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GCIV0026-1

Hydraulique appliquée I

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Durée :35h Th, 35h Pr
Crédits/ECTS :
2e épreuve ingénieur civil des constructions5
Titulaire(s) :Michel Pirotton
Aperçu général : Ce cours, qui s’inscrit dans la continuité des autres cours de mécanique des fluides et de constructions hydrauliques proposés aux étudiants ingénieurs civil, aborde les problèmes d’écoulements stationnaires à surface libre au sens large, en étudiant le trajet de la goutte d’eau qui touche la surface du sol jusqu’à son arrivée à la mer par l’intermédiaire des rivières et des fleuves. Il est composé de séances comprenant chacune une partie théorique de cours ex cathedra et une partie pratique consistant en un exercice dirigé donnant lieu à la remise d’un rapport individuel en fin de séance ou à la séance suivante. Dans ce dernier cas, des étudiants désignés au hasard sont alors invités à exposer clairement le problème soumis et à présenter devant la classe leur méthode de résolution ainsi que leurs résultats.Les sujets des travaux pratiques sont les suivants, avec chaque fois les chapitres concernés dans les notes :

1 - Hydrologie (Chap.II - Eléments d'hydrologie - Théorie élémentaire du ruissellement - Evaluation des éléments du bilan hydrologique )
Calcul d'hydrogrammes de crue dans un bassin hydrographique par la méthode des isochrones - Influence de l'intensité de la pluie et de sa durée ainsi que de l'occupation du sol sur la forme de l'hydrogramme à l'exutoire

2 - Estimation des crues (Chap. II - Eléments d'hydrologie - Les méthodes pratiques d'estimation des crues)
Application des méthodes statistiques d'estimation des crues les plus courantes - Discussion sur la disparité des résultats et sur le dimensionnement pratique des ouvrages d'évacuation

3 - Hauteur uniforme et hauteur critique (Chap. III, VII & VIII - Equations de base de l'hydraulique - Modèles simplifiés et écoulements caractéristiques - Détermination des pertes par frottement)
Mouvement uniforme, formules empiriques du frottement, formulations modernes du frottement, ... Familiarisation avec la notion de hauteur uniforme et calcul de la valeur de celle-ci à partir de plusieurs expressions des lois de frottement - Discussion sur la prépondérance du frottement en hydraulique de surface.

4 - Méthode des isoclines (Chap. III, V, VI & VII - Equations de base de l'hydraulique - Equations intégrées sur la hauteur - Equations unidimensionnelles intégrées sur la section mouillée - Modèles simplifiés et écoulements caractéristiques)
Equations des lignes d'eau, calcul des lignes d'eau par la méthode des isoclines, régime critique, mouvement uniforme, études des différents types de lignes d'eau, modes d'écoulements,... Tracé des lignes d'eau en canal par la méthode des isoclines - Discussion sur la gestion de cours d'eau régulés - Application à la Meuse.

5 - Lignes d'eau dans un réseau de rivières
Calcul des lignes d'eau dans un réseau et test de l'influence des conditions limites - Application à un bief de la Meuse Liégeoise (+ Dérivation, Ourthe, Canal Albert,…) - Discussion sur la construction du môle de Fétinne

6 - Lignes d'eau en rivière naturelle
Calcul d'une ligne d'eau en rivière naturelle (utilisation de relations tabulées hauteur - section - périmètre mouillé) - Discussion sur les formes de section idéales d'un point de vue hydraulique ou écologique

7 - Lignes d'eau avec changement de régime (Chap. III, V, VI & VII - Modèles simplifiés et écoulements caractéristiques)
Régime critique, mouvement uniforme, le ressaut hydrauliqueCalcul d'une ligne d'eau dans un canal avec une transition écoulement super - infracritique et apparition d'un ressaut hydraulique - Visite du Laboratoire avec génération de ressauts - Discussion sur l'importance pratique du ressaut pour la dissipation à l'aval des structures

8 - Sous-pressions (Chap. XIV - Hydraulique souterraine - Les sous pressions, les affouillements internes)
Calcul des sous-pressions sous un ouvrage hydraulique par la méthode empirique de Bligh et par la théorie des écoulements à potentiel de vitesse - Comparaison des 2 méthodes - Discussion sur l'importance des conditions limites et d'un problème bien posé

9 - Ecoulement souterrain (Chap. XIV - Hydraulique souterraine - Ecoulement dans les milieux poreux, application de la théorie des écoulements à potentiel de vitesse)
Estimation de la position de la surface libre dans un ouvrage de retenue perméable par la théorie des écoulements à potentiel de vitesse.
Objectif du cours : L’objectif principal du cours est, tout en assurant une continuité et des liens étroits avec les autres cours de mécanique des fluides et de constructions hydrauliques proposés aux étudiants ingénieurs civil, d’aborder de manière unifiée et critique les aspects de l’hydrologie et de l’hydrodynamique à surface libre tout en évitant la séparation traditionnelle continu-discontinu de l’hydraulique de surface. En plus des cours ex cathedra fournissant la théorie et les équations de base indispensables, ces objectifs sont rencontrés au travers de travaux pratiques dirigés de réflexion, basés sur des cas réels, ainsi qu’au travers de visites en laboratoire et sur site.Un support de cours attractif et exhaustif complète judicieusement les informations communiquées aux séances, et un forum de questions permet un contact aisé et rapide entre enseignant et étudiants (http://www.ulg.ac.be/hach).
Organisation : Cours donné au premier semestre le vendredi matin (exceptionnellement le mardi matin pour l’année académique 2004-2005) et au second semestre le jeudi après-midi pendant 5 semaines.
Notes de cours : Notes complètes dactylographiées de 814 pages disponibles.
Evaluation : Les rapports de travaux pratiques de chaque séance donnent lieu à une cote individuelle.Une interrogation non-dispensatoire sur les matières théoriques et pratiques déjà abordées a lieu vers le milieu du premier semestre.Une évaluation écrite pour l’ensemble du cours a lieu en session en juin ou en septembre. Elle comprend une partie théorique et une partie d’exercices.Les évaluations théoriques ont lieu à livre fermé, les évaluations pratiques à livres ouverts.La cote finale est obtenue par pondération des cotes partielles.
Contacts : Michel Pirotton
Hydrodynamique Appliquée et Constructions Hydrauliques (HACH)
Chemin des Chevreuils, 1 Bât. B52/3+1
4000 Liège 1
Tél. : 04/366.95.36 - email: Michel.Pirotton@ulg.ac.be
http://www.ulg.ac.be/hach




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Responsable de l'information : Monique Marcourt, direction A.E.E.
Date de validité des données : 27/02/2006
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