中处理了上游水库，堰上，下沉盆地以及整个下游河流中的水流。通过与常规浅水方程中通常考虑的均匀分布图进行比较，可以概括出速度分布图。压力分布会根据底部的曲率进行修改，因此不是纯粹的静水压。代表性的测试案例，以及将通用模型应用于比利时大型水工结构的设计，均给出了令人满意的验证结果。％成功地对溢洪道和强烈垂直弯曲的底部上的水流进行建模是一个挑战。任何深度集成模型。这种类型的计算需要使用沿垂直平面中的平均流动方向适当倾斜的轴以及曲率效应的模型。提出的通用模型通过在垂直平面中使用合适的曲线坐标来执行此类计算，从而导致完全集成的方法。这意味着上游水库中，溢洪道上，静水盆地中和下游河段中的水流全部通过一次模拟处理。与通常在经典浅水方程中假定的均匀分布相比，速度分布得到了概括。压力分布根据底部曲率而改变，因此不是纯粹的静水压力。代表性的测试案例，以及扩展模型在比利时大型水工结构设计中的应用，均带来令人满意的验证结果

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