Le premier outil complet de modélisation du cycle de l’eau ...hydra-software.net › docs ›...
Transcript of Le premier outil complet de modélisation du cycle de l’eau ...hydra-software.net › docs ›...
Le premier outil complet de modélisation du
cycle de l’eau, intégré dans un SIG open source
Introduction Olivier VENTO Resp. agence de Vitrolles
Frédéric MAUREL Directeur Général
Un moteur de calcul innovant et performant Thierry LEPELLETIER Directeur scientifique 15 mn
10 mn
Freemium, services, communauté 10 mn
Frédéric MAUREL Directeur Général
10 mn
Fin de la présentation Cocktail
Exemples d’applications Camille DURAN Responsable produit
| Anne BLONDEL Ingénieure utilisatrice
15 mn
Le choix du SIG et de l’open source Simon OLIVE Développeur
5 mn
10 mn
10 mn
Des concepts au service de l’ingénieur Camille DURAN Responsable produit 10 mn
20 mn
5 mn
INTRODUCTION
35 ans de développement, 11 ans de commercialisation
Des références multiples et de toutes tailles
Double identité : développeurs et ingénieurs-utilisateurs
UN CONTEXTE, UNE AMBITION
QUI SOMMES-NOUS ?
Un outil de modélisation adapté à la complexité et
l’interaction des systèmes hydrauliques
Submersion marine,
Débordement de cours d’eau,
Débordement des réseaux d’assainissement pluvial.
UN CONTEXTE, UNE AMBITION
QU’EST-CE QU’HYDRA ?
Evolution des enjeux/des attentes
Evolution de la gouvernance
Evolutions technologiques
UN CONTEXTE, UNE AMBITION
UN ENVIRONNEMENT EN MOUVEMENT
Une analyse des outils existants
Une nouvelle stratégie de développement
Outil complet : 1D-2D / ondes de rupture /
sédimento / ruissellement milieu urbain
Environnement SIG open-source (Q-GIS)
Plateforme ouverte à d’autres développeurs
Tarifs accessibles
UN CONTEXTE, UNE AMBITION
STRATÉGIE DE DÉVELOPPEMENT
ERGONOMIE ET CONCEPTS
Interface utilisateur : un plugin de QGIS
Ergonomie et concepts
LES GRANDS PRINCIPES
Interface utilisateur : un plugin de QGIS
Ergonomie et concepts
LES GRANDS PRINCIPES
HYDROLOGIE ET
RUISSELLEMENT SYSTÈMES
FLUVIAUX
RÉSEAUX
D’ASSAINISSEMENT
QUALITÉ TRANSPORT
SOLIDE
COUPLAGE
RIVIÈRES -
ASSAINISSEMENT
ETUDES
GENERALES
CONCEPTION
OUVRAGES
EXPERTISE
OUTILS D’AIDE
A LA GESTION
Ergonomie et concepts
MODÉLISEZ L’ENSEMBLE DES PROCESSUS
DU CYCLE DE L’EAU
Ergonomie et concepts
DES CONCEPTS INNOVANTS
Ergonomie et concepts
LES GRANDS PRINCIPES
Appréhender la réalité des phénomènes hydrauliques en jeu
dès la construction
Ajuster la taille et le niveau de détail des modèles aux besoins
Interpréter et exploiter facilement les résultats
Utiliser des fonctions avancées
Ergonomie et concepts
DES CONCEPTS INNOVANTS
Vidéo
Ergonomie et concepts
DES FONCTIONNALITÉS AVANCÉES
Multi-modèles
Les configurations
La régulation
Transport et qualité
Séries chronologiques, démarrage à chaud
EXEMPLES D’APPLICATIONS
Exemples d’applications
ANGKOR
Des applications multiples
Angkor
Exemples d’applications
ANGKOR
APSARA 0 1 2 3 4 5 km
Exemples d’applications
CARTOGRAPHIE DE L’ALÉA
INONDATION DES AYGALADES
(13)
DDTM13 0 0.5 1 1.5 2 2.5 km
Exemples d’applications
CARTOGRAPHIE DE L’ALÉA
INONDATION DES AYGALADES
(13)
DDTM13 0 50 100 150 200 250 m
