Développé depuis plus de 35 ans par la R&D d’EDF en collaboration avec d’autres organisations françaises, européennes et internationales, le système hydro-informatique openTELEMAC est une suite intégrée de solveurs open source, sous licence GPL v3, destinée à l’étude des écoulements à surface libre. Sa capacité à étudier des problématiques à l’échelle globale, régionale ou locale avec le même système fait d’openTELEMAC un outil précieux pour évaluer l’état environnemental en mer, dans les estuaires, le littoral, les lacs et les rivières.
Le système openTELEMAC
Le système openTELEMAC est composé des modules suivants,chacun se rapportant à une physique particulière, l'ensemble étant couplé pour permettre de résoudre des systèmes physiques complexes:
- MASCARET – simulation hydraulique 1D reposant sur les équations de Saint‑Venant, appliqué aux rivières et bassins versants
- TELEMAC-2D – modélisation des écoulements à surface libre 2D grâce aux équations de Saint-Venant
- TELEMAC-3D – modélisation hydrodynamique 3D via les équations de Navier-Stokes
- ARTEMIS - agitation des vagues dans les zones côtières et portuaires
- TOMAWAC – modèles de génération et propagation de vagues
- COURLIS - transport de sédiments et évolution morphodynamique couplé avec MASCARET
- GAIA – transport de sédiments et évolution morphodynamique couplé avec TELEMAC-2D ou TELEMAC-3D
- TRACER - transport de traceurs couplé avec TELEMAC-2D ou TELEMAC-3D
- KHIONE - modélisation du frasil couplé avec TELEMAC-2D ou TELEMAC-3D
- WAQTEL - qualité de l'eau couplé avec TELEMAC-2D ou TELEMAC-3D
- NESTOR - modélisation du dragage
L'écosystème de l'API openTELEMAC
Un ensemble de scripts entièrement écrits en Python a été développé autour des solveurs du système openTELEMAC, également distribués sous forme de codes open source, afin de permettre au système de modélisation environnementale de relever les défis posés par des problèmes réalistes complexes. Dans ce cadre, une interface de programmation applicative (API) distribuée du système openTELEMAC, avec une couche d’intégration en Python, a été développée. Cet encapsulage (wrapping) en Python de l’API du système openTELEMAC constitue un package appelé TELAPY (documentation), distribué dans la version officielle du système hydro-informatique.
Pourquoi utiliser openTELEMAC ?
- Communauté de développement : un logiciel open source développé et maintenu par un consortium international réunissant organismes de recherche et ingénierie, garantissant une évolution continue, un partage d’expertise et une fiabilité à long terme
- Capacités techniques : repose sur des méthodes numériques en éléments finis et volumes finis sur maillages non structurés, permettant de modéliser précisément des géométries complexes telles que plaines inondables, estuaires et réseaux hydrographiques ; dispose de solveurs dédiés (1D, 2D, 3D) pouvant être combinés selon le problème ; conçu pour une exécution parallèle sur des architectures HPC
- Modélisation multi‑physique : permet des simulations couplées d’hydrodynamique, de houle, de transport sédimentaire et de traceurs (par exemple température, salinité ou polluants) au sein d’un même cadre cohérent
- Large champ d’applications : utilisé dans des études réelles telles que la modélisation des crues à l’échelle des bassins versants, l’étude des circulations côtières et le dimensionnement d’ouvrages portuaires, l’analyse du transport sédimentaire et de la morphodynamique, ou encore le transport de traceurs dans les systèmes environnementaux
- Adapté à des profils d'utilisateurs variés : adapté aussi bien à la recherche qu’à l’ingénierie, pour des études locales détaillées (par exemple dynamique de plaine inondable, bassins portuaires) comme pour des systèmes régionaux ou à grande échelle, en s’appuyant sur un cadre de modélisation unique