[article]
| Titre : |
Ecoulements aérés sur évacuateurs en marches d'escalier équipées de macro-rugosités - Partie I : caractéristiques hydrauliques |
| Titre original : |
Aerated flows on stepped chutes with macro-roughness elements - Part I: hydraulic characteristics |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Andre, Stéphanie, Auteur ; Boillat, Jean-Louis, Auteur ; Schleiss, Anton, Auteur |
| Année de publication : |
2008 |
| Article en page(s) : |
91-100 p. |
| Note générale : |
Hydraulique |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
Ecoulement aéré Barrage Macro-rugosités Dissipation d'énergie Marche d'escalier |
| Index. décimale : |
551.4 surface du globe.Géographie physique.Géomorphologie |
| Résumé : |
Uncontrolled overtopping during flood events can endanger embankment dams. Erosion of the downstream slope and scouring of its toe due to the high energy of the overflow can lead to breach formation and complete failure. Solution to overcome these dangerous overflows lies in overlays which dissipate flow energy along the downstream embankment slope. In this context, an experimental research of flow on different systems of macro-roughness overlays for 18.6° and 30° stepped dam slopes was conducted. Aerated flow characteristics (air entrainment, depth, velocity) were measured for the three nappe, transition and flow regimes. Results highlight the notion of drag form structures, effective roughness and homogeneous aerated flow. They also stress the different definitions of flow depths. Finally a set of empirical laws to describe the hydraulic behaviour of aerated turbulent flow over macro-roughness could be derived. They can be used as a basis for the design of an optimal protection overlay for embankment dams in order to allow controlled overtopping during floods.
Les déversements incontrôlés pendant une crue peuvent mettre en danger les barrages en remblais. L'érosion sur le parement aval ainsi que l'affouillement en pied d'ouvrage, provoqués par l'énergie importante du déversement, peuvent conduire à la formation d'une brêche jusqu'à une rupture du remblais. Une solution pour protéger les ouvrages de ces dangereux déversements consiste à couvrir le parement aval d’une couche qui dissipe l’énergie de l’écoulement le long de sa course. Dans ce cadre, un projet de recherche expérimentale a été mené. Il concerne l’étude des écoulements sur différentes couches de macro-rugosités pour des pentes en marches d’escalier de 18.6° et 30 °. Les caractéristiques de l’écoulement aéré (entraînement d’air, hauteurs, vitesses) ont été mesurées pour les régimes d’écoulement en nappe, en mousse et de transition. Les résultats montrent la notion d’effet de traînée, de rugosité effective et d’écoulement aéré homogène. Ils conduisent aussi à la définition de différentes épaisseurs d’écoulement. Finalement, un ensemble de lois expérimentales sont proposées pour décrire le comportement hydraulique des écoulements turbulents aérés sur macro rugosités. Elles peuvent être utilisées comme base pour le dimensionnement de couche de protection optimale pour les barrages en remblais dans le but de contrôler le déversement. |
| DEWEY : |
553.7 |
| ISSN : |
0018-6368 |
| RAMEAU : |
Barrages |
| En ligne : |
http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] |
in La Houille blanche > N°1 (2008) . - 91-100 p.
[article] Ecoulements aérés sur évacuateurs en marches d'escalier équipées de macro-rugosités - Partie I : caractéristiques hydrauliques = Aerated flows on stepped chutes with macro-roughness elements - Part I: hydraulic characteristics [texte imprimé] / Andre, Stéphanie, Auteur ; Boillat, Jean-Louis, Auteur ; Schleiss, Anton, Auteur . - 2008 . - 91-100 p. Hydraulique Langues : Français ( fre) in La Houille blanche > N°1 (2008) . - 91-100 p.
| Mots-clés : |
Ecoulement aéré Barrage Macro-rugosités Dissipation d'énergie Marche d'escalier |
| Index. décimale : |
551.4 surface du globe.Géographie physique.Géomorphologie |
| Résumé : |
Uncontrolled overtopping during flood events can endanger embankment dams. Erosion of the downstream slope and scouring of its toe due to the high energy of the overflow can lead to breach formation and complete failure. Solution to overcome these dangerous overflows lies in overlays which dissipate flow energy along the downstream embankment slope. In this context, an experimental research of flow on different systems of macro-roughness overlays for 18.6° and 30° stepped dam slopes was conducted. Aerated flow characteristics (air entrainment, depth, velocity) were measured for the three nappe, transition and flow regimes. Results highlight the notion of drag form structures, effective roughness and homogeneous aerated flow. They also stress the different definitions of flow depths. Finally a set of empirical laws to describe the hydraulic behaviour of aerated turbulent flow over macro-roughness could be derived. They can be used as a basis for the design of an optimal protection overlay for embankment dams in order to allow controlled overtopping during floods.
Les déversements incontrôlés pendant une crue peuvent mettre en danger les barrages en remblais. L'érosion sur le parement aval ainsi que l'affouillement en pied d'ouvrage, provoqués par l'énergie importante du déversement, peuvent conduire à la formation d'une brêche jusqu'à une rupture du remblais. Une solution pour protéger les ouvrages de ces dangereux déversements consiste à couvrir le parement aval d’une couche qui dissipe l’énergie de l’écoulement le long de sa course. Dans ce cadre, un projet de recherche expérimentale a été mené. Il concerne l’étude des écoulements sur différentes couches de macro-rugosités pour des pentes en marches d’escalier de 18.6° et 30 °. Les caractéristiques de l’écoulement aéré (entraînement d’air, hauteurs, vitesses) ont été mesurées pour les régimes d’écoulement en nappe, en mousse et de transition. Les résultats montrent la notion d’effet de traînée, de rugosité effective et d’écoulement aéré homogène. Ils conduisent aussi à la définition de différentes épaisseurs d’écoulement. Finalement, un ensemble de lois expérimentales sont proposées pour décrire le comportement hydraulique des écoulements turbulents aérés sur macro rugosités. Elles peuvent être utilisées comme base pour le dimensionnement de couche de protection optimale pour les barrages en remblais dans le but de contrôler le déversement. |
| DEWEY : |
553.7 |
| ISSN : |
0018-6368 |
| RAMEAU : |
Barrages |
| En ligne : |
http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] |
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