Études des mécanismes d'érosion du roc à l'aval des évacuateurs de crues par des simulations expérimentales à grande échelle

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Les aménagements hydroélectriques sont généralement équipés d'évacuateurs de crues excavés dans le roc. Une crainte sérieuse est que l'érosion provoquée par l'eau atteigne la fondation immédiate de l'ouvrage. Certains signes d'une telle érosion, sans conséquences graves à ce jour, ont été observés à quelques installations d'Hydro-Québec. Afin d'assurer la pérennité de ses ouvrages, Hydro-Québec s'intéresse grandement aux méthodes permettant la prévision de l'érosion. Quelques méthodes existantes pour déterminer l'état de l'érosion de ces ouvrages sont basées sur les résultats de retour d'expérience. L'application de ces méthodes sur certains nouveaux barrages dans le monde ont montré le décalage important entre l'érosion observée et les prévisions obtenues par ces méthodes. Leur nature empirique rend difficile l'identification des conditions pour lesquelles ces méthodes ne permettent pas une prédiction fiable; il est notamment impossible d'étudier les effets combinés de plusieurs paramètres géomécaniques sur l'érosion. L'objectif de ce projet est de développer une nouvelle approche de la prévision d'érosion mieux adaptée aux conditions des massifs rocheux. Il est d'abord requis d'identifier quels paramètres géomécaniques ont le plus d'incidence sur le degré d'érosion et de déterminer l'importance relative de chacun des paramètres dans le processus d'érosion. Pour cela, deux évacuateurs instrumentés à échelle réduite, un à l'échelle du laboratoire, le second à une échelle semi-réelle (Pilot-Plant), seront montés dans le cadre de ce projet. Ces équipements permettront d'étudier expérimentalement les effets de plusieurs paramètres géomécaniques des massifs rocheux et l'importance relative de chacun des paramètres dans le processus d'érosion. Les résultats des essais expérimentaux ainsi que la base de données des cas d'érosion observés serviront à caler les modèles numériques afin de déterminer des effets des paramètres géomécaniques sur l'érosion à une échelle réelle. Les résultats finaux de ces études permettront de développer un nouveau modèle pour la prévision de l'érodabilité du massif rocheux aux évacuateurs excavés en rocher.