Добірка наукової літератури з теми "Calcul par réservoir"

Massé, dans ses deux volumes (1946), discute le problème de la gestion optimale des lâchures dans le cas d'un seul réservoir quand le bénéfice est dérivé de la production d'énergie hydroélectrique. Massé obtint ses résultats à la fois par un raisonnement économique et par une généralisation du Calcul des Variations. Sa méthode lui permit de fournir la preuve rigoureuse de la méthode graphique de Varlet (1923), dite du "fil tendu". Dans cet article on généralise la procédure de Massé au cas où (1) le bénéfice est réalisé bien en aval du point de lâchure, et (2) il y a plusieurs "point-cibles" (points où un certain objectif doit être assuré). Massé avait trouvé que la gestion optimale est celle qui maintient la valeur marginale du bénéfice constante dans le temps, pourvu que la gestion soit en régime libre, c' est à dire tant que le réservoir ne fonctionne ni à plein ni à vide. Par contre si le réservoir fonctionne par exemple à plein, Massé montra que la stratégie qui consiste à garder le réservoir plein ne peut être optimale que si la valeur marginale du bénéfice croît constamment avec le temps durant la période où le réservoir reste plein. On montre de manière rigoureuse dans le cas général que pour une gestion optimale ce qui doit rester constant c' est la valeur marginale future du bénéfice. Dans un article ultérieur on fournira la généralisation pour plusieurs réservoirs.

Un modèle de génération stochastique de pluies est couplé ˆ un modèle de calcul de l'index de leurs érosivités, dérivé de l'Equation Universelle de l'Erosion des Sols (USLE). Le premier fonctionne au pas de temps de 30mn, il est calé sur une série pluviographique de 15 ans de la Tunisie centrale. Le second modèle fonctionne par calcul automatique des cumuls et moyennes de l'érosivité des pluies générées. En mode opérationnel, ces deux modèles sont exploités pour simuler les aléas de l'envasement annuel des réservoirs collinaires de la zone aride et semi-aride de la Tunisie : le bassin versant est considéré comme une "boite noire" où l'agressivité climatique est la principale variable (quelques pluies extrêmes font l'essentiel de l'érosion), les autres facteurs sont considérés constants durant la durée de service du réservoir. Nous observons sur trois bassins versants répartis du nord au sud de la frange comprise entre 500mm et 250mm (de pluie moyenne annuelle), que la distribution annuelle des index d'érosivité des pluies peut être assimilée ˆ la distribution des transports solides. Sur l'un de ces bassins versants (OUED EL HISSIANE : 15,9 ) nous observons également que les valeurs extrêmes de l'érosion sont proportionnelles aux valeurs extrêmes de l'index d'érosivité des pluies. Seulement l'automne et le printemps sont des saisons érosives. Dans le cas de petits bassins versants non-jaugés, comme ceux pour l'aménagement de réservoirs collinaires, le générateur nous permet de constituer des chroniques d'érosivité de pluie. Si on considère que les autres paramètres sont constants, ce modèle nous aide à déterminer les intervalles de confiance de durées de service probables. Une analyse de sensibilité par la modification des paramètres du générateur (nombre d'épisodes, hauteur de pluie, maximum et durée d'averse etc ...) valide la méthodologie. De même une analyse régionale montre les faibles fluctuations des résultats sur l'étendue aride et semi-aride de la Tunisie. Ces deux résultats nous ont conduit à proposer un abaque régional de prédétermination des fluctuations probables des durées de service des réservoirs collinaires, compte tenu de la connaissance préalable de la durée de service moyenne probable. Cette méthode directement opérationnelle peut être utilisée pour l'aménagement, la planification, et la gestion des réservoirs collinaires. Elle améliore les études de faisabilité, notamment lorsqu'on la couple aux calculs économiques.

