EP4339374A1 - Pouring structure, hydraulic dam provided with same - Google Patents

Pouring structure, hydraulic dam provided with same Download PDF

Info

Publication number
EP4339374A1
EP4339374A1 EP23197265.4A EP23197265A EP4339374A1 EP 4339374 A1 EP4339374 A1 EP 4339374A1 EP 23197265 A EP23197265 A EP 23197265A EP 4339374 A1 EP4339374 A1 EP 4339374A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
prescribed
bumps
width
threshold
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23197265.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Yvan BERCOVITZ
Fatna OUKAILI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
Publication of EP4339374A1 publication Critical patent/EP4339374A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/16Fixed weirs; Superstructures or flash-boards therefor

Definitions

  • the invention relates to a structure or an overflowing body, as well as a hydraulic dam provided therewith.
  • One field of the invention concerns flood spillways, overflow thresholds, overflows, overflow gates and valves, for example for a hydraulic dam or the like.
  • the document US-A-3,464,210 concerns a dam whose upper edge is in the shape of a saddle with a concave slope and thus indicates a desire to break the regularity of the oscillations of the water.
  • the document FR-A-725 373 describes a dam having a spill plate having wedge-shaped elements terminating at the top of the crest of the dam to give the body of water and indicates that it is desired thereby to give an undulating shape to the body of water and prevent vibrations of the water vein.
  • the document CN-B-111 042 072 describes a spillway, the upper end of which has overflow openings in the shape of an inverted isosceles trapezoid.
  • the overflow sheet is the free-falling jet of water formed downstream of a threshold which may resemble a waterfall.
  • air currents that form under the overflowing water table can cause the water table to flap. These air currents are due to a pressure difference between atmospheric pressure (found above the water table) and the depression which forms below the water table.
  • Detachment is characterized by the presence of a volume of air between the upper surface of the sill and the water.
  • An objective of the invention is to obtain a spilling structure, as well as a hydraulic dam equipped with it, where the admissible flow rate through the threshold before separation is increased to widen the normal operating range of the threshold.
  • the hydraulic performance of the overflow structure is improved.
  • This new geometry shifts upwards the point of separation of the water vein in the height - flow law and thus makes it possible to increase the admissible load without separation.
  • the invention makes it possible to increase the maximum admissible flow rate discharged by the upper surface of the threshold without observing a separation of the overflowing water blade, that is to say without air coming into view. engulf between on the one hand the overflowing blade and on the other hand by the upper surface of the threshold the runner located downstream of it.
  • the invention makes it possible to increase the admissible flow rate without separation compared to the works known from the documents mentioned above.
  • the invention makes it possible to better adhere the flow against the surface compared to the works known from the documents mentioned above.
  • the invention is such that it makes it possible to increase by at least 20%, or even by at least 50% or more than 100%, the admissible flow rate without separation, compared to a standard threshold of constant profile following the transverse direction of width.
  • the upper threshold surface corresponds to a homothety , having a prescribed variable ratio of homothety, which is non-zero and which depends on the width coordinate of the upper threshold surface in the transverse direction of width, relative to a basic profile of prescribed shape in one of the vertical planes longitudinal, the prescribed variable ratio of homothety being increasing going from a hollow to a bump along the transverse direction of width.
  • the prescribed variable homothety ratio is curved at least with a continuous derivative along at least the width coordinate.
  • the upper threshold surface has, in the at least one horizontal plane on an upstream side of the upper threshold surface, a curve, which comprises the at least one bump and the at least one hollow and which has at least a continuous derivative.
  • the base profile comprises a determined downstream reference point, the transformation of which by the homothety along the width coordinate is located on a rectilinear segment downstream of the upper surface threshold crest , the rectilinear segment downstream of the upper threshold crest surface being parallel to the transverse width direction.
  • the rectilinear downstream segment of the threshold crest upper surface is formed by an end edge of the threshold crest upper surface.
  • the rectilinear downstream segment of the upper threshold crest surface is connected to another downstream surface.
  • the upper threshold surface has alternating bumps and hollows along the transverse width direction in the width plane, and/or in the horizontal plane.
  • the bumps which are close to each other, have vertices, which are spaced apart, along the transverse direction of width, by a spacing distance, which is greater than or equal to 0.6 times a prescribed width value and which is less than or equal to 1.4 times the prescribed width value.
  • the hollows which are close to each other, have low points, which are spaced apart, along the transverse direction of width, by a spacing distance, which is greater than or equal to 0.6 times a prescribed width value and which is less than or equal to 1.4 times the prescribed width value.
  • the prescribed variable ratio of homothety or z(x,y) / z(x,0) is sinusoidal between the bumps, which are close to each other and/or between the recesses, which are neighbors of each other as a function of a width coordinate of the upper threshold surface along the transverse width direction.
  • the first function A(y) is equal to a prescribed constant A, positive and non-zero
  • the spacing distance ⁇ k is different between several pairs of neighboring bumps and/or neighboring hollows.
  • the spacing distance ⁇ k is identical between several pairs of neighboring bumps and/or neighboring hollows.
  • the second function f(y), which is continuous, which varies according to the coordinate y and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1 height is chosen from at least one of the following functions: a slot function, a sum of a maximum of 10 slot functions, a periodic function, a sum of a maximum of 10 sinusoidal functions, a sum of a maximum of 10 sinusoidal functions out of phase with each other, a piecewise function defined by hyperbolic cosines, a piecewise function defined by hyperbolic cosines on at least one interval between two bumps, an elliptic function on at least one interval between two bumps, a Bézier curve with 20 control points at most over at least one interval between two bumps, at least one semi-circle over at least one interval between two bumps, at least one arc of a circle over at least one interval between two bumps, a polynomial of degree less than or equal to 20 over at least one interval between two bumps, a piecewise function defined by poly
  • the first function A(y) is chosen from at least one of the following functions: a continuous function of class C1, a continuous function of class C2, a continuous function of class Cn, with n being an integer greater than or equal to 3, a continuous function of class Cinfini, an elliptic function over at least one interval between two bumps, a Bézier curve with at most 20 control points over at least one interval between two bumps, at least one semi-circle on at least one interval between two bumps, at least one arc of a circle on at least one interval between two bumps, a polynomial of degree less than or equal to 20 on at least one interval between two bumps, a function by pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps, a function by a maximum of 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps.
  • the basic profile z(x,0) of prescribed convex shape in a prescribed longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height is chosen from at least one of the following functions: a convex continuous function, a continuous function of class C1, a continuous function of class C2, a continuous function of class Cn, with n being an integer greater than or equal to 3, a continuous function of class Cinfini, a elliptical function on at least one interval between two bumps, a Bézier curve with at most 20 control points, at least one semi-circle, at least one arc of a circle, a polynomial of degree less than or equal to 10, a function by pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10, a function by a maximum of 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10.
  • the basic profile of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height comprises a downstream section in the form of a prescribed decreasing curve extending from an upper end of the base profile downstream, and at least one upstream section, which extends from the upper end of the base profile upstream and which is formed by at least one arc of circle, the downstream section and the section downstream having a continuity of their tangent one after the other at the level of the upper end.
  • the basic profile of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height comprises a Bézier curve with 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane.
  • P 0 , P 1 , P 2 , P 3 are the 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane (POxz)
  • the Bézier curve being defined in a reference frame having for origin an upper end (40) of the basic profile (z(x,0))
  • t is a parameter varying from 0 to 1.
  • P 1 has the coordinates: ⁇ 0.2818 ⁇ 0.2 ⁇ 0.2818 ⁇ x H D 0 ⁇ ⁇ 0.2818 + 0.2 ⁇ 0.2818 and -0.12 ⁇ z H D 0 ⁇ 0.2
  • P 2 has coordinates ⁇ 0.2 ⁇ x H D 0 ⁇ 0.5
  • P 3 has the coordinates: 0.7 ⁇ 0.2 ⁇ 0.7 ⁇ x H D 0 ⁇ 0.7 + 0.2 ⁇ 0.7 and -0.0904 - 0.2 ⁇ 0.0904 ⁇ z H D 0 ⁇ ⁇ 0.0904 + 0.2 ⁇ 0.0904 , the coordinates being expressed in meters, where H D0 is a minimum prescribed design load value, . 0.097
  • the vertical distance between the top of the bump and the bottom point of the hollow in the height direction is less than 50% of a threshold thickness, which is a horizontal distance, taken according to the direction of length, between a vertical end edge of the upstream facing and a vertical end edge of the upper threshold surface.
  • the horizontal distance between the vertices of two bumps neighboring each other is less than 2 times a threshold thickness, which is a horizontal distance, taken along the length direction, between a vertical end edge of the upstream facing and a vertical end edge of the upper threshold surface.
  • a second object of the invention is a hydraulic dam comprising at least one overflow structure as described above.
  • the overflowing structure 1 comprises an upstream facing 2 and an upper surface 4 threshold crest, which is located downstream relative to the upstream facing 2 in the horizontal direction Ox of length going from upstream to downstream.
  • the vertical direction Oz of height oriented from bottom to top
  • the horizontal transverse direction Oy of width which is perpendicular to the horizontal direction Ox of length going from the upstream facing 2 to the upper surface 4 crest of threshold and is perpendicular to a vertical direction Oz of height.
  • the upper surface 4 threshold crest descending downstream.
  • the overflow structure 1 may include another downstream surface which is connected downstream of the upper surface 4 threshold crest.
  • the overflowing structure 1 may also not include any other downstream surface connected downstream of the upper surface 4 threshold crest.
  • the upstream facing 2 (and the other downstream surface when present), are further down than the upper surface 4 threshold crest.
  • the upstream facing 2 serves to obstruct the flow of water, to retain the water up to a certain height delimited by the upper surface 4 threshold crest.
  • the water located on the side of the upstream facing 2 exceeds the upper surface 4 threshold crest, the water overflows towards the downstream of the upper surface 4 threshold crest.
  • the upper surface 4 threshold crest then accompanies the fall of water from upstream to downstream.
  • the upper surface 4 threshold ridge extends at least along the horizontal transverse direction Oy of width.
  • the overflow structure 1 according to the invention can be part, for example, of a flood spillway, an overflow threshold, a spillway, an overflow valve, an overflow valve, which can be part of a hydraulic dam or other.
  • the discharge structure 1 according to the invention could be part more generally of a basin, where there can be a discharge of water, such as for example a discharge basin of a nuclear power plant for electricity production, or a factory basin, or in a water distribution network, such as for example a storm overflow.
  • the upper surface 4 threshold ridge comprises, along the horizontal transverse direction Oy of width, one (or more) bump 41 and one (or more) hollows 42.
  • the upper surface 4 threshold ridge may comprise a ( or more) bump 41 and one (or more) hollows 42 in one (or more) plane Pyz of width, parallel to the transverse direction Oy of width and to the vertical direction Oz of height, as shown in particular in figures 2 to 15 .
  • the upper surface 4 threshold crest may also include one (or more) bump 41 and one (or more) hollows 42 in (or more) one (or more) horizontal plane Pxy, parallel to the horizontal direction Ox of length and to the transverse direction Oy of width, as shown in particular in figures 2 to 15 .
  • the upper threshold surface 4 may comprise an alternation of bumps 41 and hollows 42 along the transverse direction Oy of width in the plane Pyz of width, and/or in the horizontal plane Pxy.
  • this DEC separation of the water vein is the fact that the trajectory of the lower sheet of the water jet pouring downstream of the upper surface 4 threshold crest is at a non-zero vertical distance above the surface downstream 30.
  • the flow coefficient C d is variable as a function of the height H.
  • the higher the flow coefficient C d the more the flow rate Q is increased or otherwise the higher the performance of the upper surface 4 threshold peak.
  • the invention makes it possible to increase the prescribed value H D of design load, from which the DEC separation is observed.
  • the upper threshold surface 4 makes it possible to create water vortices and local water depression zones upstream of the hollows 42 and water confinement zones upstream of the bumps 41, which tends to flatten the flow of water upstream against this upper threshold surface 4, which increases the prescribed value H D of design load.
  • the overflowing structure can be better protected from a surge of water.
  • the prescribed variable ratio H D /H D0 of homothety or z(x,y) / z(x,0) is curved at least with a continuous derivative (C1 continuous) on the coordinates. Consequently, the upper threshold surface 4 is without protruding edges.
  • the upper threshold surface 4 has, on an upstream side 45 of the upper threshold surface 4, a curve Cxy, which is formed by the bump(s) 41 and the hollow(s) 42 in the horizontal plane(s) Pxy .
  • the Cxy curve has at least a continuous derivative in the horizontal Pxy plane(s).
  • the upstream side 45 is located upstream relative to the top of the upper threshold surface 4 in each plane Pxz.
  • the upstream side 45 is located upstream relative to the upper end 40 of the base profile (C, z(x,0)) in the plane POxz. Consequently, the bump(s) 41 and the hollow(s) 42 propagate in the horizontal Pxy plane(s) and are also present in the horizontal Pxy plane(s). This characteristic allows the flow to be increased without separation.
  • the basic profile C or z(x,0) has a downstream point (x1 at the figure 4 ) determined reference, whose transformation by the homothety along the width coordinate y is located on a downstream rectilinear segment 31 of the upper surface 4 threshold peak.
  • the segment 31 is downstream relative to the rest of the upper surface 4 threshold ridge.
  • the downstream rectilinear segment 31 of the upper surface 4 threshold crest is parallel to the transverse direction Oy of width. This makes it possible to have a reference point for the center of the homothety, which can be located on a three-dimensional line along the direction Oy but is not located in the downstream rectilinear segment 31.
  • the downstream rectilinear segment 31 of the upper surface 4 threshold ridge can be formed by the end edge 31 of the upper surface 4 threshold crest (previous case without other downstream surface).
  • the rectilinear downstream segment 31 of the upper surface 4 threshold crest is connected to another downstream surface (previous case with the other downstream surface).
  • points 411 of the same height (along the vertical direction Oz of height) of each of the pairs of two consecutive bumps 41 along the transverse direction Oy of width have the same constant spacing distance between these two points 411, this constant spacing distance being equal to the prescribed repetition width ⁇ , as shown in Figure 7A .
  • points 421 of the same height (along the vertical direction Oz of height) of each of the pairs of two consecutive hollows 42 along the transverse direction Oy of width have the same distance constant spacing between these two points 422, this constant spacing distance being equal to the prescribed repetition width ⁇ , as shown in Figure 7C .
  • the prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 z(x,y)/z(x,0) is sinusoidal between the bumps 41, which are close to each other and/or between the hollows 42, which are close to each other as a function of a width coordinate y of the upper threshold surface 4 in the transverse direction Oy of width.
  • A is a prescribed height amplitude, which is positive and not zero
  • is the prescribed repetition width ⁇ along the transverse direction Oy of width
  • y is the width coordinate of the upper threshold surface 4 along the direction transverse Oy of width
  • H D0 is a prescribed minimum value of design load.
  • the bumps 41 and/or the hollows 42 may not be periodic along the transverse direction Oy of width.
  • An example of such a non-periodic embodiment is shown in figures 10, 11 , 12 and 13 , which are views of the same work following different viewing angles, as mentioned above.
  • points B1, B2, B3, B4 are tops of bumps 41
  • points C1, C2, C3 are bottoms of hollows 42.
  • the separation distance Y (represented in figure 2 ) between the bumps 41 neighboring each other (for example the spacing distance Y taken at the top of the neighboring bumps 41) along the transverse direction Oy of width can be variable, and can be greater than or equal to 0.6 times a prescribed value Y0 of width and less than or equal to 1.4 times the prescribed value Y0 of width.
  • the spacing distance Y between the hollows 42 neighboring each other can be variable, and may be greater than or equal to 0.6 times a prescribed value Y0 of width and less than or equal to 1.4 times the prescribed value Y0 of width.
  • the prescribed variable ratio H D /H D0 of homothety can be defined in the manner indicated above between these bumps 41 neighboring one of the 'other and/or in each pair of two consecutive recesses 42 along the transverse direction Oy of width.
  • the above embodiments thus apply a deformation to the upper threshold surface 4, which is propagated in a variable manner as a function of the coordinate y along the transverse direction Oy of width, as shown for example to figure 2 , 3 , 9 And 14 .
  • the basic profile C z(x,0) has a prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane POxz, parallel to the horizontal direction Ox in length and the vertical direction Oz in height.
  • A(y) is a first height function, which is continuous, greater than zero and less than or equal to 0.5.
  • f(y) is a second function, which is continuous, which varies according to the y coordinate and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1.
  • xi (represented for the first example of the figure 4 , the base profile for the second example of the Figure 9 not shown) as being the minimum or maximum x coordinate in absolute value for the basic profile z(x,0).
  • d
  • the first function A(y) is equal to a prescribed constant A, positive and non-zero
  • This embodiment therefore corresponds to the first example, represented in figures 2 And 3 and in the second example of the Figure 9 .
  • the spacing distance ⁇ k is different between several pairs of neighboring bumps 41 and/or neighboring hollows 42.
  • the spacing distance ⁇ k is identical between several pairs of neighboring bumps 41 and/or neighboring hollows 42.
  • a downstream section C 0 of the basic profile C of prescribed shape extends from the upper end 40 of this profile C following a decreasing curve downstream of this upper end 40 in the horizontal direction Ox in length and downwards , that is to say in a downstream dial 43.
  • the origin O of the mark of the coordinate x of length following the horizontal direction Ox of length, of the coordinate y of width following the transverse direction Oy of width and the height coordinate z along the vertical height direction Oz is located at the upper end 40 of the basic profile C of prescribed shape.
  • the downstream section Co of the basic profile C of prescribed shape can be connected upstream of the upper end 40 of the basic profile C of prescribed shape to one or more upstream sections C 1 , C 2 , C 3 , connected one following the other, that is to say in an upstream dial 44.
  • the downstream section C 0 and the upstream section C 1 have continuity of their tangent one following the other at the level of the upper end 40.
  • Each upstream section C 1 , C 2 , C 3 can each, for example, be in the shape of an arc of a circle.
  • the radii of the arcs of the upstream sections C 1 , C 2 , C 3 can be decreasing and with centers located higher and higher and more and more upstream, going from a section C 1 , C 2 , C 3 towards the other from downstream to upstream.
  • the arcs of a circle have a continuity of their tangent one after the other from downstream to upstream.
  • the first upstream section C 1 can be a first circular arc C 1 , which is centered on a first center A 1 and which has a first radius R 1 , being connected to the upper end 40 of the profile Basic C of prescribed form.
  • the second upstream section C 2 can be a second arc of a circle C 1 , which is centered on a second center A 2 and which has a second radius R 2 , being connected to the first upstream section C 1 and being located upstream of the first upstream section C 1 .
  • the third upstream section C 3 can be a third arc of a circle C 3 , which is centered on a third center A 3 and which has a third radius R 3 , being connected to the second upstream section C 2 and being located upstream of the second upstream section C 2 .
  • the first radius R 1 is for example equal to 0.5.
  • the first arc of a circle C 1 extends in the domain of validity of the abscissa x going from -0.175 to 0.
  • the second radius R 2 is for example equal to 0.2.
  • the second arc of circle C 2 extends in the domain of validity of the abscissa x going from -0.276 to -0.175.
  • the third radius R 3 is for example equal to 0.04.
  • the third arc of circle C 3 extends in the domain of validity of the abscissa x going from -0.2818 to -0.276.
  • FIG 8 represents the flow rate Q (expressed in m 3 /s), calculated by a computer simulation, on the ordinate, as a function of the H/H D0 ratio on the abscissa, on the one hand for an upper surface 4 of known standard threshold according to the figure 1 (flow rate Q represented by the points formed by small circles filled with white, surface 4 called standard threshold) and on the other hand for the upper surface 4 of the threshold of the overflowing structure following the first example of figures 2 , 3 And 4 according to the invention (flow rate Q, Q INV represented by the points formed by small circles filled with black, surface 4 called threshold with homothetic profile).
  • the flow values without separation are only valid for H/H D0 less than or equal to 1.34.
  • the flow rate (Q st ) is equal to 5 m 3 /s.
  • the maximum flow rate of the standard threshold without separation is therefore 5 m 3 /s.
  • P 0 , P 1 , P 2 , P 3 are the 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane POxz, the Bézier curve being defined in a reference frame having as its origin the upper end 40 of the profile z( x,0) basic.
  • the prescribed longitudinal vertical plane POxz is parallel to the horizontal direction Ox in length and the vertical direction Oz in height.
  • the parameter t varies from 0 to 1.
  • the pair B(t) designates the coordinates x and z(x,0) of the base profile in the prescribed longitudinal vertical plane POxz.
  • the 4 control points P 0 , P 1 , P 2 , P 3 of prescribed coordinates are given by their prescribed coordinates x and z in the prescribed longitudinal vertical plane POxz. Therefore, the x-coordinate of the base profile in the prescribed longitudinal vertical plane POxz is the above-mentioned combination B(t) based on the x-coordinates of the 4 control points P 0 , P 1 , P 2 , P 3 .
  • the z coordinate of the basic profile in the prescribed longitudinal vertical plane POxz is the combination B(t) mentioned above according to the z coordinates of the 4 control points P 0 , P 1 , P 2 , P 3 .
  • the Bézier curve can connect to the upstream facing 2 at a connection point P r in the prescribed longitudinal vertical plane POxz.
  • the point P r corresponds to the minimum depth of deformation of the upstream facing 2.
  • the connection point P r of the Bézier curve can have coordinates -0.2818 - 0.2 ⁇ 0.2818 ⁇ x H D 0 ⁇ ⁇ 0.2818 + 0.2 ⁇ 0.2818 And z H D 0 ⁇ ⁇ 1 .
  • FIG 15 represents the flow rate Q (expressed in m 3 /s), calculated by a computer simulation, on the ordinate, as a function of the H/H D0 ratio on the abscissa, on the one hand for an upper surface 4 of known standard threshold according to the figure 1 (flow rate Q represented by the squares filled with white, surface 4 called standard threshold) and on the other hand for the upper surface 4 of the threshold of the overflowing structure following the second example of the Figure 9 according to the invention (flow rate Q, Q INV represented by the points formed by small circles filled with black, surface 4 called threshold with homothetic profile).
  • the flow values without separation are only valid for H/H D0 less than or equal to 1.34.
  • the flow rate (Q st ) is equal to 17 m 3 /s.
  • the maximum flow rate of the standard threshold without separation is therefore 17 m 3 /s.
  • the amplitude of a deformation (vertical distance between the top of a bump 41 and a low point of a hollow 42) in the height direction Oz is less than 50% of the threshold thickness, which is taken in the direction Ox of length between a vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2 and a vertical edge 31 at the end of the surface 4.
  • the horizontal distance between the vertices of two bumps 41 neighboring each other is less than 2 times the threshold thickness, which is taken in the direction Ox of length between a vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2 and a vertical edge 31 at the end of the surface 4.
  • the upstream facing 2 comprises, in top view, one (or more) concavities 22 extending downwards the hollow(s) 42 to the lower vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2.
  • the upstream facing 2 comprises or is formed by a surface parallel to the height direction Oz, which connects to the upper threshold surface 4.
  • the upstream facing 2 comprises or is formed by a surface formed of generators parallel to the height direction Oz. This surface of the upstream facing 2 can be curved in top view, as shown in figure 2 , 3 , 5A, 5B, 5C .
  • the upstream facing 2 comprises a surface 23, which is overhanging relative to the lower vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2. This surface 23 extends downward the bump(s) 41.
  • the invention makes it possible to generate three-dimensional modifications of the upper surface 4 threshold peak for a spill length fixed in the transverse direction Oy of width.
  • the invention could also be applied to the upper surface 4 threshold crest described above, making changes of directions or zigzags in top view, to have an increased total length along these changes of directions in the plane horizontal Pxy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ouvrage (1) déversant, comportant un parement amont (2), qui fait obstacle à l'écoulement d'eau et une surface supérieure (4) crête de seuil. L'invention est caractérisée en ce que la surface supérieure (4) de seuil présente au moins une bosse (41) et au moins un creux (42) dans au moins un plan (Pyz) de largeur, parallèle à la direction transversale (Oy) et à la direction verticale (Oz) et/ou dans au moins un plan (Pxy) horizontal, parallèle à la direction horizontale (Ox) et à la direction transversale (Oy).The invention relates to an overflowing structure (1), comprising an upstream facing (2), which obstructs the flow of water and an upper surface (4) threshold crest. The invention is characterized in that the upper threshold surface (4) has at least one bump (41) and at least one depression (42) in at least one plane (Pyz) of width, parallel to the transverse direction (Oy ) and in the vertical direction (Oz) and/or in at least one horizontal plane (Pxy), parallel to the horizontal direction (Ox) and to the transverse direction (Oy).

