Applied hydraulics : open-channel flows

Enseignants

Soares Frazao Sandra;

Langue
d'enseignement

Anglais
> Facilités pour suivre le cours en français

Préalables

Hydraulique fondamentale, telle qu’enseignée dans le cours LGCIV1051

Thèmes abordés

- Eléments d’hydrologie
- Ecoulements permanents à surface libre

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, AA5.2, AA5.3 Plus précisément, au terme du cours, l’étudiant sera capable de : Dimensionner des canaux d’irrigation ; Dimensionner des collecteurs urbains ; Calculer les lignes d’eau en écoulement permanent ; Décrire et quantifier l’effet de changements locaux de géométrie sur la ligne d’eau (rétrécissement, élargissement, changement de pente de fond, piles de pont) Acquis d’apprentissage transversaux : Créer une feuille de calcul Excel pour résoudre de manière simple et efficace un problème d’ingénierie hydraulique Utiliser un logiciel de calcul d’écoulements en rivière Synthétiser ses connaissances sur la matière de manière à présenter, au tableau, une réponse claire et concise à une question posée Aborder le questionnement des ressources en eau, surtout dans la partie hydrologie

Contenu

Le cours aborde des contenus techniques liés à l'hydrologie et aux écoulements à surface libre, tout en faisant le lien avec les impacts environnementaux directs et indirects liés à la gestion de l'eau et à l'aménagement des cours d'eau en termes notamment de conséquences sur la propagation des crues et des inondations.

• Introduction: domaines d'intervention de l'hydraulique à surface libre
• Hydrologie : mécanismes de la pluie, cycle de l’eau, mesure et analyse des débits, relations pluie-débit (hydrogramme unitaire, méthode rationnelle, Hauff-Vicari)
• Hydraulique à surface libre en écoulement permanent: canaux, collecteurs et rivières.
  • Ecoulement uniforme : équations de Chézy et de Manning, section optimale, canaux composés et composites, calcul de la profondeur uniforme en canaux et en collecteurs.
  • Ecoulement graduellement varié : énergie spécifique, profondeur critique, pente critique, axes hydrauliques : théorie et calcul pratique.
  • Ecoulement en rivières naturelles : mouvement pseudo-uniforme. Ecoulement brusquement varié : ressaut hydraulique, ressaut noyé.
  • Ecoulements en géométrie non régulière : écoulement entre une vanne de fond et un réservoir, changements de pente, changements de largeur et obstacles : piles de pont et de barrage, canaux Venturi, seuils, déversoirs à seuil épais.

A travers ces thématiques, les ODD suivants sont abordés et discutés:

• ODD 6: Eau propre et assainissement
• ODD 11: Villes et communautés durables
• ODD 13: Mesures relatives à la lutte contre les changements climatiques

Méthodes d'enseignement

Cours en auditoire, travaux pratiques, devoirs et laboratoires, intimement liés
Exemples concrets d’application, cas réels illustrant l’applicabilité des méthodes développées
Utilisation de logiciels (Q-GIS, SWMM, HEC-RAS), création de feuilles de calcul

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

La note finale du cours est constituée d'une partie d'évaluation continue (40%) et d'un examen oral en session (60%).
Evaluation continue:

• Deux devoirs menant à des rapports
• Un test d’exercices portant sur les écoulements permanents à surface libre

En cas d'absence à l'une de ces activités, ou en cas de non-remise d'un devoir, l'étudiant(e) sera considéré(e) comme absent(e) et obtiendra 0/20. Il ou elle devra refaire les activités non-réalisées pour la seconde session pour obtenir la note finale selon la pondération ci-dessus.
Examen oral:

• A livre fermé, préparation au tableau
• Trois questions couvrant toute la matière vue au cours

Autres infos

L'utilisation des outils d'Intelligences Artificlelles (IA) génératives est tolérée tant que ceux-ci sont utilisés de manière responsable et conformément aux pratiques de l'intégrité académique et scientifique. En particulier, l'étudiant est tenu d’indiquer systématiquement toutes les parties ayant fait l’objet d’une utilisation des IA, par ex. en note de bas de page en précisant si l’IA a été utilisée pour rechercher de l’information, pour la rédaction du texte ou pour la correction de celui-ci. Par ailleurs, les sources d’information doivent être systématiquement citées en respectant les normes de référencement bibliographique. L’étudiant·e reste par ailleurs responsable du contenu de sa production, indépendamment des sources utilisées.

Ressources
en ligne

Site Moodle du cours
MOOC edX « Hydraulique fluviale 1 : écoulements à surface libre »
Podcasts sur Youtube

Bibliographie

Chow, "Open-channel hydraulics"
Lencastre, "Hydraulique générale"

Faculté ou entité
en charge

GC