Aménagement hydraulique : conception d'un épi

Résumé du document

Ce rapport présente la conception d'un ouvrage en roches : un épi prenant la forme d'un quai de 200 m de long qui servira de début de route afin de réduire le temps de traversée d'une rivière. Cet épi est construit à la même hauteur que la plaine inondable de 300 m de large située aux abords de la rivière d'une largeur de 500 m et d'une pente de 0.0003. La profondeur nominale de la rivière est de 3,5 m, cette valeur est également utilisée comme hauteur de l'épi lors de la conception. La largeur supérieure de l'épi est de 6 m afin de permettre la circulation de véhicules sur 2 voies différentes.

Le dimensionnement s'est effectué selon des débits critiques correspondant environ aux crues de 2 ans, 20 ans et 100 ans soit respectivement 2699, 4185 et 4737 m3/s. Le dimensionnement des roches constituant l'épi s'est effectué en considérant les situations critiques spécifiques à chaque partie de l'épi. Les roches formant la crête de l'ouvrage ont un diamètre médian de 34 cm, la taille des roches situées au bout de l'épi dépend de la force du courant : un diamètre médian équivalent de 34,4 cm fut obtenu avec le plus grand débit. Les pentes de l'ouvrage sont constituées de roches d'un diamètre médian équivalent de 22,8 cm.
Il fut déterminé que l'impact de l'épi sur le niveau d'eau à 20 km en amont était nul et que le niveau d'eau normal était rejoint à une distance de l'ouvrage comprise entre 14,44 et 17,24 km selon le débit de crue utilisé.

Extraits

[...] D. Smith. Cette structure est installée dans la rivière afin de permettre de réduire le temps de traversée des véhicules. L'épi doit pouvoir résister aux conditions critiques provoquées par les crues de 2 ans ans et 100 ans. Le dimensionnement des roches à la crête, au bout et sur les pentes sera effectué ainsi que le calcul de l'impact de l'épi sur le niveau d'eau en amont jusqu'à une distance de 20 km. [...]

[...] Vérification : Il faut ensuite vérifier que . Si ce n'est pas le cas, on prend , qui correspond à sa valeur maximale. Diamètre moyen des roches sur la pente du quai On calcule le diamètre moyen des roches au niveau de la pente du quai grâce à l'équation suivante : où représente la pente du quai (se référer au schéma) Au final, on obtient un diamètre équivalent de la roche moyenne dm = 228 mm, ce qui correspond à la grosseur des roches sur les pentes du quai si la longueur de la rivière est 4km avant le prochain méandre. [...]

[...] Cependant, en traçant un graphe des variations de hu-hd en fonction du débit, nous ne retrouvons pas le même cas que précédemment : Figure 4 : Variation de hu-hd en fonction du débit Pour ce qui est du bout de l'épi, la grosseur des roches dépend de la force du courant. Plus le débit est important, plus la grosseur des roches est grande. Nous nous sommes limités à un rapport de hd/P=1,4, soit un débit de 4737 m/s et avons ainsi obtenu un diamètre médian équivalent de 34,4 cm. [...]

[...] Cet épi est construit à la même hauteur que la plaine inondable de 300 m de large située aux abords de la rivière d'une largeur de 500m et d'une pente de La profondeur nominale de la rivière est de 3,5 cette valeur est également utilisée comme hauteur de l'épi lors de la conception. La largeur supérieure de l'épi est de 6 m afin de permettre la circulation de véhicules sur 2 voies différentes. Le dimensionnement s'est effectué selon des débits critiques correspondant environ aux crues de 2 ans ans et 100 ans soit respectivement et 4737 m3/s. Le dimensionnement des roches constituant l'épi s'est effectué en considérant les situations critiques spécifiques à chaque partie de l'épi. [...]

[...] Le cas critique correspondra donc à des vitesses de vent élevées. Notre calcul s'est ici basé sur une vitesse de vent à terre de 97 km/h, pour une probabilité de 1 pour obtenir un dm égal à 22,8 cm. Enfin, nous conclurons ce rapport, en notant l'importance de prendre en compte les impacts d'un tel ouvrage dès sa conception. Dans le cadre de ce projet, nous avons ainsi été amenés à déterminer jusqu'à quelle distance en amont la construction de notre épi avait un impact (étant donné qu'il n'y avait quasiment aucune variation de hauteur 20km en amont de l'épi). [...]