Calcul de l'onde de rupture d'un barrage via la méthode des éléments finis (M.E.F)

Abstract

Depuis longtemps, les ruptures de barrage ont causé de nombreuses tragédies humaines. Dans ce travail, on a développé à partir des équations de Saint-Venant en modèle unidimensionnel un algorithme de calcul de l’onde de rupture d’un barrage via la méthode des éléments finis; dans notre cas, l’onde se propage dans un canal de section rectangulaire. Par la suite, nous avons effectué une modélisation bidimensionnelle avec le Code de calcul Telemac (2D), de l’onde de rupture du barrage de Boukerdane (wilaya de TIPAZA) suivie d’une étude comparative par approche qualitative à l’aide d’une application de calcul simplifié par le code Castor (1D). Les résultats obtenus ont permis de détecter les zones à risques et de fournir des résultats qualitatifs et quantitatifs de l’inondation à l’aval d’un barrage. L’exploitation des ces résultats permet l’établissement du plan particulier d’intervention (PPI), document de base pour l’aménagement territorial et outil indispensable pour la gestion des risques. Notre présent travail est constitué de six chapitres: - Le premier chapitre, c’est une synthèse bibliographique sur les facteurs à risque de rupture de barrages ainsi que sur le principe de classification de barrages suivant les risques causés à l’aval. - Le deuxième chapitre présente les principes généraux de modélisation de l’onde de rupture d’un barrage. - Le troisième chapitre explique la théorie de modélisation unidimensionnelle de propagation de l’onde de rupture d’un barrage. - En ce qui concerne, le quatrième nous allons présenter la modélisation par méthode des éléments finis de la variante transitoire de l’équation de Saint-Venant jusqu’à l’aboutissement de l’algorithme intégrale de résolution des équations de l’onde de rupture de barrage. - Le cinquième chapitre est consacré à la présentation des logiciels utilisés: CASTOR (1D) TELEMAC (2D). - Le sixième chapitre consiste en une application à un cas réel de rupture d’un barrage en matériaux située en zone fortement sismique, il s’agit du barrage de Boukerdane (wilaya de Tipasa). Dans cette application, nous allons examiner les paramètres influent sur la propagation de l’onde de rupture à l’aval du barrage ainsi une étude comparative les résultats fournies par les deux modèles de calcul. Enfin nous ponctuons notre travail par une conclusion et nous soumettons à travers les résultats obtenus quelques recommandations ainsi que des orientations sur les futures voies de recherche à développés pour cette problématique.