Stability Evaluation of Overtopped Concrete Hydraulic Structures Using Computational Fluid Dynamics

L'estimation des pressions hydrodynamiques induites lorsque l'eau à grande vitesse submerge les barrages-poids et les évacuateurs de crues constitue un aspect particulièrement difficile de l'évaluation de la stabilité de ces ouvrages. La dynamique des fluides numérique (CFD) est une alternative attrayante aux modèles physiques pour quantifier les forces hydrodynamiques agissant sur les ouvrages-poids. Dans cet article, les ligne directrices sur la sécurité des barrages pour estimer le poids de la nappe d'eau submergeant les barrages-poids à crête rectangulaire sont tout d'abord examinées. Ensuite, une méthodologie CFD est développée pour améliorer l'estimation simplifiée des champs de pression hydrodynamiques agissant sur les crêtes rectangulaires des ouvrages soumis à la submersion. Les pressions CFD sont utilisées comme données d'entrée dans les analyses de stabilité structurales classiques, basées sur la méthode de la gravité, afin de quantifier de manière plus adéquate la stabilité au glissement des barrages lors d'une submersion. Un retour d'expérience est également effectué sur la stabilité d'un évacuateur vanné, qui a été submergé lors de la crue du Saguenay en 1996.