Évaluation de la stabilité des ouvrages poids soumis à la submersion basée sur la dynamique numérique des fluides

Les crues extrêmes sont l'une des menaces les plus importantes pour la stabilité structurelle des ouvrages poids. Les conditions d'écoulement de l'eau, les champs de pression et les forces résultantes associées sont difficiles à quantifier avec précision pour les barrages-poids submergés. Les lignes directrices sur la sécurité des barrages proposent quelques règles empiriques pour tenir compte du champ de pression agissant sur la crête et les parements amont et aval lors de la submersion des ouvrages mais celles-ci restent des approximations. Les progrès de la dynamique numérique des fluides (Computational Fluid Dynamics - CFD) en ont fait une alternative intéressante, en termes de coût et de temps, par rapport aux modèles physiques qui étaient, jusqu'à récemment, les seuls outils disponibles pour étudier les effets hydrodynamiques sur les structures submergées.

Abstract

Extreme floods are one of the most important threats to the structural stability of gravity structures. The water flow conditions, the related pressure fields and resultants forces are difficult to accurately quantify for overtopped gravity dams. Dam safety guidelines propose some rules of thumb to estimate the pressure field acting on the crest, the upstream and the downstream faces during overtopping of these structures, but these remain approximations. Advances in Computational Fluid Dynamics (CFD) have made it an attractive alternative, in terms of cost and time, compared to physical models that until recently were the only tools available to study the hydrodynamic effects on overtopped structures.