Description

L'invention concerne un ouvrage ou un organe déversant, ainsi qu'un barrage hydraulique muni de celui-ci.The invention relates to a structure or an overflowing body, as well as a hydraulic dam provided therewith.

Un domaine de l'invention concerne les évacuateurs de crues, les seuils déversants, les déversoirs, les vannes et clapets déversants, par exemple pour un barrage hydraulique ou autre.One field of the invention concerns flood spillways, overflow thresholds, overflows, overflow gates and valves, for example for a hydraulic dam or the like.

Un des enjeux de sûreté majeur lié à l'exploitation et à la surveillance des barrages concerne le risque de crue. La très large majorité des barrages sont équipés de dispositif évacuateur de crue qui limite le niveau d'eau maximum de la retenue. Il existe plusieurs familles et types d'évacuateurs. Parmi eux, on va retrouver les seuils profilés. Sur ces ouvrages, l'eau est évacuée par surverse. Il existe une standardisation du profil de ces seuils qui dépend du débit de dimensionnement qui correspond au fonctionnement optimal de l'évacuateur de crue. A ce débit on associe un niveau d'eau en amont du seuil qu'on appelle charge de dimensionnement. Quand ce débit est dépassé, le risque de décollement de la veine d'eau est important. Une fois le décollement de la veine d'eau constaté, l'écoulement sur le seuil devient instable. Ses instabilités sont dommageables pour la structure et / ou les pièces mécaniques.One of the major safety issues linked to the operation and monitoring of dams concerns the risk of flooding. The vast majority of dams are equipped with a flood spillway device which limits the maximum water level of the reservoir. There are several families and types of evacuators. Among them, we will find profiled thresholds. On these structures, the water is evacuated by overflow. There is a standardization of the profile of these thresholds which depends on the design flow which corresponds to the optimal operation of the spillway. This flow rate is associated with a water level upstream of the threshold which is called design load. When this flow rate is exceeded, the risk of separation of the water vein is significant. Once the separation of the water vein is observed, the flow over the threshold becomes unstable. Its instabilities are damaging to the structure and/or mechanical parts.

Le document US-A-3 464 210 concerne un barrage dont le bord supérieur est en forme de selle à pente concave et indique vouloir ainsi briser la régularité des oscillations de l'eau.The document US-A-3,464,210 concerns a dam whose upper edge is in the shape of a saddle with a concave slope and thus indicates a desire to break the regularity of the oscillations of the water.

Le document FR-A-725 373 décrit un barrage ayant une tôle de déversement ayant des éléments en forme de coin se terminant au sommet de la crête du barrage pour donner à la nappe d'eau et indique vouloir ainsi donner une forme ondulée à la nappe d'eau et empêcher des vibrations de la veine d'eau.The document FR-A-725 373 describes a dam having a spill plate having wedge-shaped elements terminating at the top of the crest of the dam to give the body of water and indicates that it is desired thereby to give an undulating shape to the body of water and prevent vibrations of the water vein.

Le document CN-B-111 042 072 décrit un déversoir, dont l'extrémité supérieure comporte des ouvertures de débordement en forme de trapèze isocèle inversés.The document CN-B-111 042 072 describes a spillway, the upper end of which has overflow openings in the shape of an inverted isosceles trapezoid.

Les géométries connues par ces documents présentent des inconvénients.The geometries known by these documents have drawbacks.

Ces géométries connues permettent une aération de la nappe déversante pour assurer que l'air qui entoure le jet d'eau en chute libre soit proche de la pression atmosphérique. Ainsi le risque de battement du jet est quasiment supprimé.These known geometries allow aeration of the overflowing sheet to ensure that the air which surrounds the freely falling jet of water is close to atmospheric pressure. Thus the risk of the jet flapping is almost eliminated.

La nappe déversante est le jet d'eau en chute libre formé à l'aval d'un seuil qui peut ressembler à une cascade. Dans certaines conditions, les courants d'air qui se forment sous la nappe déversante peuvent entrainer des battements de la nappe. Ces courants d'air sont dus à une différence de pression entre la pression atmosphérique (qu'on retrouve au-dessus de la nappe) et la dépression qui se forme sous la nappe. En aérant la nappe grâce aux documents mentionnés ci-dessus, on ramène la pression atmosphérique sous la nappe et on diminue significativement l'intensité des courants d'air.The overflow sheet is the free-falling jet of water formed downstream of a threshold which may resemble a waterfall. Under certain conditions, air currents that form under the overflowing water table can cause the water table to flap. These air currents are due to a pressure difference between atmospheric pressure (found above the water table) and the depression which forms below the water table. By aerating the water table using the documents mentioned above, the atmospheric pressure is reduced below the water table and the intensity of the air currents is significantly reduced.

Toutefois, les géométries connues par ces documents n'apportent pas de performance sur le débit.However, the geometries known by these documents do not provide throughput performance.

On cherche notamment à augmenter le débit qui passe sur le seuil par rapport aux documents connus mentionnés ci-dessus, sans qu'il y ait de décollement.In particular, we seek to increase the flow rate which passes over the threshold compared to the known documents mentioned above, without there being any separation.

Le décollement se caractérise par la présence d'un volume d'air entre la surface supérieure du seuil et l'eau.Detachment is characterized by the presence of a volume of air between the upper surface of the sill and the water.

Un objectif de l'invention est d'obtenir un ouvrage déversant, ainsi qu'un barrage hydraulique muni de celui-ci, où le débit admissible par le seuil avant décollement est augmenté pour élargir le domaine de fonctionnement normal du seuil.An objective of the invention is to obtain a spilling structure, as well as a hydraulic dam equipped with it, where the admissible flow rate through the threshold before separation is increased to widen the normal operating range of the threshold.

A cet effet, un premier objet de l'invention est un ouvrage déversant, comportant un parement amont, qui fait obstacle à l'écoulement d'eau, et une surface supérieure crête de seuil,

  • la surface supérieure crête de seuil étant plus en haut que parement amont et étant située en aval du parement amont,
  • la surface supérieure crête de seuil redescendant vers l'aval,
  • la surface supérieure crête de seuil s'étendant le long d'au moins une direction transversale de largeur, qui est perpendiculaire à au moins une direction horizontale de longueur allant du parement amont vers l'aval et qui est perpendiculaire à une direction verticale de hauteur,
  • caractérisé en ce que
  • la surface supérieure de seuil présente au moins une bosse et au moins un creux dans au moins un plan de largeur, parallèle à la direction transversale de largeur et à la direction verticale de hauteur et/ou dans au moins un plan horizontal, parallèle à la direction horizontale de longueur et à la direction transversale de largeur.
For this purpose, a first object of the invention is an overflow structure, comprising an upstream facing, which obstructs the flow of water, and an upper surface, threshold crest,
  • the upper surface of the threshold crest being higher than the upstream facing and being located downstream of the upstream facing,
  • the upper surface crest of sill descending towards downstream,
  • the upper threshold crest surface extending along at least one transverse direction of width, which is perpendicular to at least one horizontal direction of length going from the upstream facing to the downstream and which is perpendicular to a vertical direction of height ,
  • characterized in that
  • the upper threshold surface has at least one bump and at least one depression in at least one plane of width, parallel to the transverse direction of width and the vertical direction of height and/or in at least one horizontal plane, parallel to the horizontal direction of length and the transverse direction of width.

Grâce à l'invention, on améliore la performance hydraulique de l'ouvrage déversant. Cette nouvelle géométrie décale vers le haut le point de décollement de la veine d'eau dans la loi hauteur - débit et permet d'augmenter ainsi la charge admissible sans décollement. L'invention permet d'augmenter le débit maximum admissible déversé par la surface supérieure de seuil sans que l'on observe un décollement de la lame d'eau déversante, c'est-à-dire sans que de l'air viennent s'engouffrer entre d'une part la lame déversante et d'autre part par la surface supérieure de seuil le coursier situé en aval de celle-ci.Thanks to the invention, the hydraulic performance of the overflow structure is improved. This new geometry shifts upwards the point of separation of the water vein in the height - flow law and thus makes it possible to increase the admissible load without separation. The invention makes it possible to increase the maximum admissible flow rate discharged by the upper surface of the threshold without observing a separation of the overflowing water blade, that is to say without air coming into view. engulf between on the one hand the overflowing blade and on the other hand by the upper surface of the threshold the runner located downstream of it.

Notamment, l'invention permet d'augmenter le débit admissible sans décollement par rapport aux ouvrages connus par les documents mentionnés ci-dessus. L'invention permet de mieux faire adhérer l'écoulement contre la surface par rapport aux ouvrages connus par les documents mentionnés ci-dessus.In particular, the invention makes it possible to increase the admissible flow rate without separation compared to the works known from the documents mentioned above. The invention makes it possible to better adhere the flow against the surface compared to the works known from the documents mentioned above.

Notamment, l'invention est telle qu'elle permet d'augmenter d'au moins 20 %, voire d'au moins 50 % ou plus de 100%, le débit admissible sans décollement, par rapport à un seuil standard de profil constant suivant la direction transversale de largeur.In particular, the invention is such that it makes it possible to increase by at least 20%, or even by at least 50% or more than 100%, the admissible flow rate without separation, compared to a standard threshold of constant profile following the transverse direction of width.

