Evacuateurs de crue de type PKW - Etude expérimentale de l'énergie résiduelle en aval

Abstract

Cette étude est le prolongement de deux travaux expérimentaux réalisés par Erpicum et al., 2011, et Silvestri et al., 2013, ayant caractérisé la dissipation d’énergie sur un coursier en marche d’escalier situé en aval d’un PKW. Ce travail a pour objectif d’étudier sur la base d’essais expérimentaux la dissipation de l’énergie sur un coursier lisse en aval de deux géométries de déversoirs en touche de piano et de la comparer à celle obtenue pour un seuil linéaire. À partir de cette caractérisation globale, on souhaite étudier plus précisément la perte d’énergie liée à l’écoulement sur le déversoir ainsi que la dissipation le long du coursier lisse. Une série d’essais expérimentaux sont donc réalisés en laboratoire (HECE) sur un modèle physique modulable. On dispose alors d’un seuil linéaire « Creager » et deux géométries de déversoirs PKW pouvant être associés à trois longueurs de coursier différentes. Plusieurs débits sont alors testés pour chaque configuration. On dispose également d’une instrumentation permettant de réaliser des mesures de hauteur de surface libre, de débit et de vitesse sur le modèle. Un modèle numérique est également développé. Les résultats montrent qu’au niveau du déversoir, une plus grande dissipation d’énergie est obtenue pour les PKW. En revanche, l’énergie dissipée sur le coursier lisse situé en aval des PKW est moins importante que celle dissipée par le même coursier situé en aval du seuil linéaire. Des explications physiques sont avancées afin d’expliquer les résultats obtenus. Cette étude a également mis en évidence les avantages qu’offrent les déversoirs en touche de piano par rapport au seuil linéaire standard, notamment en terme de capacité à évacuer la crue et de volume de stockage dans la retenue amont.