Exemples d’applications
SCHÉMA DIRECTEUR PLUVIAL DE
MARSEILLE PROVENCE MÉTROPOLE
0 1 2 3 4 5 km
Exemples d’applications
SCHÉMA DIRECTEUR PLUVIAL DE
MARSEILLE PROVENCE MÉTROPOLE
0 200 500 m
Exemples d’applications
SDA Orléans
0 1 2.5 km
Exemples d’applications
SDEP Orléans
0 1 2.5 km
Exemples d’applications
SDA Orléans
Exemples d’applications
SDA Orléans
Exemples d’applications
MAGES ET SDA SIAAP
0 1 2 3 4 5 km
Exemples d’applications
MAGES ET SDA SIAAP
Des applications multiples
DÉCANTATION PRIMAIRE DE L’USINE SEINE AVAL
SIAAP 0 200 500 m
Exemples d’applications
DÉCANTATION PRIMAIRE DE L’USINE SEINE AVAL
SIAAP
01/06/2011 30/09/2011
Concentration coliformes fécaux (Npp/100 ml)
Exemples d’applications
QUALITE DES EAUX
BAIGNABILITE DE LA SEINE
LE CHOIX DU SIG ET
DE L’OPEN SOURCE
Communication avec
un serveur PostgreSQL
Intégration dans le SIG de QGIS
Stockage dans des
base de données
géographiques relationnelles
Pilotage des calculs via une interface
dédiée
Exploitation des résultats
Le choix du SIG et de l’open source
ARCHITECTURE
Le choix du SIG et de l’open source
Interface utilisateur : QGIS
QGIS Application Open Source active :
Progression permanente, large communauté
Intégration de l’application dans un écosystème de plugins SIG
Outils de base pour affichage, traitement et édition de données géographiques
Connection à PostgreSQL/PostGIS native
Le choix du SIG et de l’open source
Stockage des données : PostgreSQL
PostgreSQL Extension Spatiale PostGIS dédiée
Système de bases de données relationnelles qui garanti l’intégrité des
données des projet Structuration des données, formats ouverts
Cohérence de l’application avec les standards SQL géographiques
Interactions avec autres bases
Offre la possibilité de mutualiser les projets via un serveur centralisé
Le choix du SIG et de l’open source
L’univers de l’open-source
Utilisation de modules open source externes GMSH Outil de génération de maillages
GDAL Exploitation de fichiers RASTER
Perspectives de développement Visualisation 3D Partage de modèles et/ou de résultats via visualisateurs web Interfaçage avec bases de données exploitants
UN MOTEUR DE CALCUL
INNOVANT ET PERFORMANT
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
EQUATIONS DISCRÉTISÉES EN VOLUMES FINIS
𝑑𝑈𝑖𝑑𝑡= 𝐹𝑖𝑗𝑗
Fij Uj
Ui Uj
Ui
Liaison
Termes
volumiqu
es
Containeu
r
Termes
de flux
Les inconnues sont exprimées au centroïde de chaque
container
Traitement homogène pour tous les domaines
Formulation ouverte
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
TRAITEMENT INÉDIT DE BARRÉ DE ST VENANT
Les termes de pression et de gravité sont combinés de façon à
produire un flux ne dépendant que d’une différence de cotes
d’eau entre deux mailles adjacentes
hi
Mesh iMesh j
hj
zizj
Les équations de chocs découlent de cette approximation :
ressauts hydrauliques, intumescences, ondes de rupture de
barrage
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
CHOIX D’UN ALGORITHME IMPLICITE
Système matriciel global résolu à chaque pas
Résolution à l’aide du solver Pardiso
Temps de résolution variant linéairement avec le nbre de
nœuds.
