Premières observations

Les résultats sont visualisables en post-traitement à l'aide de BlueKenue et Rubens.

Froude

Vue 2D du nombre de Froude : canal rectiligne avec îlots

Capture 2D du nombre de Froude dans le parcours au temps t1=1120,04s (BlueKenue)

Le canal rectiligne avec les épis réguliers permet d'étudier l'écoulement simplifié, sans les singularités du circuit réel. En bleu sur la figure sont représentées les zones où le régime est fluvial à cet instant t1=1120,04s. Les dégradés du nombre de Froude en régime fluvial ($Fr={V \over {\sqrt{gL}}}<1$) ont volontairement été cachés pour mettre en relief la séparation des zones de régimes fluvial/torrentiel. Sur chaque configuration de parcours, nous retrouvons ce mélange de zones fluviales et torrentielles. Les maxima atteint par le nombre de Froude au cours du temps sont de l'ordre de 3. Il est possible d'observer l'influence des épis et des îlots sur le nombre de Froude. A l'amont  proche d'un obstacle, l'écoulement est freiné et le régime est fluviale (en bleu), il redevient torrentiel à son aval. D'où la régularité des zones de dégradés de couleurs (vert à rouge). 

Profil spatial

Coupe longitudinale du nombre de Froude au temps t1=1120,4s (Rubens)  

Les observations faites sur la figure 2D se retrouvent sur ce graphe. Si cette figure ne montre qu'une coupe longitudinale et ne présente donc pas le nombre de Froude sur tous les points du parcours, elle rend néanmoins compte des informations de manière plus précise que la figure précédente. Le premier pic correspond à la zone située à l'aval du premier îlot. Le nombre de Froude chute, en amont de l'îlot et le régime est parfois même fluvial, puis devient brusquement torrentiel passé l'îlot où le nombre de Froude augmente. Ceci se retrouve pour les autres îlots. Les épis du parcours présenté sont relativement petits par rapport à certains qu'il est possible de retrouver dans le parcours réel. Ils se retrouvent sur la figure ci-dessus ou de la même façon que pour les îlots, le nombre de Froude chute en amont d'un épis. Ce sont les fluctuations de petites amplitudes.

Vue 2D du nombre de Froude : canal déplié avec îlots

Capture 2D du nombre de Froude pour le canal déplié avec îlots. L'entrée se situe sur la gauche.

Dans le canal déplié, le Froude est de l'ordre de l'unité comme dans le canal rectiligne. Le vert sur la palette de couleur montre que le régime est proche du critique avec une tendance supercritique dans la zone dynamique de l'écoulement et une tendance infracritique dans les zones de recoins. Ainsi par endroit, lorsque le nombre de Froude est inférieur à 1, une information venant de l'aval peut remonter vers l'amont. De plus, lors du passage d'une zone supercritique (Fr>1) à infracritique (Fr<1), il se produit un ressaut hydraulique. Ainsi, sur la figure, à chaque passage du rouge au bleu par exemple un ressaut a lieu. Le canal déplié avec îlots, même sans les batardeaux présente de nombreuses zones à ressauts.

Vue 2D du nombre de Froude : canal déplié avec îlots et batardeaux

Les trois canaux dépliés avec ou sans îlots, et avec îlots et batardeaux montre une répartition spatiale du nombre de Froude différente mais du même type comme expliquée au paragraphe précédent : l'ordre de grandeur du nombre de Froude est l'unité et il y a de nombreux dépassements de cette valeur critique. Un zoom sur un batardeau permet d'observer le comportement de l'écoulement au franchissement d'un seuil.

Nombre de Froude au franchissement du seuil. L'écoulement va de gauche à droite.

Le régime est fluvial à l'amont du seuil. En effet, la vitesse de l'écoulement est ralentie par la planche interposée sur le parcours et le niveau d'eau est remonté. Le nombre de Froude est alors inférieur à 1. Comme la planche joue le rôle de déversoir, le nombre de Froude est critique, égal à 1, au dessus de la planche. A l'aval proche de la planche, le régime est torrentiel, la vitesse est très rapide.

Hauteurs d'eau

Vue 2D des hauteurs d'eau

 

Configuration avec batardeux : une planche est placée sur le seuil Configuration sans batardeaux

La zone correspond à celle observée au paragraphe précédent dans l'observation du nombre de Froude. La hauteur est bien rehaussée lorsqu'une planche s'interpose dans l'écoulement. A noter que sans les batardeaux, le niveau d'eau est plus bas dans une telle zone, le niveau n'est pas rehaussé.

Animation 2D des hauteurs d'eau

Une animation des hauteurs d'eau rend compte du phénomène d'oscillations. Le but ici n'est pas de mesurer ces oscillations mais de "visualiser" le phénomène. L'animation est prise dans la zone 2, il s'agit de la zone centrale du parcours ou se trouve le plus gros îlot.

oscillations des hauteurs d'eau dans le sous bassin du gros îlot (la zone 2)  

L'ordre de grandeur des hauteurs dans le parcours est de 0,5 m, ce qui respecte la norme minimale de 40 cm de hauteur dans un stade d'eaux vives.

 

 

Retour au plan (Parcours en longueur)

Vers Analyse par zone

 

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