Ces améliorations sont notamment apportées par le fait que, suivant un mode de réalisation de l'invention, dans chaque plan vertical longitudinal, parallèle à la direction horizontale de longueur et à la direction verticale de hauteur, la surface supérieure de seuil correspond à une homothétie, ayant un rapport variable prescrit d'homothétie, qui est non nul et qui dépend de la coordonnée de largeur de la surface supérieure de seuil suivant la direction transversale de largeur, par rapport à un profil de base de forme prescrite dans un des plans verticaux longitudinaux, le rapport variable prescrit d'homothétie étant croissant en allant d'un creux à une bosse le long de la direction transversale de largeur.These improvements are notably provided by the fact that, according to one embodiment of the invention, in each longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height, the upper threshold surface corresponds to a homothety , having a prescribed variable ratio of homothety, which is non-zero and which depends on the width coordinate of the upper threshold surface in the transverse direction of width, relative to a basic profile of prescribed shape in one of the vertical planes longitudinal, the prescribed variable ratio of homothety being increasing going from a hollow to a bump along the transverse direction of width.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le rapport variable prescrit d'homothétie est courbe au moins à dérivée continue suivant au moins la coordonnée de largeur.According to one embodiment of the invention, the prescribed variable homothety ratio is curved at least with a continuous derivative along at least the width coordinate.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la surface supérieure de seuil présente, dans le au moins un plan horizontal en un côté amont de la surface supérieure de seuil, une courbe, qui comporte la au moins une bosse et le au moins un creux et qui est au moins à dérivée continue.According to one embodiment of the invention, the upper threshold surface has, in the at least one horizontal plane on an upstream side of the upper threshold surface, a curve, which comprises the at least one bump and the at least one hollow and which has at least a continuous derivative.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le profil de base comporte un point aval déterminé de référence, dont la transformation par l'homothétie le long de la coordonnée de largeur est située sur un segment rectiligne aval de la surface supérieure crête de seuil, le segment rectiligne aval de la surface supérieure crête de seuil étant parallèle à la direction transversale de largeur.According to one embodiment of the invention, the base profile comprises a determined downstream reference point, the transformation of which by the homothety along the width coordinate is located on a rectilinear segment downstream of the upper surface threshold crest , the rectilinear segment downstream of the upper threshold crest surface being parallel to the transverse width direction.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le segment rectiligne aval de la surface supérieure crête de seuil est formé par un bord d'extrémité de la surface supérieure crête de seuil.According to one embodiment of the invention, the rectilinear downstream segment of the threshold crest upper surface is formed by an end edge of the threshold crest upper surface.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le segment rectiligne aval de la surface supérieure crête de seuil est raccordé à une autre surface en aval.According to another embodiment of the invention, the rectilinear downstream segment of the upper threshold crest surface is connected to another downstream surface.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la surface supérieure de seuil présente une alternance de bosses et de creux le long de la direction transversale de largeur dans le plan de largeur, et/ou dans le plan horizontal.According to one embodiment of the invention, the upper threshold surface has alternating bumps and hollows along the transverse width direction in the width plane, and/or in the horizontal plane.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, les bosses, qui sont voisines l'une de l'autre, ont des sommets, qui sont écartés, le long de la direction transversale de largeur, d'une distance d'écartement, qui est supérieure ou égale à 0,6 fois une valeur prescrite de largeur et qui est inférieure ou égale à 1,4 fois la valeur prescrite de largeur.According to one embodiment of the invention, the bumps, which are close to each other, have vertices, which are spaced apart, along the transverse direction of width, by a spacing distance, which is greater than or equal to 0.6 times a prescribed width value and which is less than or equal to 1.4 times the prescribed width value.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, les creux, qui sont voisins l'un de l'autre, ont des points bas, qui sont écartés, le long de la direction transversale de largeur, d'une distance d'écartement, qui est supérieure ou égale à 0,6 fois une valeur prescrite de largeur et qui est inférieure ou égale à 1,4 fois la valeur prescrite de largeur.According to one embodiment of the invention, the hollows, which are close to each other, have low points, which are spaced apart, along the transverse direction of width, by a spacing distance, which is greater than or equal to 0.6 times a prescribed width value and which is less than or equal to 1.4 times the prescribed width value.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le rapport variable prescrit d'homothétie ou z(x,y) / z(x,0) est sinusoïdal entre les bosses, qui sont voisines l'une de l'autre et/ou entre les creux, qui sont voisins l'un de l'autre en fonction d'une coordonnée de largeur de la surface supérieure de seuil suivant la direction transversale de largeur.According to one embodiment of the invention, the prescribed variable ratio of homothety or z(x,y) / z(x,0) is sinusoidal between the bumps, which are close to each other and/or between the recesses, which are neighbors of each other as a function of a width coordinate of the upper threshold surface along the transverse width direction.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la surface supérieure de seuil a une coordonnée z(x,y) suivant la direction verticale de hauteur,
la coordonnée z(x,y) dépendant de la coordonnée x de la surface supérieure (4) de seuil suivant la direction horizontale de longueur et dépendant de la coordonnée y de la surface supérieure de seuil suivant la direction transversale de largeur, selon l'équation suivante : z x ,y = z x ,0 1 + A y . 1 + f y

Figure imgb0001

  • où z(x,0) est un profil de base de forme prescrite convexe dans un plan vertical longitudinal prescrit (POxz), parallèle à la direction horizontale de longueur et à la direction verticale de hauteur,
  • A(y) est une première fonction de hauteur, qui est continue, supérieure à zéro et inférieure ou égale à 0,5,
  • f(y) est une deuxième fonction, qui est continue, qui varie suivant la coordonnée y et qui est supérieure ou égale à -1 et inférieure ou égale à 1.
According to one embodiment of the invention, the upper threshold surface has a coordinate z(x,y) in the vertical direction of height,
the coordinate z(x,y) depending on the x coordinate of the upper threshold surface (4) in the horizontal direction of length and depending on the y coordinate of the upper threshold surface in the transverse direction of width, according to following equation: z x ,y = z x .0 1 + HAS y . 1 + f y
Figure imgb0001
  • where z(x,0) is a basic profile of prescribed convex shape in a prescribed longitudinal vertical plane (POxz), parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height,
  • A(y) is a first height function, which is continuous, greater than zero and less than or equal to 0.5,
  • f(y) is a second function, which is continuous, which varies according to the y coordinate and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, D1 ≤ 10.d et/ou D2 ≤ 10.d, où

  • D1 est la distance entre les sommets des bosses, qui sont voisines l'une de l'autre,
  • D2 est la distance entre les points bas des creux, qui sont voisins l'un de l'autre, d = x 2 x 1 ,
    Figure imgb0002
    • x1 est la coordonnée x minimale ou maximale en valeur absolue pour le profil z(x,0),
    • x2 est la coordonnée x du profil z(x,0), qui est différente de x1 et qui est définie de telle sorte que z(x2,0) = z(xi,0).
According to one embodiment of the invention, D 1 ≤ 10.d and/or D 2 ≤ 10.d, where
  • D 1 is the distance between the vertices of the bumps, which are close to each other,
  • D 2 is the distance between the low points of the hollows, which are close to each other, d = x 2 x 1 ,
    Figure imgb0002
    • x 1 is the minimum or maximum x coordinate in absolute value for the profile z(x,0),
    • x 2 is the x coordinate of the profile z(x,0), which is different from x 1 and which is defined such that z(x 2 ,0) = z(xi,0).

Suivant un mode de réalisation de l'invention, 0 < A(y) ≤ 0,5.According to one embodiment of the invention, 0 <A(y) ≤ 0.5.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première fonction A(y) est égale à une constante A prescrite, positive et non nulle, la deuxième fonction f(y) est définie entre les bosses, qui sont voisines l'une de l'autre et/ou entre les creux, qui sont voisins l'un de l'autre, par f y = cos 2 π y/λ k ,

Figure imgb0003
où λk est une distance d'écartement, qui est prescrite le long de la direction transversale de largeur et qui associée à chaque couple de bosses voisines et/ou de creux voisins.According to one embodiment of the invention, the first function A(y) is equal to a prescribed constant A, positive and non-zero, the second function f(y) is defined between the bumps, which are close to one of the other and/or between the hollows, which are close to each other, by f y = cos 2 π y/λ k ,
Figure imgb0003
where λ k is a spacing distance, which is prescribed along the transverse width direction and which is associated with each pair of neighboring bumps and/or neighboring hollows.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la distance λk d'écartement est différente entre plusieurs couples de bosses voisines et/ou de creux voisins.According to one embodiment of the invention, the spacing distance λ k is different between several pairs of neighboring bumps and/or neighboring hollows.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la distance λk d'écartement est identique entre plusieurs couples de bosses voisines et/ou de creux voisins.According to one embodiment of the invention, the spacing distance λ k is identical between several pairs of neighboring bumps and/or neighboring hollows.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la deuxième fonction f(y), qui est continue, qui varie suivant la coordonnée y et qui est supérieure ou égale à -1 et inférieure ou égale à 1 hauteur est choisi parmi au moins une des fonctions suivantes : une fonction créneau, une somme d'au maximum 10 fonctions créneaux, une fonction périodique, une somme d'au maximum 10 fonctions sinusoïdales, une somme d'au maximum 10 fonctions sinusoïdales déphasées les unes par rapport aux autres, une fonction par morceaux définis par des cosinus hyperboliques, une fonction par morceaux définis par des cosinus hyperboliques sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction elliptique sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une courbe de Bézier à 20 points de contrôle au plus sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un demi-cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un arc de cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, un polynôme de degré inférieur ou égal à 20 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par au maximum 15 morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses.According to one embodiment of the invention, the second function f(y), which is continuous, which varies according to the coordinate y and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1 height is chosen from at least one of the following functions: a slot function, a sum of a maximum of 10 slot functions, a periodic function, a sum of a maximum of 10 sinusoidal functions, a sum of a maximum of 10 sinusoidal functions out of phase with each other, a piecewise function defined by hyperbolic cosines, a piecewise function defined by hyperbolic cosines on at least one interval between two bumps, an elliptic function on at least one interval between two bumps, a Bézier curve with 20 control points at most over at least one interval between two bumps, at least one semi-circle over at least one interval between two bumps, at least one arc of a circle over at least one interval between two bumps, a polynomial of degree less than or equal to 20 over at least one interval between two bumps, a piecewise function defined by polynomials of degree less than or equal to 10 over at least one interval between two bumps, a function by a maximum of 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première fonction A(y) est choisie parmi au moins l'une des fonctions suivantes : une fonction continue de classe C1, une fonction continue de classe C2, une fonction continue de classe Cn, avec n étant un entier supérieur ou égal à 3, une fonction continue de classe Cinfini, une fonction elliptique sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une courbe de Bézier à 20 points de contrôle au plus sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un demi-cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un arc de cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, un polynôme de degré inférieur ou égal à 20 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par au maximum 15 morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses.According to one embodiment of the invention, the first function A(y) is chosen from at least one of the following functions: a continuous function of class C1, a continuous function of class C2, a continuous function of class Cn, with n being an integer greater than or equal to 3, a continuous function of class Cinfini, an elliptic function over at least one interval between two bumps, a Bézier curve with at most 20 control points over at least one interval between two bumps, at least one semi-circle on at least one interval between two bumps, at least one arc of a circle on at least one interval between two bumps, a polynomial of degree less than or equal to 20 on at least one interval between two bumps, a function by pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps, a function by a maximum of 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le profil z(x,0) de base de forme prescrite convexe dans un plan vertical longitudinal prescrit, parallèle à la direction horizontale de longueur et à la direction verticale de hauteur est choisi parmi au moins une des fonctions suivantes : une fonction continue convexe, une fonction continue de classe C1, une fonction continue de classe C2, une fonction continue de classe Cn, avec n étant un entier supérieur ou égal à 3, une fonction continue de classe Cinfini, une fonction elliptique sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une courbe de Bézier à 20 points de contrôle au plus, au moins un demi-cercle, au moins un arc de cercle, un polynôme de degré inférieur ou égal à 10, une fonction par morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10, une fonction par au maximum 15 morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10.According to one embodiment of the invention, the basic profile z(x,0) of prescribed convex shape in a prescribed longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height is chosen from at least one of the following functions: a convex continuous function, a continuous function of class C1, a continuous function of class C2, a continuous function of class Cn, with n being an integer greater than or equal to 3, a continuous function of class Cinfini, a elliptical function on at least one interval between two bumps, a Bézier curve with at most 20 control points, at least one semi-circle, at least one arc of a circle, a polynomial of degree less than or equal to 10, a function by pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10, a function by a maximum of 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le profil de base de forme prescrite convexe dans le plan vertical longitudinal prescrit, parallèle à la direction horizontale de longueur et à la direction verticale de hauteur, comporte un tronçon aval en forme de courbe décroissante prescrite s'étendant depuis une extrémité supérieure du profil de base vers l'aval, et au moins un tronçon amont, qui s'étend depuis l'extrémité supérieure du profil de base vers l'amont et qui est formé d'au moins un arc de cercle, le tronçon aval et le tronçon aval ayant une continuité de leur tangente l'un à la suite de l'autre au niveau de l'extrémité supérieure.According to one embodiment of the invention, the basic profile of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height, comprises a downstream section in the form of a prescribed decreasing curve extending from an upper end of the base profile downstream, and at least one upstream section, which extends from the upper end of the base profile upstream and which is formed by at least one arc of circle, the downstream section and the section downstream having a continuity of their tangent one after the other at the level of the upper end.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le tronçon aval en forme de courbe décroissante prescrite a pour coordonnée z(x,0) = -0,5.x1.85 dans un repère ayant pour origine l'extrémité supérieure du profil pour x ≥ 0 dans le sens allant de l'amont vers l'aval.According to one embodiment of the invention, the downstream section in the form of a prescribed decreasing curve has the coordinate z(x,0) = -0.5.x 1.85 in a reference frame having as its origin the upper end of the profile for x ≥ 0 in the direction from upstream to downstream.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le profil de base de forme prescrite convexe dans le plan vertical longitudinal prescrit, parallèle à la direction horizontale de longueur et à la direction verticale de hauteur, comporte une courbe de Bézier à 4 points de contrôle de coordonnées prescrites dans le plan vertical longitudinal prescrit.According to one embodiment of the invention, the basic profile of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane, parallel to the horizontal direction of length and the vertical direction of height, comprises a Bézier curve with 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la courbe de Bézier à 4 points de contrôle est : B t = 1 t 3 P 0 + 3 1 t 2 t P 1 + 3 1 t t 2 P 2 + t 3 P 3

Figure imgb0004
où P0, P1, P2, P3 sont les 4 points de contrôle de coordonnées prescrites dans le plan vertical longitudinal prescrit (POxz), la courbe de Bézier étant définie dans un repère ayant pour origine une extrémité supérieure (40) du profil (z(x,0)) de base, t est un paramètre variant de 0 à 1.According to one embodiment of the invention, the Bézier curve with 4 control points is: B t = 1 t 3 P 0 + 3 1 t 2 t P 1 + 3 1 t t 2 P 2 + t 3 P 3
Figure imgb0004
where P 0 , P 1 , P 2 , P 3 are the 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane (POxz), the Bézier curve being defined in a reference frame having for origin an upper end (40) of the basic profile (z(x,0)), t is a parameter varying from 0 to 1.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, P0 a pour coordonnées : x H D 0 =

Figure imgb0005
-0.2818 ± 20% et z H D 0 = 0.150 ± 20 %
Figure imgb0006
, P1 a pour coordonnées : 0.2818 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
Figure imgb0007
et -0.12 ≤ z H D 0 0.2
Figure imgb0008
, P2 a pour coordonnées 0.2 x H D 0 0.5
Figure imgb0009
et 0.05 z H D 0 0.3
Figure imgb0010
, P3 a pour coordonnées : 0.7 0.2 0.7 x H D 0 0.7 + 0.2 0.7
Figure imgb0011
et -0.0904 - 0.2 · 0.0904 ≤ z H D 0 0.0904 + 0.2 0.0904
Figure imgb0012
, les coordonnées étant exprimées en mètre,
où HD0 est une valeur minimum prescrite de charge de dimensionnement, . 0.097 0.2 0.097 A 0.097 + 0.2 0.097 ,
Figure imgb0013
1.34 0.2 1.34 λ k 1.34 + 0,2 1,34 .
Figure imgb0014
According to one embodiment of the invention, P 0 has the coordinates: x H D 0 =
Figure imgb0005
-0.2818 ± 20% and z H D 0 = 0.150 ± 20 %
Figure imgb0006
, P 1 has the coordinates: 0.2818 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
Figure imgb0007
and -0.12 ≤ z H D 0 0.2
Figure imgb0008
, P 2 has coordinates 0.2 x H D 0 0.5
Figure imgb0009
And 0.05 z H D 0 0.3
Figure imgb0010
, P 3 has the coordinates: 0.7 0.2 0.7 x H D 0 0.7 + 0.2 0.7
Figure imgb0011
and -0.0904 - 0.2 · 0.0904 ≤ z H D 0 0.0904 + 0.2 0.0904
Figure imgb0012
, the coordinates being expressed in meters,
where H D0 is a minimum prescribed design load value, . 0.097 0.2 0.097 HAS 0.097 + 0.2 0.097 ,
Figure imgb0013
1.34 0.2 1.34 λ k 1.34 + 0.2 1.34 .
Figure imgb0014

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la distance verticale entre le sommet de la bosse et le point bas du creux suivant la direction de hauteur est inférieure à 50% d'une épaisseur de seuil, qui est une distance horizontale, prise suivant la direction de longueur, entre un bord vertical d'extrémité du parement amont et un bord vertical d'extrémité de la surface supérieure de seuil.According to one embodiment of the invention, the vertical distance between the top of the bump and the bottom point of the hollow in the height direction is less than 50% of a threshold thickness, which is a horizontal distance, taken according to the direction of length, between a vertical end edge of the upstream facing and a vertical end edge of the upper threshold surface.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la distance horizontale entre les sommets de deux bosses voisines l'une de l'autre est inférieure à 2 fois une épaisseur de seuil, qui est une distance horizontale, prise suivant la direction de longueur, entre un bord vertical d'extrémité du parement amont et un bord vertical d'extrémité de la surface supérieure de seuil.According to one embodiment of the invention, the horizontal distance between the vertices of two bumps neighboring each other is less than 2 times a threshold thickness, which is a horizontal distance, taken along the length direction, between a vertical end edge of the upstream facing and a vertical end edge of the upper threshold surface.

Un deuxième objet de l'invention est un barrage hydraulique comportant au moins un ouvrage déversant tel que décrit ci-dessus.A second object of the invention is a hydraulic dam comprising at least one overflow structure as described above.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux figures ci-dessous des dessins annexés.

