Format du fichier SIR (SIC version 4.33)

Ce fichier ASCII est créé par EDISIR ou au moyen d’un éditeur de fichier ASCII quelconque. Il y a certaines rubriques qui sont gérées par SIRENE mais pas entièrement par EDISIR. EDISIR peut les lire et écrire mais pas les saisir aux interfaces. Ces rubriques doivent donc être saisies par un éditeur de fichier ASCII. Il contient les données hydrauliques pour le programme de calcul en régime transitoire SIRENE. C’est directement ce fichier qui sera destiné à SIRENE, il n’y a pas d’équivalent binaire intermédiaire contrairement au calcul en régime permanent (DON équivalent binaire du fichier ASCII FLU).

Ce fichier est destiné aux anciennes versions de SIC 4.33 ou antérieures. Ces fichiers ne peuvent malheureusement pas être importés à partir de SIC versions 5 et ultérieures. Mais si vous avez des anciens projets SIC version 4 vosu avez peut être envie de comprendre ce format pour saisir les données correspondantes dans un projet SIC version 5. C’est pour cette raison que ce format, devenu obsolète est néanmoins décrit.

Aucun ordre spécial n’est suivi pour écrire ce fichier de données. Les différents types de lignes possibles sont décrits ci-dessous, chaque ligne commençant avec un emblème particulier.

Ce fichier contient toutes les informations de nature hydraulique nécessaires pour le calcul en régime transitoire du programme SIRENE. Les données géométriques sont dans des fichiers séparés, les mêmes que pour le régime permanent. Lorsque l’unité n’est pas précisée ce sont les unités SI qui sont utilisées.

Pour les fichiers de la version 4 toutes les lois fonctions du temps sont comprises en relatif, c’est à dire que s’il y a un écart entre la valeur initiale dans la ligne d’eau initiale et la valeur au temps initial de cette loi, alors les valeurs de la loi seront toutes décalées de cet écart pour avoir une continuité entre le régime initial et le transitoire que l’on veut simuler.

Pour les fichiers de la version 5 cette manière de gérer les lois dans le calcul a changé et ce décalage des lois n’est plus fait, les lois étant alors considérées comme en absolu. Cela est vrai pour toutes les lois, sauf les lois des débits latéraux en fonction du temps qui sont toujours décallées de l’écart initial éventuel, s’il existe. Pour la version 5 ce sont les éditeurs de données qui gèrent les recalages automatiques éventuels des lois par rapport aux valeurs initiales.

Titre_etude

TITM, VERFIC, IFLAGX, IFLAGQ
FORMAT (’ !’, A40, 1X, F5.2, 1X, I1, 1X, I1)

TITM titre de l’étude,
VERFIC version du fichier (3.0, 3.1, 4.0, 5.06, etc.),
IFLAGX mode grandes abscisses (0 si non, 1 si oui ie les abscisses en long seront multipliées par 1000),
IFLAGQ mode grands débits (0 si non, 1 si oui ie les débit seront multipliées par 1000)

Biefs et Noeuds

IB, N1, N2, TITB
FORMAT (’N’, 3I3, A40)

IB numéro de bief,
N1 numéro noeud amont du bief IB,
N2 numéro noeud aval du bief IB,
TITB titre du bief

A partir de la version 5 le format est modifié comme suit :
FORMAT (’N’, 3I3, A40, 2I5, 2F10.5)
avec les mêmes données que si dessus et 4 nouvelles données :
IFBPC(I,1), IFBPC(I,2), PCAM(I), PCAV(I)
IFBPC(I,1)=1 si égalite des charges a l’amont, =0 si égalité des cotes,
IFBPC(I,2)=1 si égalite des charges a l’aval, =0 si égalité des cotes,
PCAM(I) perte de charge a l’entrée du bief,
PCAV(I) perte de charge a la sortie du bief

Paramètres du calcul 1

IFLTI, IREP, TREP, IDHA, NEWT, NQUAS, IDISCR
FORMAT (’B’, 1X, I1, 1X, I1, 1X, F10.0, 1X, I1,1X,I1,1X,I3,1X,I1)