Algorithme inconditionnellement stable
Grande robustesse de l’algorithme
Calculs rapides, pas de temps adaptatif
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
LES SINGULARITÉS HYDRAULIQUES
Ui
L’expression pour le débit d’échange « q » dépend de la
nature de la singularité
Vaste choix de singularités permettant de décrire au mieux la
complexité des écoulements et de leurs interactions
Optimisation de la taille du maillage
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
EXEMPLE : VANNE-SEUIL DÉVERSANT
h1
h2
p1
p2
zf1
zf2
zs
zv
hd
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
SIMPLIFICATIONS POSSIBLES DE LA FORMULATION
Les termes convectifs des équations de St Venant peuvent être négligés pour certaines applications
Ces simplifications peuvent ne porter que sur une partie
du domaine modélisé
Gains sur les temps de calculs
L’utilisateur optimise les calculs selon l’objectif de la modélisation
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
QUALITÉ, TRANSPORT HYDRO-SÉDIMENTAIRE
Équations de transport résolues dans la même
boucle temporelle que les équations hydrauliques
Même structure de discrétisation
Échelles de temps différentes entre l’hydraulique et
l’évolution des paramètres de transport
-> Géré automatiquement par le code de calcul
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
ÉCOULEMENT SOUS UNE VANNE
80 cm H
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
FRANCHISSEMENT DU BARRAGE DE COULOISY
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
FRANCHISSEMENT DU BARRAGE DE COULOISY
Maillage et carte
bathymétrique 100m
Carte des vitesses et
des hauteurs
calculées
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
FRANCHISSEMENT DU BARRAGE DE COULOISY
Simulation TELEMAC avec le même scénario de paramétrage
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
RUPTURE DE BARRAGE
5 km
Axe barrage
5m
1m
One de choc
One d’expansion
10 m
Maillage
Conditions initiales
Évolution de la ligne d’eau après rupture
DANS UN CANAL RECTANGULAIRE
UN MOTEUR DE CALCUL INNOVANT ET PERFORMANT
RUPTURE DE BARRAGE
h
calculSolution analytique
V
calculSolution analytique
Niveau d’eau (m)
Vitesse (m/s)
Comparaison des niveaux et des vitesses calculés avec
la solution analytique au temps t = + 5mn après la
rupture
FREEMIUM, SERVICES,
COMMUNAUTÉ
Licence STARTER
gratuite
Licence PRO
abonnement
Découvrez hydra et
ses principales
fonctionnalités
Utilisez les modules experts,
débridez les vitesses de calcul et
bénéficiez d’une assistance
utilisateur
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
UN MODELE FREEMIUM
BENEFICES UTILISATEUR
Version payante
Multi-
modèles
Groupage
de scénarios
Assistance
utilisateur Pollutions Transport
solide
Régulation
programmabl
e
Démarrage
à chaud Moteur
débridé
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
LICENCE PRO
4 000 €HT/an pour une licence monoposte
5 000 €HT/an pour une licence flottante réseau
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
TARIFS
LICENCE PRO
Double dégressivité : durée de l’engagement et nombre de licences
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
ASSISTANCE & FORMATION
Assistance
utilisateur Formations
Liberté / Cadre règlementaire
Un code de calcul propriétaire dans un
environnement libre
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
POURQUOI OPEN SOURCE
Communauté d’utilisateurs et de développeurs
Applications métiers au sein d’un écosystème open source
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
COMMUNAUTÉ OPEN SOURCE
Applications métiers au sein d’un écosystème open source
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
COMMUNAUTÉ OPEN SOURCE
FREEMIUM, SERVICES, COMMUNAUTÉ
COMMUNAUTÉ OPEN SOURCE
Téléchargeable sur
www.hydra-software.net
MERCI