Comité Français des Barrages et Réservoirs

doi_cfbr_shf_colloque2017_b01

Modélisation tridimensionnelle de l’évacuateur de crue du barrage de la Verne


Julien SCHAGUENE, Olivier BERTRAND, Pierre-Etienne LOISEL, Caroline GIRARD (ARTELIA Eau et Environnement)

Éditeurs :

  • Société Hydrotechnique de France - SHF - ISBN : 979-10-93567-16-7
  • Comité Français des Barrages et Réservoirs - CFBR - ISBN 979-10-96371-04-4

Colloque "Hydraulique des barrages et des digues" - 29 et 30 novembre 2017 - Chambéry, France
Année d’édition 2017

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Title : 3D numerical modeling of Verne dam’s spillway

Résumé
La modélisation numérique des écoulements hydrauliques complexes bénéficie des nouveaux moyens de calcul et devient un outil chaque jour plus performant, permettant d’appréhender des phénomènes avec une précision et une fiabilité croissante. Elle devient par conséquent une alternative crédible à la modélisation par modèle réduit. Construit en 1991, le barrage de la Verne est un ouvrage zoné en terre, à noyau central étanche en matériau argileux avec recharges en enrochements. Alimenté par la Verne, sa retenue à la hauteur normale a un volume de huit millions de mètres cubes. En rive gauche du barrage, l’évacuateur de crue est formé d’un seuil à surface libre de profil Creager, à entonnement latéral, et d’un coursier d’évacuation en partie couvert, se terminant par une cuillère de dissipation. L’exploitant du barrage souhaite répondre à la question de définition de la crue de sureté ; confirmer la courbe de débit déversé en fonction du niveau de la retenue ; confirmer que la hauteur des bajoyers du coursier est suffisante pour contenir la crue extrême et s’interroge sur la trajectoire de la gerbe en sortie de cuillère. Sur la base d’un modèle numérique tridimensionnel, ARTELIA a mené une étude de définition des capacités hydrauliques de l’évacuateur de crue. Le modèle représente fidèlement l’ouvrage et résout à la fois les phases « eau » et « air » avec la possibilité d’un passage en charge au niveau de la partie couverte du coursier. La validité des résultats obtenus par modélisation s’appuie sur des études précédentes, et en particulier sur la modélisation physique réalisée lors de la conception du barrage.

Abstract
Numerical modeling of complex hydraulic flow takes advantage of the new computing power and becomes more and more efficient every day, allowing understanding phenomena with increasing accuracy and reliability. It therefore becomes a credible alternative to scale modeling. Built in 1991, the Verne dam is a zoned earthfill structure with clay core and rockfill facing. Its reservoir, filled by the river Verne, at the normal height, has a capacity of eight million cubic meters. On the left bank of the dam, the spillway consists of a side channel weir with a Creager profile, and a partially covered spillway chute, terminated by a flip bucket. The operator of the dam expressed the need to assess the safety flood discharge ; to confirm the spillway stage-discharge curve ; to confirm that the height of the sidewalls is sufficient to contain the extreme flood ; and wonders about the direction taken by the water jet downstream of the flip bucket. Using a three-dimensional numerical model, ARTELIA carried out a study to define the hydraulic capacities of the structure. The model faithfully represents the structure and solves both the water and air phases with the possibility of a pressure flow in the covered part of the spillway chute. The validity of the results obtained by numerical modeling is based on previous studies, and particularly with scale modeling that was carried out during the dam design phase.

Citation
SCHAGUENE Julien, BERTRAND Olivier, LOISEL Pierre-Etienne, GIRARD Caroline. Modélisation tridimensionnelle de l’évacuateur de crue du barrage de la Verne. In Colloque "Hydraulique des barrage et des digues". Chambéry : CFBR-SHF - 29,30 novembre 2017. ISBN 979-10-93567-16-7 & 979-10-96371-04-4. p 65-75. doi : 10.24346/cfbr_shf_colloque2017_b01


Voir aussi : Colloque "Hydraulique des barrages et des digues"

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