1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649
| PROGRAM EXPLIC
C*******************************************************************************
C *
C PROGRAMME PRINCIPAL POUR LA SOLUTION DES ECOULEMENTS NON PERMANENTS *
C DANS LES CANAUX A SECTION TRAPEZOIDALE, RECTANGULAIRE OU TRIANGULAIRE *
C *
C*******************************************************************************
C
C LISTE DES VARIABLES SIMPLES, DES VECTEURS ET DES MATRICES POUR LE PROGRAMME
C PRINCIPAL ET LES SOUS-PROGRAMMES.
C
C TYPE NOM DIMEN. EXPLICATIONS
C ==== ===== ======= =========================================================
C R*4 B = LARGEUR DU FOND DU CANAL
C R*4 BETA = VOIR EQ. 5.24a
C R*4 C0 = CELERITE DES ONDES DE GRAVITE AU TEMPS T = 0
C R*4 DT = PAS DE TEMPS
C R*4 DTMAX = PAS DE TEMPS LIMITE SELON LA COND. DE STAB. DE COURANT
C R*4 DX = PAS D'ESPACE
C CHAR FICH = NOM DU FICHIER DE SORTIE
C R*4 G = ACCELERATION GRAVITATIONNELLE (G = 9.81 m/s2)
C R*4 GAMA = VOIR EQ. 5.24
C R*4 H (2,101) = PROFOND. AUX NOEUDS POUR LES DEUX DERNIERS PAS DE TEMPS
C R*4 HN = PROFONDEUR NORMALE
C I*4 I = COMPTEUR DE NUMERO DES NOEUDS
C I*4 IL = COMPTEUR DE NUMERO DES LIGNES DU TITRE
C R*4 JF = PENTE DU FOND
C I*4 K = COMPTEUR DES BOUCLES
C R*4 LT = LONGUEUR TOTALE DU CANAL
C R*4 M = PENTE DES BERGES DU CANAL
C I*4 MAXDIV = NOMBRE MAX. DE TRONCONS AUTORISES PAR LE PROGRAMME (100)
C R*4 N = COEFFICIENT DE MANNING
C I*4 NDIV = NOMBRE DE TRONCONS
C I*4 NN = NOMBRE DE NOEUDS
C I*4 NNMAX = NOMBRE MAX. DE NOEUDS AUTORISES PAR LE PROGRAMME (100+1)
C I*4 NOST (3) = NUMERO DES NOEUDS AVEC IMPRESSION DES RESULTATS
C I*4 NP = NUMERO DE PAS DE TEMPS AU TEMPS T
C I*4 NPSTEP = FREQUENCE (NOMBRE DE PAS) D'ECRITURE DES RESULTATS
C I*4 NUNIT = NUMERO DE L'UNITE DE SORTIE (POUR LE FICHIER DE SORTIE)
C R*4 P = PERIMETRE MOUILLE
C R*4 Q (2,101) = DEBITS AUX NOEUDS POUR LES DEUX DERNIERS PAS DE TEMPS
C R*4 QE = DEBIT ENTRANT AU TEMPS T
C R*4 Q0 = DEBIT INITIAL (DEBIT D'ECOULEMENT UNIFORME)
C R*4 QMAX = DEBIT DE POINTE DE LA CRUE
C CHAR REP = REPONSE ALPHANUMERIQUE
C R*4 RH = RAYON HYDRAULIQUE
C R*4 S = SURFACE MOUILLEE
C R*4 T = DUREE DES CALCULS
C CHAR TITRE (24) = TITRE A IMPRIMER AU DEBUT DU FICHIER DE SORTIE
C R*4 TMAX = LIMITE DE TEMPS POUR LES CALCULS
C R*4 TP = DUREE DE MONTEE DE L'HYDROGRAMME
C R*4 TPD = DUREE DE DESCENTE DE LA CRUE
C R*4 TTH = DUREE TOTALE DE LA CRUE (= TP + TPD)
C R*4 U (2,101) = VITESSES AUX NOEUDS POUR LES DEUX DERNIERS PAS DE TEMPS
C R*4 U0 = VITESSE INITIALE (VITESSE D'ECOULEMENT UNIFORME)
C