Le masque en béton bitumineux est l'un des organes les plus utilisés pour l'étanchéité des barrages en remblai. Le parement en béton bitumineux est, en particulier dans le cas des installations de stockage par pompage hydroélectriques, sont souvent très exposé à des fluctuations importantes de température, qui sont causées par la radiation solaire, la variation du niveau d'eau dans le réservoir, par le gel dans la saison d'hiver, ainsi que la vitesse et la direction du vent, sans oublier les précipitations. Pour mieux expliquer le phénomène de transfert de chaleur, il est nécessaire de connaître les variations de température dans les différentes couches du masque en béton bitumineux. Ce travail décrit la mesure de la température dans le masque en béton bitumineux (brut et avec protection) du barrage Ghrib (Ain Defla, Algérie) et son évaluation à l'aide d'un modèle numérique du transfert de chaleur dans le parement en béton bitumineux en utilisant le logiciel Fluent. Dans un premier temps une validation du modèle par comparaison avec des mesures expérimentales, dans le cas d'une variation journalière de température ambiante, La comparaison des résultats du calcul du modèle numérique avec les mesures réelles montre une excellente ressemblance. Nous simulons ensuite la pose d'une protection thermique en ajoutons une couche convective en béton poreux. Les résultats de cette simulation montrent que le transfert de chaleur par convection possède le potentiel de développer une différence de température significative entre les parties inférieure et supérieure du masque, et aussi que l'ajout de cette couche permet d'amortir le pic de température et le réduire à 12,31 °C, ceci de 9 h jusqu'à 15 h au moment où la chaleur est très élevée, ce qui est significatif pour notre masque, où les températures atteignant leurs valeurs maximales (49 °C).

Depuis plusieurs années, la Zone Non Saturée d'une parcelle expérimentale au nord de l'Italie (plaine du Pô) a fait l'objet de nombreuses études sur les caractéristiques physiques et géologiques du milieu, ainsi que sur les modalités du mouvement des eaux d'infiltration. Le site a été équipé de 6 tensiomètres à mercure, 6 bougies poreuses pour l'échantillonnage de l'eau et d'un tube d'accès pour la sonde à neutrons. L'application des différentes méthodes d'évaluation a fourni, pour la période d'étude (Septembre 1994-Août 1995), des valeurs de l'infiltration sensiblement différentes. La méthode physique, basée sur le calcul du bilan hydrique annuel, et considérant le sol comme un unique réservoir monocouche, a indiqué que 19% du total des précipitations arrive à s'infiltrer. D'autre part, un modèle de simulation intégrant les caractéristiques hydrodynamiques du sol a permis d'évaluer la recharge à 29% des précipitations annuelles. Le calcul de la répartition de la teneur en eau sur le profil porte sur la description des fluctuations temporelles du plan de flux nul, en relation avec les épisodes pluvieux et l'intensité de l'évaporation. La méthode géochimique du "profil en ions conservés" entre l'eau de pluie et du sol a permis, quant à elle, d'évaluer la lame d'eau infiltrée à environ 12% des précipitations annuelles. La composition isotopique des eaux extraites du sol manifeste un enrichissement global en isotopes lourds (2H et 18O) par rapport aux eaux météoriques, conséquence d'une évaporation intense. L'infiltration semble être de type "piston flow" dispersif. Elle suit, seulement pendant l'hiver, un flux où la composante convective dans la microporosité est prédominante sur la composante diffusive qui a lieu, de préférence, dans la macroporosité.

