Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Guide ERINOH – Volume 3 98 Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques L’expérience et les résultats de Miesel (1978) sont exposés sur la Figure 3–16. Si le trou a un diamètre trop étroit, l’érosion ne peut commencer. Un diamètre minimal de 2.56 mm, de l’ordre de 4d 95 laisse l’érosion se développer pleinement. La fluidisation apparait alors à très faible gradient hydraulique, c’est le gradient hydraulique d’initiation. Une augmentation du gradient entraine un remplissage progressif du tube avec une suspension de sable, preuve de la mise en mouvement du sable. Après plusieurs hausses, le trou est comblé, le sable commence à être éjecté du trou et le conduit se forme sous le barrage mais s’arrête. Il progresse de nouveau vers l’amont à chaque augmentation de la charge. A partir d’un certain gradient, qui est le gradient critique de progression, le conduit n’arrête plus sa progression jusqu’à ce qu’il atteigne le parement amont. Plus le diamètre est grand, plus le gradient auquel la fluidisation apparait est grand : il faut un plus grand nombre de hausses de gradient pour remplir le tube de sable et éjecter le sable, A partir d’un certain diamètre, une fois le tube plein et le sable éjecté, les conduits se développent sans aucune autre hausse de charge. Dans cette expérience, quel que soit le diamètre, il y a un facteur au moins 3 entre le gradient qui produit la fluidisation et le gradient de progression de l’érosion. Cela explique pourquoi les ruptures sont rares alors que l’érosion régressive est si souvent constatée. Les essais en vraie grandeur d’IJkdijk confirment les quatre phases deMiesel (1978) et montrent qu’une cinquième conduit à la rupture. Absence d’érosion, dans une première phase : les fuites apparaissent sans fines. Fluidisation et démarrage de l’érosion, dans une deuxième phase. Formation de tumulus, dans une troisième phase, avec sable bouillonnant et conduits d’érosion sous la digue. Elargissement du conduit qui atteint l’amont, dans une quatrième phase, avec augmentation des pressions de l’amont vers l’aval sous la force de l’écoulement qui pousse le sable vers l’exutoire. Alors du conduit jaillit une fontaine de boue qui initie la cinquième et ultime phase : la brèche. Gradient local / Gradient moyen C’est le gradient local (soit de sortie, soit au fond du conduit) qui pilote l’érosion comme l’illustre R. Allan sur les 4 dernières phases représentées sur la Figure 3–17.