  • La figure Fig. 1A représente une vue schématique en coupe verticale de côté d'un seuil d'ouvrage déversant suivant l'état de la technique.
  • La figure 1B représente une vue schématique en coupe verticale de côté d'un seuil d'ouvrage déversant suivant l'état de la technique dans le cas d'un décollement de nappe.
  • La figure 2 représente une vue schématique en perspective d'un ouvrage déversant suivant un premier exemple de réalisation de l'invention.
  • La figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un ouvrage déversant suivant le premier exemple de réalisation de l'invention de la figure 2, montrant en niveaux de gris la valeur de la vitesse d'écoulement de l'eau.
  • La figure 4 représente une vue schématique en coupe verticale d'un profil de base de forme prescrite à partir duquel est réalisé un ouvrage déversant suivant le premier exemple de réalisation de l'invention des figures 2 et 3.
  • La figure 5A représente une vue schématique en perspective suivant un premier angle de vue d'un ouvrage déversant suivant un (autre) premier mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 5B représente une vue schématique en perspective suivant un deuxième angle de vue d'un ouvrage déversant suivant le premier mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 5C représente une vue schématique en perspective suivant un troisième angle de vue d'un ouvrage déversant suivant le premier mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 6A représente une vue schématique en perspective suivant un premier angle de vue d'un ouvrage déversant suivant un (autre) deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 6B représente une vue schématique en perspective suivant un deuxième angle de vue d'un ouvrage déversant suivant le deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 6C représente une vue schématique en perspective suivant un troisième angle de vue d'un ouvrage déversant suivant le deuxième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 7A représente une vue schématique en perspective suivant un premier angle de vue d'un ouvrage déversant suivant un (autre) troisième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 7B représente une vue schématique en perspective suivant un deuxième angle de vue d'un ouvrage déversant suivant le troisième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 7C représente une vue schématique en perspective suivant un troisième angle de vue d'un ouvrage déversant suivant le troisième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 8 représente un débit en ordonnée en fonction d'un rapport dimensionnel de la charge hydraulique sur le seuil en abscisses d'une part pour un ouvrage suivant le premier exemple de l'invention des figures 2, 3 et 4 et d'autre part pour un seuil standard de l'état de la technique.
  • La figure 9 représente une vue schématique en perspective d'un ouvrage déversant suivant un deuxième exemple de réalisation de l'invention.
  • La figure 10 représente une vue schématique de face d'un ouvrage déversant suivant un quatrième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 11 représente une vue schématique de dessus d'une ligne passant par les sommets d'un ouvrage déversant suivant le quatrième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 12 représente une vue schématique en coupe de profil d'un ouvrage déversant suivant le quatrième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 13 représente vue schématique en coupe de profil d'un ouvrage déversant suivant une variante du quatrième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 14 représente une vue schématique en coupe horizontale, vue de dessus, d'une partie de l'ouvrage déversant suivant le premier exemple de réalisation des figures 2 et 3 et suivant le deuxième exemple de réalisation de l'invention de la figure 9.
  • La figure 15 représente un débit en ordonnée en fonction d'un rapport dimensionnel de la charge hydraulique sur le seuil en abscisses pour un suivant le deuxième exemple de réalisation de l'invention de la figure 9.
The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of non-limiting example with reference to the figures below of the appended drawings.
  • The figure Fig. 1A represents a schematic vertical sectional side view of an overflow structure threshold according to the state of the art.
  • There Figure 1B represents a schematic view in vertical section from the side of a threshold of an overflowing structure according to the state of the technique in the case of a sheet separation.
  • There figure 2 represents a schematic perspective view of an overflowing structure according to a first embodiment of the invention.
  • There Figure 3 represents a schematic perspective view of a spilling structure according to the first example of embodiment of the invention of the figure 2 , showing in grayscale the value of the water flow speed.
  • There figure 4 represents a schematic view in vertical section of a basic profile of prescribed shape from which a spilling structure is produced according to the first example of embodiment of the invention of figure 2 And 3 .
  • There figure 5A represents a schematic perspective view from a first angle of view of a spilling structure according to a (another) first embodiment of the invention.
  • There Figure 5B represents a schematic perspective view from a second angle of view of an overflowing structure according to the first embodiment of the invention.
  • There Figure 5C represents a schematic perspective view from a third angle of view of a spilling structure according to the first embodiment of the invention.
  • There Figure 6A represents a schematic perspective view from a first angle of view of a spilling structure according to a (another) second embodiment of the invention.
  • There Figure 6B represents a schematic perspective view from a second angle of view of a spilling structure according to the second embodiment of the invention.
  • There Figure 6C represents a schematic perspective view from a third angle of view of an overflowing structure according to the second embodiment of the invention.
  • There Figure 7A represents a schematic perspective view from a first angle of view of a spilling structure according to a (another) third embodiment of the invention.
  • There Figure 7B represents a schematic perspective view from a second angle of view of an overflowing structure according to the third embodiment of the invention.
  • There Figure 7C represents a schematic perspective view from a third angle of view of an overflowing structure according to the third embodiment of the invention.
  • There figure 8 represents a flow rate on the ordinate as a function of a dimensional ratio of the hydraulic load to the threshold on the abscissa on the one hand for a structure following the first example of the invention of figures 2 , 3 And 4 and on the other hand for a standard threshold of the state of the art.
  • There Figure 9 represents a schematic perspective view of an overflowing structure according to a second embodiment of the invention.
  • There Figure 10 represents a schematic front view of an overflow structure according to a fourth embodiment of the invention.
  • There Figure 11 represents a schematic top view of a line passing through the vertices of an overhanging structure according to the fourth embodiment of the invention.
  • There Figure 12 represents a schematic profile sectional view of an overflowing structure according to the fourth embodiment of the invention.
  • There Figure 13 represents a schematic view in profile section of an overflowing structure according to a variant of the fourth embodiment of the invention.
  • There Figure 14 represents a schematic view in horizontal section, seen from above, of a part of the spilling structure according to the first example of realization of the figures 2 And 3 and according to the second example of embodiment of the invention of the Figure 9 .
  • There Figure 15 represents a flow rate on the ordinate as a function of a dimensional ratio of the hydraulic load to the threshold on the abscissa for a following the second example of embodiment of the invention of the Figure 9 .

Aux figures 2 à 15, l'ouvrage déversant 1 comporte un parement amont 2 et une surface supérieure 4 crête de seuil, qui est située en aval par rapport au parement amont 2 suivant la direction horizontale Ox de longueur allant de l'amont vers l'aval. A ces figures sont également représentées la direction verticale Oz de hauteur, orientée de bas en haut, et la direction transversale horizontale Oy de largeur, laquelle est perpendiculaire à la direction horizontale Ox de longueur allant du parement amont 2 à la surface supérieure 4 crête de seuil et est perpendiculaire à une direction verticale Oz de hauteur. La surface supérieure 4 crête de seuil redescendant vers l'aval. L'ouvrage déversant 1 peut comporter une autre surface aval qui est reliée en aval de la surface supérieure 4 crête de seuil. L'ouvrage déversant 1 peut également ne pas comporter d'autre surface aval reliée en aval de la surface supérieure 4 crête de seuil. Le parement amont 2 (et l'autre surface aval lorsqu'elle est présente), sont plus en bas que la surface supérieure 4 crête de seuil. Le parement amont 2 sert à faire obstacle à l'écoulement d'eau, pour retenir l'eau jusqu'à une certaine hauteur délimitée par la surface supérieure 4 crête de seuil. Lorsque l'eau située du côté du parement amont 2 dépasse la surface supérieure 4 crête de seuil, l'eau déborde vers l'aval de la surface supérieure 4 crête de seuil. La surface supérieure 4 crête de seuil accompagne alors la chute de l'eau de l'amont vers l'aval. La surface supérieure 4 crête de seuil s'étend au moins le long de la direction transversale horizontale Oy de largeur.To figures 2 to 15 , the overflowing structure 1 comprises an upstream facing 2 and an upper surface 4 threshold crest, which is located downstream relative to the upstream facing 2 in the horizontal direction Ox of length going from upstream to downstream. In these figures are also represented the vertical direction Oz of height, oriented from bottom to top, and the horizontal transverse direction Oy of width, which is perpendicular to the horizontal direction Ox of length going from the upstream facing 2 to the upper surface 4 crest of threshold and is perpendicular to a vertical direction Oz of height. The upper surface 4 threshold crest descending downstream. The overflow structure 1 may include another downstream surface which is connected downstream of the upper surface 4 threshold crest. The overflowing structure 1 may also not include any other downstream surface connected downstream of the upper surface 4 threshold crest. The upstream facing 2 (and the other downstream surface when present), are further down than the upper surface 4 threshold crest. The upstream facing 2 serves to obstruct the flow of water, to retain the water up to a certain height delimited by the upper surface 4 threshold crest. When the water located on the side of the upstream facing 2 exceeds the upper surface 4 threshold crest, the water overflows towards the downstream of the upper surface 4 threshold crest. The upper surface 4 threshold crest then accompanies the fall of water from upstream to downstream. The upper surface 4 threshold ridge extends at least along the horizontal transverse direction Oy of width.

L'ouvrage déversant 1 suivant l'invention peut faire partie par exemple d'un évacuateur de crues, d'un seuil déversant, d'un déversoir, d'une vanne déversante, d'un clapet déversant, pouvant faire partie d'un barrage hydraulique ou autre. Par exemple, l'ouvrage déversant 1 suivant l'invention pourrait faire partie plus généralement d'un bassin, où il peut y avoir un déversement d'eau, tel que par exemple un bassin de rejet de centrale nucléaire de production d'électricité, ou un bassin d'une usine, ou dans un réseau de distribution d'eau, tel que par exemple un déversoir d'orage.The overflow structure 1 according to the invention can be part, for example, of a flood spillway, an overflow threshold, a spillway, an overflow valve, an overflow valve, which can be part of a hydraulic dam or other. For example, the discharge structure 1 according to the invention could be part more generally of a basin, where there can be a discharge of water, such as for example a discharge basin of a nuclear power plant for electricity production, or a factory basin, or in a water distribution network, such as for example a storm overflow.

Suivant l'invention, aux figures 2 à 15, la surface supérieure 4 crête de seuil comporte, le long de la direction transversale horizontale Oy de largeur, une (ou plusieurs) bosse 41 et un (ou plusieurs) creux 42. Ainsi, la surface supérieure 4 crête de seuil peut comporter une (ou plusieurs) bosse 41 et un (ou plusieurs) creux 42 dans un (ou plusieurs) plan Pyz de largeur, parallèle à la direction transversale Oy de largeur et à la direction verticale Oz de hauteur, ainsi que représenté notamment aux figures 2 à 15. La surface supérieure 4 crête de seuil peut également comporter une (ou plusieurs) bosse 41 et un (ou plusieurs) creux 42 dans (ou plusieurs) un (ou plusieurs) plan Pxy horizontal, parallèle à la direction horizontale Ox de longueur et à la direction transversale Oy de largeur, ainsi que représenté notamment aux figures 2 à 15.According to the invention, figures 2 to 15 , the upper surface 4 threshold ridge comprises, along the horizontal transverse direction Oy of width, one (or more) bump 41 and one (or more) hollows 42. Thus, the upper surface 4 threshold ridge may comprise a ( or more) bump 41 and one (or more) hollows 42 in one (or more) plane Pyz of width, parallel to the transverse direction Oy of width and to the vertical direction Oz of height, as shown in particular in figures 2 to 15 . The upper surface 4 threshold crest may also include one (or more) bump 41 and one (or more) hollows 42 in (or more) one (or more) horizontal plane Pxy, parallel to the horizontal direction Ox of length and to the transverse direction Oy of width, as shown in particular in figures 2 to 15 .

Ainsi, la surface supérieure 4 de seuil peut comporter une alternance de bosses 41 et de creux 42 le long de la direction transversale Oy de largeur dans le plan Pyz de largeur, et/ou dans le plan Pxy horizontal.Thus, the upper threshold surface 4 may comprise an alternation of bumps 41 and hollows 42 along the transverse direction Oy of width in the plane Pyz of width, and/or in the horizontal plane Pxy.

On décrit ci-dessous les lois qui régissent un ouvrage déversant selon l'état de la technique, en référence aux figures 1A et 1B, dans un exemple où la surface supérieure 4 crête de seuil est rectiligne et horizontale le long de la direction transversale Oy de largeur.We describe below the laws which govern a spilling structure according to the state of the art, with reference to the figures 1A And 1B , in an example where the upper surface 4 threshold crest is rectilinear and horizontal along the transverse direction Oy of width.

Dans l'état de la technique, ainsi que représenté à la figure 1A, pour une hauteur d'eau H au-dessus de la surface supérieure 4 crête de seuil en amont de celle-ci, c'est-à-dire du côté du parement amont 2, on peut observer un décollement (montré par la référence DEC à la figure 1B) de la veine d'eau selon la figure 1B, lorsque le débit Q d'eau au-dessus de la surface supérieure 4 crête de seuil devient supérieur à un débit QD de dimensionnement et lorsque cette hauteur H d'eau devient supérieure une valeur prescrite HD de charge de dimensionnement (H > HD) ou à 1,1 fois cette valeur prescrite HD de charge de dimensionnement (H > 1,1.HD). Ce décollement DEC de la veine d'eau dégrade significativement les performances de la surface supérieure 4 crête de seuil. En cas de décollement, des dépressions à l'interface eau/ surface supérieure 4 crête de seuil apparaissent. Ce décollement DEC peut entraîner un battement de nappe néfaste à la stabilité de la structure.In the state of the art, as shown in the Figure 1A , for a water height H above the upper surface 4 threshold crest upstream of this, that is to say on the side of the upstream facing 2, we can observe a separation (shown by the reference DEC at Figure 1B ) of the water vein according to the Figure 1B , when the flow rate Q of water above the upper surface 4 threshold peak becomes greater than a design flow rate Q D and when this height H of water becomes greater than a prescribed value H D of design load (H > H D ) or 1.1 times this prescribed value H D of design load (H > 1.1.H D ). This DEC separation of the water vein significantly degrades the performance of the upper surface 4 threshold peak. In the event of separation, depressions at the water/upper surface interface 4 threshold peak appear. This DEC separation can lead to a flapping of the water table which is detrimental to the stability of the structure.

A la figure 1B, ce décollement DEC de la veine d'eau est le fait que la trajectoire de la nappe inférieure du jet d'eau déversant en aval de la surface supérieure 4 crête de seuil se trouve à une distance verticale non nulle au-dessus de la surface aval 30.To the Figure 1B , this DEC separation of the water vein is the fact that the trajectory of the lower sheet of the water jet pouring downstream of the upper surface 4 threshold crest is at a non-zero vertical distance above the surface downstream 30.

La loi générale de débitance des écoulements d'eau dénoyés sur la surface supérieure 4 crête de seuil donne ce débit Q d'eau selon une fonction croissante de la hauteur H d'eau au-dessus de la surface supérieure 4 crête de seuil en amont de celle-ci (loi hauteur - débit), selon l'équation suivante : Q = C d L 2 gH 3

Figure imgb0015
où L est la largeur de la surface supérieure 4 crête de seuil le long de la direction transversale Oy de largeur, g est l'accélération de la pesanteur et Cd est un coefficient de débit.The general law of flow rate of water flows submerged on the upper surface 4 threshold crest gives this flow rate Q of water according to an increasing function of the height H of water above the upper surface 4 threshold crest upstream of this (height - flow law), according to the following equation: Q = VS d L 2 gH 3
Figure imgb0015
where L is the width of the upper surface 4 threshold crest along the transverse direction Oy of width, g is the acceleration of gravity and C d is a flow coefficient.

Le coefficient Cd de débit est variable en fonction de la hauteur H. Ainsi plus le coefficient Cd de débit est élevé, plus la débitance Q est augmentée ou autrement plus la performance de la surface supérieure 4 crête de seuil est élevée.The flow coefficient C d is variable as a function of the height H. Thus the higher the flow coefficient C d , the more the flow rate Q is increased or otherwise the higher the performance of the upper surface 4 threshold peak.

D'une manière générale, le coefficient de débit Cd peut être donné par l'équation suivante : C d = 0,495 H H D 0,12

Figure imgb0016
Generally speaking, the flow coefficient C d can be given by the following equation: VS d = 0.495 H H D 0.12
Figure imgb0016

On a donc, lorsque le débit Q d'eau au-dessus de la surface supérieure 4 crête de seuil est égal au débit QD de dimensionnement, le coefficient de débit Cd qui est égal à 0,495.We therefore have, when the flow rate Q of water above the upper surface 4 threshold peak is equal to the design flow rate Q D , the flow coefficient C d which is equal to 0.495.

L'invention permet d'augmenter la valeur prescrite HD de charge de dimensionnement, à partir de laquelle le décollement DEC est observé. Cette nouvelle géométrie décale vers le haut le point DEC de décollement de la veine d'eau dans la loi hauteur - débit et permet d'augmenter ainsi la charge admissible sans décollement (=valeur prescrite HD de charge de dimensionnement) entre 5% et 25 %, ce qui équivaut à une augmentation du débit QD de dimensionnement sans décollement d'au moins 50 %.The invention makes it possible to increase the prescribed value H D of design load, from which the DEC separation is observed. This new geometry shifts upwards the point DEC of separation of the water vein in the height - flow law and thus makes it possible to increase the admissible load without separation (= prescribed value H D of design load) between 5% and 25%, which is equivalent to an increase in the design flow rate Q D without separation of at least 50%.