IFLTI flag_terme_inertie (1 : avec terme d’inertie classique, 2 : torrentiel local, 0 torrentiel global),
IREP flag_continuation_fichiers_res/rcs (0 : non),
TREP temps_de_reprise (démarrage a chaud) en mn,
IDHA indice de perte de charge automatique aux élargissements (0 : non, 1 : oui), ce flag est transmis à partir de celui indiqué dans le fichier .flu,
NEWT = 0 si point fixe, 1 si Newton, 2 si Point fixe + Newton,
NQUAS = 0 si Newton pur, N si Quasi-Newton : fréquence calcul de la dérivée,
IDISCR indice de discrétisation (0 : classique, 1 : homogène au permanent)

A partir de la version 5 le format est modifié comme suit :

IFLTI, IREP, TREP, IDHA, INISV, NLSV, IDISCR

INISV=0 initialisation classique valeur du pas précédent,
INISV=1 initialisation variation du pas précédent,
NLSV=0 calcul en linéaire,
NLSV>0 calcul en non-linéaire donne la mise à jour de la jacobienne tous les NLSV itérations

Paramètres du calcul 2

IPS, IFR, IRCS, DT, TDEB, TFIN, XX, WW, XLAMB, ITER1, ERZ0, ITER2, EPSI
FORMAT (’C’, I3, 1X, 2(I1, 1X), F10.2, 1X, 2(F10.0, 1X), 2(F4.2, 1X), F8.6, 1X, 2(I4, 1X, F8.6))

IPS pas_de_stockage_resultat (tous les 1 ou n pas de calcul, pour limiter la taille des fichiers .RES),
IFR flag_de_regulation (0 : sans utilisation de fichier .reg de régulation, 1 : avec),
IRCS flag de fichier complet .RCS (0 : sans création de ce fichier, 1 : avec création de ce fichier qui est nécéssaire pour une reprise à chaud ultérieure, ie un calcul en transitoire à partir d’un autre calcul en transitoire),
DT pas_de_temps (en minutes),
TDEB temps_debut du calcul (en minutes),
TFIN temps_fin du calcul (en minutes),
XX limite_superieure du debit_effectif_aux_prises,
WW limite_inferieure du debit_effectif_aux_prises,
XLAMB coefficient lambda de contractance (0<lambda<=1),
ITER1 nombre d’itérations (sections singulières, casiers),
ERZ0 valeur numérique de la précision du système non linéaire,
ITER2 nombre d’itérations (prises),
EPSI erreur max. sur les itérations locales pour les prises

Ligne d’eau initiale (temps_debut)

IB, IS, IQL, Q, Z, QL, SK, SKM
FORMAT (’I’, 3I3, 2F10.5, F10.7, 2F10.5)

IB bief,
IS numero_section_relatif_bief,
IQL indicateur_debit_lateral (0 : sans débit latéral, 1 : avec débit latéral), ce flag provient de ce qui a été rentré dans le fichier .flu, c’est lui qui permettra de repérer les sections sur lesquelles répartir éventuellement les débits latéraux variables au cours du temps (cf rubrique ci-dessous),
Q débit (m3/s),
Z cote (m),
QL debit_lateral (m3/s/m, ie avec un facteur 10-6 par rapport à ce qui a été rentré dans le fichier .flu),
SK strickler_lit_moyen,
SKM Strickler_lit_mineur

Déversoirs ou vannes

IB, IS, KS, (CSG(NSG, I), I=1, 5), IFOL, ISF
FORMAT (’D’ ou ’V’, 3I3, 5F13.6, 2I2)

IB numéro du bief,
IS numero_section_relatif,
KS numero_singularite_relatif,
(CSG(NSG, I), I=1, 5) caractéristiques de la singularité NSG (1 larg._seuil, 2 cote_seuil, 3 ouverture, 4 coef._debit, 5 haut._surverse),
IFOL = équation (0 : Cemagref 88 seuil-vanne pour V ou seuil-orifice pour D, 1 : Cunge 80, 2 : Classique noyée pour V ou dénoyé pour D, 3 : Cemagref 88 seuil-orifice pour V ou seuil-vanne pour D, 4 : MatLab, 5 : Fortran),
ISF = mode de calcul (0 : non-linéaire, 1 : linéaire)

Vannes Gec-Alsthom

IB, IS, KS, (CSG(NSG, I), I=1, 8), IDNS, IFOL, IFOC, IFLO, ISF
FORMAT (’G’, 3I3, 7F13.6, F7.1, I3, 2I2, I3, I2)

IB numéro du bief,
IS numero_section_relatif,
KS numero_singularite_relatif,
(CSG(NSG, I), I=1, 8) caractéristiques de la singularité NSG (1 rayon, 2 cote_seuil, 3 ouverture max, 4 Zamont_max, 5 décrément, 6 cote_axe cadrée par rapport a ZMIN, 7 ouverture réelle, 8 ratio S1/S2 surface libre / surface fente pour bac vannes AVIS, AVIO et Mixtes pour Versions >= 4.17),
IDNS=décallage de la section pour Z2 (utile pour vannes AVIS, AVIO et Mixtes) en nombre de sections de calcul (Versions >= 4.17),
IFOL = équation (0 : Goussard, 1 : Goussard pour position et Cemagref pour débit, 2 : W donné par l’utilisateur et Cemagref pour débit),
IFOC = type (0 : Amil, 1 : Avio Haute Chute, 2 : Avio BC, 3 : Avis HC, 4 : Avis BC),
IFLO = modèle,
ISF = mode de calcul (0 : non-linéaire, 1 : linéaire).

Noms des noeuds, somme débits et cotes aux noeuds

TC(NOMAX), ITN(NOMAX), QAE(NOMAX), ZNO(NOMAX), I
FORMAT (’S’, A6, I3, 2F10.5, 7X, I3)

TC nom_noeud (alphanumérique),
ITN type_noeud = 1 si amont_modele, 2 si noeud_intermédiaire, -2 si aval_modele,
QAE somme_debits = (Somme_Q_partant - Somme_Q_arrivant) au noeud non aval_modele ou débit de fuite au noeud aval_modele,
ZNO somme_cotes,
I numéro du noeud

Prises définies par leurs caractéristiques géométriques

I, KP(I), KVP(I), QPO(I), QPR(I), X1P(I), X2P(I), X3P(I), X4P(I), X5P(I), X6P(I), X7P(I), X8P(I), X9P(I), IFPL(I)
FORMAT (’P’, 3I3, 2F7.3, F6.2, 3F10.5, 3F6.2, F7.3, F6.2, I2)

I noeud (non amont_modele et non_aval_modele)
(KP) cas_prise =
1 Q(t) vanne calcul ouverture W
2 Q(t) déversoir calcul Z_seuil
3 Q(t) déversoir calcul largeur_seuil
4 vanne calcul Q
5 déversoir Z(t) calcul Q
6 apm calcul Q
7 tube calcul Q
8 Q(z) calcul Q
9 déversoir L (t) calcul Q
(KVP) cas_aval_prise =
1 Z_aval_prise constante
2 deversoir_aval_prise
3 Q(z)_aval_prise

les lois Q(z) aux prises sont introduites sous forme analytique :
Q=Q_base*( (Z-Z_seuil)/(Z_base-Z_seuil) )**exposant

(QPO) debit_prise_objectif
(QPR) debit_prise_reel
(X1P) coefficient_debit (KP=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9) ou exposant (KP=8)
(X2P) Z_seuil
(X3P) larg._seuil (KP=1, 2, 3, 4, 5, 6, 9) ou diamètre (KP=1, 4, 7) ou Q_base (KP=8)
(X4P) ouverture (KP=1, 4, 6) ou Z_seuil_mini (KP=2) ou Z_base (KP=8)
(X5P) ouverture_maxi (KP=1, 4 et X5P>0)
ou indique vanne circulaire (KP=1, 4 et X5P=0) ou Z_seuil_maxi (KP=2)
ou largeur_seuil_maxi (KP=3) ou switch (KP=6, 7, 8)
(X6P) coefficient_debit_aval_prise (KVP=2) ou exposant_aval_prise (KVP=3)
(X7P) Z_aval_prise (KVP=1) ou Z_seuil_aval_prise (KVP=2, 3)
(X8P) largeur_seuil_aval_prise (KVP=2) ou Q_base_aval_prise (KVP=3)
(X9P) Z_base_aval_prise (KVP=3)
IFPL = équation (0 : Cemagref ou 1 : Cunge)

Lois Q(z) au noeud aval de modèle

I, Z, Q
FORMAT (’A’, I3, 6X, 2F10.3)

I noeud_aval,
Z cote_aval (m),
Q debit_aval (m3/s)

Paramètres display (affichage)

CODEM, BRANM, NAMEM, NBM, NSM, XLONG, ZREF
FORMAT (’Y’, A1, A8, A6, 2I3, F8.0, F8.2)

CODEM code,
BRANM nom_branche,
NOEUDM nom_noeud,
NBM bief,
NSM num._relatif_section,
XLONG abscisse,
ZREF cote_refer

Variations ouverture des vannes

IB, IS, KS, IO, T, X, K, L, ITYPOUV
FORMAT (’U’, 4I3, 2F10.3,3I3)

IB bief,
IS num._section_relatif,
KS num._singular._relatif,
IO type d’ouvrage : 1 (Déversoir), 2 (Vanne rectangulaire) et 3 (Vanne Gec-Alsthom) à partir de la version 4.07 incluse (avant la version 4.07 on ne gérait que les vannes en ouvrage mobile)
T temps (mn),
X ouverture,
K numéro de la loi,
L numéro du point de la loi,
ITYPOUV (0 : échelon, 1 : rampe)

Hydrogramme ou loi a la prise au noeud non aval de modèle

CH1, J, T, X, I, L, IOD, NOE, ITYPOFF
FORMAT (’H’, A1, 2X, I3, 3X, 2F10.3, 5I3)

CH1 caractere_loi_prise : ’Q’ débit_prise, ’W’ ouverture_prise, ’S’ switch_prise, ’L’ largeur_seuil_prise, ’Z’ Z_seuil_prise,
J noeud_non_aval,
T temps (mn),
X valeur_loi,
I numéro de la loi,
L numéro du point de la loi,
IOD(I) type de prise,
NOE(I,3) mode de calcul à la prise,
ITYPOFF (0 : échelon, 1 : rampe)

Débits objectifs

J, T, Q, I, L
FORMAT (’O’, I3, 6X, 2F10.3, 2I3)

J noeud,
T temps (mn),
Q debit_objectif,
I numéro de la loi,
L numéro du point de la loi

Casier (loi S(z) au noeud)

I, Z, S, X
FORMAT (’K’, I3, 6X, 3F10.3)

I noeud,
Z cote,
S surface (ha),
X vitesse_evaporation (cm/jour)

Hydrogramme latéral (géré par Sirene mais pas par Edisir)

Cette rubrique permet de faire évoluer le terme d’infiltration - évaporation (si le terme est négatif) ou d’apport (si le terme est positif) en fonction du temps. En régime permanent, ce terme était une constante éventuellement différente pour chaque section de calcul. La valeur entrée pour le régime permanent était exprimée en l/s/km. En régime transitoire, ce terme peut être défini comme une fonction du temps. La valeur entrée est un débit total (en m3/s) pour le bief considéré. Ce débit sera réparti sur les zones à l’intérieur du bief pour lesquelles il existe un débit latéral, au prorata de leurs longueurs. A priori, par défaut, ces zones correspondent à celles ainsi définies en régime permanent. Mais il est possible de les modifier en mettant des 0 ou des 1 dans la colonne correspondante des lignes "I" du fichier .SIR. Le débit n’est pas modulé proportionnellement aux débits latéraux initiaux. Il sera réparti de manière homogène sur toutes les zones ayant un débit latéral. On fait donc l’hypothèse que dans le bief il y a des zones avec et des zones sans débit latéral, et que, dans les zones où il y a un débit latéral, le taux d’apports latéraux ou de pertes latérales est identique sur toutes ces zones (en débit/unité de longueur). Si ce n’est pas le cas il faut découper ce bief en plusieurs biefs.