C*******************************************************************************
C
C PARAMETRES
PARAMETER ( NUNIT = 5 )
PARAMETER ( MAXDIV = 100 , NNMAX = MAXDIV+1 )
PARAMETER ( G = 9.81 )
C
C DECLARATION DES VARIABLES
CHARACTER*50 FICH
REAL M , JF , N , LT
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX) , NOST(3)
C
C APPEL AU SOUS-PROGRAMME "LIRE" POUR LIRE LES DONNEES DU PROBLEME ET
C AUTRES PARAMETRES NECESSAIRES POUR LE PROGRAMME
C
CALL LIRE( MAXDIV , NNMAX , G ,
1 B , M , JF , N , HN , LT , Q0 , U0 , C0 ,
2 TP , QMAX , TPD ,
3 NDIV , NN , DX , DT , TMAX ,
4 NOST , NPSTEP , NUNIT , FICH )
C
C APPEL AU SOUS-PROGRAMME "INIT" POUR CALCULER LES CONDITIONS INITIALES
C A TOUS LES NOEUDS AU TEMPS T = 0
C
CALL INIT ( NNMAX , NN , H , U , Q , HN , U0 , Q0 )
C
C APPEL AU SOUS-PROGRAMME "CALCUL" POUR CALCULER L'ECOULEMENT NON PERMANENT
C
CALL CALCUL ( NNMAX , NN , H , U , Q , HN , LT ,
1 B , M , JF , N , Q0 , U0 , C0 , G ,
2 TP , QMAX , TPD , DX , DT , TMAX ,
3 NOST , NPSTEP , NUNIT )
C
C FIN DU PROGRAMME
C
STOP
END
SUBROUTINE LIRE( MAXDIV , NNMAX , G ,
1 B , M , JF , N , HN , LT , Q0 , U0 , C0 ,
2 TP , QMAX , TPD ,
3 NDIV , NN , DX , DT , TMAX ,
4 NOST , NPSTEP , NUNIT , FICH )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR LIRE INTERACTIVEMENT: *
C 1- LES DONNEES DU PROBLEME A RESOUDRE, *
C 2- LES PARAMETRES NECESSAIRES POUR LE PROGRAMME *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
CHARACTER*1 REP
CHARACTER*50 FICH
REAL M , JF , N , LT
DIMENSION NOST(3)
C
5 FORMAT(A)
OPEN( UNIT = 7 , FILE = 'DIALOG.DAT' , STATUS = 'NEW')
C
C AFFICHER LE TITRE DU PROGRAMME
C
WRITE(*,*)
WRITE(7,*)
WRITE(*,*)
WRITE(7,*)
WRITE(*,10)
WRITE(7,10)
10 FORMAT(//' PROGRAMME DE CALCUL POUR ECOULEMENTS NON PERMANENTS'
1 //' SYSTEME D''UNITE : METRIQUE'//)
C
C LECTURE DES DONNEES CONCERNANT LE CANAL
C
WRITE(*,20)
WRITE(7,20)
20 FORMAT(' LECTURE DES DONNEES CONCERNANT LE CANAL :'/
1 ' LE CANAL PEUT AVOIR UNE SECTION TRAPEZOIDALE, RECTANGULA'
2,'IRE (m = 0) OU'/
3' TRIANGULAIRE (B = 0).'//)
30 WRITE(*,40)
WRITE(7,40)
40 FORMAT(' LARGEUR DU FOND DU CANAL ? B (m) = ',$)
READ(*,*,ERR=30)B
50 WRITE(*,60)
WRITE(7,60)
60 FORMAT(' PENTE DES BERGES ? m (-) = ',$)
READ(*,*,ERR=50)M
70 WRITE(*,80)
WRITE(7,80)
80 FORMAT(' PENTE DU FOND DU CANAL ? Jf (-) = ',$)
READ(*,*,ERR=70)JF
90 WRITE(*,100)
WRITE(7,100)
100 FORMAT(' COEFFICIENT DE MANNING ? n (m^-1/3 s) = ',$)
READ(*,*,ERR=90)N
110 WRITE(*,120)
WRITE(7,120)
120 FORMAT(' PROFONDEUR POUR ECOULEMENT UNIFORME ? hn (m) = ',$)
READ(*,*,ERR=110)HN
