Pourquoi un évacuateur de crue?
L'évacuateur de crue est un élément-clè dans la sécurité d'un barrage. En effet, il permet de faire transiter les débits de crue en toute sécurité et d'éviter ainsi une surverse qui pourrait avoir des conséquences dramatiques. Un barrage en remblai ne tolère pas de surverse non-contrôlée : si de l'eau s'écoule sur une partie non prévue à cet effet on peut rapidement observer le développement d'une érosion régressive du rembai et d'affouillements en pied d'ouvrage, et cela se traduira très certainement par un glissement d'ensemble et l'effacement d'une partie de l'ouvrage.La rupture par surverse est la première cause de rupture pour les petits barrages en remblai. D'où l'intéret de dimensionner le évacuateur de crue correctement et de le réaliser de façon soignée.
Evacuateur de crue et coût de l'ouvrage
Le dimensionnement d'un évacuateur de crue pour des événements rares présente un coût non négligeable dans le coût total d'un ouvrage, surtout pour des barrages de petite taille. Souvent, pour réduire le prix de réalisation de l'ouvrage, ce évacuateur de crue est sous-dimensionné.Dans le cas où l'aval de l'ouvrage présente une vulnérabilité aval importante (village, nombreux habitant, construction, industrie), une prise de risque n'est pas tolérable, et l'évacuateur de crue doit être réalisé dans des conditions satisfaisantes. Avec une vulnérabilité moins importante, on pourrait être tenté de réduire les dimensions de cet évacuateur de crue. Mais, en diminuant ses dimensions, on augmente aussi sensiblement le risque de rupture. En cas de rupture, le coût de reconstruction doit être pris en compte dans lecoût de construction initial. A ceci se rajoute les éventuelles indemnisations en cas de dégâts à l'aval (inondation, destruction de culture, endommagement d'ouvrages...). En réalisant un calcul d'optimum économique (coût des dégâts potentiel et de reconstruction contre coût de protection pour une crue), on s'approche pour de très nombreux petits ouvrages des préconisations du CEMAGREF (confère la section sur le calcul du débit de crue de projet)..
Type d'évacuateur de crue
Il existe plusieurs façon de permettre aux débits de crues de traverser un ouvrage de façon contrôlée (siphon, conduite, vannage...). Néanmoins, dans le cas d'ouvrages de petites taille, c'est enssentiellement des déversoir qui sont utulisés. Au moment de dimensionner cet ouvrage, les considérations suivantes sont à prendre en compte :- une crue peut se réaliser à n'importe quel moment, c'est pourquoi le système d'évacuation des crue doit être passif, le recourt à des vannes à manoeuvrer est fortement déconseillé
- des flottants peuvent entraver le fonctionnement normal de l'ouvrage écrêteur, les dimensions de ce dernier doivent permettre le passage de ces flottants
- les vitesses de transit peuvent être très imortantes au niveau du coursier, un dimensionnement adéquat des protections doit être réalisé (confère section sur le dimensionnement des protections)
- l'énergie de l'eau doit être dissipée, au risque de voir les écoulements attaquer les parties basses du déversoir ainsi que le fond et les berges de la rivière à l'aval; la fosse de dissipation est indispensable.
Démarche de calcul de la capacité d'évacuation d'un évacuateur
Le déversoir peut fonctionner de deux façons : soit le niveau d'eau à l'aval est suffisament bas par rapport à l'amont est dans ce cas le déversoir fonctionne en régime dénoyé, soit cette différence de hauteur n'est pas assez importante est dans ce cas les écoulements à l'amont sont génés par le niveau d'eau aval, le seuil est alors qualifié de noyé.Les étapes à suivre sont les suivantes:
- détermination de la hauteur H1 à partir du niveau des plus hautes eaux
- détermination de H2 à partir du calcul des écoulements en canal pour le débit de crue de projet (section hydraulique)
- renseignement du formulaire ci-joint
Les étapes à suivre sont les suivantes:
- détermination de la hauteur H1 à partir du niveau des plus hautes eaux
- détermination de H2 à partir du calcul des écoulements en canal pour le débit de crue de projet (section hydraulique)
- renseignement du formulaire ci-après