Parallelization of a relaxation scheme modelling the bedload transport of sediments in shallow water flow

¹ BANG Project, INRIA-Paris-Rocquencourt & LAGA, Universiy Paris 13 Nord, France,
e-mail : audusse@math.univ-paris13.fr
² Lab. J.A. Dieudonné & EPU Nice Sophia, University of Nice, France,
e-mail : delestre@math.unice.fr
³ MAPMO, University of Orléans, France,
e-mail : Minh.Hoang.Le@math.cnrs.fr
⁴ EPU Nice Sophia, University of Nice, France
⁵ IRMA, UMR 7501 CNRS, Unistra, France,
e-mail : navaro@math.unistra.fr
⁶ EPU Nice Sophia, University of Nice, France

Abstract

In this work we are interested in numerical simulations for bedload erosion processes. We present a relaxation solver that we apply to moving dunes test cases in one and two dimensions. In particular we retrieve the so-called anti-dune process that is well described in the experiments. In order to be able to run 2D test cases with reasonable CPU time, we also describe and apply a parallelization procedure by using domain decomposition based on the classical MPI library.

Résumé

Nous nous intéressons dans ce travail à la simulation numérique des processus d’érosion par charriage en rivière. Nous présentons un schéma numérique basé sur un modèle de relaxation et nous l’appliquons à des problèmes de déplacement de dunes en une et deux dimensions d’espace. Nous étudions en particulier les phénomènes d’antidune présentés dans la littérature hydrosédimentaire. Nous présentons enfin une procédure de parallélisation basée sur l’utilisation de la librairie MPI et qui nous permet de simuler des processus bidimensionnels avec des temps CPU raisonnables.