La surface supérieure 4 de seuil suivant l'invention permet de créer des tourbillons d'eau et des zones dépressionnaires locales d'eau en amont des creux 42 et des zones de confinement d'eau en amont des bosses 41, ce qui tend à plaquer l'écoulement d'eau en amont contre cette surface supérieure 4 de seuil, ce qui fait augmenter la valeur prescrite HD de charge de dimensionnement. Ainsi, grâce à l'invention, l'ouvrage déversant peut être mieux protégé d'un battement de nappe d'eau.The upper threshold surface 4 according to the invention makes it possible to create water vortices and local water depression zones upstream of the hollows 42 and water confinement zones upstream of the bumps 41, which tends to flatten the flow of water upstream against this upper threshold surface 4, which increases the prescribed value H D of design load. Thus, thanks to the invention, the overflowing structure can be better protected from a surge of water.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, notamment dans le premier exemple de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2, 3 et 4 et dans le deuxième exemple de réalisation de l'invention, représenté à la figure 9, dans chaque plan Pxz vertical longitudinal, la surface supérieure 4 de seuil (et éventuellement la partie aval de la surface du parement amont 2, raccordée à la surface supérieure 4 de seuil) est construite par une homothétie par rapport à un profil de base C = z(x,0), lequel a une forme prescrite dans un plan vertical longitudinal déterminé POxz de base, avec un rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) le long de la coordonnée de largeur y de la surface supérieure 4 de seuil suivant la direction transversale Oy de largeur. Ce rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est non nul et est une fonction prescrite, dépendant de la coordonnée de largeur y de la surface supérieure 4 de seuil suivant la direction transversale Oy de largeur. Le rapport prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est donc différent dans plusieurs plans verticaux longitudinaux Pxz, espacés les uns des autres le long de la direction transversale Oy de largeur. Le rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est croissant en allant d'un creux 42 à une bosse 41 le long de la direction transversale Oy de largeur. Le rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est décroissant en allant d'une bosse 41 à un creux 42 le long de la direction transversale Oy de largeur.According to one embodiment of the invention, in particular in the first example of embodiment of the invention, represented in figure 2 , 3 And 4 and in the second embodiment of the invention, represented in Figure 9 , in each vertical longitudinal plane Pxz, the upper surface 4 of the threshold (and possibly the downstream part of the surface of the upstream facing 2, connected to the upper surface 4 of the threshold) is constructed by an equalization with respect to a base profile C = z(x,0), which has a prescribed shape in a determined longitudinal vertical plane POxz base, with a prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) along the width coordinate y of the upper threshold surface 4 along the transverse width direction Oy. This prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) is non-zero and is a prescribed function, depending on the width coordinate y of the upper threshold surface 4 in the transverse direction Oy of width. The prescribed homothety ratio H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) is therefore different in several longitudinal vertical planes Pxz, spaced from each other along the transverse direction Oy of width. The prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) increases going from a hollow 42 to a bump 41 along the transverse direction Oy of width. The prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) decreases going from a bump 41 to a hollow 42 along the transverse direction Oy of width.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2 à 15, le rapport variable prescrit HD/HD0 d'homothétie ou z(x,y) / z(x,0) est courbe au moins à dérivée continue (C1 continue) sur les coordonnées. Par conséquent, la surface 4 supérieure de seuil est sans arêtes saillantes.According to one embodiment of the invention, represented in figures 2 to 15 , the prescribed variable ratio H D /H D0 of homothety or z(x,y) / z(x,0) is curved at least with a continuous derivative (C1 continuous) on the coordinates. Consequently, the upper threshold surface 4 is without protruding edges.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2, 9 et 14, la surface supérieure 4 de seuil présente, en un côté amont 45 de la surface supérieure 4 de seuil, une courbe Cxy, qui est formée par la ou les bosses 41 et le ou les creux 42 dans le (ou les) plan Pxy horizontal. La courbe Cxy est au moins à dérivée continue dans le (ou les) plan Pxy horizontal. Le côté amont 45 est situé en amont par rapport au sommet de la surface supérieure 4 de seuil dans chaque plan Pxz. Le côté amont 45 est situé en amont par rapport à l'extrémité supérieure 40 du profil (C, z(x,0)) de base dans le plan POxz. Par conséquent, la ou les bosses 41 et le ou les creux 42 se propagent dans le dans le (ou les) plan Pxy horizontal et sont présentes également dans le dans le (ou les) plan Pxy horizontal. Cette caractéristique qui permet d'augmenter le débit sans décollement.According to one embodiment of the invention, represented in figure 2 , 9 And 14 , the upper threshold surface 4 has, on an upstream side 45 of the upper threshold surface 4, a curve Cxy, which is formed by the bump(s) 41 and the hollow(s) 42 in the horizontal plane(s) Pxy . The Cxy curve has at least a continuous derivative in the horizontal Pxy plane(s). The upstream side 45 is located upstream relative to the top of the upper threshold surface 4 in each plane Pxz. The upstream side 45 is located upstream relative to the upper end 40 of the base profile (C, z(x,0)) in the plane POxz. Consequently, the bump(s) 41 and the hollow(s) 42 propagate in the horizontal Pxy plane(s) and are also present in the horizontal Pxy plane(s). This characteristic allows the flow to be increased without separation.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2, 3 et 9, le profil C ou z(x,0) de base comporte un point aval (x1 à la figure 4) déterminé de référence, dont la transformation par l'homothétie le long de la coordonnée de largeur y est située sur un segment rectiligne aval 31 de la surface supérieure 4 crête de seuil. Le segment 31 est en aval par rapport au reste de la surface supérieure 4 crête de seuil. Le segment rectiligne aval 31 de la surface supérieure 4 crête de seuil est parallèle à la direction transversale Oy de largeur. Cela permet d'avoir un point de référence pour le centre de l'homothétie, lequel peut être situé sur une ligne tridimensionnelle le long de la direction Oy mais n'est pas situé en le segment rectiligne aval 31.According to one embodiment of the invention, represented in figure 2 , 3 And 9 , the basic profile C or z(x,0) has a downstream point (x1 at the figure 4 ) determined reference, whose transformation by the homothety along the width coordinate y is located on a downstream rectilinear segment 31 of the upper surface 4 threshold peak. The segment 31 is downstream relative to the rest of the upper surface 4 threshold ridge. The downstream rectilinear segment 31 of the upper surface 4 threshold crest is parallel to the transverse direction Oy of width. This makes it possible to have a reference point for the center of the homothety, which can be located on a three-dimensional line along the direction Oy but is not located in the downstream rectilinear segment 31.

Le segment rectiligne aval 31 de la surface supérieure 4 crête de seuil peut être formé par le bord 31 d'extrémité de la surface supérieure 4 crête de seuil (cas précédent sans autre surface aval).The downstream rectilinear segment 31 of the upper surface 4 threshold ridge can be formed by the end edge 31 of the upper surface 4 threshold crest (previous case without other downstream surface).

Dans un autre mode de réalisation, le segment rectiligne aval 31 de la surface supérieure 4 crête de seuil est raccordé à une autre surface en aval (cas précédent avec l'autre surface aval).In another embodiment, the rectilinear downstream segment 31 of the upper surface 4 threshold crest is connected to another downstream surface (previous case with the other downstream surface).

Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2, 3, 5A à 7C, 9 et 14, le rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est périodique le long de la direction transversale Oy de largeur. Le rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) peut être périodique selon une largeur de répétition λ prescrite (période ou longueur d'onde) le long de la direction transversale Oy de largeur. Ainsi, des points 411 de même hauteur (suivant la direction verticale Oz de hauteur) de chacun des couples de deux bosses 41 consécutives le long de la direction transversale Oy de largeur possèdent la même distance d'écartement constante entre ces deux points 411, cette distance d'écartement constante étant égale à la largeur de répétition λ prescrite, ainsi que représenté à la figure 7A. De même, suivant un mode de réalisation de l'invention, des points 421 de même hauteur (suivant la direction verticale Oz de hauteur) de chacun des couples de deux creux 42 consécutifs le long de la direction transversale Oy de largeur possèdent la même distance d'écartement constante entre ces deux points 422, cette distance d'écartement constante étant égale à la largeur de répétition λ prescrite, ainsi que représenté à la figure 7C.According to one embodiment of the invention, represented in figures 2 , 3 , 5A to 7C , 9 And 14 , the prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) is periodic along the transverse direction Oy of width. The prescribed variable homothety ratio H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) can be periodic according to a prescribed repetition width λ (period or wavelength) along the transverse direction Oy of width. Thus, points 411 of the same height (along the vertical direction Oz of height) of each of the pairs of two consecutive bumps 41 along the transverse direction Oy of width have the same constant spacing distance between these two points 411, this constant spacing distance being equal to the prescribed repetition width λ, as shown in Figure 7A . Likewise, according to one embodiment of the invention, points 421 of the same height (along the vertical direction Oz of height) of each of the pairs of two consecutive hollows 42 along the transverse direction Oy of width have the same distance constant spacing between these two points 422, this constant spacing distance being equal to the prescribed repetition width λ, as shown in Figure 7C .

Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2 et 3, 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C, 9 et 14, le rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est sinusoïdal entre les bosses 41, qui sont voisines l'une de l'autre et/ou entre les creux 42, qui sont voisins l'un de l'autre en fonction d'une coordonnée y de largeur de la surface supérieure 4 de seuil suivant la direction transversale Oy de largeur.According to one embodiment of the invention, represented in figure 2 And 3 , 5A, 5B, 5C , 6A, 6B, 6C , 9 And 14 , the prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) is sinusoidal between the bumps 41, which are close to each other and/or between the hollows 42, which are close to each other as a function of a width coordinate y of the upper threshold surface 4 in the transverse direction Oy of width.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 2 et 3, 9 et 14, le rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0 = z(x,y)/z(x,0) est défini par H D = H D 0 1 + A 1 + cos 2 π λ y

Figure imgb0017
où A est une amplitude prescrite de hauteur, qui est positive et non nulle, λ est la largeur de répétition λ prescrite le long de la direction transversale Oy de largeur, y est la coordonnée de largeur de la surface supérieure 4 de seuil suivant la direction transversale Oy de largeur, HD0 est une valeur minimum prescrite de charge de dimensionnement.According to one embodiment of the invention, represented in figure 2 And 3 , 9 And 14 , the prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 = z(x,y)/z(x,0) is defined by H D = H D 0 1 + HAS 1 + cos 2 π λ y
Figure imgb0017
where A is a prescribed height amplitude, which is positive and not zero, λ is the prescribed repetition width λ along the transverse direction Oy of width, y is the width coordinate of the upper threshold surface 4 along the direction transverse Oy of width, H D0 is a prescribed minimum value of design load.

D'une manière plus générale, suivant un mode de réalisation de l'invention, les bosses 41 et/ou les creux 42 peuvent ne pas être périodiques le long de la direction transversale Oy de largeur. Un exemple d'un tel mode de réalisation non périodique est représenté aux figures 10, 11, 12 et 13, qui sont des vues d'un même ouvrage suivant différents angles de vue, ainsi que mentionné ci-dessus. A ces figures 10, 11, 12 et 13, les points B1, B2, B3, B4 sont des sommets de bosses 41, les points C1, C2, C3 sont des bas de creux 42.More generally, according to one embodiment of the invention, the bumps 41 and/or the hollows 42 may not be periodic along the transverse direction Oy of width. An example of such a non-periodic embodiment is shown in figures 10, 11 , 12 and 13 , which are views of the same work following different viewing angles, as mentioned above. To these figures 10, 11 , 12 and 13 , points B1, B2, B3, B4 are tops of bumps 41, points C1, C2, C3 are bottoms of hollows 42.

On peut imaginer des déformations plus marquées selon une direction privilégiée. Ainsi, la distance Y d'écartement (représentée à la figure 2) entre les bosses 41 voisines l'une de l'autre (par exemple la distance Y d'écartement prise au sommet des bosses 41 voisines) le long de la direction transversale Oy de largeur peut être variable, et peut être supérieure ou égale à 0,6 fois une valeur prescrite Y0 de largeur et inférieure ou égale à 1,4 fois la valeur prescrite Y0 de largeur. De même, la distance Y d'écartement entre les creux 42 voisins l'un de l'autre (par exemple la distance Y d'écartement prise au point le plus bas des creux 42) le long de la direction transversale Oy de largeur peut être variable, et peut être supérieure ou égale à 0,6 fois une valeur prescrite Y0 de largeur et inférieure ou égale à 1,4 fois la valeur prescrite Y0 de largeur.We can imagine more marked deformations in a preferred direction. Thus, the separation distance Y (represented in figure 2 ) between the bumps 41 neighboring each other (for example the spacing distance Y taken at the top of the neighboring bumps 41) along the transverse direction Oy of width can be variable, and can be greater than or equal to 0.6 times a prescribed value Y0 of width and less than or equal to 1.4 times the prescribed value Y0 of width. Likewise, the spacing distance Y between the hollows 42 neighboring each other (for example the spacing distance Y taken at the lowest point of the hollows 42) along the transverse direction Oy of width can be variable, and may be greater than or equal to 0.6 times a prescribed value Y0 of width and less than or equal to 1.4 times the prescribed value Y0 of width.

Dans chaque couple de deux bosses 41 consécutives le long de la direction transversale Oy de largeur, le rapport variable prescrit HD/HD0 d'homothétie peut être défini de la manière indiquée ci-dessus entre ces bosses 41 voisines l'une de l'autre et/ou dans chaque couple de deux creux 42 consécutifs le long de la direction transversale Oy de largeur.In each pair of two consecutive bumps 41 along the transverse direction Oy of width, the prescribed variable ratio H D /H D0 of homothety can be defined in the manner indicated above between these bumps 41 neighboring one of the 'other and/or in each pair of two consecutive recesses 42 along the transverse direction Oy of width.

Les modes de réalisation ci-dessus appliquent ainsi une déformation à la surface supérieure 4 de seuil, que l'on propage d'une manière variable en fonction de la coordonnée y le long de la direction transversale Oy de largeur, ainsi que représenté par exemple aux figures 2, 3, 9 et 14. On a ainsi une surface supérieure 4 de seuil à profil vertical variant le long de la direction transversale Oy de largeur.The above embodiments thus apply a deformation to the upper threshold surface 4, which is propagated in a variable manner as a function of the coordinate y along the transverse direction Oy of width, as shown for example to figure 2 , 3 , 9 And 14 . We thus have an upper threshold surface 4 with a vertical profile varying along the transverse direction Oy of width.

On décrit ci-dessous des modes de réalisation plus généraux des coordonnées z(x,y) de la surface supérieure 4 de seuil suivant l'invention, dans lesquels peuvent entrer les modes de réalisation décrits ci-dessus des figures 2 à 15.More general embodiments of the coordinates z(x,y) of the upper threshold surface 4 according to the invention are described below, into which the embodiments described above of the figures 2 to 15 .

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la surface supérieure 4 de seuil a une coordonnée z(x,y) suivant la direction verticale Oz de hauteur, cette coordonnée z(x,y) dépendant de la coordonnée x de la surface supérieure 4 de seuil suivant la direction horizontale Oxde longueur et dépendant de la coordonnée y de la surface supérieure 4 de seuil suivant la direction transversale Oy de largeur, selon l'équation suivante : z x ,y = z x ,0 1 + A y . 1 + f y .

Figure imgb0018
According to one embodiment of the invention, the upper threshold surface 4 has a coordinate z(x,y) in the vertical direction Oz of height, this coordinate z(x,y) depending on the coordinate x of the upper surface 4 of threshold along the horizontal direction Ox of length and depending on the y coordinate of the upper surface 4 of threshold along the transverse direction Oy of width, according to the following equation: z x ,y = z x .0 1 + HAS y . 1 + f y .
Figure imgb0018

Le profil de base C = z(x,0) a une forme prescrite convexe dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz, parallèle à la direction horizontale Ox de longueur et à la direction verticale Oz de hauteur.The basic profile C = z(x,0) has a prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane POxz, parallel to the horizontal direction Ox in length and the vertical direction Oz in height.

A(y) est une première fonction de hauteur, qui est continue, supérieure à zéro et inférieure ou égale à 0,5.A(y) is a first height function, which is continuous, greater than zero and less than or equal to 0.5.

f(y) est une deuxième fonction, qui est continue, qui varie suivant la coordonnée y et qui est supérieure ou égale à -1 et inférieure ou égale à 1.f(y) is a second function, which is continuous, which varies according to the y coordinate and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, on définit xi (représenté pour le premier exemple de la figure 4, le profil de base pour le deuxième exemple de la figure 9 n'étant pas représenté) comme étant la coordonnée x minimale ou maximale en valeur absolue pour le profil de base z(x,0). On définit x2 comme étant la coordonnée x du profil z(x,0), qui est différente de x1 et qui est définie de telle sorte que z(x2,0) = z(x1,0). On définit la distance d = |x2 - x1|. On définit la distance D1 entre les sommets 411 des bosses 41, qui sont voisines l'une de l'autre, ainsi que la distance D2 entre les points bas 421 des creux 42, qui sont voisins l'un de l'autre, de telle sorte que D1 ≤ 10.d et/ou D2 ≤ 10.d.According to one embodiment of the invention, we define xi (represented for the first example of the figure 4 , the base profile for the second example of the Figure 9 not shown) as being the minimum or maximum x coordinate in absolute value for the basic profile z(x,0). We define x 2 as being the x coordinate of the profile z(x,0), which is different from x 1 and which is defined such that z(x 2,0 ) = z(x 1,0 ). We define the distance d = |x 2 - x 1 |. We define the distance D 1 between the vertices 411 of the bumps 41, which are close to each other, as well as the distance D 2 between the low points 421 of the hollows 42, which are close to each other. , such that D 1 ≤ 10.d and/or D 2 ≤ 10.d.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, 0 < A(y) ≤ 0,5.According to one embodiment of the invention, 0 <A(y) ≤ 0.5.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première fonction A(y) est égale à une constante A prescrite, positive et non nulle, la deuxième fonction f(y) est définie entre les bosses 41, qui sont voisines l'une de l'autre et/ou entre les creux 42, qui sont voisins l'un de l'autre, par f(y) = cos (2πy/ λk), où λk est une distance Y d'écartement, qui est prescrite le long de la direction transversale Oy de largeur et qui associée à chaque couple k de bosses 41 voisines et/ou de creux 42 voisins. Ce mode réalisation correspond donc au premier exemple, représenté aux figures 2 et 3 et au deuxième exemple de la figure 9.According to one embodiment of the invention, the first function A(y) is equal to a prescribed constant A, positive and non-zero, the second function f(y) is defined between the bumps 41, which are adjacent to one another. on the other and/or between the hollows 42, which are close to each other, by f(y) = cos (2πy/ λ k ), where λ k is a spacing distance Y, which is prescribed along the transverse direction Oy of width and which is associated with each pair k of neighboring bumps 41 and/or neighboring hollows 42. This embodiment therefore corresponds to the first example, represented in figures 2 And 3 and in the second example of the Figure 9 .

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la distance λk d'écartement est différente entre plusieurs couples de bosses 41 voisines et/ou de creux 42 voisins.According to one embodiment of the invention, the spacing distance λ k is different between several pairs of neighboring bumps 41 and/or neighboring hollows 42.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la distance λk d'écartement est identique entre plusieurs couples de bosses 41 voisines et/ou de creux 42 voisins.According to another embodiment of the invention, the spacing distance λ k is identical between several pairs of neighboring bumps 41 and/or neighboring hollows 42.

Des modes de réalisation de la deuxième fonction f(y), de la première fonction A(y) et du profil de base C = z(x,0) de forme prescrite sont décrits ci-dessus.Embodiments of the second function f(y), the first function A(y) and the basic profile C = z(x,0) of prescribed shape are described above.

Suivant le premier exemple de réalisation de l'invention à la figure 4, le profil de base C = z(x,0) de forme prescrite comporte dans le plan POxz de base, plusieurs tronçons, qui ont des formes géométriques différentes et qui sont raccordés entre eux, avec par exemple une continuité de la tangente entre les tronçons et dans les tronçons.Following the first example of embodiment of the invention at figure 4 , the basic profile C = z(x,0) of prescribed shape comprises in the basic plane POxz, several sections, which have different geometric shapes and which are connected to each other, with for example a continuity of the tangent between the sections and in sections.

