River Dynamics (HOE / M2-HCE / Master ECE) - 5EUS5DYF

Objectif(s)

L’objectif de la première partie de ce module est de:
• comprendre la physique et la modélisation des écoulements non permanents dans les rivières et canaux (propagation de la marée, des crues et des écoulements rapidement variés dans les rivières et canaux). ;
• comprendre le fonctionnement des barrages écrêteurs de crues et la protection contre les crues ;
• comprendre les liens entre la réalité physique, sa perception et sa modélisation.
L'objectif de la seconde partie de ce module est de familiariser les étudiants avec la complexité et les aspects pluridisciplinaires liés au transport de sédiments en rivière. Les étudiants devront maîtriser: la notion et la détermination des conditions d’entraînement des sédiments, les évaluations quantitatives du transport de sédiments, la notion de l'équilibre sédimentaire (pente, granulométrie), et de comprendre les méthodologies d'études de l'ingénieur.

Contenu(s)

Concernant le cours « Ecoulements à surface libre non-permanents voici les principaux points abordés :
1. Introduction sur les crues et inondations. Rappels d'hydraulique.
2. Ecoulements unidimensionnels à surface libre : équations aux dérivées partielles dites de Barré de Saint-Venant . Signification physique des différents termes des équations. Propriétés : les caractéristiques.
3. Physique et modélisation des crues. L'approximation cinématique et diffusive. Exemple : le ruissellement déterministe.
4. Les ouvrages écrêteurs de crues : principes physiques et optimisation par analyse coûts-bénéfices
5. Les écoulements instationnaires rapidement variés ou à inertie dominante: ondes de choc. L'arrêt brusque d'un écoulement et la rupture de barrage.

Concernant le cours transports solides voici les principales têtes de chapitre :
1. Généralités : les différents modes de transport, les matériaux, introduction à la morphologie fluviale.
2. La couche limite de l'écoulement uniforme
3. Analyse élémentaire du mécanisme de charriage sur le fond: seuil de mise en mouvement, sensibilité de la formulation de Meyer-Peter et Muller
4. Analyse "filaire" du transport : formules de transport solide, expression et champ d'application.
5. Approfondissement du mécanisme du transport sédimentaire: transport en suspension, rugosité de peau, rugosité de forme, dunes, formes du fond, courants secondaires, granulométrie transporté et granulométrie du fond, tri granulométrique, application des formules établies en granulométrie uniforme, masquage/exposition, pavage.
6. Les changements morphologiques

mécanique des fluides et turbulence, hydraulique des écoulements permanents à surface libre, EDP hyperboliques (caractéristiques), statistiques