Étude expérimentale de l'initiation de la rupture des digues en enrochement par surverse

DDICACEJe ddie ce mmoire mes chers parents Et Tous les membres de ma famille iv REMERCIEMENTSJe profite de cette occasion pour exprimer mes vifs remerciements toutes les personnes qui, de prs ou de loin, m'ont apport leur soutien sincre pour la ralisation de ce travail de recherche.Mes remerciements les plus sincres s'adressent en premier lieu M. Mahdi Tew-fik, mon directeur de recherche qui a crdit de sa confiance cette recherche et pour la somme de ses conseils, recommandations et encouragements.Je tiens exprimer ma profonde gratitude et remercier ma codirectrice Mme.Daniela Blessent pour ses directives, conseils et disponibilits en tout temps.Je tiens galement remercier les membres du jury d'avoir accept de consacrer du temps la lecture et l'valuation de ce mmoire.Par la mme occasion, je remercie chaleureusement M. Ali Roshanfekr pour sa disponibilit et son expertise dans les coulements travers les enrochements, ses conseils ont t un grand point d'clair.Par ailleurs, je tiens remercier les collgues tudiants que j'ai ctoys au bureau pour l'agrable climat de travail qu'ils ont su instaurer et que j'ai beaucoup apprci.J'aimerais remercier grandement Essoyk Batchabani pour sa patience et sa disponibilit envers mes questions, ses commentaires et nos changes ont toujours t trs constructifs.Mes remerciements vont aussi tienne Blanger pour ses aides techniques dans les assemblages des essais au laboratoire.Je voudrais galement remercier Narcisse Adjalla et Fatimetou N'gaid d'avoir accept la relecture de ce document et aussi pour leurs encouragements tout au long de ce travail.Mes remerciements s'tendent galement ma famille, notamment mes parents pour leurs appuis inconditionnels, leurs amours, leurs sacrifices et soutien tout au long de mes tudes.J'aimerais galement exprimer ma reconnaissance envers mes amis qui ont fait partie de ma vie et m'ont soutenu pendant mes annes d'tude au Canada.v RSUM L'enrochement est le matriau de construction le plus abondant.Il est souvent utilis pour la rtention de l'eau sous diffrents contextes, tels que les barrages, les digues ou les systmes de drainage. cause des changements climatiques, on pourrait assister des augmentations de niveau d'eau dans les rservoirs en amont de ces ouvrages.La hausse des niveaux d'eau mettra en danger la stabilit des ouvrages en enrochement, qui ne sont pas capables de supporter de forts dbordements, ainsi que la vie des habitants leurs proximits.Ce travail de recherche s'intresse au dveloppement d'une relation empirique qui permet de dduire la hauteur d'eau critique de surverse par-dessus la crte partir des paramtres gomtriques et physiques de digues.De plus, afin d'estimer le dbit s'coulant travers les enrochements, qui sont constitus de matriaux trs permables o le rgime d'coulement est gnralement turbulent et la relation de Darcy n'est pas applicable, il a t ncessaire de bien analyser les phnomnes hydrauliques dans une digue exprimentale.Dans le but d'atteindre les objectifs viss, dans un premier temps, des essais ont t raliss dans le canal hydraulique du laboratoire hydro-environnemental de l'cole Polytechnique de Montral sur un modle de digue en enrochement avec un noyau tanche intgr. l'aide de ces essais, l'initiation de la brche dans la couche d'enrochement de la digue, sous l'influence de diffrentes variables, telles que la granulomtrie de l'enrochement, la pente du parement aval et la pente du lit du canal a t tudie.Les rsultats ont rvl des tendances linaires d'une part entre la hauteur critique de surverse et la pente du parement aval et d'autre part entre cette hauteur critique et la pente du lit.Par ailleurs, une tendance de type puissance a t observe entre la hauteur critique de surverse et la granulomtrie de l'enrochement.Ces rsultats ont permis de dvelopper la relation empirique recherche.Dans un deuxime temps, une revue de littrature a permis d'analyser les formules empiriques les plus utilises pour caractriser la relation non-linaire entre le gradient hydraulique et la vitesse d'infiltration d'coulement dans les enrochements.Ces formules permettent de dterminer le dbit d'infiltration correspondant aux flux nets passant travers la digue.Pour chacune de ces relations empiriques, certains paramtres caractrisant l'enrochement doivent tre dtermins, tels que le rayon hydraulique moyen, la porosit et la granulomtrie.Afin de choisir une relation pouvant dcrire l'coulement travers la digue exprimentale, deux types d'essais de vi permabilit ont t raliss.Le premier type consistait conduire des essais d'coulement unidirectionnel travers un permamtre rempli d'enrochements, tandis que le deuxime type d'essais tait bas sur des tests d'coulement bidirectionnel travers la digue exprimentale avec un noyau tanche construit avec les mmes enrochements.La cohrence entre les valeurs mesures et celles calcules par la relation de Wilkins a justifi l'utilisation de cette relation empirique pour estimer le dbit d'infiltration travers la digue.Lorsque le dbordement par la crte est survenu, un dbit de surverse a t calcul par la relation de l'coulement passant pardessus un dversoir.

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