Un tronçon aval C0 du profil C de base de forme prescrite s'étend depuis l'extrémité supérieure 40 de ce profil C suivant une courbe décroissante vers l'aval de cette extrémité supérieure 40 suivant la direction horizontale Ox de longueur et vers le bas, c'est-à-dire dans un cadran aval 43. Par exemple, l'origine O du repère de la coordonnée x de longueur suivant la direction horizontale Ox de longueur, de la coordonnée y de largeur suivant la direction transversale Oy de largeur et de la coordonnée z de hauteur suivant la direction verticale Oz de hauteur, est située en l'extrémité supérieure 40 du profil C de base de forme prescrite. La courbe décroissante du tronçon aval Co du profil C de base de forme prescrite vers l'aval peut être z =-0,5.x1.85 .A downstream section C 0 of the basic profile C of prescribed shape extends from the upper end 40 of this profile C following a decreasing curve downstream of this upper end 40 in the horizontal direction Ox in length and downwards , that is to say in a downstream dial 43. For example, the origin O of the mark of the coordinate x of length following the horizontal direction Ox of length, of the coordinate y of width following the transverse direction Oy of width and the height coordinate z along the vertical height direction Oz, is located at the upper end 40 of the basic profile C of prescribed shape. The decreasing curve of the downstream section Co of the basic profile C of prescribed shape towards the downstream can be z = -0.5.x 1.85 .

Le tronçon aval Co du profil C de base de forme prescrite peut être raccordé en amont de l'extrémité supérieure 40 du profil C de base de forme prescrite à un ou plusieurs tronçons amont C1, C2, C3, raccordés l'un à la suite de l'autre, c'est-à-dire dans un cadran amont 44. Le tronçon aval C0 et le tronçon amont C1 ont une continuité de leur tangente l'un à la suite de l'autre au niveau de l'extrémité supérieure 40. Chaque tronçon amont C1, C2, C3 peut chacun par exemple en forme d'arc de cercle. Les rayons des arcs de cercle des tronçons amont C1, C2, C3 peuvent être décroissants et avec des centres situés de plus en plus haut et de plus en plus en amont, en allant d'un tronçon C1, C2, C3 vers l'autre de l'aval vers l'amont. Les arcs de cercle ont une continuité de leur tangente l'un à la suite de l'autre de l'aval vers l'amont.The downstream section Co of the basic profile C of prescribed shape can be connected upstream of the upper end 40 of the basic profile C of prescribed shape to one or more upstream sections C 1 , C 2 , C 3 , connected one following the other, that is to say in an upstream dial 44. The downstream section C 0 and the upstream section C 1 have continuity of their tangent one following the other at the level of the upper end 40. Each upstream section C 1 , C 2 , C 3 can each, for example, be in the shape of an arc of a circle. The radii of the arcs of the upstream sections C 1 , C 2 , C 3 can be decreasing and with centers located higher and higher and more and more upstream, going from a section C 1 , C 2 , C 3 towards the other from downstream to upstream. The arcs of a circle have a continuity of their tangent one after the other from downstream to upstream.

Ainsi, par exemple, le premier tronçon amont C1 peut être un premier arc de cercle C1, qui est centré sur un premier centre A1 et qui a un premier rayon R1, en étant raccordé à l'extrémité supérieure 40 du profil C de base de forme prescrite. Le deuxième tronçon amont C2 peut être un deuxième arc de cercle C1, qui est centré sur un deuxième centre A2 et qui a un deuxième rayon R2, en étant raccordé au premier tronçon amont C1 et en étant situé en amont du premier tronçon amont C1. Le troisième tronçon amont C3 peut être un troisième arc de cercle C3, qui est centré sur un troisième centre A3 et qui a un troisième rayon R3, en étant raccordé au deuxième tronçon amont C2 et en étant situé en amont du deuxième tronçon amont C2.Thus, for example, the first upstream section C 1 can be a first circular arc C 1 , which is centered on a first center A 1 and which has a first radius R 1 , being connected to the upper end 40 of the profile Basic C of prescribed form. The second upstream section C 2 can be a second arc of a circle C 1 , which is centered on a second center A 2 and which has a second radius R 2 , being connected to the first upstream section C 1 and being located upstream of the first upstream section C 1 . The third upstream section C 3 can be a third arc of a circle C 3 , which is centered on a third center A 3 and which has a third radius R 3 , being connected to the second upstream section C 2 and being located upstream of the second upstream section C 2 .

Ci-dessous, un exemple du profil de base C = z(x,0) de forme prescrite est donné, avec les coordonnées et les rayons exprimés proportionnellement à la valeur prescrite HD de charge de dimensionnement.Below, an example of the basic profile C = z(x,0) of prescribed shape is given, with the coordinates and radii expressed in proportion to the prescribed design load value H D.

Le premier centre A1 a par exemple pour coordonnées x= 0 et z = -0.5. Le premier rayon R1 est par exemple égal à 0.5. Le premier arc de cercle C1 s'étend dans le domaine de validité de l'abscisse x allant de -0.175 à 0.The first center A 1 has for example coordinates x= 0 and z = -0.5. The first radius R 1 is for example equal to 0.5. The first arc of a circle C 1 extends in the domain of validity of the abscissa x going from -0.175 to 0.

Le deuxième centre A2 a par exemple pour coordonnées x= -0.105 et z = -0.219. Le deuxième rayon R2 est par exemple égal à 0.2. Le deuxième arc de cercle C2 s'étend dans le domaine de validité de l'abscisse x allant de -0.276 à -0.175.The second center A 2 has for example coordinates x= -0.105 and z = -0.219. The second radius R 2 is for example equal to 0.2. The second arc of circle C 2 extends in the domain of validity of the abscissa x going from -0.276 to -0.175.

Le troisième centre A3 a par exemple pour coordonnées x= -0.2418 et z = -0.136. Le troisième rayon R3 est par exemple égal à 0.04. Le troisième arc de cercle C3 s'étend dans le domaine de validité de l'abscisse x allant de -0.2818 à -0.276.The third center A 3 has for example coordinates x= -0.2418 and z = -0.136. The third radius R 3 is for example equal to 0.04. The third arc of circle C 3 extends in the domain of validity of the abscissa x going from -0.2818 to -0.276.

Bien entendu, le profil C de base de forme prescrite peut être différent de l'exemple mentionné ci-dessus, l'homothétie mentionnée ci-dessus pouvant s'appliquer à n'importe quel profil de base C = z(x,0) de forme prescrite.Of course, the basic profile C of prescribed shape may be different from the example mentioned above, the homothety mentioned above being able to apply to any basic profile C = z(x,0) in prescribed form.

La figure 8 représente le débit Q (exprimé en m3/s), calculé par une simulation par ordinateur, en ordonnées, en fonction du rapport H/HD0 en abscisses, d'une part pour une surface supérieure 4 de seuil standard connue selon la figure 1 (débit Q représenté par les points formés de petits cercles remplis de blanc, surface 4 appelée seuil standard) et d'autre part pour la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant le premier exemple des figures 2, 3 et 4 suivant l'invention (débit Q, QINV représenté par les points formés de petits cercles remplis de noir, surface 4 appelée seuil à profil homothétique).There figure 8 represents the flow rate Q (expressed in m 3 /s), calculated by a computer simulation, on the ordinate, as a function of the H/H D0 ratio on the abscissa, on the one hand for an upper surface 4 of known standard threshold according to the figure 1 (flow rate Q represented by the points formed by small circles filled with white, surface 4 called standard threshold) and on the other hand for the upper surface 4 of the threshold of the overflowing structure following the first example of figures 2 , 3 And 4 according to the invention (flow rate Q, Q INV represented by the points formed by small circles filled with black, surface 4 called threshold with homothetic profile).

A la figure 8, la surface supérieure 4 de seuil standard connue selon la figure 1 correspond au profil C de base de forme prescrite de la figure 4, prolongé d'une manière rectiligne et horizontale suivant la direction Oy de largeur, c'est-à-dire avec l'amplitude A prise nulle dans la formule mentionnée ci-dessus du rapport d'homothétie HD/HD0. = z(x, y) / z(x,0).To the figure 8 , the upper surface 4 of standard threshold known according to the figure 1 corresponds to the basic C profile of prescribed form of the figure 4 , extended in a rectilinear and horizontal manner following the direction Oy of width, that is to say with the amplitude A taken to be zero in the formula mentioned above of the homothety ratio H D /H D0 . = z(x, y) / z(x,0).

A la figure 8, la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant l'invention correspond au mode de réalisation homothétique décrit ci-dessus pour deux distances identiques λ d'écartement, pour une amplitude A = 5% de HD0 et une distance λ d'écartement = de 75% de HD0 et pour une largeur de déversement (y) fixée à 1,5 m, dans la formule du rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0. = z(x, y) / z(x,0).To the figure 8 , the upper threshold surface 4 of the overflow structure according to the invention corresponds to the homothetic embodiment described above for two identical spacing distances λ, for an amplitude A = 5% of H D0 and a distance λ d spacing = 75% of H D0 and for a spill width (y) fixed at 1.5 m, in the formula for the prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 . = z(x, y) / z(x,0).

À la figure 8, on n'observe aucun décollement de la lame d'eau sur la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant l'invention pour les abscisses H/HD0 allant jusqu'à 1.7, alors qu'un tel décollement DEC de la lame d'eau sur la surface supérieure 4 du seuil standard est observé pour une abscisse H/HD0 supérieure à 1.34.To the figure 8 , we do not observe any separation of the water blade on the upper surface 4 of the threshold of the overflowing structure according to the invention for the abscissa H/H D0 going up to 1.7, whereas such separation DEC of the water blade on the upper surface 4 of the standard threshold is observed for an abscissa H/H D0 greater than 1.34.

Par conséquent, pour le seuil standard, les valeurs du débit sans décollement ne sont valables que pour H/HD0 inférieur ou égal 1.34. Pour le seuil standard, pour H/HD0 égal à 1.34 le débit (Qst) est égal à 5 m3/s. Le débit maximum du seuil standard sans décollement est donc de 5 m3/s.Consequently, for the standard threshold, the flow values without separation are only valid for H/H D0 less than or equal to 1.34. For the standard threshold, for H/H D0 equal to 1.34 the flow rate (Q st ) is equal to 5 m 3 /s. The maximum flow rate of the standard threshold without separation is therefore 5 m 3 /s.

La figure 8 montre que pour les points ayant l'abscisse du rapport H/HD0 égale à 1.67 le débit QINV de la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant l'invention sans décollement est égal à 7.8 m3/s, et est donc augmenté de 56 % par rapport au débit maximum du seuil standard sans décollement de 5 m3/s.There figure 8 shows that for the points having the abscissa of the ratio H/H D0 equal to 1.67 the flow rate Q INV of the upper threshold surface 4 of the spilling structure according to the invention without separation is equal to 7.8 m 3 /s, and is therefore increased by 56% compared to the maximum flow rate of the standard threshold without separation of 5 m 3 /s.

Suivant le deuxième exemple de réalisation de l'invention à la figure 9, le profil de base C = z(x,0) de forme prescrite convexe dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz comporte une courbe de Bézier à 4 points de contrôle de coordonnées prescrites dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz.Following the second example of embodiment of the invention in Figure 9 , the basic profile C = z(x,0) of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane POxz comprises a Bézier curve with 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane POxz.

Cette courbe de Bézier à 4 points de contrôle peut être : B t = 1 t 3 P 0 + 3 1 t 2 t P 1 + 3 1 t t 2 P 2 + t 3 P 3

Figure imgb0019
où P0, P1, P2, P3 sont les 4 points de contrôle de coordonnées prescrites dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz, la courbe de Bézier étant définie dans un repère ayant pour origine l'extrémité supérieure 40 du profil z(x,0) de base. Le plan vertical longitudinal prescrit POxz est parallèle à la direction horizontale Ox de longueur et à la direction verticale Oz de hauteur. Le paramètre t varie de 0 à 1. Le couple B(t) désigne les coordonnées x et z(x,0) du profil de base dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz. Les 4 points de contrôle P0, P1, P2, P3 de coordonnées prescrites sont donnés par leurs coordonnées prescrites x et z dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz. Par conséquent, la coordonnée x du profil de base dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz est la combinaison B(t) mentionnée ci-dessus en fonction des coordonnées x des4 points de contrôle P0, P1, P2, P3. La coordonnée z du profil de base dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz est la combinaison B(t) mentionnée ci-dessus en fonction des coordonnées z des 4 points de contrôle P0, P1, P2, P3.This Bézier curve with 4 control points can be: B t = 1 t 3 P 0 + 3 1 t 2 t P 1 + 3 1 t t 2 P 2 + t 3 P 3
Figure imgb0019
where P 0 , P 1 , P 2 , P 3 are the 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane POxz, the Bézier curve being defined in a reference frame having as its origin the upper end 40 of the profile z( x,0) basic. The prescribed longitudinal vertical plane POxz is parallel to the horizontal direction Ox in length and the vertical direction Oz in height. The parameter t varies from 0 to 1. The pair B(t) designates the coordinates x and z(x,0) of the base profile in the prescribed longitudinal vertical plane POxz. The 4 control points P 0 , P 1 , P 2 , P 3 of prescribed coordinates are given by their prescribed coordinates x and z in the prescribed longitudinal vertical plane POxz. Therefore, the x-coordinate of the base profile in the prescribed longitudinal vertical plane POxz is the above-mentioned combination B(t) based on the x-coordinates of the 4 control points P 0 , P 1 , P 2 , P 3 . The z coordinate of the basic profile in the prescribed longitudinal vertical plane POxz is the combination B(t) mentioned above according to the z coordinates of the 4 control points P 0 , P 1 , P 2 , P 3 .

Suivant un mode de réalisation,

  • P0 a pour coordonnées : x H D 0 = 0.2818 ± 20 %
    Figure imgb0020
    et z H D 0 = 0.150 ± 20 %
    Figure imgb0021
    ,
  • P1 a pour coordonnées : 0.2818 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
    Figure imgb0022
    et -0.12 ≤ z H D 0 0.2
    Figure imgb0023
    ,
  • P2 a pour coordonnées 0.2 x H D 0 0.5
    Figure imgb0024
    et 0.05 z H D 0 0.3
    Figure imgb0025
    ,
  • P3 a pour coordonnées : 0.7 0.2 0.7 x H D 0 0.7 + 0.2 0.7
    Figure imgb0026
    et -0.0904 - 0.2 · 0.0904 ≤ z H D 0 0.0904 + 0.2 0.0904
    Figure imgb0027
    ,
  • les coordonnées étant exprimées en mètre,
  • où HD0 est la valeur minimum prescrite de charge de dimensionnement, . 0.097 0.2 0.097 A 0.097 + 0.2 0.097 ,
    Figure imgb0028
    1.34 0.2 1.34 λ k 1.34 + 0.2 1.34 .
    Figure imgb0029
According to one embodiment,
  • P 0 has coordinates: x H D 0 = 0.2818 ± 20 %
    Figure imgb0020
    And z H D 0 = 0.150 ± 20 %
    Figure imgb0021
    ,
  • P 1 has the coordinates: 0.2818 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
    Figure imgb0022
    and -0.12 ≤ z H D 0 0.2
    Figure imgb0023
    ,
  • P 2 has coordinates 0.2 x H D 0 0.5
    Figure imgb0024
    And 0.05 z H D 0 0.3
    Figure imgb0025
    ,
  • P 3 has the coordinates: 0.7 0.2 0.7 x H D 0 0.7 + 0.2 0.7
    Figure imgb0026
    and -0.0904 - 0.2 · 0.0904 ≤ z H D 0 0.0904 + 0.2 0.0904
    Figure imgb0027
    ,
  • the coordinates being expressed in meters,
  • where H D0 is the minimum prescribed design load value, . 0.097 0.2 0.097 HAS 0.097 + 0.2 0.097 ,
    Figure imgb0028
    1.34 0.2 1.34 λ k 1.34 + 0.2 1.34 .
    Figure imgb0029

Suivant un mode de réalisation, 0.01 ≤ A ≤ 0.2 et 0.5 ≤ λk ≤ 1.5 .According to one embodiment, 0.01 ≤ A ≤ 0.2 and 0.5 ≤ λ k ≤ 1.5.

Suivant le deuxième exemple de réalisation,

  • P0 a pour coordonnées : x H D 0 = 0.2818
    Figure imgb0030
    et z H D 0 = 0.150
    Figure imgb0031
    ,
  • P1 a pour coordonnées : : x H D 0 = 0.2818
    Figure imgb0032
    et z H D 0 = 0.200
    Figure imgb0033
    ,
  • P2 a pour coordonnées : x H D 0 = 0.2930
    Figure imgb0034
    et z H D 0 = 0.3000
    Figure imgb0035
    ,
  • P3 a pour coordonnées : : x H D 0 = 0.7000
    Figure imgb0036
    et z H D 0 = 0.0904
    Figure imgb0037
    ,
  • A = 0.097,
  • λk = 1.34.
According to the second embodiment example,
  • P 0 has coordinates: x H D 0 = 0.2818
    Figure imgb0030
    And z H D 0 = 0.150
    Figure imgb0031
    ,
  • P 1 has the coordinates: x H D 0 = 0.2818
    Figure imgb0032
    And z H D 0 = 0.200
    Figure imgb0033
    ,
  • P 2 has the coordinates: x H D 0 = 0.2930
    Figure imgb0034
    And z H D 0 = 0.3000
    Figure imgb0035
    ,
  • P 3 has the coordinates: x H D 0 = 0.7000
    Figure imgb0036
    And z H D 0 = 0.0904
    Figure imgb0037
    ,
  • A = 0.097,
  • λk = 1.34.

La courbe de Bézier peut se raccorder au parement amont 2 en un point Pr de raccordement dans le plan vertical longitudinal prescrit POxz. Le point Pr correspond à la profondeur minimale de déformation du parement amont 2.
Le point Pr de raccordement de la courbe de Bézier peut avoir pour coordonnées -0.2818 - 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818

Figure imgb0038
et z H D 0 1
Figure imgb0039
. Par exemple, le point Pr de raccordement de la courbe de Bézier peut avoir pour coordonnées x H D 0 = 0.2818
Figure imgb0040
et -4.5 ≤ z H D 0 1
Figure imgb0041
.The Bézier curve can connect to the upstream facing 2 at a connection point P r in the prescribed longitudinal vertical plane POxz. The point P r corresponds to the minimum depth of deformation of the upstream facing 2.
The connection point P r of the Bézier curve can have coordinates -0.2818 - 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
Figure imgb0038
And z H D 0 1
Figure imgb0039
. For example, the connection point P r of the Bézier curve can have coordinates x H D 0 = 0.2818
Figure imgb0040
and -4.5 ≤ z H D 0 1
Figure imgb0041
.

