Ch 6 : Hydraulique fluvial Flashcards
Types d’approximations des écoulements
2-Dimensional – néglige la verticale (z)
1-Dimensional – néglige les dimensions transversale (y) et verticale (z)
2-Dimensional – néglige la verticale (z)
– Revient essentiellement à assumer une distribution de la pression ___________ .
– En conséquence, nous n’obtenons que des informations moyennées en ___________ .
1) hydrostatique
2) profondeur
1-Dimensional – néglige les dimensions transversale (y) et verticale (z)
– une distribution de la pression hydrostatique en __________
– Nous n’obtenons que des informations moyennées _____________
– À chaque section transversale, nous n’avons qu’____ vitesse, et ____ profondeur de l’eau.
1) verticale (z)
2) transversalement
3) une
4) une
3-D – appliquée pour de petits problèmes très idéalisés en raison des limites des solutions _________ et limites des __________.
1) numérique
2) ordinateurs
2-D – appliquée pour des tronçons relativement courts, de l’ordre de ___ à ____ fois la largeur de la rivière, et est appliquée lorsqu’il est important de quantifier les variations ___________.
1) 5
2) 10
3) transversales
1-D – non-permanent : appliqué pour le __________ des inondations sur de longues distances (rupture de barrage, etc).
- permanent: avec des approximations supplémentaires _________ __________ __________ __________
1) routage
2) uniforme, graduellement variée ou brusquement variée
Hypothèses contenues dans l’approximation de 1-D (Saint-Venant)
1. _________ incompressible
2. Pas de débit _______ (pas d’affluents)
3. ________ pente du chenal (d ~ y)
4. Chenal _______ et ________
5. Distribution de la pression _______
6. une distribution _______ des vitesses
7. La formule de ______ pour un écoulement permanent s’applique à l’écoulement non-permanent
1) fluide
2) latéral
3) faible
4) droit
5) prismatique
6) hydrosatique
7) uniforme
8) rugosité
Comment le HEC-RAS traite-t-il l’interpolation de la géométrie entre les sections ?
2 options:
A- Automatiquement – par tronçon (Within a Reach)
B- Entre 2 sections (Between 2 XS’s)
Approximations des écoulements 1D
- Écoulement permanent (d/dt=0)
- Écoulement uniforme (d/dt=0 et d/dx=0)
- Écoulement graduallement varié (GVF) (d/dx«1)
- Écoulement brusquement varié (RVF) (d/dx~1)
Détermination du Mannings n
- Basé sur l’expérience
– graphiques et tableaux - Par calibration avec des données mesurées
– Estimer la rugosité de la plaine inondable par inspection
– Mesurer la géométrie du canal, les profondeurs de l’eau et le débit (Q)
– Utiliser un modèle hydraulique (HEC-RAS) et ajustez le Manning n du chenal jusqu’à ce que le profil de la surface de l’eau estimé par le modèle corresponde au niveau observé sur le terrain
Comment le hec-ras traite-t-il la variation de la rugosité ?
Composite Manning ,n
Quand est-il raisonnable d’assumer un écoulement uniforme ?
- Quand les points de la courbe de tarrage sont sur une seule courbe -> Uf
- So = Sf
pente du lit = pente de surface
Qu’est-ce que l’écoulement graduellement varié (GVF)?
* Approximation 1-D de l’écoulement __________ applicable aux cas où les propriétés de l’écoulement changent _________ par
rapport à la distance x
* Par définition, le GVF - les changements se produisent sur une longue distance, les effets de _________ sont donc importants.
1) permanent
2) lentement
3) friction
Exemples de GVF
- Remous en amont d’un pont ou barrage.
- Le retrait vers une chute d’eau.
Schéma p.2 (écoulements graduellement variés)
Méthodes pour résoudre le GVF?
- Méthode d’étape directe “DIRECT STEP METHOD” (pas d’itération)
* Choisissez une profondeur, trouvez où elle se produit (c’est-à-dire choisissez y, résoudre pour delta x)
* Applicable aux cas de géométrie simple - Méthode d’étapes standard “STANDARD STEP METHOD” (itération) = HEC-RAS
* Choisir un endroit, résoudre pour la profondeur à cet endroit (c’est-à-dire choisir x, résoudre pour y)
* Applicable à cas simple et nature
Nous devons savoir dans quelle direction aller…
* Le débit est sous-critique (fluvial), contrôlé de _______, donc on calcule dans la direction de ________. C’est le cas le plus fréquent pour les canaux naturels.
* Débit supercritique (torrentiel), contrôlés de ________, donc on calcule dans la direction de _______. Les scénarios les plus courants sont ceux des ouvrages hydrauliques, par exemple les déversoirs de barrage.
1) l’aval
2) l’amont
3) l’amont
4) l’aval
Étapes pour résoudre les problèmes du GVF :
1. Dessiner le profil du lit du canal, ajouter les structures
2. Calculer ____ et ____, et les ajouter au diagramme
3. Déterminer si la pente est _______ ou ______
4. Déterminez les points de contrôle ; ajoutez-les au diagramme
5. Dessinez le(s) profil(s) théorique(s) attendu(s)
6. Résoudre le(s) profil(s) GVF, en passant de la condition limite à la profondeur de contrôle pour chaque profil.
a) Profils sous-critiques - progression vers _____ à partir de conditions _______ connues
b) Profils supercritiques - progression vers ______ à partir des conditions connues en _______
7. Dessinez un diagramme à l’échelle du ou des profils calculés ;
incluez également :
a) Profil du lit
b) Profil de profondeur de l’UF (lit plus yo)
c) Profil de profondeur critique (lit plus yc)
1) y0 et yc
2) faible (M) ou forte (S)
3) l’amont
4) à l’aval
5) l’aval
6) amont
Nombre de Froude (<>=1)
> 1 torrentiel (supercritique)
= 1 critique
< 1 fluvial (sous-critique
Pour un débit spécifique, Sf et Fr^2 _______ tous deux avec _______ de A (ou de la profondeur y)
1) diminuent
2) l’augmentation
Pour un débit spécifique, Sf et Fr^2 sont en function de…
la profondeur
Quand c’est un écoulement uniforme, par consequent:
Sf > So - y < yo
Sf < So - y > yo
quand Fr^2 c’est un écoulement critique, par conséquent:
Fr > 1 - y < yc
Fr < 1 - y > yc
Fr = 1 - y = yc
Régions des écoulements
Région 1
- Sf < So - y > yo
- Fr < 1 - y > yc
- dy/dx = positif
- Surface montante
image p.13 GVF
Régions des écoulements
Région 2
- Sf > So - y < yo
- Fr < 1 - y > yc
- dy/dx = négatif
- Surface descendante
image p.13 GVF
Régions des écoulements
Région 3
- Sf > So - y < yo
- Fr < 1 - y > yc
- dy/dx = négatif
- Surface descendante
image p.13 GVF
