Détermination des zones à risque en cas de ruptures de digues en remblais pour des écoulements bidimensionnels sur fond mobile

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Présentement le risque barrage est accepté et les efforts se concentrent À le minimiser. Actuellement, en supposant la rivière et sa vallée exempte d’érosion, une zone À risque qui représente principalement la laisse d’inondation est déterminée en premier lieu pour extraire les conséquences de la rupture. Le programme de recherche proposé veut améliorer cette façon de faire en prenant en compte l’effet de l’érosion induite par ces crues exceptionnelles dans la détermination de la ’vrai’ zone À risque. D’abord, il faut combler une lacune principale en proposant une méthode pour déterminer l’hydrogramme de rupture par temps sec, le plus probable, ceux en temps de crues étant déjÀ sujet À l’étude. La méthode de Monte Carlo sera utilisée pour générer différents hydrogrammes de rupture selon des lois de probabilité adoptées pour la hauteur du réservoir, le temps de formation et la pente des talus du canal de brèche. Ceci fournira différents hydrogrammes de ruptures ayant différentes probabilités d’occurrence. Par la suite, il faut trouver une équation donnant le débit solide pour des écoulements À fortes vitesses. Un montage expérimental est prévu pour mesurer le débit solide en cas de rupture de barrage. Un système PIV permet de mesurer les vitesses instantanées des phases liquide et solide. Avant de proposer de nouvelles équations de transport solide, des adaptations éventuelles des équations existantes seront testées. La modélisation numérique sera mise À contribution pour développer un outil automatique intégrant un modèle bidimensionnel horizontal d'équations apte À simuler les écoulements de rupture avec les mouvements sédimentaires induits ainsi que les modifications morphologiques potentielles. Il est prévu de développer un outil de calibration automatique pour minimiser le temps de mise en œuvre de cet outil. Le cas du déluge du Saguenay 1996 servira pour la validation. Le projet de recherche proposé est original parce qu’il fournit les hydrogrammes les plus probables de rupture de digues par temps sec, s’intéresse au transport solide pour des écoulements À grandes vitesses, intègre, en écoulement bidimensionnel, les inondations, l’érosion et le recul des berges, pour déterminer les zones À risque, propose un outil de calibration de modèles bidimensionnels avec transport solide, forme 2 PhD, 3 MSc et 11 stagiaires, et ouvre la voie au développement de modèles de zones de risque probabilistes suite aux crues de ruptures sans ignorer l’érosion et le recul des berges. Les gestionnaires de la ressource en eau comme Hydro-Québec pourront mieux estimer les conséquences de ruptures éventuelles de leurs barrages. De plus, les autorités seront en mesure de mieux préparer leurs plans de mesure d’urgence et d’intervention en cas de crues exceptionnelles. Par ailleurs, le financement de ce programme de recherche permettra de renforcer une expertise en sécurité hydraulique des barrages unique au Canada.