130 WRITE(*,140)
WRITE(7,140)
140 FORMAT(' LONGUEUR TOTALE DU CANAL ? LT (m) = ',$)
READ(*,*,ERR=130)LT
C
C CALCUL DU DEBIT D'ECOULEMENT UNIFORME
C
S = HN * (B + M * HN)
P = B + 2 * HN * SQRT(1 + M**2)
RH = S / P
U0 = RH**(2./3.) * SQRT(JF) / N
Q0 = U0 * S
WRITE(*,150) Q0
WRITE(7,150) Q0
150 FORMAT(//' EN UTILISANT LA FORMULE DE MANNING (EQ. 3.16 OU 3.33)'/
1 ' LE DEBIT D''ECOULEMENT UNIFORME EST DONC, Qo (m3/s) = ',
2 F8.3)
C
C LECTURE DES DONNEES CONCERNANT LES CONDITIONS AUX LIMITES
C
WRITE(*,200)
WRITE(7,200)
200 FORMAT(///' LECTURE DES DONNEES CONCERNANT LES CONDITIONS AUX',
1 ' LIMITES (AMONT) :'/
2 ' ON ADMET UN HYDROGRAMME TRIANGULAIRE',
3 ' DEFINI PAR TROIS PARAMETRES :'/)
210 WRITE(*,220)
WRITE(7,220)
220 FORMAT(' TEMPS DE MONTEE ? t'' (s) = ',$)
READ(*,*,ERR=210)TP
230 WRITE(*,240)
WRITE(7,240)
240 FORMAT(' DEBIT DE POINTE ? QMAX (m3/s) = ',$)
READ(*,*,ERR=230)QMAX
250 WRITE(*,260)
WRITE(7,260)
260 FORMAT(' TEMPS DE DESCENTE ? t'''' (s) = ',$)
READ(*,*,ERR=250)TPD
TTH = TP + TPD
WRITE(*,270) TTH
WRITE(7,270) TTH
270 FORMAT(' ATTENTION ! ...'/' POUR t > (t'' + t'''') = ',F10.3,
1 ' (s), ON ADMET QUE Q = Qo'///)
C
C LECTURE DES PAS D'ESPACE ET DE TEMPS
C
NDIV = MAXDIV
NN = NNMAX
DX = LT / MAXDIV
300 WRITE(*,310) LT , MAXDIV , DX
WRITE(7,310) LT , MAXDIV , DX
310 FORMAT(/' LECTURE DES DONNEES CONCERNANT LE PAS D''ESPACE, DX :'/
1 ' LA LONGUEUR DU CANAL EST ',
2 ' LT (m) = ',F7.2/
3 ' NOMBRE MAXIMAL DE TRONCONS AUTORISE PAR LE PROGRAMME, ',
4 ' MAXDIV = ',I3/
5 ' LA VALEUR MINIMALE DE DX EST DONC, ',
6 ' LT / MAXDIV = ',F7.2, '(m)'//
7 ' (Note importante! Si vous voulez avoir davantage de',
8 ' troncons, modifiez'/' la valeur du parametre MAXDIV',
9 ' dans le programme principal)'
A //' ETES-VOUS D''ACCORD AVEC CETTE VALEUR ? REPONDRE',
B ' O/CR OU N = ',$)
READ(*,5)REP
IF(REP.EQ.'N'.OR.REP.EQ.'n')THEN
320 WRITE(*,330)
WRITE(7,330)
330 FORMAT(' QUEL EST LE NOMBRE DE TRONCONS, NDIV ? = '$)
READ(*,*,ERR=320)NDIV
IF(NDIV.LE.0.OR.NDIV.GT.MAXDIV) GO TO 300
DX = LT / NDIV
NN = NDIV + 1
WRITE(*,340) DX , NN
WRITE(7,340) DX , NN
340 FORMAT(/' LA VALEUR DE DX EST DONC, LT',
1 ' / NDIV = ',F7.2, '(m)'/
2 ' LE NOMBRE DE NOEUDS EST, NN =',
3 ' NDIV + 1 = ',I3)
ENDIF
C
C0 = SQRT(G * (HN*(B+M*HN)) / (B+2*M*HN))
DTMAX = DX / (U0 + C0)
DT = DTMAX
400 WRITE(*,410) Q0 , U0 , C0 , DTMAX
WRITE(7,410) Q0 , U0 , C0 , DTMAX
410 FORMAT(//' LECTURE DES DONNEES CONCERNANT LE PAS DE TEMPS, DT :'//
1 ' LE DEBIT D''ECOULEMENT UNIFORME EST, Qo',
2 ' (m3/s) = ',F8.3/
3 ' LA VITESSE MOYENNE DE L''ECOULEMENT EST, Uo (m/s) = Q',
