Aménagements de cours d eau. Epis en en blocs. Laboratoire de constructions hydrauliques ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE

Transcription

1 Epis en en blocs

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3 Epis en en empierrement Epis en empierrement pour la première correction du Rhône

4 Epis en en empierrement Rétrécissement de la section du Rhône lors de la 1 ère correction et l'intégration des épis avec des enrochements dans le lit majeur lors de la 2 ème correction

5 Epis en en empierrement Coupure au Leukerfeld (1875)

6 Première correction du du Rhône de de 1863 à 1894

7 La La deuxième correction du du Rhône Pont de Lalden vers l amont (1955) (disparition complète des bancs de sable / gravier)

8 La La deuxième correction du du Rhône Le Rhône à l embouchure de la Viège en 1930 (en bas) et 1938 (en haut) après l achèvement de la correction de la Viège

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10 Types d'épis Système: épis singuliers épis en rangées Submersion: épis non submergés épis submergés Perméabilité: épis non perméables épis perméables Inclinaison: épis perpendiculaires épis inclinés vers l'aval épis inclinés vers l'amont Construction: épis massifs (enrochement, empierrement, éléments artificiels en béton, blocs ou pierres en taille éventuellement posés sur du mortier ou sur du béton) épis en génie biologique (caissons en bois, fascines, pieux en bois) épis combinés.

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12 Inclinaison des épis perpendiculaire incliné vers l'aval incliné vers l'amont

13 B0 B1 L 4.5 = 4.5 b 2 Pour b = ¼ L, selon les conditions locales les espacements suivants sont recommandés: 1 3 dans la transition entre L = à B1 un tronçon rectiligne et 2 4 une courbe Espacement et et longueur des épis β B B 1 B β 1 B 0 0 b b L L = 1B1 = 1.5 à 2 B1 à la rive extérieure dans une courbe à la rive intérieure dans une courbe L L La longueur de l'épis résulte du rétrécissement souhaité B 1 de la rivière pour favoriser le transport solide. β = 6 o 9 o

14 Influence hydraulique des épis La largeur du cours d'eau est hydrauliquement réduite par les épis Surélévation du plan d'eau Concept de la section équivalente Epis non submergé λ = B eff / B 1 < 1.0 B 1 B 0 b Epis submergés λ > 1.0 k paroi k paroi Première approximation B eff = B 1 (λ = 1) k paroi = 15 m 1/3 /s (faible profondeur) à 25 m 1/3 /s (épis submergés)

15 Erosion du du lit lit due à l'effet des épis Erosion maximale selon Spannring: 3/7 6/7 τ 0 B0 Zmax = h0 1 τcrit λb1 avec h 0 : τ 0 : B 0 : B 1 : λ : profondeur d'eau dans la section sans épis contrainte du cisaillement au lit dans la section sans épis largeur de la section sans épis largeur de la section entre les têtes des épis coefficient des épis. A ü : section de l'écoulement au-dessus des épis A ges : section totale de l'écoulement (sans épis) 1/ 2 λ gr : B τ 0 0 λgr = B1 τ cr correspond à la limite supérieure de λ selon l'équation pour Z max = 0.

16 Erosion du du lit lit due à l'effet des épis 3/7 6/7 τ 0 B0 Zmax = h0 1 τcrit λb1 A ü : section de l'écoulement au-dessus des épis A ges : section totale de l'écoulement (sans épis) 1/ 2 λ gr : B τ 0 0 λgr = B1 τ cr correspond à la limite supérieure de λ selon l'équation pour Z max = 0.

17 Affouillements à proximité de de la la tête des épis non non submergé submergé submergé submergé

18 Corps des épis: Détails constructifs des épis pente amont : 1 : 1.5 (empierrement) à 1 : 2.0 (enrochement); en cas de glace flottante: 1 : 1 (empierrement) en cas de submersion: 1:3 à 1:5 pente aval : 1 : 2.0 (empierrement) à 1 : 3.0 (enrochement): pour des pentes faibles l'affouillement en cas de submersion est réduit (1:5) pente longitudinale : typiquement 1 : 8 à 10. Tête des épis: normalement élargies par rapport au corps avec une pente de 1 : 3. hauteur de la tête par rapport au niveau du débit de dimensionnement dans des tronçons en courbe: rive extérieure m rive intérieure 0.50 m.

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28 Pan de de rocher artificiel Pan de rocher artificiel à Gurtnellen, Reuss

29 Pan de de rocher artificiel Pan de rocher artificiel à Gurtnellen sur la Reuss

30 Blocs résiduels artificiels comme éléments linéaires Galerie d autoroute à Gurtnellen sur la Reuss

31 Epis en en béton Epis de dérivation à Göschenen, Teufelstein sur la Reuss

32 Epis en en béton Epis de dérivation à Göschenen, Teufelstein sur la Reuss

33 Epis en en béton en en paroi

34 Gamsa, Valais,, 2003

35 Synergies entre aménagement du du cours d eau et et aménagement du du village à Gurtnellen --Wiler

36 Aménagements Synergies entre de aménagement cours d eaudu du cours d eau et et aménagement du du village à Gurtnellen --Wiler Crue 1987

37 Aménagements Synergies entre de aménagement cours d eaudu du cours d eau et et aménagement du du village à Gurtnellen --Wiler Crue 1987

38 Gurtnellen --Wiler: Concept de de protection contre les les crues avec trois trois principaux éléments

39 Elément de protection A: Surélévation d un d pan de rocher existant combiné avec une demi île artificielle

40 Elément de protection A: Surélévation d un d pan de rocher existant combiné avec une demi île artificielle

41 Elément de protection A: Surélévation d un d pan de rocher existant combiné avec une demi île artificielle

42 Elément de protection A: Photos 2003 Photos: E. Philipp, Kt.. Uri

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46 Elément de protection B: Mur de protection à l amont de l église

47 Elément de protection B: Mur de protection à l amont de l église

48 Elément de protection B: Photos 2003 Photos: E. Philipp, Kt.. Uri

49 Elément de protection C: Mur de protection incurvé à l amont du pont du village

50 Elément de protection C: Photos 2003 Photos: E. Philipp, Kt.. Uri