Hydraulique appliquée
Licence Sciences de la Terre Parcours Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'environnement
Description
Objectif de l’UE
Acquérir les connaissances de base en hydraulique appliquée en vue d’une application en géosciences et sciences de l’environnement. Analyser les écoulements en charge, en quantifiant l’énergie hydraulique disponible ainsi que les pertes de charge linéaire et singulière. Analyser les écoulements à surface libre en régimes d’écoulement uniforme et varié. Evaluer la stabilité des canaux non revêtus. Connaitre les différents dispositifs de terrain pour déterminer les grandeurs physiques de l’eau (charge, pression, débit, vitesse).
Contenu des enseignements
Écoulements en charge (équations de l’énergie, perte de charge linéaire et singulière, calcul de perte de charge totale, réseaux des conduites). Ecoulements à surface libre en régime d’écoulement uniforme (formule de Manning-Strickler, profondeur normale, coefficient de Strickler). Stabilité des canaux non revêtus, charriage (vitesses critiques, tensions critiques (stabilité du matériau de fond (paramètre de Shields), stabilité du matériau sur les talus des berges). Ecoulements graduellement variés, les courbes de remous. Ecoulements brusquement varié, le ressaut hydraulique, déversoirs des crues, bassin de dissipation d’énergie. Mesures hydrauliques (hauteurs piézométriques, pressions, débits et vitesses dans les canaux).
Compétences visées
• Identifier les coefficients adimensionnels d’un écoulement en charge (coefficients de perte charge) et d’un écoulement en charge (coefficients de Strickler).
• Déterminer la profondeur d’eau critique et profondeur normale d’un canal prismatique.
• Quantifier les charges hydrauliques et les pertes d’énergie mécaniques lors du mouvement de l’eau ainsi que les régimes d’écoulement associés.
• Déterminer les lignes d’eau et les profondeurs d’eau, de l’amont vers l’aval, dans un canal prismatique en fonction du régime d’écoulement observé (uniforme, graduellement varié, brusquement varié).
• Vérifier la stabilité d’un canal non revêtu dans le cas d’un écoulement uniforme.
• Dimensionner les dispositifs de mesures.