Hydraulique Appliquée

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Bienvenue sur ce didacticiel Web qui vous permettra de découvrir les notions principales de l'hydraulique des écoulements à surface libre. Tout au long de la vingtaine de courtes leçons qui vous sont proposées, Helmut - notre goutte mascotte - vous guidera dans votre exploration des éléments de la théorie et vous proposera des exercices pour mettre en oeuvre vos nouvelles connaissances.

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I. Introduction et hypothèses

Introduction et hypothèses

Afin de rencontrer l'objectif de ce cours qui est la détermination de la surface libre de l'eau dans différentes situations, il nous faut délimiter notre domaine de travail. Nous devons donc nous fixer quelques hypothèses et un système d'axes de référence. Ce sont les objectifs de cette première leçon.

II. Écoulement uniforme

1. Notions de base

2. Calcul du régime uniforme

3. Distribution des vitesses et formes générales des canaux et rivières

Comme nous l'avons annoncé à la fin de la leçon précédente, nous nous pencherons, dans les 4 leçons suivantes, sur l'écoulement uniforme. Cette leçon-ci est en particulier consacrée à la démonstration de l'équation de base de l'écoulement uniforme (équation de Chézy) et à l'introduction de différentes formules de rugosité qui permettront de modéliser le frottement sur les parois.

La leçon précédente nous a permis d'établir l'équation de l'écoulement uniforme ou équation de Chézy. Nous allons maintenant voir comment utiliser pratiquement cette équation. Mais avant de passer au calcul du régime uniforme proprement dit, attachons nous à voir comment établir les données dont nous avons besoin.

Suite aux 3 premières leçons, nous disposons d'une équation de l'écoulement uniforme, ainsi que d'une méthode permettant de résoudre cette équation pour les différentes situations qui peuvent se produire. Voyons maintenant les implications pour la formule de l'écoulement uniforme de la prise en compte de canaux présentant une géométrie non idéalisée...

4. Forme optimale d'un canal

En conclusion de cette première partie du didacticiel, consacrée au régime uniforme, cette quatrième leçon va aborder la délicate question de la recherche d'un profil de canal "optimal".

III. Écoulement graduellement varié

1. Hypothèses et notions de base

2. Énergie spécifique

3. Régime critique et pente critique

En chantier 3.1

En chantier 3.2

En chantier 3.3

4. Évolution de l'énergie spécifique

5. Les axes hydrauliques

6. Calcul des axes hydrauliques dans un canal prismatique

En chantier 3.4

En chantier 3.5

En chantier 3.6

IV. Écoulement brusquement varié

1. Le ressaut hydraulique stationnaire

2. Impulsion totale et hauteur conjuguée

3. Le ressaut noyé

En chantier 4.1

En chantier 4.2

En chantier 4.3

V. Écoulement en canal rectiligne

1. Axes d'amont, axes d'aval

2. Écoulement entre une vanne de fond et un réservoir à niveau constant

3. Changement de la pente de fond

En chantier 5.1

En chantier 5.2

En chantier 5.3

4. Ecoulement au droit d'une pile de pont

5. Rétrécissement et élargissement progressifs

6. Canal Venturi - Seuil de fond - Déversoir à seuil épais

En chantier 5.4

En chantier 5.5

En chantier 5.6