4 ' / S = ',F8.3/
5 ' LA CELERITE DES ONDES DE GRAVITE EST, Co (m/s) =',
6 ' (g*hn)^0.5 = ',F8.3//
7 ' LA CONDITION DE STABILITE DE COURANT EXIGE QUE DT < (DX',
8 ' / (ABS(Uo) + Co)'/
9 ' LA VALEUR MAXIMALE DE DT EST DONC: DTMAX= DX / (ABS(Uo)',
A ' + Co) : ',F8.3,' s'//)
420 WRITE(*,430)
WRITE(7,430)
430 FORMAT(' QUELLE EST LA VALEUR DE DT (s) ? = '$)
READ(*,*,ERR=420)DT
IF(DT.LE.0.0.OR.DT.GT.DTMAX) GO TO 400
C
C QUAND FAUT-IL TERMINER LES CALCULS ?
440 WRITE(*,450)
WRITE(7,450)
450 FORMAT(//' DONNER LA DUREE DES CALCULS, TMAX (s) ? = ',$)
READ(*,*,ERR=440)TMAX
IF(TMAX.LT.DT) GO TO 440
C
C COMMENT IMPRIMER LES RESULTATS ?
500 WRITE(*,510)NN
WRITE(7,510)NN
510 FORMAT(//' VOUS AVEZ ',I3,' STATIONS LE LONG DU CANAL;'/
1 ' OU VOULEZ-VOUS IMPRIMER LES RESULTATS ?'/
2 ' ECRIRE LES NUMEROS DE 3 STATIONS EN FORMAT LIBRE = ',$)
READ(*,*,ERR=500) ( NOST(K) , K= 1,3)
DO 520 K=1,3
IF(NOST(K).LT.1 .OR. NOST(K).GT.NN)GO TO 500
520 CONTINUE
C
C FREQUENCE D'ECRITURE DES RESULTATS
550 WRITE(*,560)
WRITE(7,560)
560 FORMAT(//' A QUELLE FREQUENCE DE PAS VOULEZ-VOUS ECRIRE LES',
1 ' RESULTATS ? = ',$)
READ(*,*,ERR=550)NPSTEP
IF(NPSTEP.LT.1 .OR. NPSTEP.GT.(TMAX/DT))GO TO 550
C
C FICHIER DE SORTIE
600 WRITE(*,610)
WRITE(7,610)
610 FORMAT(//' NOM DU FICHIER DE SORTIE ? = ',$)
READ(*,5) FICH
OPEN( UNIT = NUNIT , FILE = FICH , STATUS = 'NEW' , ERR = 600 )
C
RETURN
END
SUBROUTINE INIT ( NNMAX , NN , H , U , Q , HN , U0 , Q0 )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR L'ATTRIBUTION DES CONDITIONS INITIALES (T=0) AUX NOEUDS. *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX)
C
DO 10 I = 1,NN
H(1,I) = HN
U(1,I) = U0
Q(1,I) = Q0
10 CONTINUE
C
RETURN
END
SUBROUTINE CALCUL ( NNMAX , NN , H , U , Q , HN , LT ,
1 B , M , JF , N , Q0 , U0 , C0 , G ,
2 TP , QMAX , TPD , DX , DT , TMAX ,
3 NOST , NPSTEP , NUNIT )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR CALCULER (PAR PAS DE TEMPS) LA PROFONDEUR, LA VITESSSE *
C ET LE DEBIT A TOUS LES NOEUDS POUR UN ECOULEMENT NON PERMANENT SELON LA *
C METHODE EXPLICITE (VOIR CHAP. 5.2.3). *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
REAL M , N , JF
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX) , NOST(3)
C
C INITIALISER LE TEMPS
T = 0
C
C ECRIRE LE TITRE DE LA SORTIE
CALL TITRES ( B , N , M , HN , JF , LT , Q0 , U0 , C0 ,
1 TP , QMAX , TPD , NDIV , DX , NN , DT ,
2 TMAX , NPSTEP , NOST , NUNIT )
C
C IMPRIMER LES RESULTATS AU TEMPS T
100 CALL ECRIT ( NNMAX , NN , H , U , Q , T , DT ,
1 NOST , NPSTEP , NUNIT )
