Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Guide ERINOH – Volume 3 176 Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 4.9.2.4.  Domaine d’application Les valeurs proposées sont des seuils minimaux. La plage de dispersion de la vitesse critique varie à partir de ces seuils d’un facteur allant de 1 à 10. Cela cor- respond à des gradients compris entre 4,5 et 45 pour un sol de perméabilité 10 -6 m/s, de 0.9 à 10 pour un sol de perméabilité 10 -4 m/s et de 0.2 à 1,2 pour un sol de perméabilité 10 -2 m/s. Sachant que les expériences ont eu lieu principalement sans contrainte verticale et avec écoulement ascendant, il est probable que la dis- persion provienne de l’état de contrainte en place qui autorise ou non le claquage hydraulique. Le meilleur indicateur serait la vitesse maximale de percolation au travers des pores, mesurée par traçage. Un rapport de 100 peut exister entre cette vitesse qui initie l’érosion en un seul endroit et la vitesse de Darcy. Ce rapport entre les deux vitesses est la seconde manifestation de la dispersion du seuil en vitesse de Darcy. On retiendra que la suffusion est d’abord un phénomène ponctuel, favorisé par la ségrégation. Son initiation n’est pas le seuil préoccupant. Le claquage local qui apparaît après colmatage des fines mobiles est le véritable seuil. Sa valeur n’est pas encore connue avec précision, car elle dépend de la nature de la ségrégation et notamment de l’anisotropie de perméabilité et de l’état de contrainte. 4.10. Approche énergétique de l’érosion 4.10.1.  Introduction Marot et al. [2011] proposent une analyse de l’érosion interne basée sur la corrélation entre l’énergie dissipée par le fluide et la mesure de la masse érodée. L’intérêt de cette approche est de s’affranchir des hypothèses théoriques sur la contrainte de cisaillement et sur les biais expérimentaux associés aux pertes de charge non mesurées. En supposant la température et donc l’énergie interne constantes pour le volume considéré, seul le travail mécanique entre l’entrée et la sortie du système est consi- déré par la suite. L’hypothèse d’un écoulement permanent permet de négliger la variation temporelle de l’énergie cinétique et la masse volumique du fluide est supposée constante. L’équation de la puissance dissipée pendant un temps dt par un volume V de fluide, de masse M, possédant une surface de contact S avec son environnement, orientée par son vecteur normal, , du fluide vers l’environnement. peut donc être écrite sous la forme suivante. L’énergie dissipée par le fluide entre l’entrée et la sortie du système étudié pendant un temps dt peut être exprimée par : dW dt dW dt w g z + P Un d intra uide + = +     ( ) ∫∫ erosion 2 2 ρ ρ S S [5