Applied hydraulics : open-channel flows

lgciv2051  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Applied hydraulics : open-channel flows
En raison de la crise du COVID-19, les informations ci-dessous sont susceptibles d’être modifiées, notamment celles qui concernent le mode d’enseignement (en présentiel, en distanciel ou sous un format comodal ou hybride).
5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q1
Enseignants
Langue
d'enseignement
Anglais
Préalables
Hydraulique fondamentale, telle qu'enseignée dans le cours LGCIV1051.
Thèmes abordés
  • Eléments d'hydrologie
  • Ecoulements permanents à surface libre
  • Théorie des déversoirs, application aux évacuateurs de crue
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 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, AA5.2, AA5.3
Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de :
Déterminer les débits à utiliser pour le dimensionnement d'ouvrages ;
Dimensionner des canaux d'irrigation ;
Dimensionner des collecteurs urbains ;
Calculer les lignes d'eau en écoulement permanent ;
Décrire et quantifier l'effet de changements locaux de géométrie sur la ligne d'eau (rétrécissement, élargissement, changement de pente de fond, piles de pont)
Dimensionner un déversoir d'évacuateur de crue (déversoir normalisé).
Acquis d'apprentissage transversaux :
Créer une feuille de calcul Excel pour résoudre de manière simple et efficace un problème d'ingénierie hydraulique
Synthétiser ses connaissances sur la matière de manière à présenter, au tableau, une réponse claire et concise à une question posée
Aborder le questionnement des ressources en eau, surtout dans la partie hydrologie.
 
Contenu
  • Introduction: domaines d'intervention de l'hydraulique à surface libre
  • Hydrologie : mécanismes de la pluie, cycle de l'eau, mesure et analyse des débits, relations pluie-débit (hydrogramme unitaire, méthode rationnelle, Hauff-Vicari)
  • Hydraulique à surface libre en écoulement permanent: canaux, collecteurs et rivières. Ecoulement uniforme : équations de Chézy et de Manning, section optimale, canaux composés et composites, calcul de la profondeur uniforme en canaux et en collecteurs. Ecoulement graduellement varié : énergie spécifique, profondeur critique, pente critique, axes hydrauliques : théorie et calcul pratique. Ecoulement en rivières naturelles : mouvement pseudo-uniforme. Ecoulement brusquement varié : ressaut hydraulique, ressaut noyé. Ecoulements en géométrie non régulière : écoulement entre une vanne de fond et un réservoir, changements de pente, changements de largeur et obstacles : piles de pont et de barrage, canaux Venturi, seuils, déversoirs à seuil épais.
  • Théorie des déversoirs : problématique de la stabilité de l'écoulement déversant. Déversement libre et noyé. Déversoirs à paroi mince, déversoirs de Creager, chenaux déversants, déversoirs latéraux.
Méthodes d'enseignement

En raison de la crise du COVID-19, les informations de cette rubrique sont particulièrement susceptibles d’être modifiées.

Cours en auditoire ou en ligne, selon le nombre d'étudiants inscrits et la capacité des auditoires, travaux pratiques et laboratoires, intimement liés.
Exemples concrets d'applications, cas réels illustrant l'applicabilité des méthodes développées.
Utilisation de logiciels didactiques, création de feuilles de calcul, utilisation d'un MOOC et de vidéos comme support didactique.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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Exercices (40 % de la note finale), consistant en un test écrit (calcule d'écoulement à surface libre) et des devoirs durant l'année (hydrologie, déversoirs). La réussite de la partie "exercices" est conditionnée à la réussite du test écrit.
Théorie (60 % de la note finale): examen oral, comportant 3 questions qui couvrent l'entièreté de la matière vue au cours.
En cas d'échec sévère sévère à l'une des parties du cours (note inférieure à 7/20), la pondération ci-dessus pourra être adaptée.
Ressources
en ligne
Site Moodle du cours, MOOC edX "Hydraulique fluviale 1 : écoulements à surface libre".
Bibliographie
Chow, "Open-channel hydraulics".
Lencastre, "Hydraulique générale".
Faculté ou entité
en charge
Force majeure
Méthodes d'enseignement
Une série de vidéos podcasts est mise à disposition des étudiants. Ces vidéos sont complétées par des séances de questions-réponses via Teams.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Un examen de modalité adaptée sera simultanément proposé aux étudiant/es pouvant faire valoir préalablement à l’examen une impossibilité de participer à l’examen organisé sur site, impossibilité attestée par un certificat de quarantaine ou un ‘formulaire retour’ du SPF Affaires Etrangères. Cet examen parallèle portera sur la même matière que l’examen principal, et se déroulera sous une forme écrite et orale compatible avec la situation de quarantaine de l’étudiant/e.
Partie écrite: test d'exercices sous la forme d'un "take-home exam" à réalisé en un temps limité, simulatnément à l'examen écrit sur site.
Partie orale: entretien en ligne avec l'enseignante, sur base des diapositives du cours, sans temps de préparation.
Autres infos
En cas de force majeure, des informations complémentaires seront fournies via le site Moodle du cours.


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

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

Master [120] : ingénieur civil des constructions