Hydraulique fluviale

LGCIV2053  2019-2020  Louvain-la-Neuve

Hydraulique fluviale
4.0 crédits
20.0 h + 15.0 h
2q

Enseignants
Langue
d'enseignement
Français
Préalables

Connaissance de l'hydraulique ou de la mécanique des fluides de base, et connaissance des écoulements à surface libre (écoulement uniforme, axes hydrauliques) comme enseigné dans le cours LGCIV2051

Thèmes abordés
  • Caractéristiques du milieu fluvial
  • Sédimentologie : critères d'érosion et transport solide
  • Morphologie fluviale
Acquis
d'apprentissage

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil des constructions », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants : AA1.1, AA1.2, AA1.3, AA2.1, AA2.2, AA2.3, AA3.1, AA3.3, AA5.2, AA5.3, AA5.4, AA5.5, AA5.6, AA6.1, AA6.2, AA6.3.

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de :

  • Calculer un écoulement fluvial en tenant compte de la rugosité sédimentaire et des formes de fond
  • Evaluer le transport solide d'une rivière
  • Dimensionner les ouvrages fluviaux en vue de la stabilité morphologique de la rivière.

Acquis d'apprentissage transversaux :

  • La matière présente des connexions avec la géographie physique, avec la géopolitique et même avec l'histoire. En ce sens, l'étudiant est invité à s'ouvrir à ces horizons, surtout à travers les exemples.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

1. Introduction : domaines d'intervention de l'hydraulique fluviale, types de rivières

2. Sédimentologie

Définitions, morphologie générale d'une rivière, formes de fond

Modes de transport des sédiments

Variables adimensionnelles de la sédimentologie

distribution de vitesse, vitesse moyenne et vitesse de frottement

analyse dimensionnelle et nombres caractéristiques

Seuil d'érosion des lits sédimentaires

critère de la vitesse limite : profil d'équilibre d'une rivière

critère de force tractrice limite : diagrammes de Shields et de van Rijn

Rugosité des rivières alluvionnaires et relation débit'profondeur : analyse d'Einstein

Transport solide par charriage

principes de du Boys

analyse de Meyer-Peter et Müller

autres approches courantes (Einstein, Bagnold, etc.)

Transport solide en suspension

équations de transport

distribution de la concentration (théorie de Vanoni'Rouse)

transport en suspension (intégration d'Einstein)

3. Evolution morphologique des rivières

Equilibre sédimentologique d'une rivière

formules pratiques : notion de régime sédimentologique

résistance à l'érosion des talus, profil d'égale résistance à l'érosion

Réponse morphologique aux travaux fluviaux

Courants secondaires hélicoïdaux

4. Travaux fluviaux

Principes : lois et règles de Fargue

Aménagements locaux : panneaux de surface, bandalling, panneaux de fond, améliorations des seuils et des coudes, protection des berges

Ouvrages fluviaux : berges, digues longitudinales, épis, seuils

Canalisation

5. Exemples de réalisations

Méthodes d'enseignement

Les activités sont organisées comme suit :

Cours pour les exposés théoriques

Travaux pratiques : exercices sur les différents chapitres

Nombreux exemples tirés de la littérature et de l'expérience de l'enseignant illustrés à l'aide d'images satellitaires

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Evaluation continue à travers des travaux et devoir. Examen oral, à livre fermé, au tableau avec un temps de préparation.

Ressources
en ligne

Site Moodle contenant les présentations PowerPoint, certaines notes de cours et autres documents utiles (modalités pratiques et horaire détaillé des activités, consignes pour les TP)

Cours MOOC sur la plateforme edX « Hydraulique fluviale 2 : sédiments et morphologie fluviale »

Bibliographie

Notes de cours

Jansen et al., "Principles of river engineering"

Chang, 'Fluvial processes in river engineering'

 

Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil des constructions
4
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