Ecoulements générés par la formation de brèches dans des digues fluviales

Abstract

Les ruptures de digues fluviales sont des phénomènes très dangereux car imprévisibles, irréversibles et très mal connus à ce jour. Ce travail consiste en la réalisation d'essais expérimentaux pour sa majeure partie puis une analyse des résultats obtenus afin d'essayer de tirer des conclusions sur l'influence géométrique des digues.

En premier lieu, nous avons choisi des essais qui pourraient nous donner des résultats assez concluants. Il nous fallait établir un protocole systématique pour les comparer dans les meilleures conditions possibles car nous injections plusieurs débits pour une même configuration. Ensuite, nous devions calibrer nos appareils de mesures mais aussi tous les déversoirs du modèle dont un qui servait à atteindre la bonne hauteur d'eau dans le canal afin de permettre le surversement de la digue et un autre pour déterminer le débit sortant du canal à n'importe quel moment.

Lors de la réception des données, nous avons du appliquer des filtres car elles étaient fort bruitées. Etant donné que tous les essais utilisés n'étaient pas réalisés durant cette étude, nous avons du appliquer deux filtres différents pour avoir un résultat comparable. Nous avons du aussi déterminer le débit de brèche via un équilibre de volumes suivant les différentes parties du modèle. En effet, le débit de brèche est un élément essentiel pour nos analyses.

Nos analyses nous ont montré que plus le volume de sable de la digue était important, plus long était le temps de diminution de la hauteur d'eau et donc aussi une augmentation plus lente du débit de brèche. Cependant, pour des digues faibles mais de volume égal, une plus grande longueur de crête permet d'avoir une diminution plus lente de la hauteur d'eau par rapport à des pentes plus douces. A contrario, pour des digues plus volumineuses, c'est l'inverse.

Enfin, une dernière chose et non des moindres, une longueur de crête plus importante permet d'atteindre une hauteur d'eau dans le canal, avant surversement, plus importante que n'importe qu'elle autre configuration géométrique. Cette mise en évidence permettrait de privilégier des digues avec des crêtes plus grandes afin de permettre au canal d'atteindre une hauteur d'eau plus importante et ainsi éviter la rupture par surversement. Cependant, pour affirmer avec certitude cette conclusion, des analyses ainsi que du travail de recherche complémentaire sont nécessaires.