WO1996033312A1 - Dispositif pour declencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levee, une digue ou un barrage en remblai, et ouvrage hydraulique comportant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif pour declencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levee, une digue ou un barrage en remblai, et ouvrage hydraulique comportant un tel dispositif Download PDF

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WO1996033312A1
WO1996033312A1 PCT/FR1996/000577 FR9600577W WO9633312A1 WO 1996033312 A1 WO1996033312 A1 WO 1996033312A1 FR 9600577 W FR9600577 W FR 9600577W WO 9633312 A1 WO9633312 A1 WO 9633312A1
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dam
hydraulic structure
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François Lemperiere
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Hydroplus, Societe Anonyme
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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
    • E02B7/02—Fixed barrages
    • E02B7/04—Dams across valleys
    • E02B7/06—Earth-fill dams; Rock-fill dams
    • 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

  • Device for triggering the destruction of a selected part of a hydraulic structure such as a levee, a dam or an embankment dam, and hydraulic structure comprising such a device.
  • the present invention relates to a device for triggering the destruction of a selected part of a hydraulic structure, as well as a hydraulic structure comprising such a device.
  • the invention applies in particular to a levee, a dyke or an embankment dam (earth or rockfill) or even to a mixed dike or dam built partly in embankment and partly in concrete or masonry.
  • the dike can be a frontal dike (across a stream) or a lateral dike (along a stream, to protect surrounding land from flooding).
  • a dam it can be any embankment or mixed dam creating a water reservoir, or a neck dam associated with the aforementioned dam.
  • a fusible dam is either a portion of the hydraulic structure itself, or a dam built at a distance from the hydraulic structure at another point on the periphery of the reservoir, for example in a pass.
  • the crest of the fusible dike is set or leveled to a level such that it does not overflow except during exceptional floods. This level is higher than the normal operating level (RN) of the hydraulic structure to which the fusible dam is integrated or associated, but lower than the maximum water level (RM) for which said structure is designed to resist.
  • RN normal operating level
  • RM maximum water level
  • the fusible dam is constructed of materials such that it is destructible by hydraulic erosion when water pours on its crest.
  • the operating principle of such a fuse dam is simple, but it suffers from uncertainty as to the water level at which the erosion phenomenon will start and as to the speed of destruction of said fuse.
  • the presence or absence of protection on the downstream slope for example, the presence of grass or other vegetation on the downstream slope increases the resistance to erosion of the dam.
  • the speed of this erosion itself depends on many parameters such as those indicated above regarding the erosion of the dike, and some of these parameters may change over time between the time the dike was built and the time when it will have to be destroyed by an exceptional flood.
  • the cylinder is partially inserted into the sealed core of the dam and that this core tends to retain the cylinder before it is driven out by the water. .
  • the present invention therefore aims to provide a device for triggering safely and quickly the destruction of a selected part of a hydraulic structure such as a levee, a dam or an embankment dam confining a water tank or a watercourse, in particular the destruction of a fusible dam or any other selected part of the structure constructed of erodible materials such that it is destructible by hydraulic erosion, when the water level reaches a level predefined.
  • a hydraulic structure such as a levee, a dam or an embankment dam confining a water tank or a watercourse
  • the device according to the invention is characterized in that it consists of at least one solid element made of a non-erodible and waterproof material, which is disposed on the crest of said selected part of the structure and which is held there by gravity, said massive element being dimensioned in size and weight so as to be driven out by water when it reaches a predefined level, the vertical dimension of the massive element measured below said level predefined being chosen so that the spillway which is released after the element massive was driven to a thickness suitable for causing a safe and rapid destruction of said selected part of the structure.
  • a chamber can be formed at the base of the solid element, between the latter and a surface which supports it, and pressurization means can be provided to fill said chamber with of water and create a thrust directed from bottom to top under the massive element when the water in the reservoir or in the stream reaches said predefined level.
  • lifting elements such as those described in the two aforementioned patents are used in accordance with the present invention, they are placed on the crest of a fusible dam or any other chosen part of a hydraulic structure constructed of materials such as it can be destroyed by hydraulic erosion, and their function is not to increase the normal level of retention of the structure, but to serve as a triggering device to cause the safe and rapid destruction of the fusible dam or of said selected part of the hydraulic structure when the water reaches a predefined level.
  • the invention also relates to a hydraulic structure, in particular a levee, a dyke or an embankment dam, at least a selected part of which is constructed of materials such that it is destructible by hydraulic erosion, to allow the evacuation of a exceptional flooding by the selected part of the structure which is destroyed, without the remainder of the structure or other associated works being destroyed by the exceptional flooding, the crest of said selected part of the structure being at a distance first predefined level lower than a maximum water level for which the rest of the structure or the associated structures are designed to resist.
  • the hydraulic structure according to the invention is characterized in that at least a portion of the crest of said selected portion of the structure is arranged to receive at least one solid element which is placed and held by gravity on said portion provided with the crest, said massive element being dimensioned in size and in weight so as to be driven out by the water when the latter reaches a second predefined level comprised between said first predefined level and said maximum water level, the first and second levels predefined being chosen so that their difference gives rise, after the solid element has been driven out, to an overflow ply whose thickness causes a safe and rapid destruction of said selected part of the structure.
  • the difference between the first and second predefined levels is at least two meters.
  • FIG. 1 is an elevation view of in front of a part of a dyke or embankment dam with a pilot breach in which is installed a trigger device according to the present invention
  • Figure 2 is a front elevational view showing a dam and its fuse dam, on the crest of which is installed a trigger device according to the invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view along line III-III of Figure 1 or Figure 2 in the case of a dam in a homogeneous and impermeable material;
  • Figure 4 is a view similar to that of Figure 3 in the case of a dike with a sealed core
  • FIG. 5 shows schematically, in vertical section and on a larger scale than in Figures 3 and 4, an element usable in accordance with the invention to trigger the destruction of the fusible dam;
  • FIG. 5a is a graph showing the various forces which, in service, can be applied to said element, assuming, for simplicity, that it has a parailelepipedic shape;
  • FIGS. 6a to 6e illustrate various successive stages in the process of destroying a fusible dam when one or more elements in accordance with the present invention are used.
  • the portion of dike 1 shown in FIG. 1 can be a portion of a fusible dike or even a selected part of a levee, dike or embankment dam, constructed of materials erodible by water.
  • the portion of dike concerned need not have been designed from the outset to be destructible in the event of a spill over its crest.
  • the invention makes it possible to trigger the destruction of a selected part of a hydraulic structure (to allow the evacuation of an exceptional flood at a chosen point of the hydraulic structure) even if this chosen part of the work was not designed for this purpose during the construction of the hydraulic structure, but on condition, however, that it was originally built in water erodible materials.
  • the invention may be applied to any embankment or embankment dam (earth or rockfill), whether already built or new.
  • the number 2 designates the crest of the dam portion 1, the number 3 the downstream slope of the dam and the number 4 a breach or pilot channel formed in the crest 2 of the dam. If the portion of dam 1 to be destroyed has a long length, several breaches or pilot channels 4 can be formed in the crest 1 in a known manner at intervals from one another.
  • solid elements 5 (three in the case of FIG. 1) made of a non-erodible and waterproof material, for example made of metal or concrete, are arranged side by side contiguously in the pilot breach 4 in order to close it.
  • the elements 5 can be placed directly on the bottom 6 of the pilot breach 4 or, preferably, on a seat 7 formed or placed on the bottom 6 of the pilot breach 4.
  • Sealing members (not shown) are arranged between elements 5 and between these and the sides 8 and 9 of the pilot breach 4, as well as between elements 5 and the seat 7.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the invention in which several solid elements 5, for example six solid elements, are arranged side by side and contiguously over the entire length of the crest 12 of a fusible dam 11 constituting part of an embankment dam 13.
  • the dam 13 may be a main dam or a neck dam associated with a main dam.
  • the crest 12 of the fusible dike 11 is at a lower level than that of the crest 14 of the dam 13.
  • the difference between these two levels are usually chosen in such a way that, in the event of an exceptional flood, water can discharge over the crest 12 of the fusible dam 11, but it cannot discharge over the crest 14 of the dam 13.
  • the dam fuse 11 is delimited laterally by two baj oyers 15 and 16 walls, made of concrete or masonry, intended to limit destruction only to the fuse dam 11 in the event of a spill over its crest, therefore without this destruction also spreading at the dam 13.