C
C INCREMENTER LE TEMPS SI LES PAS DE TEMPS NE SONT PAS EPUISES
IF(T+DT.GT.TMAX) GO TO 900
T = T + DT
C
C CALCULER LE DEBIT ENTRANT EN AMONT AU NOUVEAU TEMPS T
CALL QENTRE ( TP , QMAX , TPD , T , Q0 , QE )
C
C CALCULER LE NOEUD EN AMONT DU CANAL AU NOUVEAU TEMPS T
CALL AMONT( NNMAX , NN , H , U , Q ,
1 B , M , QE , DX , DT )
C
C CALCULER LES POINTS INTERMEDIAIRES AU NOUVEAU TEMPS T
CALL INTER( NNMAX , NN , H , U , Q ,
1 B , M , JF , N , G , DX , DT , NUNIT )
C
C CALCULER LE NOEUD EN AVAL DU CANAL AU NOUVEAU TEMPS T
CALL AVAL( NNMAX , NN , H , U , Q ,
1 B , M , JF , N , DX , DT )
C
C REMPLACER LES VALEURS AU PAS DE TEMPS PRECEDENT PAR DES VALEURS CALCULEES
DO 200 I = 1, NN
H(1,I) = H(2,I)
U(1,I) = U(2,I)
Q(1,I) = Q(2,I)
200 CONTINUE
C
C ALLER INCREMENTER LE TEMPS ET REPETER LES CALCULS
C SI, LE NOMBRE DE PAS DE TEMPS SPECIFIE N'EST PAS EPUISE.
GO TO 100
C
900 WRITE(*,910)
WRITE(NUNIT,910)
910 FORMAT(//' FIN NORMALE DU PROGRAMME')
RETURN
END
SUBROUTINE TITRES ( B , N , M , HN , JF , LT , Q0 , U0 , C0 ,
1 TP , QMAX , TPD , NDIV , DX , NN , DT ,
2 TMAX , NPSTEP , NOST , NUNIT )
C*******************************************************************************
C *
C CE SOUS-PROGRAMME ECRIT LE TITRE ET LES DONNEES DU PROBLEME SUR LE FICHIER *
C DE SORTIE. *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
CHARACTER*131 TITRE(24)
REAL M , JF , N , LT
DIMENSION NOST(3)
C
DATA TITRE(1)/' RESULTAT DES CALCULS D
1''ECOULEMENT NON PERMANENT AVEC LA METHODE EXPLICITE'/
DATA TITRE(2)/' ======================
1==================================================='/
DATA TITRE(3),TITRE(4)/' ',' '/
DATA TITRE(5)/' DONNEES CONCE
1RNANT LE CANAL ET L''ECOULEMENT UNIFORME'/
DATA TITRE(6)/' -------------
1---------------------------------------'/
DATA TITRE(7)/' LARGEUR DU FOND DU CANAL, B (m) =
1 COEFFICIENT DE MANNING, n (m^-1/3 s) = '/
DATA TITRE(8)/' PENTE DES BERGES, m (-) =
1 PROFONDEUR POUR ECOUL. UNIFORME, hn (m) = '/
DATA TITRE(9)/' PENTE DU FOND DU CANAL, Jf (-) =
1 LONGUEUR TOTALE DU CANAL, LT (m) = '/
DATA TITRE(10)/' '/
DATA TITRE(11)/' DEBIT INITIAL, Q0 (M3/S) = XXXX
1.XXX VITESSE INITIALE, U0 (m/s) = '/
DATA TITRE(12)/' CELERITE DES O
1NDES DE GRAVITE C0 (m/s) = '/
DATA TITRE(13)/' '/
DATA TITRE(14)/'
1 TEMPS DE MONTEE, t'' (s) = '/
DATA TITRE(15)/' DEFINITION DE L''HYDROGRAMME TRIANGULAIRE :
1 DEBIT DE POINTE, QMAX (m3/s) = '/
DATA TITRE(16)/'
1 TEMPS DE DESCENTE, t'''' (s) = '/
DATA TITRE(17)/' '/
DATA TITRE(18)/' NOMBRE DE TRONCONS, NDIV = LONGUEUR D