The Laurentian Great Lakes are a chain of five large water bodies and connecting rivers that constitute the headwaters of the St. Lawrence River. Collectively they form one of the largest reservoirs of surface freshwater on the planet with an aggregate volume of >22,000 km3. Early interpretations of the postglacial lake history implicitly assumed that the Great Lakes always overflowed their outlets. A study of Lake Winnipeg which concluded that lack of water in a dry climate had dried that lake for millennia led to re-evaluation of the Great Lakes water-level history. Using the empirical information of glacioisostatic rebound derived from 14C-dated and uptilted Great Lake paleo-shorelines, a method of computation was developed to test the paradigm of continuous lake overflow. The method evaluated site and outlet uplift independently, and lowlevel indicators such as submerged tree stumps rooted beneath the present Great Lakes were found to be lower than the lowestpossible corresponding basin outlet. Results confirmed the low-level, closed-basin hydrological status of the early Great Lakes. This status is consistent with paleoclimatic inferences of aridity during the early Holocene before establishment of the present patterns of atmospheric circulation which now bring adequate precipitation to maintain the overflowing lakes. In a sense, the early to middle Holocene phase of dry climate and low water levels is a natural experiment to illustrate the sensitivity of the Great Lakes to climate change in this era of global warming, should their climate shift to one much drier than present, or future major diversions of their waters be permitted.RÉSUMÉLes Grands Lacs Laurentiens sont une chaine de cinq grandes étendues d’eau connectées par des rivières, constituant la source du Fleuve St-Laurent. Collectivement, ils forment un des plus grands réservoirs d’eau douce de surface de la planète avec un volume total de plus de >22,000 km3. Les premièresinterprétations de l’histoire postglaciaire des lacs supposaient implicitement que les Grands Lacs débordaient à leurs exutoires. Une étude du Lac Winnipeg, qui concluait qu’un déficit en eau durant un épisode de climat aride avait desséché le lac pendant des millénaires dans le passé, a mené à la réévaluation de l’histoire du niveau de l’eau des Grands Lacs. En utilisant des données empiriques du relèvement glacio-isostatique, dérivées de littoral anciens surélevés datés au 14C, une méthode de calcul a été développée pour tester le paradigme d’unedécharge lacustre continue. La méthode a évalué le soulèvement des sites et des exutoires indépendamment, et il a été constaté que les indicateurs de bas niveau tels que des troncs d’arbres submergés, enracinés en dessous des Grands Lacs actuels, étaient en fait sous le niveau de l’exutoire correspondant le plus bas. Les résultats confirment le bas niveau et le statut de basin hydrologique fermé des Grand Lacs dans le passé. Ce statut est cohérent avec des évidences paléoclimatiques d’aridité au début de l’Holocène, avant l’établissement des modes de circulation atmosphérique actuels qui apportent des quantités de précipitation adéquates au maintien des décharges lacustres. Dans un sens, la période climatique aride du début et du milieu de l’Holocène, et les bas niveaux d’eau constituent une expérience naturelle qui illustre la sensibilité des Grands Lacs aux changements climatiques, pertinent dans le contexte actuel de réchauffement global, surtout s’il s’avérait que leur climat devienne plus aride que présentement, ou que des diversions majeures des eaux soient permises.

L'optimisation intervient dans de nombreuses applications IFPEN, notamment dans l'estimation de paramètres de modèles numériques à partir de données en géosciences ou en calibration des moteurs. Dans ces applications, on cherche à minimiser une fonction complexe, coûteuse à estimer, et dont les dérivées ne sont pas toujours disponibles. A ces difficultés s'ajoutent la prise en compte de contraintes non linéaires et parfois l'aspect multi-objectifs. Au cours de cette thèse, nous avons développé la méthode SQA (Sequential Quadradic Approximation), une extension de la méthode d'optimisation sans dérivées de M.J.D. Powell pour la prise en compte de contraintes à dérivées connues ou non. Cette méthode est basée sur la résolution de problèmes d'optimisation simplifiés basés sur des modèles quadratiques interpolant la fonction et les contraintes sans dérivées, construits à partir d'un nombre limité d'évaluations de celles-ci. Si la résolution de ce sous-problème ne permet pas une progression pour l'optimisation originale, de nouvelles simulations sont réalisées pour tenter d'améliorer les modèles. Les résultats de SQA sur différents benchmarks montrent son efficacité pour l'optimisation sans dérivées sous contraintes. Enfin, SQA a été appliqué avec succès à deux applications industrielles en ingénierie de réservoir et en calibration des moteurs. Une autre problématique majeure en optimisation étudiée dans cette thèse est la minimisation multi-objectifs sous contraintes. La méthode évolutionnaire Multi-Objective Covariance Matrix Adaptation, adaptée à la prise en compte des contraintes, s'est révélée très performante dans l'obtention de compromis pour la calibration des moteurs.

