Hydraulique fluviale

Enseignants

Soares Frazao Sandra;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Connaissance de l'hydraulique ou de la mécanique des fluides de base, et connaissance des écoulements à surface libre (écoulement uniforme, axes hydrauliques) comme enseigné dans le cours LGCIV2051

Thèmes abordés

• Caractéristiques du milieu fluvial
• Sédimentologie : critères d'érosion et transport solide
• Morphologie fluviale

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil des constructions », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants : AA1.1, AA1.2, AA1.3, AA2.1, AA2.2, AA2.3, AA3.1, AA3.3, AA5.2, AA5.3, AA5.4, AA5.5, AA5.6, AA6.1, AA6.2, AA6.3. Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de : Calculer un écoulement fluvial en tenant compte de la rugosité sédimentaire et des formes de fond Evaluer le transport solide d'une rivière Dimensionner les ouvrages fluviaux en vue de la stabilité morphologique de la rivière. Acquis d'apprentissage transversaux : La matière présente des connexions avec la géographie physique, avec la géopolitique et même avec l'histoire. En ce sens, l'étudiant est invité à s'ouvrir à ces horizons, surtout à travers les exemples.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

1. Introduction : domaines d'intervention de l'hydraulique fluviale, types de rivières
2. Sédimentologie
Définitions, morphologie générale d'une rivière, formes de fond
Modes de transport des sédiments
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)
3. Evolution morphologique des rivières
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
Courants secondaires hélicoïdaux
4. Travaux fluviaux
Principes : lois et règles de Fargue
Aménagements locaux : panneaux de surface, bandalling, panneaux de fond, améliorations des seuils et des coudes, protection des berges
Ouvrages fluviaux : berges, digues longitudinales, épis, seuils
Canalisation
5. Exemples de réalisations

Méthodes d'enseignement

Les activités sont organisées comme suit :
Cours pour les exposés théoriques
Travaux pratiques : exercices sur les différents chapitres
Nombreux exemples tirés de la littérature et de l'expérience de l'enseignant illustrés à l'aide d'images satellitaires

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Evaluation continue à travers des travaux et devoir. Examen oral, à livre fermé, au tableau avec un temps de préparation.

Ressources
en ligne

Site Moodle contenant les présentations PowerPoint, certaines notes de cours et autres documents utiles (modalités pratiques et horaire détaillé des activités, consignes pour les TP)
Cours MOOC sur la plateforme edX « Hydraulique fluviale 2 : sédiments et morphologie fluviale »

Bibliographie

Notes de cours
Jansen et al., "Principles of river engineering"
Chang, 'Fluvial processes in river engineering'

Faculté ou entité
en charge

GC