1ES TRONCONS, DX (m) = NOMBRE DE NOEUDS, NN=NDIV+1
2 = '/
DATA TITRE(19)/' PAS DE TEMPS, DT (s) = DUREE DES
1CALCULS, TMAX (s) = FREQUENCE D''ECRITURE (pas)
2 = '/
DATA TITRE(20)/' '/
DATA TITRE(21)/' STATION 1
1 STATION 2 STATION 3'/
DATA TITRE(22)/' TEMPS NOEUD NO = X =
1 NOEUD NO = X = NOEUD NO = X =
2'/
DATA TITRE(23)/' T Q H U
1 Q H U Q H
2 U'/
DATA TITRE(24)/' (s) (m3/s) (m) (m/s)
1 (m3/s) (m) (m/s) (m3/s) (m)
2(m/s)'/
C
WRITE(TITRE(7)(45:51),'(F7.3)')B
WRITE(TITRE(7)(109:114),'(F6.4)')N
WRITE(TITRE(8)(45:51),'(F7.3)')M
WRITE(TITRE(8)(109:114),'(F6.3)')HN
WRITE(TITRE(9)(45:52),'(F8.5)')JF
WRITE(TITRE(9)(109:116),'(F8.3)')LT
WRITE(TITRE(11)(47:54),'(F8.3)')Q0
WRITE(TITRE(11)(101:108),'(F8.3)')U0
WRITE(TITRE(12)(78:85),'(F8.3)')C0
WRITE(TITRE(14)(85:93),'(F9.2)')TP
WRITE(TITRE(15)(85:92),'(F8.3)')QMAX
WRITE(TITRE(16)(85:93),'(F9.2)')TPD
WRITE(TITRE(18)(29:31),'(I3)')NN-1
WRITE(TITRE(18)(73:80),'(F8.3)')DX
WRITE(TITRE(18)(120:122),'(I3)')NN
WRITE(TITRE(19)(29:35),'(F7.3)')DT
WRITE(TITRE(19)(73:83),'(F11.3)')TMAX
WRITE(TITRE(19)(120:124),'(I5)')NPSTEP
C
WRITE(TITRE(22)(31:33),'(I3)')NOST(1)
WRITE(TITRE(22)(43:50),'(F8.3)')DX*(NOST(1)-1)
WRITE(TITRE(22)(68:70),'(I3)')NOST(2)
WRITE(TITRE(22)(80:87),'(F8.3)')DX*(NOST(2)-1)
WRITE(TITRE(22)(105:107),'(I3)')NOST(3)
WRITE(TITRE(22)(117:124),'(F8.3)')DX*(NOST(3)-1)
C
DO 200 IL = 1 , 24
WRITE(NUNIT,100)TITRE(IL)
100 FORMAT(A)
200 CONTINUE
RETURN
END
SUBROUTINE ECRIT ( NNMAX , NN , H , U , Q , T , DT ,
1 NOST , NPSTEP , NUNIT )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR IMPRIMER LES VALEURS DE H , U , ET Q AU TEMPS T. *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX) , NOST(3)
C
NP = T / DT
IF( MOD(NP,NPSTEP).NE.0 ) GO TO 100
WRITE(NUNIT,10) T , Q(1,NOST(1)) , H(1,NOST(1)) , U(1,NOST(1)) ,
1 Q(1,NOST(2)) , H(1,NOST(2)) , U(1,NOST(2)) ,
2 Q(1,NOST(3)) , H(1,NOST(3)) , U(1,NOST(3))
10 FORMAT(3X,F10.2,3(5X,F10.3,1X,F10.3,1X,F10.3))
C
100 RETURN
END
SUBROUTINE QENTRE ( TP , QMAX , TPD , T , Q0 , QE )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR CALCULER LE DEBIT ENTRANT PAR L'AMONT AU NOUVEAU TEMPS T *
C PAR INTERPOLATION LINEAIRE. LA FORME DE L'HYDROGRAMME EST TRIANGULAIRE. *
C *
C*******************************************************************************
IF(T.LE.TP)THEN
C
C PARTIE MONTANTE DE L'HYDROGRAMME
QE = Q0 + T * (QMAX - Q0) / TP
RETURN
ENDIF
C
IF(T.LT.TP+TPD)THEN
C
C PARTIE DESCENDANTE DE L'HYDROGRAMME
QE = QMAX - (T - TP) * (QMAX - Q0) / TPD
RETURN
ENDIF
C
C ON A T >= (TP + TPD), L'HYDROGRAMME EST TERMINE.