La figure 15 représente le débit Q (exprimé en m3/s), calculé par une simulation par ordinateur, en ordonnées, en fonction du rapport H/HD0 en abscisses, d'une part pour une surface supérieure 4 de seuil standard connue selon la figure 1 (débit Q représenté par les carrés remplis de blanc, surface 4 appelée seuil standard) et d'autre part pour la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant le deuxième exemple de la figure 9 suivant l'invention (débit Q, QINV représenté par les points formés de petits cercles remplis de noir, surface 4 appelée seuil à profil homothétique).There Figure 15 represents the flow rate Q (expressed in m 3 /s), calculated by a computer simulation, on the ordinate, as a function of the H/H D0 ratio on the abscissa, on the one hand for an upper surface 4 of known standard threshold according to the figure 1 (flow rate Q represented by the squares filled with white, surface 4 called standard threshold) and on the other hand for the upper surface 4 of the threshold of the overflowing structure following the second example of the Figure 9 according to the invention (flow rate Q, Q INV represented by the points formed by small circles filled with black, surface 4 called threshold with homothetic profile).

A la figure 15, la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant l'invention correspond au mode de réalisation homothétique décrit ci-dessus pour deux distances identiques λ d'écartement, pour une amplitude A = 5% de HD0 et une distance λ d'écartement = de 75% de HD0 et pour une largeur de déversement (y) fixée à 1,5 m, dans la formule du rapport variable prescrit d'homothétie HD/HD0. = z(x, y) / z(x,0).To the Figure 15 , the upper threshold surface 4 of the overflow structure according to the invention corresponds to the homothetic embodiment described above for two identical spacing distances λ, for an amplitude A = 5% of H D0 and a distance λ d spacing = 75% of H D0 and for a spill width (y) fixed at 1.5 m, in the formula for the prescribed variable ratio of homothety H D /H D0 . = z(x, y) / z(x,0).

À la figure 15, on n'observe aucun décollement de la lame d'eau sur la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant l'invention pour les abscisses H/HD0 allant jusqu'à 2.3, alors qu'un tel décollement DEC de la lame d'eau sur la surface supérieure 4 du seuil standard est observé pour une abscisse H/HD0 supérieure à 1.34.To the Figure 15 , we do not observe any separation of the water blade on the upper surface 4 of the threshold of the overflowing structure according to the invention for the abscissa H/H D0 going up to 2.3, whereas such separation DEC of the water blade on the upper surface 4 of the standard threshold is observed for an abscissa H/H D0 greater than 1.34.

Par conséquent, pour le seuil standard, les valeurs du débit sans décollement ne sont valables que pour H/HD0 inférieur ou égal 1.34. Pour le seuil standard, pour H/HD0 égal à 1.34, le débit (Qst) est égal à 17 m3/s. Le débit maximum du seuil standard sans décollement est donc de 17 m3/s.Consequently, for the standard threshold, the flow values without separation are only valid for H/H D0 less than or equal to 1.34. For the standard threshold, for H/H D0 equal to 1.34, the flow rate (Q st ) is equal to 17 m 3 /s. The maximum flow rate of the standard threshold without separation is therefore 17 m 3 /s.

La figure 15 montre que pour les points ayant l'abscisse du rapport H/HD0 égale à 2.3, le débit QINV de la surface supérieure 4 de seuil de l'ouvrage déversant suivant l'invention sans décollement est égal à 46 m3/s, et est donc augmenté de 170 % par rapport au débit maximum du seuil standard sans décollement de 17 m3/s.There Figure 15 shows that for the points having the abscissa of the ratio H/H D0 equal to 2.3, the flow rate Q INV of the upper threshold surface 4 of the spilling structure according to the invention without separation is equal to 46 m 3 /s, and is therefore increased by 170% compared to the maximum flow rate of the standard threshold without separation of 17 m 3 /s.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'amplitude d'une déformation (distance verticale entre le sommet d'une bosse 41 et un point bas d'un creux 42) suivant la direction Oz de hauteur est inférieure à 50% de l'épaisseur de seuil, qui est prise suivant la direction Ox de longueur entre un bord vertical 21 d'extrémité du parement amont 2 et un bord vertical 31 d'extrémité de la surface 4.According to one embodiment of the invention, the amplitude of a deformation (vertical distance between the top of a bump 41 and a low point of a hollow 42) in the height direction Oz is less than 50% of the threshold thickness, which is taken in the direction Ox of length between a vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2 and a vertical edge 31 at the end of the surface 4.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, la distance horizontale entre les sommets de deux bosses 41 voisines l'une de l'autre (ou maximas locaux) est inférieure à 2 fois l'épaisseur de seuil, qui est prise suivant la direction Ox de longueur entre un bord vertical 21 d'extrémité du parement amont 2 et un bord vertical 31 d'extrémité de la surface4.According to one embodiment of the invention, the horizontal distance between the vertices of two bumps 41 neighboring each other (or local maxima) is less than 2 times the threshold thickness, which is taken in the direction Ox of length between a vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2 and a vertical edge 31 at the end of the surface 4.

Dans les modes de réalisation de l'invention, représentée aux figures 2 à 15, le parement amont 2 comporte en vue de dessus une (ou des) concavité 22 prolongeant vers le bas le ou les creux 42 jusqu'au bord vertical inférieur 21 d'extrémité du parement amont 2.In the embodiments of the invention, represented in figures 2 to 15 , the upstream facing 2 comprises, in top view, one (or more) concavities 22 extending downwards the hollow(s) 42 to the lower vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2.

Dans les modes de réalisation des figures 2 à 15, le parement amont 2 comporte ou est formé par une surface parallèle à la direction Oz de hauteur, qui se raccorde à la surface supérieure 4 de seuil. Ainsi, le parement amont 2 comporte ou est formé par une surface formée de génératrices parallèles à la direction Oz de hauteur. Cette surface du parement amont 2 peut être courbe en vue de dessus, ainsi que représenté aux figures 2, 3, 5A, 5B, 5C.In the embodiments of figures 2 to 15 , the upstream facing 2 comprises or is formed by a surface parallel to the height direction Oz, which connects to the upper threshold surface 4. Thus, the upstream facing 2 comprises or is formed by a surface formed of generators parallel to the height direction Oz. This surface of the upstream facing 2 can be curved in top view, as shown in figure 2 , 3 , 5A, 5B, 5C .

Dans les modes de réalisation des figures 2, 3, 4, 5A, 5B, 5C, le parement amont 2 comporte une surface 23, qui se trouve en surplomb par rapport au bord vertical inférieur 21 d'extrémité du parement amont 2. Cette surface 23 prolonge vers le bas la (ou les) bosse 41.In the embodiments of figure 2 , 3 , 4 , 5A, 5B, 5C , the upstream facing 2 comprises a surface 23, which is overhanging relative to the lower vertical edge 21 at the end of the upstream facing 2. This surface 23 extends downward the bump(s) 41.

L'invention permet de générer des modifications tridimensionnelles de la surface supérieure 4 crête de seuil pour une longueur de déversement fixée suivant la direction transversale Oy de largeur.The invention makes it possible to generate three-dimensional modifications of the upper surface 4 threshold peak for a spill length fixed in the transverse direction Oy of width.

Ainsi, l'invention pourrait également être appliquée à la surface supérieure 4 crête de seuil décrite ci-dessus, faisant des changements de directions ou zigzags en vue de dessus, pour avoir une longueur totale augmentée le long de ces changements de directions dans le plan horizontal Pxy.Thus, the invention could also be applied to the upper surface 4 threshold crest described above, making changes of directions or zigzags in top view, to have an increased total length along these changes of directions in the plane horizontal Pxy.

Bien entendu, les modes de réalisation, caractéristiques, possibilités et exemples décrits ci-dessus peuvent être combinés l'un avec l'autre ou être sélectionnés indépendamment l'un de l'autre.Of course, the embodiments, features, possibilities and examples described above can be combined with each other or selected independently of each other.

Claims (27)

Ouvrage (1) déversant, comportant un parement amont (2), qui fait obstacle à l'écoulement d'eau, et une surface supérieure (4) crête de seuil, la surface supérieure (4) crête de seuil étant plus en haut que parement amont (2) et étant située en aval du parement amont (2), la surface supérieure (4) crête de seuil redescendant vers l'aval, la surface supérieure (4) crête de seuil s'étendant le long d'au moins une direction transversale (Oy) de largeur, qui est perpendiculaire à au moins une direction horizontale (Ox) de longueur allant du parement amont (2) vers l'aval et qui est perpendiculaire à une direction verticale (Oz) de hauteur, caractérisé en ce que la surface supérieure (4) de seuil présente au moins une bosse (41) et au moins un creux (42) dans au moins un plan (Pyz) de largeur, parallèle à la direction transversale (Oy) de largeur et à la direction verticale (Oz) de hauteur et/ou dans au moins un plan (Pxy) horizontal, parallèle à la direction horizontale (Ox) de longueur et à la direction transversale (Oy) de largeur, dans chaque plan (Pxz) vertical longitudinal, parallèle à la direction horizontale (Ox) de longueur et à la direction verticale (Oz) de hauteur, la surface supérieure (4) de seuil correspond à une homothétie, ayant un rapport variable prescrit (HD/HD0, z(x,y)/z(x,0)) d'homothétie, qui est non nul et qui dépend de la coordonnée de largeur (y) de la surface supérieure (4) de seuil suivant la direction transversale (Oy) de largeur, par rapport à un profil (C, z(x,0)) de base de forme prescrite dans un (POxz) des plans verticaux longitudinaux (Pxz), le rapport variable prescrit (HD/HD0, z(x,y)/z(x,0)) d'homothétie étant croissant en allant d'un creux (42) à une bosse (41) le long de la direction transversale (Oy) de largeur. Overflowing structure (1), comprising an upstream facing (2), which obstructs the flow of water, and an upper surface (4) threshold crest, the upper surface (4) threshold crest being higher than the upstream facing (2) and being located downstream of the upstream facing (2), the upper surface (4) threshold crest descending downstream, the upper surface (4) threshold crest extending along at least one transverse direction (Oy) of width, which is perpendicular to at least one horizontal direction (Ox) of length going from the upstream facing (2) towards the downstream and which is perpendicular to a vertical direction (Oz) of height, characterized in that the upper threshold surface (4) has at least one bump (41) and at least one depression (42) in at least one plane (Pyz) of width, parallel to the transverse direction (Oy) of width and to the vertical direction (Oz) of height and/or in at least one horizontal plane (Pxy), parallel to the horizontal direction (Ox) of length and to the transverse direction (Oy) of width, in each vertical longitudinal plane (Pxz), parallel to the horizontal direction (Ox) of length and to the vertical direction (Oz) of height, the upper threshold surface (4) corresponds to a homothety, having a prescribed variable ratio (H D /H D0 , z(x,y)/z(x,0)) of homothety, which is non-zero and which depends on the width coordinate (y) of the upper threshold surface (4) following the direction transverse (Oy) of width, relative to a basic profile (C, z(x,0)) of prescribed shape in a (POxz) of the longitudinal vertical planes (Pxz), the prescribed variable ratio (H D /H D0 , z(x,y)/z(x,0)) of homothety being increasing going from a hollow (42) to a bump (41) along the transverse direction (Oy) of width. Ouvrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport variable prescrit (HD/HD0, z(x,y)/z(x,0)) d'homothétie est courbe au moins à dérivée continue suivant au moins la coordonnée de largeur (y).Work according to claim 1, characterized in that the prescribed variable ratio (H D /H D0 , z(x,y)/z(x,0)) of homothety is curved at least with a continuous derivative along at least the coordinate width (y). Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface supérieure (4) de seuil présente, dans le au moins un plan (Pxy) horizontal en un côté amont (45) de la surface supérieure (4) de seuil, une courbe (Cxy), qui comporte la au moins une bosse (41) et le au moins un creux (42) et qui est au moins à dérivée continue.Structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper threshold surface (4) has, in the at least one horizontal plane (Pxy) on an upstream side (45) of the upper threshold surface (4). , a curve (Cxy), which includes at least one bump (41) and at least one hollow (42) and which has at least a continuous derivative. Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profil (C, z(x,0)) de base comporte un point aval (x1) déterminé de référence, dont la transformation par l'homothétie le long de la coordonnée de largeur (y) est située sur un segment rectiligne aval (31) de la surface supérieure (4) crête de seuil, le segment rectiligne aval (31) de la surface supérieure (4) crête de seuil étant parallèle à la direction transversale (Oy) de largeur.Work according to any one of the preceding claims, characterized in that the basic profile (C, z(x,0)) comprises a determined downstream point (x1) of reference, the transformation of which by homothety along the width coordinate (y) is located on a downstream rectilinear segment (31) of the upper surface (4) threshold crest, the downstream rectilinear segment (31) of the upper surface (4) threshold ridge being parallel to the transverse direction (Oy) width. Ouvrage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le segment rectiligne aval (31) de la surface supérieure (4) crête de seuil est formé par un bord (31) d'extrémité de la surface supérieure (4) crête de seuil.Structure according to claim 4, characterized in that the downstream rectilinear segment (31) of the upper surface (4) threshold ridge is formed by an end edge (31) of the upper surface (4) threshold crest. Ouvrage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le segment rectiligne aval (31) de la surface supérieure (4) crête de seuil est raccordé à une autre surface en aval.Structure according to claim 4, characterized in that the downstream rectilinear segment (31) of the upper threshold crest surface (4) is connected to another downstream surface. Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface supérieure (4) de seuil présente une alternance de bosses (41) et de creux (42) le long de la direction transversale (Oy) de largeur dans le plan (Pyz) de largeur, et/ou dans le plan (Pxy) horizontal.Structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper threshold surface (4) has an alternation of bumps (41) and hollows (42) along the transverse direction (Oy) of width in the plane (Pyz) of width, and/or in the horizontal plane (Pxy). Ouvrage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les bosses (41), qui sont voisines l'une de l'autre, ont des sommets, qui sont écartés, le long de la direction transversale (Oy) de largeur, d'une distance (Y) d'écartement, qui est supérieure ou égale à 0,6 fois une valeur prescrite (Y0) de largeur et qui est inférieure ou égale à 1,4 fois la valeur prescrite (Y0) de largeur.Structure according to claim 7, characterized in that the bumps (41), which are adjacent to each other, have vertices, which are spaced apart, along the transverse direction (Oy) of width, of a spacing distance (Y), which is greater than or equal to 0.6 times a prescribed value (Y0) of width and which is less than or equal to 1.4 times the prescribed value (Y0) of width. Ouvrage suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les creux (42), qui sont voisins l'un de l'autre, ont des points bas, qui sont écartés, le long de la direction transversale (Oy) de largeur, d'une distance (Y) d'écartement, qui est supérieure ou égale à 0,6 fois une valeur prescrite (Y0) de largeur et qui est inférieure ou égale à 1,4 fois la valeur prescrite (Y0) de largeur.Structure according to claim 7 or 8, characterized in that the recesses (42), which are adjacent to each other, have low points, which are spaced apart, along the transverse direction (Oy) of width, a spacing distance (Y), which is greater than or equal to 0.6 times a prescribed value (Y0) of width and which is less than or equal to 1.4 times the prescribed value (Y0) of width. Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le rapport variable prescrit (HD/HD0) d'homothétie ou z(x,y) / z(x,0) est sinusoïdal entre les bosses (41), qui sont voisines l'une de l'autre et/ou entre les creux (42), qui sont voisins l'un de l'autre en fonction d'une coordonnée (y) de largeur de la surface supérieure (4) de seuil suivant la direction transversale (Oy) de largeur.Structure according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the prescribed variable ratio (H D /H D0 ) of homothety or z(x,y) / z(x,0) is sinusoidal between the bumps ( 41), which are close to each other and/or between the recesses (42), which are close to each other as a function of a width coordinate (y) of the upper surface (4 ) threshold along the transverse direction (Oy) of width. Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la surface supérieure (4) de seuil a une coordonnée z(x,y) suivant la direction verticale (Oz) de hauteur,
la coordonnée z(x,y) dépendant de la coordonnée x de la surface supérieure (4) de seuil suivant la direction horizontale (Ox) de longueur et dépendant de la coordonnée y de la surface supérieure (4) de seuil suivant la direction transversale (Oy) de largeur, selon l'équation suivante : z x ,y = z x 0 1 + A y . 1 + f y
Figure imgb0042
où z(x,0) est le profil (C ) de base de forme prescrite convexe dans un plan vertical longitudinal prescrit (POxz), parallèle à la direction horizontale (Ox) de longueur et à la direction verticale (Oz) de hauteur, A(y) est une première fonction de hauteur, qui est continue, supérieure à zéro et inférieure ou égale à 0,5, f(y) est une deuxième fonction, qui est continue, qui varie suivant la coordonnée y et qui est supérieure ou égale à -1 et inférieure ou égale à 1.
Structure according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the upper threshold surface (4) has a coordinate z(x,y) in the vertical direction (Oz) of height,
the coordinate z(x,y) depending on the x coordinate of the upper threshold surface (4) in the horizontal direction (Ox) of length and depending on the y coordinate of the upper threshold surface (4) in the transverse direction (Oy) of width, according to the following equation: z x ,y = z x 0 1 + HAS y . 1 + f y
Figure imgb0042
where z(x,0) is the basic profile (C) of prescribed convex shape in a prescribed longitudinal vertical plane (POxz), parallel to the horizontal direction (Ox) of length and to the vertical direction (Oz) of height, A(y) is a first height function, which is continuous, greater than zero and less than or equal to 0.5, f(y) is a second function, which is continuous, which varies according to the y coordinate and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1.
Ouvrage suivant la revendication 11, caractérisé en ce que D 1 10 . d et / ou D 2 10 . d ,
Figure imgb0043
où D1 est la distance entre les sommets (411) des bosses (41), qui sont voisines l'une de l'autre, D2 est la distance entre les points bas (421) des creux (42), qui sont voisins l'un de l'autre, d = x 2 x 1 ,
Figure imgb0044
x1 est la coordonnée x minimale ou maximale en valeur absolue pour le profil z(x,0), x2 est la coordonnée x du profil z(x,0), qui est différente de x1 et qui est définie de telle sorte que z(x2,0) = z(xi,0).
Work according to claim 11, characterized in that D 1 10 . d And / Or D 2 10 . d ,
Figure imgb0043
where D 1 is the distance between the vertices (411) of the bumps (41), which are close to each other, D 2 is the distance between the low points (421) of the hollows (42), which are close to each other, d = x 2 x 1 ,
Figure imgb0044
x 1 is the minimum or maximum x coordinate in absolute value for the profile z(x,0), x 2 is the x coordinate of the profile z(x,0), which is different from x 1 and which is defined such that z(x 2 ,0) = z(xi,0).
Ouvrage suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que 0 < A y 0,5 .
Figure imgb0045
Work according to claim 11 or 12, characterized in that 0 < HAS y 0.5 .
Figure imgb0045
Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la première fonction A(y) est égale à une constante A prescrite, positive et non nulle, la deuxième fonction f(y) est définie entre les bosses (41), qui sont voisines l'une de l'autre et/ou entre les creux (42), qui sont voisins l'un de l'autre, par f y = cos 2 π y / λ k ,
Figure imgb0046