Si le débit latéral total initial indiqué dans cet hydrogramme latéral pour ce bief n’est pas égal au débit latéral total initial provenant du calcul en régime permanent, l’hydrogramme sera translatté pour assurer la continuité au démarrage entre le régime permanent et le régime transitoire. Cela est vrai pour les versions 4 de SIC mais également pour les version 5.

Par contre, il n’est pas possible, pour l’instant, de rentrer un terme d’infiltration - évaporation comme une fonction du tirant d’eau. Cela peut éventuellement être modélisé de manière approchée par une succession de prises en mode calcul de débit. Cette limitation nous semble peut contraignante dans la mesure où une estimation du terme d’infiltration - évaporation est très délicate avec un facteur d’incertitude très important et il est illusoire de considérer d’une loi q=f(z) donnera un modèle plus réaliste.

Cette rubrique "hydrogramme latéral fonction du temps" sera prochainement gérée entièrement par Edisir (saisie aux interfaces graphiques) dans une version ultérieure. Edisir permet déjà de le lire et de l’écrire sur fichier, mais pas de le garnir par les interfaces (depuis la version 3.8). Sirene le gère parfaitement au niveau des calculs.

IB, K, T, Q
FORMAT (’L’, 2I3, 3X, 2F10.3)

IB numéro de bief,
K flag échelon (0) ou rampe (1)
T temps (mn),
Q debit_lateral (m3/s)

Limnigramme au noeud aval de modèle (géré par Sirene mais pas par Edisir)

Cette rubrique permet de remplacer la loi Q(z) rentrée pour le calcul en régime permanenent par une loi z(t) permettant par exemple de représenter l’influence aval d’une marée.

Prochainement géré par Edisir dans une version ultérieure. Edisir permet déjà de le lire et de l’écrire sur fichier, mais pas de le garnir par les interfaces.

Les valeurs de z sont traitées en relatif par rapport à la première valeur. Par exemple, si vous voulez augmenter la cote z de 1m à l’instant 2h=120mn, il suffit de rentrer :

Z 2 0 0.000 0.000
Z 2 0 120.000 1.000

Attention : si vous rentrez une loi z(t) il faut penser à enlever la loi Q(z) car sinon elle sera conservée car elle est prioritaire par rapport à la z(t). Une loi Q(z) est également prioritaire par rapport à un casier qui fermerait le canal. Si ce casier est rentré à partir des interfaces, alors la Q(z) sera correctement supprimée du fichier .SIR. Par contre, si ce casier est rentré à la main directement dans le fichier .SIR il faut alors penser à supprimer la Q(z) pour qu’elle ne soit plus utilisée.

Le calcul avec une z(t) est beaucoup plus rapide qu’avec une Q(z) car il n’y a pas d’itérations non-linéaires pour le calcul au noeud aval. Par contre, cette condition aval z(t) est parfois considérée comme "dure" hydrauliquement et peut générer des oscillations sur les débits dans cette zone, par exemple dans le cas où un hydrogramme amont arrive sur un noeud aval avec une z(t) constante. Cette condition aval z(t) n’est en effet pas très physique car la "pincette à surface" n’existe pas. La marée est physique mais n’est pas une simple imposition d’une cote, mais un procédé qui relie également les débits et les cotes via des processus physiques complexes. Dans le cas d’une z(t) aval de type sinuzoïdale mimant une marée il n’y a pas, a priori, d’oscillation parasite.

Même si cela est possible au niveau du fichier .SIR, il n’est pas conseillé d’avoir à la fois un casier et une z(t) pour un même noeud aval. Dans ce cas on imposerait le débit ainsi que la cote ce qui pose des problèmes numériques. Dans une version ultérieure ce mode sera explicitement interdit et dans ce cas c’est la z(t) qui sera effective et le casier inopérant.

I, K, T, Z

FORMAT (’Z’, 2I3, 3X, 2F10.3)

I numéro du noeud_aval,
K flag échelon (0) ou rampe (1) [option depuis la version 3.7]
T temps (mn),
Z cote_aval