QE = Q0
C
RETURN
END
SUBROUTINE AMONT( NNMAX , NN , H , U , Q ,
1 B , M , QE , DX , DT )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR CALCULER LA PROFONDEUR , LA VITESSE ET LE DEBIT *
C AU NOEUD 1, QUI SE TROUVE TOUT EN AMONT DU CANAL, AU NOUVEAU TEMPS. *
C LES VALEURS POUR LE PAS DE TEMPS PRECEDENT SONT STOCKEES SUR LA LIGNE *
C I = 1 DES TABLEAUX H , U ET Q. LES VALEURS CALCULEES POUR LE NOUVEAU *
C PAS DE TEMPS SONT STOCKEES SUR LA LIGNE 2. *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
REAL M
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX)
C
C CALCULER D'ABORD LA PROFONDEUR AU NOEUD "1" AU NOUVEAU TEMPS
H(2,1) = H(1,1) + (DT/DX) *
1 ( U(1,1)*(H(1,1)-H(1,2)) +
2 (H(1,1)*(B+M*H(1,1))/(B+2*M*H(1,1)))*(U(1,1)-U(1,2)) )
C
C CALCULER ENSUITE LA SURFACE MOUILLEE POUR CETTE PROFONDEUR
S = H(2,1) * (B + M * H(2,1))
C
C LE DEBIT AU NOEUD "1" AU NOUVEAU TEMPS EST EGAL AU DEBIT ENTRANT
Q(2,1) = QE
C
C VITESSE AU NOEUD "1" AU NOUVEAU TEMPS
U(2,1) = Q(2,1) / S
C
RETURN
END
SUBROUTINE INTER( NNMAX , NN , H , U , Q ,
1 B , M , JF , N , G , DX , DT , NUNIT )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR CALCULER LA PROFONDEUR , LA VITESSE ET LE DEBIT *
C AUX NOEUDS INTERMEDIAIRES (2 A NN-1) AU NOUVEAU TEMPS. *
C LES VALEURS POUR LE PAS DE TEMPS SOUS-PROG SONT STOCKEES SUR LA LIGNE *
C I = 1 DES TABLEAUX H , U ET Q. LES VALEURS CALCULEES POUR LE NOUVEAU *
C PAS DE TEMPS SONT STOCKEES SUR LA LIGNE 2. *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
REAL M , N , JF
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX)
C
DO 300 I = 2 , NN-1
C
C CALCULER D'ABORD LA PROFONDEUR AU NOEUD "NN" AU NOUVEAU TEMPS
H(2,I) = H(1,I) + 0.5 * (DT/DX) *
1 ( U(1,I)*(H(1,I-1)-H(1,I+1)) +
2 (H(1,I)*(B+M*H(1,I))/(B+2*M*H(1,I)))*(U(1,I-1)-U(1,I+1)) )
C
C VERIFIER LA CONVERGENCE
IF(H(2,I).LE.0)THEN
WRITE(*,100)
100 FORMAT(' ERREUR ! LA PROFONDEUR CALCULEE EST NEGATIVE !'/
1 ' ESSAYER DE RELANCER LE PROGRAMME EN UTILISANT'/
2 ' UN PAS DE TEMPS PLUS PETIT'//
3 ' FIN ANORMALE DU PROGRAMME !'//)
WRITE(NUNIT,100)
WRITE(*,*)'TAPER RETURN POUR TERMINER LE PROGRAMME.'