λ k est une distance (Y) d'écartement, qui est prescrite le long de la direction transversale (Oy) de largeur et qui associée à chaque couple (k) de bosses (41) voisines et/ou de creux (42) voisins.
Structure according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the first function A(y) is equal to a prescribed constant A, positive and non-zero, the second function f(y) is defined between the bumps (41 ), which are close to each other and/or between the hollows (42), which are close to each other, by f y = cos 2 π y / λ k ,
Figure imgb0046
Or
λ k is a spacing distance (Y), which is prescribed along the transverse direction (Oy) of width and which is associated with each pair (k) of neighboring bumps (41) and/or neighboring hollows (42). .
Ouvrage suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la distance λk d'écartement est différente entre plusieurs couples de bosses (41) voisines et/ou de creux (42) voisins.Structure according to claim 14, characterized in that the spacing distance λ k is different between several pairs of neighboring bumps (41) and/or neighboring hollows (42). Ouvrage suivant la revendication 14, caractérisé en ce que la distance λk d'écartement est identique entre plusieurs couples de bosses (41) voisines et/ou de creux (42) voisins.Structure according to claim 14, characterized in that the spacing distance λ k is identical between several pairs of neighboring bumps (41) and/or neighboring hollows (42). Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que la deuxième fonction f(y), qui est continue, qui varie suivant la coordonnée y et qui est supérieure ou égale à -1 et inférieure ou égale à 1 hauteur est choisi parmi au moins une des fonctions suivantes : une fonction créneau, une somme d'au maximum 10 fonctions créneaux, une fonction périodique, une somme d'au maximum 10 fonctions sinusoïdales, une somme d'au maximum 10 fonctions sinusoïdales déphasées les unes par rapport aux autres, une fonction par morceaux définis par des cosinus hyperboliques, une fonction par morceaux définis par des cosinus hyperboliques sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction elliptique sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une courbe de Bézier à 20 points de contrôle au plus sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un demi-cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un arc de cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, un polynôme de degré inférieur ou égal à 20 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par au maximum 15 morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses.Work according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the second function f(y), which is continuous, which varies according to the coordinate y and which is greater than or equal to -1 and less than or equal to 1 height is chosen from at least one of the following functions: a slot function, a sum of a maximum of 10 slot functions, a periodic function, a sum of a maximum of 10 sinusoidal functions, a sum of a maximum of 10 sinusoidal functions phase-shifted from each other with respect to the others, a piecewise function defined by hyperbolic cosines, a piecewise function defined by hyperbolic cosines over at least one interval between two bumps, an elliptical function over at least one interval between two bumps, a curve of Bézier with at most 20 control points on at least one interval between two bumps, at least one semi-circle on at least one interval between two bumps, at least one arc of a circle on at least one interval between two bumps, a polynomial of degree less than or equal to 20 on at least one interval between two bumps, a piecewise function defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps, a function by at most 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval between two bumps. Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que la première fonction A(y) est choisie parmi au moins l'une des fonctions suivantes : une fonction continue de classe C1, une fonction continue de classe C2, une fonction continue de classe Cn, avec n étant un entier supérieur ou égal à 3, une fonction continue de classe Cinfini, une fonction elliptique sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une courbe de Bézier à 20 points de contrôle au plus sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un demi-cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, au moins un arc de cercle sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, un polynôme de degré inférieur ou égal à 20 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une fonction par au maximum 15 morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10 sur au moins un intervalle compris entre deux bosses.Work according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the first function A(y) is chosen from at least one of the following functions: a continuous function of class C1, a continuous function of class C2, a continuous function of class Cn, with n being an integer greater than or equal to 3, a continuous function of class Cinfini, an elliptic function on at least one interval between two bumps, a Bézier curve with at most 20 control points on at least one interval between two bumps, at least one semi-circle over at least one interval between two bumps, at least one arc of a circle over at least one interval between two bumps, a polynomial of degree less than or equal to 20 over at least one interval between two bumps, a piecewise function defined by polynomials of degree less than or equal to 10 on at least one interval included between two bumps, a function by a maximum of 15 pieces defined by polynomials of less than or equal degree to 10 on at least one interval between two bumps. Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profil z(x,0) de base de forme prescrite convexe dans un plan vertical longitudinal prescrit (POxz), parallèle à la direction horizontale (Ox) de longueur et à la direction verticale (Oz) de hauteur est choisi parmi au moins une des fonctions suivantes : une fonction continue convexe, une fonction continue de classe C1, une fonction continue de classe C2, une fonction continue de classe Cn, avec n étant un entier supérieur ou égal à 3, une fonction continue de classe Cinfini, une fonction elliptique sur au moins un intervalle compris entre deux bosses, une courbe de Bézier à 20 points de contrôle au plus, au moins un demi-cercle, au moins un arc de cercle, un polynôme de degré inférieur ou égal à 10, une fonction par morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10, une fonction par au maximum 15 morceaux définis par des polynômes de degré inférieur ou égal à 10.Structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the basic profile z(x,0) of prescribed convex shape in a longitudinal vertical plane prescribed (POxz), parallel to the horizontal direction (Ox) of length and to the vertical direction (Oz) of height is chosen from at least one of the following functions: a convex continuous function, a class C1 continuous function, a continuous function of class C2, a continuous function of class Cn, with n being an integer greater than or equal to 3, a continuous function of class Cinfini, an elliptic function on at least one interval between two bumps, a Bézier curve with 20 points of controls at most, at least one semi-circle, at least one arc of a circle, a polynomial of degree less than or equal to 10, a piecewise function defined by polynomials of degree less than or equal to 10, a function by at most 15 pieces defined by polynomials of degree less than or equal to 10. Ouvrage suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le profil (C, z(x,0)) de base de forme prescrite convexe dans le plan vertical longitudinal prescrit (POxz), parallèle à la direction horizontale (Ox) de longueur et à la direction verticale (Oz) de hauteur, comporte un tronçon aval (Co) en forme de courbe décroissante prescrite s'étendant depuis une extrémité supérieure (40) du profil (C, z(x,0)) de base vers l'aval, et au moins un tronçon amont (C1, C2, C3), qui s'étend depuis l'extrémité supérieure (40) du profil (C, z(x,0)) de base vers l'amont et qui est formé d'au moins un arc (C1, C2, C3) de cercle,
le tronçon aval (C0) et le tronçon aval (C0) ayant une continuité de leur tangente l'un à la suite de l'autre au niveau de l'extrémité supérieure (40).
Structure according to claim 19, characterized in that the basic profile (C, z(x,0)) of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane (POxz), parallel to the horizontal direction (Ox) of length and at the vertical direction (Oz) of height, comprises a downstream section (Co) in the form of a prescribed decreasing curve extending from an upper end (40) of the base profile (C, z(x,0)) towards the downstream , and at least one upstream section (C 1 , C 2 , C 3 ), which extends from the upper end (40) of the base profile (C, z(x,0)) towards the upstream and which is formed of at least one arc (C 1 , C 2 , C 3 ) of a circle,
the downstream section (C 0 ) and the downstream section (C 0 ) having a continuity of their tangent one after the other at the level of the upper end (40).
Ouvrage suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le tronçon aval (Co) en forme de courbe décroissante prescrite a pour coordonnée z(x,0) =-0,5.x1.85 dans un repère ayant pour origine l'extrémité supérieure (40) du profil (C, z(x,0)) pour x ≥ 0 dans le sens allant de l'amont vers l'aval.Structure according to claim 20, characterized in that the downstream section (Co) in the form of a prescribed decreasing curve has the coordinate z(x,0) = -0.5.x 1.85 in a reference having as its origin the upper end ( 40) of the profile (C, z(x,0)) for x ≥ 0 in the direction going from upstream to downstream. Ouvrage suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le profil (C, z(x,0)) de base de forme prescrite convexe dans le plan vertical longitudinal prescrit (POxz), parallèle à la direction horizontale (Ox) de longueur et à la direction verticale (Oz) de hauteur, comporte une courbe de Bézier à 4 points de contrôle de coordonnées prescrites dans le plan vertical longitudinal prescrit (POxz).Structure according to claim 19, characterized in that the basic profile (C, z(x,0)) of prescribed convex shape in the prescribed longitudinal vertical plane (POxz), parallel to the horizontal direction (Ox) of length and at the vertical direction (Oz) of height, comprises a Bézier curve with 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane (POxz). Ouvrage suivant la revendication 22, caractérisé en ce que la courbe de Bézier à 4 points de contrôle est : B t = 1 t 3 P 0 + 3 1 t 2 t P 1 + 3 1 t t 2 P 2 + t 3 P 3
Figure imgb0047
où P0, P1, P2, P3 sont les 4 points de contrôle de coordonnées prescrites dans le plan vertical longitudinal prescrit (POxz), la courbe de Bézier étant définie dans un repère ayant pour origine une extrémité supérieure (40) du profil (z(x,0)) de base, t est un paramètre variant de 0 à 1.
Structure according to claim 22, characterized in that the Bézier curve with 4 control points is: B t = 1 t 3 P 0 + 3 1 t 2 t P 1 + 3 1 t t 2 P 2 + t 3 P 3
Figure imgb0047
where P 0 , P 1 , P 2 , P 3 are the 4 control points of prescribed coordinates in the prescribed longitudinal vertical plane (POxz), the Bézier curve being defined in a reference frame having for origin an upper end (40) of the base profile (z(x,0)), t is a parameter varying from 0 to 1.
Ouvrage suivant la revendication 23, prise en combinaison avec la revendication 14, caractérisé en ce que P0 a pour coordonnées : x H D 0 = 0.2818 ± 20 %
Figure imgb0048
et z H D 0 = 0.150 ± 20 %
Figure imgb0049
,
P1 a pour coordonnées : 0.2818 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
Figure imgb0050
et -0.12 ≤ z H D 0 0.2
Figure imgb0051
,
P2 a pour coordonnées 0.2 x H D 0 0.5
Figure imgb0052
et 0.05 z H D 0 0.3
Figure imgb0053
,
P3 a pour coordonnées : 0.7 0.2 0.7 x H D 0 0.7 + 0.2 0.7
Figure imgb0054
et -0.0904 - 0.2 · 0.0904 ≤ z H D 0 0.0904 + 0.2 0.0904
Figure imgb0055
,
les coordonnées étant exprimées en mètre, où HD0 est une valeur minimum prescrite de charge de dimensionnement, . 0.097 0.2 0.097 A 0.097 + 0.2 0.097 ,
Figure imgb0056
1.34 0.2 1.34 λ k 1.34 + 0.2 1.34 .
Figure imgb0057
Work according to claim 23, taken in combination with claim 14, characterized in that P 0 has coordinates: x H D 0 = 0.2818 ± 20 %
Figure imgb0048
And z H D 0 = 0.150 ± 20 %
Figure imgb0049
,
P 1 has the coordinates: 0.2818 0.2 0.2818 x H D 0 0.2818 + 0.2 0.2818
Figure imgb0050
and -0.12 ≤ z H D 0 0.2
Figure imgb0051
,
P 2 has coordinates 0.2 x H D 0 0.5
Figure imgb0052
And 0.05 z H D 0 0.3
Figure imgb0053
,
P 3 has the coordinates: 0.7 0.2 0.7 x H D 0 0.7 + 0.2 0.7
Figure imgb0054
and -0.0904 - 0.2 · 0.0904 ≤ z H D 0 0.0904 + 0.2 0.0904
Figure imgb0055
,
the coordinates being expressed in meters, where H D0 is a minimum prescribed design load value, . 0.097 0.2 0.097 HAS 0.097 + 0.2 0.097 ,
Figure imgb0056
1.34 0.2 1.34 λ k 1.34 + 0.2 1.34 .
Figure imgb0057
Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance verticale entre le sommet de la bosse (41) et le point bas du creux (42) suivant la direction (Oz) de hauteur est inférieure à 50% d'une épaisseur de seuil, qui est une distance horizontale, prise suivant la direction (Ox) de longueur, entre un bord vertical (21) d'extrémité du parement amont (2) et un bord vertical (31) d'extrémité de la surface supérieure (4) de seuil .Structure according to any one of the preceding claims, characterized in that the vertical distance between the top of the bump (41) and the low point of the hollow (42) in the direction (Oz) of height is less than 50% of a threshold thickness, which is a horizontal distance, taken along the direction (Ox) of length, between a vertical edge (21) of the end of the upstream facing (2) and a vertical edge (31) of the end of the surface upper threshold (4). Ouvrage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, lorsqu'elles dépendent au moins de la revendication 7, caractérisé en ce que la distance horizontale entre les sommets de deux bosses (41) voisines l'une de l'autre est inférieure à 2 fois une épaisseur de seuil, qui est une distance horizontale, prise suivant la direction (Ox) de longueur, entre un bord vertical (21) d'extrémité du parement amont (2) et un bord vertical (31) d'extrémité de la surface supérieure (4) de seuil.Structure according to any one of the preceding claims, when they depend at least on claim 7, characterized in that the horizontal distance between the vertices of two bumps (41) adjacent to each other is less than 2 times a threshold thickness, which is a horizontal distance, taken along the direction (Ox) of length, between a vertical edge (21) of the end of the upstream facing (2) and a vertical edge (31) of the end of the surface upper threshold (4). Barrage hydraulique comportant au moins un ouvrage déversant (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes.Hydraulic dam comprising at least one overflow structure (1) according to any one of the preceding claims.
EP23197265.4A 2022-09-15 2023-09-13 Pouring structure, hydraulic dam provided with same Pending EP4339374A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2209296A FR3139836A1 (en) 2022-09-15 2022-09-15 Overflow structure, hydraulic dam equipped with it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4339374A1 true EP4339374A1 (en) 2024-03-20

Family

ID=84331012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23197265.4A Pending EP4339374A1 (en) 2022-09-15 2023-09-13 Pouring structure, hydraulic dam provided with same

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4339374A1 (en)
FR (1) FR3139836A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR725373A (en) 1930-11-29 1932-05-11 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Device for suppressing or preventing vibrations in dams
US3464210A (en) 1966-07-30 1969-09-02 Hitachi Shipbuilding Eng Co Watergate with means for preventing oscillations in overflow
CN111042072A (en) 2020-01-03 2020-04-21 商丘市水利建筑勘测设计院 Ecological water purification weir system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR725373A (en) 1930-11-29 1932-05-11 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Device for suppressing or preventing vibrations in dams
US3464210A (en) 1966-07-30 1969-09-02 Hitachi Shipbuilding Eng Co Watergate with means for preventing oscillations in overflow
CN111042072A (en) 2020-01-03 2020-04-21 商丘市水利建筑勘测设计院 Ecological water purification weir system

Also Published As

Publication number Publication date
FR3139836A1 (en) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2671216C (en) Apparatus for the separation of solid particles and hydraulic system comprising same
EP0068002B1 (en) Turbine stage
CA2710590C (en) Device for blowing a gas on a surface of a running strip material
EP0543726A1 (en) Valve with a serrated seat
EP0023172B1 (en) Anti-vibration valve
EP4339374A1 (en) Pouring structure, hydraulic dam provided with same
CA2500837C (en) Francis turbine and hydraulic turbine including such a wheel
WO2004048773A1 (en) Hydraulic wheel
EP1714088B1 (en) Peripherial diffuser
CA2498321C (en) Francis wheel and hydraulic machine comprising one such wheel
EP0286535B1 (en) Screens for paperstock cleaners
FR2666856A1 (en) VALVES WITH SLATCHED SEAT.
EP3707371B1 (en) Floating hydroelectric power plant for shallow rivers
JP3691807B2 (en) Movable weir integrated water intake device and water intake method
FR3066509A1 (en) DEVICE FOR PROTECTING THE SHORELINE AGAINST THE RISKS OF MARINE SUBMERSION COMPRISING A CURVED FRONT PANEL AND PROTECTIVE DAGGER COMPRISING A PLURALITY OF ALIGNED PROTECTION DEVICES
FR3071558A1 (en) IMMERSE HOUSING FOR DEVICE FOR RECOVERING THE HYDRAULIC ENERGY OF THE HOLES
EP2702208B1 (en) Sluice gate
FR2891286A1 (en) Water barrage sluice gate has hinge at lower end and contains turbine to generate electricity from overflow
FR2754191A1 (en) IMPROVEMENTS TO AN APPARATUS FOR THE THICKENING OF A SOLID-LIQUID SUSPENSION
EP0453348A1 (en) Screen for straining a classification of paper pulp
CH565905A5 (en) Collecting oil slick from sea water - uses conduit dragged across water surface and trapping floating oil film
WO1998029610A1 (en) Improvements to fixed partially immersed caisson dikes
EP3921538A1 (en) Water current turbine
FR2758147A1 (en) Semi=submerged caisson=type breakwater
WO1996029475A1 (en) Swell reducing device

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230913

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR