EP4339374A1 - Pouring structure, hydraulic dam provided with same - Google Patents
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- 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
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/16—Fixed 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.
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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
Le document
Le document
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.
- 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 :
- 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.
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:
- 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,
- 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).
- 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,
- 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
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 :
Suivant un mode de réalisation de l'invention, P0 a pour coordonnées :
où HD0 est une valeur minimum prescrite de charge de dimensionnement, .
where H D0 is a minimum prescribed design load value, .
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 lafigure 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 desfigures 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 desfigures 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 desfigures 2 et 3 et suivant le deuxième exemple de réalisation de l'invention de lafigure 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 lafigure 9 .
- 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 thefigure 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 offigure 2 And3 . - 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 offigures 2 ,3 And4 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 thefigures 2 And3 and according to the second example of embodiment of the invention of theFigure 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 theFigure 9 .
Aux
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
Suivant l'invention, aux
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
On décrit ci-dessous les lois qui régissent un ouvrage déversant selon l'état de la technique, en référence aux
Dans l'état de la technique, ainsi que représenté à la
A la
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 :
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
D'une manière générale, le coefficient de débit Cd peut être donné par l'équation suivante :
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
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
Suivant un mode de réalisation de l'invention, notamment dans le premier exemple de réalisation de l'invention, représenté aux
Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux
Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux
Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux
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
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
Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux
Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux
Suivant un mode de réalisation de l'invention, représenté aux
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
On peut imaginer des déformations plus marquées selon une direction privilégiée. Ainsi, la distance Y d'écartement (représentée à la
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
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
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
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 :
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
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
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
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
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
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
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
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
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
A la
A la
À la
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
Suivant le deuxième exemple de réalisation de l'invention à la
Cette courbe de Bézier à 4 points de contrôle peut être :
Suivant un mode de réalisation,
- P0 a pour coordonnées :
- P1 a pour coordonnées :
- P2 a pour coordonnées
- P3 a pour coordonnées :
- les coordonnées étant exprimées en mètre,
- où HD0 est la valeur minimum prescrite de charge de dimensionnement, .
- P 0 has coordinates:
- P 1 has the coordinates:
- P 2 has coordinates
- P 3 has the coordinates:
- the coordinates being expressed in meters,
- where H D0 is the minimum prescribed design load value, .
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 :
- P1 a pour coordonnées : :
- P2 a pour coordonnées :
- P3 a pour coordonnées : :
- A = 0.097,
- λk = 1.34.
- P 0 has coordinates:
- P 1 has the coordinates:
- P 2 has the coordinates:
- P 3 has the coordinates:
- 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 -
The connection point P r of the Bézier curve can have coordinates -0.2818 -
La
A la
À la
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
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
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
Dans les modes de réalisation de l'invention, représentée aux
Dans les modes de réalisation des
Dans les modes de réalisation des
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
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
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)
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 :
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:
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
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). .
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).
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US3464210A (en) | 1966-07-30 | 1969-09-02 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Watergate with means for preventing oscillations in overflow |
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2022
- 2022-09-15 FR FR2209296A patent/FR3139836A1/en active Pending
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2023
- 2023-09-13 EP EP23197265.4A patent/EP4339374A1/en active Pending
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