READ(*,*)
STOP
ENDIF
C
C CALCULER ENSUITE LA VITESSE
BETA = U(1,I) +
1 0.5 * (DT/DX) * U(1,I)*(U(1,I-1)-U(1,I+1)) +
2 0.5 * G * (DT/DX) * (H(1,I-1)-H(1,I+1)) +
3 G * DT * JF
RH = (B + M * H(2,I)) * H(2,I) / (B + 2 * H(2,I) * SQRT(1 + M**2))
GAMA = RH**(4./3.) / (N**2 * G * DT)
U(2,I) = 0.5 * (SQRT(GAMA**2 + 4.0*GAMA*BETA) - GAMA)
C
C VERIFIER LA CONDITION DE COURANT
IF(DX/(ABS(U(2,I))+SQRT((H(2,I)*(B+M*H(2,I))/(B+2*M*H(2,I)))*G))
1.LT.4*DT)THEN
WRITE(*,200)
200 FORMAT(' ERREUR ! LA CONDITION DE COURANT NE PEUT PAS'/
1 ' ETRE RESPECTEE. ESSAYER DE LANCER LE PROGRAMME'/
2 ' AVEC UN PAS DE TEMPS PLUS PETIT'//
3 ' FIN ANORMALE DU PROGRAMME !'//)
WRITE(NUNIT,200)
WRITE(*,*)'TAPER RETURN POUR TERMINER LE PROGRAMME.'
READ(*,*)
STOP
ENDIF
C
C CALCULER LA SURFACE MOUILLEE
S = H(2,I) * (B + M * H(2,I))
C
C DEBIT AU NOEUD I AU NOUVEAU TEMPS
Q(2,I) = U(2,I) * S
C
300 CONTINUE
C
RETURN
END
SUBROUTINE AVAL( NNMAX , NN , H , U , Q ,
1 B , M , JF , N , DX , DT )
C*******************************************************************************
C *
C SOUS-PROGRAMME POUR CALCULER LA PROFONDEUR , LA VITESSE ET LE DEBIT *
C AU NOEUD NN, QUI SE TROUVE TOUT EN AVAL DU CANAL, AU NOUVEAU TEMPS. *
C LES VALEURS POUR LE PAS DE TEMPS PRECEDENT SONT STOCKEES SUR LA LIGNE *
C I = 1 DES TABLEAUX H , U ET Q. LES VALEURS CALCULEES POUR LE NOUVEAU *
C PAS DE TEMPS SONT STOCKEES SUR LA LIGNE 2. *
C *
C*******************************************************************************
C
C DECLARATION DES VARIABLES
REAL M , N , JF
DIMENSION H(2,NNMAX) , U(2,NNMAX) , Q(2,NNMAX)
C
C CALCULER D'ABORD LA PROFONDEUR AU NOEUD "NN" AU NOUVEAU TEMPS
H(2,NN) = H(1,NN) + (DT/DX) *
1 ( U(1,NN)*(H(1,NN-1)-H(1,NN)) +
2 (H(1,NN)*(B+M*H(1,NN))/(B+2*M*H(1,NN)))*(U(1,NN-1)-U(1,NN)) )
C
C CALCULER ENSUITE LA SURFACE MOUILLEE ET LE PERIMETRE
S = H(2,NN) * (B + M * H(2,NN))
P = B + 2 * H(2,NN)* SQRT(1 + M**2)
RH = S / P
C
C CALCULER ENSUITE LA VITESSE AU NOEUD "NN" AU NOUVEAU TEMPS
C A L'AIDE DE LA FORMULE DE MANNING
U(2,NN) = RH**(2./3.) * SQRT(JF) / N
C
C DEBIT AU NOEUD "NN" AU NOUVEAU TEMPS
Q(2,NN) = U(2,NN) * S
C
RETURN
END |
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