Dans la mythologie grecque, une chimère est une créature fantastique dont certaines parties du corps appartiennent à des animaux différents.Par analogie à cette mythologie, en physique et plus particulièrement dans l'étude des systèmes complexes discrets spatialement étendus, ces états chimères correspondent à la coexistence de deux comportements dynamiques spatio-temporels opposés.La coexistence de deux domaines l'un cohérent et l'autre incohérent dans une chaîne d'oscillateurs non-linéaires couplés en est l'exemple historique, à l'image des différentes parties du corps d'une chimère.Ces auto-organisations spatio-temporelles ont été largement étudiées théoriquement et expérimentalement. Cependant, rares sont les études menées pour explorer les liens entre ce type de dynamique et les automates cellulaires.Ces automates, malgré leur simplicité, possèdent des propriétés dynamiques remarquables et, par conséquent, représentent un des socles de la théorie d'information.Pour répondre à cette problématique, nous avons considéré des états chimères obtenus dans une chaîne de résonateurs optiques identiques couplés.Ces structures ont alors fait l'objet d'analyses quantitatives et qualitatives par les mêmes outils que ceux utilisés pour caractériser les automates cellulaires.Cela nous a permis de mettre en évidence une dynamique de type automate cellulaire élémentaire cachée dans l'évolution de nos états chimères.Nous avons alors été en mesure de déduire, un ensemble de propriétés en terme de calculabilité, ouvrant des perspectives vers des potentielles applications pour le traitement de l'information.Par la suite, nous avons utilisé nos états chimères optiques dans le cadre des réseaux de neurones récurrents.Il s'agit d'un nouveau paradigme, qui se distingue par sa grande simplicité, sa rapidité ainsi que son efficacité incontournable dans le traitement de l'information.Cependant, les performances de cette technique d'apprentissage automatique, dépendent notamment du design du réservoir.Nos résultats montrent que l'implémentation de nos états chimères optiques au lieu des réservoirs ‘classiques', peut fournir une alternative architecturale prometteuse permettant d'améliorer davantage la vitesse du traitement d'information
In Greek mythology, a chimera is a fantastic creature whose body parts belong to different animals.By analogy with this mythology, in physics and more particularly in the study of spatially extended discrete complex systems, these chimera states correspond to the coexistence of two opposing spatio-temporal dynamic behaviors.The coexistence of two domains, one coherent and the other incoherent in a chain of coupled non-linear oscillators is the historical example, like the different parts of the body of a chimera.These spatio-temporal self-organizations have been widely studied theoretically and experimentally.However, few studies have been carried out to explore the links between this type of dynamics and cellular automata.These automata, despite their simplicity, have remarkable dynamic properties and, consequently, represent one of the foundations of information theory.To answer this problem, we considered chimera states obtained in a chain of identical coupled optical resonators.These structures were then the subject of quantitative and qualitative analyzes using the same tools as those used to characterize cellular automata.This allowed us to highlight an elementary cellular automaton type dynamic hidden in the evolution of our chimera states.We were then able to deduce a set of properties in terms of computability, opening perspectives towards potential applications for information processing.Subsequently, we used our optical chimera states in the context of recurrent neural networks.This is a new paradigm, which stands out for its great simplicity, speed and essential efficiency in the processing of information.However, the performance of this machine learning technique depends in particular on the design of the reservoir.Our results show that the implementation of our optical chimeric states instead of 'classic' reservoirs can provide a promising architectural alternative to further improve the speed of information processing

Nous proposons dans ce mémoire, une formulation variationnelle symétrique qui couple la méthode variationnelle par équations intégrales et la méthode des éléments finis classique, pour l'analyse dynamique de système couplés fluide-structures. Particulièrement pour le calcul des modes de ballottement de liquides et de modes hydroélastiques de structures contenant des liquides. Les structures peuvent avoir des géométries complexes et peuvent comporter plusieurs domaines fluides avec des baffles et des raidisseurs qui baignent dans le liquide. Cette formulation évite la discrétisation du domaine fluide, ce qui constitue en soit un avantage important par rapport à la Méthode des Elements Finis (particulièrement dans le cas où le domaine occupé par le fluide est étendu et dans le cas où le géométrie du réservoir est complexe). Par rapport à la méthode de collocations, cette formulation évite d'une part le calcul de la "Partie Finie" d'intégrales singulières, ce qui facilite considérablement sa mise en œuvre numérique et conduit d'autre part, après discrétisation par une méthode d'éléments finis de frontière, à un système linéaire symétrique relativement de petite taille, ce qui permet l'utilisation d'algorithmes de résolutions performants. Cette formulation a été mise en œuvre numériquement et a donné lieu à un outil de calcul général couplant la méthode des éléments finis de frontière pour modéliser les fluides qui est développée dans ce mémoire, avec d'une part un code de calcul de structure externe et d'autre part avec un processeur graphique.