NOTE DE PRINCIPE

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I. INTRODUCTION

II. PRINCIPES DE LA METHODE DE CALCUL

III. APPLICATION AU CODE MOBILI


I. INTRODUCTION

L'estimation des quantités de sédiments susceptibles d'être entraînées lorsqu'une retenue est vidangée constitue la question essentielle pour prévoir l'impact de la vidange et le limiter par des mesures préventives appropriées.

Outre les phénomènes d'érosion, de transport et de dépôt de sédiments sous l'action de l'eau, l'entrainement des matériaux s'effectue aussi en grande partie par des éboulements, fluages des massifs de vases qui bordent le cours d'eau. L'évolution du lit de la rivière est donc finalement le résultat d'un couplage entre l'hydrodynamique, le transport de sédiments et la mécanique des vases.

Pour quantifier ces phénomènes, le code MOBILI traduit informatiquement la méthode suivante :

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II. PRINCIPES DE LA METHODE DE CALCUL

Le problème consiste à expliciter les caractéristiques du cours d'eau:

en fonction des carctéristiques de l'écoulement et du sédiment.

Le LNH a choisi la théorie de M. Ramette qui utilise les principes suivants :

  1. Le débit du cours d'eau est régi par la formule de Strickler
  2. Le débit est constant le long du bief 9égal au débit solide amont) pour assurer la stabilité du lit. En outre, le débit solide par charriage sur le fond est un extremum (du transport solide) permis par les différentes formes du lit possibles
  3. L'évolution du lit vers sa forme d'équilibre s'effectue en dépensant le minimum d'énergie, ce qui se traduit par le fait que le nombre de Froude de l'écoulement est maxuimum

La combinaison des principes 1 et 3 amène à une relation simple entre largeur et hauteur pour un lit de section rectangulaire :

L/h=18

M. Ramette remarque que le maximum du nombre de Froude en fonction du rapport L/h estrs plat, ce qui implique une variation possible du rapport autour de sa valeur optimale.

Le modèle permet de calculer dans chaque troncon le volume de vase qui sera érodé. Connaissant la composition des sédiments, on en déduira les quantités de sable et d'éléments cohésifs remis en mouvement.

Lorsque la vidange n'est pas totale, la partie avale de la retenue contient un volume d'eau o`les sédiments arrachés à l'amont peuvent se décanter. Il faudra estimer la part des sédiments mobilisés qui pourront se redposer dans le culot pour obtenir les quantités de matériaux réellement rejetés à l'aval du barrage.

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III. APPLICATION AU CODE MOBILI

Les phénomènes hydrauliques (érosion) et ceux liés à la mécanique de sols (rupture de talus) peuvent être considérés comme découplés.

A) Partie hydraulique

MOBILI peut traiter les retenues possédant un affluent et modélise les phénomènes suivant :

B) Partie mécanique des sols

Il s'agit à présent de prendre en compte les ruptures de talus des vases émergées. Ceci se fait à l'aide d'une pente de stabilité qui peut être différente dans chaque couche sédimentaire. Contraiarement à l'érosion, la rupture des talus est traitée profil par profil

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