Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Guide ERINOH – Volume 3 102 Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 2.L’érosion des parois latérales et du fond du conduit d’érosion est appelée érosion secondaire par Hanses (1985) et est responsable de l’élargissement et de l’approfondissement du conduit. Van Beek (2015) a calculé le nombre de grains moyens d 50 soumis à un gradient supérieur au gradient critique de Terzaghi. Elle estime qu’au minimum 20 grains sont expulsés pour former un conduit. Van Beek (2015) a mesuré les caractéristiques des conduits et de leurs écoulements. Le conduit a une largeur d’environ 30 grains à sa pointe et une hauteur variable de 2 à 6 grains. Il s’évase vers l’aval sous l’effet de l’érosion secondaire. Le rapport entre la largeur et la profondeur maximale varie entre 5 et 20. Le débit mesuré dans le conduit varie de 1,5 à 15 cm 3 /s et les vitesses sont de plusieurs cm/s et dépassent rarement 10 cm/s. Plusieurs situations peuvent donc interrompre l’érosion et arriver à un nouvel équilibre: • La formation du conduit à partir de l’exutoire répartit le débit le long du conduit, ce qui diminue le gradient d’initiation en extrémité amont du conduit au point qu’il n’a plus assez de force pour éjecter les grains : arrêt de l’érosion primaire. • Le conduit en progressant vers l’amont s’élargit et s’approfondit vers l’aval à tel point que la vitesse dans le conduit élargi n’est plus suffisante pour transporter les grains : arrêt de l’érosion secondaire. • La rencontre d’un matériau plus résistant fait dévier le conduit et diminuer son gradient local pour contourner cet obstacle • La présence d’une granulométrie trop étalée fait que les vitesses d’écoulement peuvent éroder les fines mais sont insuffisantes pour transporter les grosses particules, qui pavent le conduit. On note ici la complexité des phénomènes en jeu, qui rend difficile la mise au point des formules analytiques. Cela a historiquement privilégié les formules complètement empiriques. Des tentatives ont cependant été faites d’asseoir les formules empiriques sur la prise en compte du couplage entre érosion et transport (Hoffmanns par exemple). 3.9.4.  Erosion d’une couche de sable sous une couche cohésive : Paramètres-clé Les facteurs principaux En définitive, six paramètres-clé sont retenus : 1.la présence d’un aquifère en fondation 2.l’existence d’un toit ; 3.la charge hydraulique, ou le gradient moyen entre l’amont (la retenue) et l’aval (l’exutoire) ;