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Hydraulique fluviale [ LAUCE2153 ]


5.0 crédits ECTS  30.0 h + 30.0 h   2q 

Enseignant(s) Soares Frazao Sandra ; Spinewine Benoît ;
Langue
d'enseignement:
Français
Lieu de l'activité Louvain-la-Neuve
Thèmes abordés * Introduction aux transitoires à surface libre * Introduction à la sédimentologie, à la morphologie fluviale et aux écoulement dans les estuaires
Acquis
d'apprentissage
Connaissance et compréhension de la dynamique fluviale et sédimentaire en vue de la conception et du dimensionnement des ouvrages de génie fluvial
Contenu Introduction : domaines d'intervention de l'hydraulique fluviale, types de rivières, éléments morphologiques de base (2 heures) Compléments d'hydraulique à surface libre en écoulement permanent (2 heures) * Ecoulement dans les rivières à lits majeurs Transitoires à surface libre (6 heures) * Equations de Saint-Venant, analyse et solution par les caractéristiques * Ondes positives, ondes négatives Sédimentologie (8 heures) * Définitions, morphologie générale d'une rivière, formes de fond et équation d'Exner * Modes de transport des grains et structure verticale des écoulements - modes de transport : suspensions, contacts granulaires collisionnels et frictionnels, théorie des contraintes dispersives de Bagnold - types de transport : écoulements de densité, écoulements granulaires secs, écoulements de débris, écoulements fluviaux : charriage, saltation et suspension * Variables adimensionnelles de la sédimentologie - distribution de vitesse, vitesse moyenne et vitesse de frottement - analyse dimensionnelle et nombres caractéristiques * Seuil d'érosion des lits sédimentaires - critère de la vitesse limite : profil d'équilibre d'une rivière - critère de force tractrice limite : diagrammes de Shields et de van Rijn * Rugosité des rivières alluvionnaires et relation débit-profondeur : analyse d'Einstein *Transport solide par charriage - principes de du Boys - analyse de Meyer-Peter et Müller - autres approches courantes (Einstein, Bagnold, etc.) * Transport solide en suspension - équations de transport - distribution de la concentration (théorie de Vanoni-Rouse) - transport en suspension (intégration d'Einstein) Evolution morphologique des rivières (4 heures) * Equilibre sédimentologique d'une rivière - formules pratiques : notion de régime sédimentologique - résistance à l'érosion des talus, profil d'égale résistance à l'érosion * Réponse morphologique aux travaux fluviaux - engraissement par déversement locaux de sédiments - élargissements et rétrécissements locaux - canalisation et dérivation d'eau claire - influence des affluents - érosions locales : piles de pont, aval de seuil * Principes d'aménagement d'une rivières - courants secondaires hélicoïdaux - lois et règles de Fargue - aménagements locaux : panneaux de surface, bandalling, panneaux de fond, améliorations des seuils et des coudes, protection des berges - régularisation d'une rivière : principes de Fargue et de Girardon Ecoulement dans les estuaires (4 heures) * Modèles de marées - origine et composantes des marées - déformation des marées : canal fermé, canal ouvert, amphidromie de Kelvin * Domaine fluvio-maritime - déformation et courants de marée dans les estuaires - lieu des étales de hauteur et de courant - stock oscillant et amélioration de la dynamique de l'estuaire Autres modes de transport en hydraulique fluviale et torrentielle (4 heures) * Courants de densité et de turbidité * Ecoulements de débris : avalanches et laves torrentielles *Transport des pollutions en rivière - mécanisme de mélange en écoulement turbulent - diffusion verticale et transversale - dispersion longitudinale
Autres infos * Cours de l'option "hydraulique" * Cours préalables : AUCE 1152 "Hydraulique" et AUCE 2151 "Hydraulique appliquée" * Méthode pédagogique : cours, travaux pratiques et laboratoires intimement liés * Evaluation : Projet de programmation (70 %) ; examen oral (30 %) * Support : syllabus * Evaluation : Test d'exercices en fin de quadrimestre (25 % du total) ; examen oral (75 %)
Cycle et année
d'étude
> Master [120] : ingénieur civil des constructions
Faculté ou entité
en charge
> GC


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