  • the elements 5 can be placed directly on the crest 12 of the fusible dam 11 or on a seat 7 placed or formed on the crest 12. Sealing members (not shown) are arranged between the elements 5 and between them and the mahogany walls 15 and 16, as well as between the elements 5 and the seat 7.
  • FIG. 3 represents a typical section of a fusible dam in a homogeneous permeable material, for example clay or clay sand.
  • the number 17 designates a drain, for example in gravel, which drains water infiltrated into the embankment thereof towards the foot of the downstream slope 3 of the dam.
  • FIG. 4 shows another typical section of a fusible dam, comprising a sealed core 18 and a draining filter 19.
  • the invention is not limited to fusible dams having a typical section such as those shown as example in Figures 3 and 4.
  • the dyke can include an internal waterproofing membrane or an upstream waterproofing membrane. In the latter case, the upstream sealing membrane is preferably extended to the seat 7 and connected to it.
  • RN designates the normal level of retention and RM designates the maximum level, that is to say the highest water level for which the dam 13 is designed to resist.
  • RM designates the maximum level, that is to say the highest water level for which the dam 13 is designed to resist.
  • the fusible dam 11 must be destroyed before the water reaches the maximum level RM.
  • it must not be destroyed too early or for a water level significantly lower than the maximum level RM, otherwise the dam could be destroyed unnecessarily if the other spillways of the dam prove sufficient to evacuate the raw. Under these conditions, a large part of the water in the reservoir upstream of the dam 1 or 11 would be lost unnecessarily and the flood created downstream of the dam as a result of its rupture could be greater than the flood entering the reservoir of the barrage.
  • the dam 1 or 11 be destroyed in a safe and rapid manner only when the water reaches a predefined level, for example the level indicated in N in Figures 3 and 4.
  • This level N is at most equal to the level maximum RM and it is preferably chosen so as to be a few tens of centimeters lower than the maximum level RM.
  • N 1 denotes the level of the upper surface of the seat 7 which serves as a support surface for the elements
  • N 2 denotes the level of the bottom 6 of the breach pilot 4 (in the case of the embodiment shown in FIG. 1) or the level of the crest 12 of the fusible dam 11 (in the case of the embodiment shown in FIG. 2).
  • the difference N 1 - N 2 therefore represents the thickness of the seat 7 above the bottom 6 or the crest 12.
  • the seat 7 may for example be formed by a metal plate a few centimeters thick or else by a concrete slab.
  • the seat 7 can be provided, on its underside, with a heel 21, which penetrates into the dike in order to prevent the seat 7 from sliding on the bottom 6 of the pilot breach or on the crest 12 of the dike .
  • Seat 7 can also be provided on its face upper, at least one stop 22 for each element 5, in order to prevent the latter from sliding downstream under the action of the thrust P exerted by the water on the upstream face of the element 5.
  • each element 5 can be constructed in the same way as the lifting elements described in patent EP-0 493 183 (or in patent EP-0 434 521). Like the known lifting elements, each element 5 is dimensioned in size and weight so that the moment of the driving forces which are applied by water to the element 5 and which tend to cause it to tilt around the stop 22, reaches the moment of the resistant forces which tend to keep the element 5 in place on the seat 7, and that consequently said element 5 is unbalanced and driven out by the water when the latter reaches the predefined level N.
  • Said driving forces are the thrust P of the water on the upstream face of the element 5 and the underpressure or thrust U, directed from the bottom up, which is exerted possibly on the lower surface of the element 5 and which is due the existence of possible leaks under the element 5 or the presence of a trigger device which will be described later.
  • the resistive forces which tend to stabilize each element 5 on the seat 7 are the self-weight W of the element 5 plus, possibly, the weight of the volume of water which overhangs the submerged fraction of the element 5.
  • MmU Mr (8) if means are provided to create an U pressure.
  • the predefined level N for which the elements 5 must switch is fixed in advance as indicated above.
  • the height of water z which corresponds to the difference in level N - N 3 and which also corresponds to the thickness of the water table which will be released when the elements 5 are unbalanced and driven out by the water, is chosen in such a way that the thickness of the water table thus obtained quickly and surely causes the destruction, by hydraulic erosion, of the downstream slope 3 of the dike 1 or 11 and, consequently, the destruction of the dam itself. This choice must be made according to the materials constituting the embankment of dike 1 or 11.
  • the water height z may be greater, the appropriate value being able to be determined according to the materials used by tests on scale models.
  • the bottom 6 of the breccia 4 or the crest 12 of the dyke 11 is leveled at level N 3 thus defined if it is a question of building a new dyke, or it is possibly leveled at said level N 3 if it is a question of fitting out an already existing dyke.
  • the bottom 6 of the breach 4 (FIG. 1) or the crest 12 of the dam 11 (FIG. 2) is leveled (new dam) or possibly leveled (already existing dam ) at a level N 2 slightly lower than the level N 3 defined as indicated above.
  • the difference in level N 3 - N 2 corresponds to the thickness of the seat 7 which is placed or constructed on the bottom 6 of the pilot breach 4 or on the crest 12 of the dam 11.
  • their height H 3 can be chosen so as to be equal to or slightly less than the above-mentioned height of water z.
  • a trigger device can be associated with each element 5 to create under it underpressure U when the water level reaches the predefined level N, as is known for the rising elements described in patent EP-0 493 183.
  • a trigger device such as that shown in FIG. 5.
  • This triggering device comprises a chamber 23, which is formed at the base of the element 5, between the latter and the seat 7, and a pressurization duct 24 whose upper end, for example in funnel-shaped, is at a level equal to or a little lower than the predefined level N, and the lower end of which opens into the chamber 23.
  • the pressurization duct 24 puts the chamber 23 in relation with c the atmosphere.
  • the chamber 23 fills with water through the pressurization duct 24 and a sub-pressure U is created under element 5, to cause it to tilt more securely.
  • the chamber 23 may comprise, in known manner, a drainage orifice 25 (FIG. 5), the cross section of which is smaller than that of the conduit 24.
  • any water leaks between the element 5 and the seat 7 and / or the water which enters the chamber 23 through the conduit 24 because of the waves are evacuated by the drainage orifice 25 without creating in the chamber 23 an under pressure capable of causing the l element 5.
  • the chamber 23 is quickly filled by the conduit 24, despite the presence of the drainage orifice 25, until that the water charge creates in the chamber 23 a vertical thrust U which, with the thrust P, causes the element 5 to tilt.
  • another trigger device can be provided such as that shown in FIG. 8 of patent EP-0 493 183.
  • FIG. 6a the water has not yet reached the predefined level N.
  • the elements 5 remain stable on their seat 7.
  • the elements 5 tilt downstream (FIG. 6b ) under the pressure of the water and, if a triggering device is provided, thanks to the underpressure U created under the elements 5.
  • the elements 5 are then driven out by the water (FIG.

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Abstract

Ce dispositif pour déclencher la destruction d'une partie choisie (1, 11) d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levée, une digue ou un barrage en remblai, construite en matériaux érodables tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique, est constitué par au moins un élément massif (5) qui est disposé sur la crête de la partie choisie (1, 11) de l'ouvrage et qui y est maintenu par gravité, l'élément massif (5) étant dimensionné en taille et en poids de manière à être chassé par l'eau lorsqu'elle atteint un niveau prédéfini (N), la dimension verticale de l'élément massif mesurée au-dessous dudit niveau prédéfini (N) étant choisie de telle sorte que la nappe déversante qui est libérée après que l'élément massif a été chassé ait une épaisseur (z) propre à provoquer une destruction sûre et rapide de la partie choisie (1, 11) de l'ouvrage hydraulique.

Description

Dispositif pour déclencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levée, une digue ou un barrage en remblai, et ouvrage hydraulique comportant un tel dispositif.
La présente invention concerne un dispositif pour déclencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique, ainsi qu'un ouvrage hydraulique comportant un tel dispositif.
L'invention s'applique en particulier a une levée, une digue ou un barrage en remblai (en terre ou en enrochement) ou encore a une digue ou barrage mixte construit en partie en remblai et en partie en béton ou en maçonnerie. La digue peut être une digue frontale (en travers d'un cours d'eau) ou une digue latérale (le long d'un cours d'eau, pour protéger les terres environnantes contre les crues). Dans le cas d'un barrage, il peut s'agir de tout barrage en remblai ou mixte créant un réservoir d'eau, ou d'un barrage de col associé au barrage précité.
Sur de nombreux ouvrages hydrauliques du genre susindiqué, il est connu de créer des points de rupture privilégies qui, en cas d'événements exceptionnels, tels que des crues exceptionnelles menaçant l'ouvrage de destruction, cèdent en des emplacements prédétermines de l'ouvrage choisis pour que les dégâts causés a l'ouvrage lui-même et/ou aux personnes ou aux biens inondes par la rupture de l'ouvrage soient minimaux. Un des problèmes majeurs liés à ce système est de répondre aux critères suivants :
- être très stable et fiable en cas de fonctionnement normal de l'ouvrage hydraulique,
- être très instable en cas d'événements exceptionnels menaçant la pérennité de l'ouvrage hydraulique. Le système actuellement le plus utilisé pour cette fonction est ce que l'on appelle une "digue fusible". Il s'agit soit d'une portion de l'ouvrage hydraulique luimême, soit d'une digue construite à distance de l'ouvrage hydraulique en un autre point de la périphérie du réservoir, par exemple dans un col. La crête de la digue fusible est calée ou arasée à un niveau tel qu'elle ne soit déversante que lors de crues exceptionnelles. Ce niveau est plus élevé que le niveau normal de fonctionnement (RN) de l'ouvrage hydraulique auquel la digue fusible est intégrée ou associée, mais plus bas que le niveau d'eau maximal (RM) pour lequel ledit ouvrage est conçu pour résister. La digue fusible est construite en matériaux tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique lorsque l'eau déverse sur sa crête. Le principe de fonctionnement d'une telle digue fusible est simple, mais il soufre d'une incertitude quant au niveau d'eau auquel le phénomène d'érosion s'amorcera et quant à la rapidité de la destruction de ladite fusible.
En effet, la résistance a l'érosion d'une digue ou d'un barrage en remblai dépend de beaucoup de paramètres, notamment :
- de l'épaisseur de la nappe déversante sur la crête de la digue;
- de la durée du déversement;
- de la nature des matériaux constituant le remblai de la digue et leur densité (donc, en particulier, du compactage du remblai dans le cas des barrages en terre);
de la section type de la digue;
- de la pente du talus aval, qui détermine, avec l'épaisseur de la nappe déversante, la vitesse d'écoulement de l'eau sur le talus aval;
- de la présence ou de l'absence d'une protection sur le talus aval; par exemple, la présence d'herbe ou autres végétations sur le talus aval augmente la résistance à l'érosion de la digue.
Comme les digues fusibles ne doivent être détruites que pour des crues de très faible probabilité, en particulier des crues exceptionnelles susceptibles de se produire tous les cent ans, tous les mille ans ou plus, il existe des doutes sur l'évolution de certains des paramètres susmentionnés dans le temps (couverture du talus aval par de la végétation, par exemple).
Des essais sur modèles réduits ou des expériences vécues avec des digues ou des barrages en remblai ayant subi des déversements par dessus leur crête ont permis d'observer qu'ils étaient parfois capables de résister plusieurs heures a des nappes déversantes ayant une épaisseur (hauteur de déversement) de plusieurs dizaines de centimètres (voir le rapport du 16ème Congrès International des Grands Barrages, Q.63-R.35, 13-17 juin 1966, pages 560 à 569, en particulier le tableau 1 page 563). Il en résulte que, en cas de crue exceptionnelle, si la digue fusible n'est pas rapidement détruite, l'eau peut continuer à s'accumuler du côté amont de la digue et à monter jusqu'à un niveau dangereux pour le restant de l'ouvrage hydraulique avant que la digue fusible ne soit détruite.
Pour tenter de remédier à cet inconvénient, il a été proposé de créer dans la crête de la digue fusible au moins une brèche ou canal pilote dont le fond se trouve à un niveau plus bas que celui de la crête de la digue fusible, afin qu'en déversant par dessus le fond de la brèche pilote, l'eau attaque également les flancs de celle-ci et détruise ainsi plus rapidement la digue fusible (voir le rapport du Symposium International sur les Barrages et les Crues Exceptionnelles, Grenade, 16 Septembre 1992, Tome III, article par Nelson L. de S. PINTO, pages 34 à 39, et article par Dr. Chonggang SHEN, pages 71 à 83, Fig.1b). Toutefois, il a été observé qu'en cas de déversement, l'érosion commence non pas au niveau du fond de la brèche pilote, mais, plus bas, au pied du talus aval de la digue, et que les flancs de la brèche pilote sont êrodés de manière significative seulement après que la partie du talus aval située audessous du fond de la brèche pilote a elle-même été détruite. Du point de vue de la précision du niveau d'eau auquel s'amorce la destruction de ladite fusible et du point de vue de la rapidité de cette destruction, une digue fusible avec brèche pilote n'apporte donc que peu d'amélioration par rapport à une digue fusible sans brèche pilote.
Il a par ailleurs été proposé de placer au sommet du noyau étanche de la digue fusible, juste au-dessous du fond de la brèche pilote, un cylindre de quatre pieds de diamètre (environ 1,2 m) qui est noyé dans le remblai de la digue (voir le rapport du Comité des Etats-Unis sur les Grands Barrages, Modification des Barrages pour Laisser Passer des Fortes Crues, 12ème Série de Conférences Annuelles USCOLD, Fart Vorth, Texas, avril 1992, article par Paul F. Bluhm et al., pages 1 à 25, figure 7). En cas de crue exceptionnelle, l'eau qui déverse à travers la brèche pilote érode le sable qui se trouve devant le cylindre. Au bout d'un certain temps, lorsque le sable a été chassé devant le cylindre, celuici est lui-même chassé par l'eau et libère une lame ou nappe d'eau dont l'épaisseur correspond au diamètre du cylindre. La lame d'eau ainsi libérée accélère l'érosion de la brèche pilote. Si un tel système connu permet effectivement d'obtenir une érosion rapide de la brèche pilote après que le cylindre a été chassé par l'eau, en revanche le moment où le cylindre est chasse et le niveau atteint à ce moment par l'eau en amont de la digue fusible ne peuvent être déterminés à l'avance avec précision. En effet, ce moment ex ce niveau dépendent notamment de la rapidité avec laquelle se produira l'érosion devant le cylindre. La rapidité de cette érosion dépend elle-même de nombreux paramètres comme ceux indiqués plus haut à propos de l'érosion de la digue, et certains de ces paramètres peuvent évoluer dans le temps entre le moment où la digue a été construite et le moment où elle devra être détruite par une crue exceptionnelle. En outre, il a été constaté que, du fait de son poids, le cylindre s'enfonce en partie dans le noyau étanche de la digue et que ce noyau a tendance à retenir le cylindre avant qu'il ne soit chassé par l'eau. Là encore, avec ce système connu, il subsiste donc une incertitude quant à la rapidité avec laquelle la digue fusible sera détruite et quant au niveau qui sera atteint par l'eau juste avant que la digue ne soit détruite.
La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif permettant de déclencher de manière sûre et rapide la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levée, une digue ou un barrage en remblai confinant un réservoir d'eau ou un cours d'eau, en particulier la destruction d' une digue fusible ou de tout autre partie choisie de l'ouvrage construite en matériaux érodables tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique, lorsque le niveau de l'eau atteint un niveau prédéfini.
A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un élément massif en un matériau non érodable et imperméable à l'eau, qui est disposé sur la crête de ladite partie choisie de l'ouvrage et qui y est maintenu par gravité, ledit élément massif étant dimensionné en taille et en poids de manière à être chassé par l'eau lorsqu'elle atteint un niveau prédéfini, la dimension verticale de l'élément massif mesurée au-dessous dudit niveau prédéfini étant choisie de telle sorte que la nappe déversante qui est libérée après que l'élément massif a été chassé ait une épaisseur propre à provoquer une destruction sûre et rapide de ladite partie choisie de l'ouvrage.
Afin d'améliorer encore la précision du dispositif de déclenchement, une chambre peut être formée à la base de l'élément massif, entre celui-ci et une surface qui le supporte, et des moyens de pressurisation peuvent être prévus pour remplir ladite chambre avec de l'eau et créer sous l'élément massif une poussée dirigée de bas en haut quand l'eau du réservoir ou du cours d'eau atteint ledit niveau prédéfini.
A titre d'élément massif, on peut avantageusement utiliser des éléments tels que ceux décrits dans le brevet EP-0 493 183 (voir aussi le brevet EP-0 434 521), à condition qu'ils soient dlmensionnés comme indiqué plus haut. Les éléments décrits dans les brevets EP- 0 434 521 et EP-0 493 183 sont des éléments de hausse qui sont destinés à être placés sur la crête du déversoir de l'êvacuateur de crue d'un ouvrage hydraulique tel qu'une digue ou un barrage et qui, comme leur nom l'indique, ont pour fonction de relever le niveau normal de retenue (RN) de l'ouvrage hydraulique sans pour autant que la sécurité de ce dernier ne soit affectée lorsque survient une crue. Lorsque des éléments de hausse tels que ceux décrits dans les deux brevets précités sont utilisés conformément à la présente invention, ils sont placés sur la crête d'une digue fusible ou de toute autre partie choisie d'un ouvrage hydraulique construite en matériaux tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique, et ils ont pour fonction, non pas de rehausser le niveau normal de retenue de l'ouvrage, mais de servir de dispositif de déclenchement pour provoquer la destruction sûre et rapide de la digue fusible ou de ladite partie choisie de l'ouvrage hydraulique lorsque l'eau atteint un niveau prédéfini. L'invention concerne également un ouvrage hydraulique, en particulier une levée, une digue ou un barrage en remblai, dont au moins une partie choisie est construite en matériaux tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique, pour permettre l'évacuation d'une crue exceptionnelle par la partie choisie de l'ouvrage qui est détruite, sans que le reste de l'ouvrage ou d'autres ouvrages y associés ne soient détruits par la crue exceptionnelle, la crête de ladite partie choisie de l'ouvrage étant à un premier niveau prédéfini plus bas qu'un niveau d'eau maximal pour lequel le reste de l'ouvrage ou les ouvrages y associés sont conçus pour résister. L'ouvrage hydraulique selon l'invention est caractérisé en ce qu'au moins une partie de la crête de ladite partie choisie de l'ouvrage est aménagée pour recevoir au moins un élément massif qui est posé et maintenu par gravité sur ladite partie aménagée de la crête, ledit élément massif étant dlmensionné en taille et en poids de manière à être chassé par l'eau lorsque celle-ci atteint un second niveau prédéfini compris entre ledit premier niveau prédéfini et ledit niveau d'eau maximal, les premier et second niveaux prédéfinis étant choisis de telle sorte que leur différence donne lieu, après que l'élément massif a été chassé, à une nappe déversante dont l'épaisseur provoque une destruction sûre et rapide de ladite partie choisie de l'ouvrage. De préférence, la différence entre les premier et second niveaux prédéfinis est d'au moins deux mètres.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de deux formes d'exécution de l'invention données à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation de face d' une partie d'une digue ou d'un barrage en remblai comportant une brèche pilote dans laquelle est installé un dispositif de déclenchement conforme à la présente invention;
la figure 2 est une vue en élévation de face montrant un barrage et sa digue fusible, sur la crête de laquelle est installé un dispositif de déclenchement conforme à l'invention;
la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1 ou de la figure 2 dans le cas d'une digue en un matériau homogène et imperméable;
la figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3 dans le cas d'une digue à noyau étanche;
la figure 5 représente schématiquement, en coupe verticale et à plus grande échelle que dans les figures 3 et 4, un élément utilisable conformément a l'invention pour déclencher la destruction de la digue fusible;
la figure 5a est un graphique montrant les différentes forces qui, en service, peuvent être appliquées audit élément, en supposant, pour simplifier, qu'il a une forme parailélépipédique; et
les figures 6a à 6e illustrent divers stades successifs du processus de destruction d'une digue fusible lorsque l'on utilise un ou plusieurs éléments conformes à la présente invention.
La portion de digue 1 représentée dans la figure 1 peut être une portion d'une digue fusible ou encore une partie choisie d'une levée, d'une digue ou d'un barrage en remblai, construite en matériaux êrodables par l'eau. Il n'est pas nécessaire que la portion de digue concernée ait été conçue dès l'origine pour être destructible en cas de déversement par dessus sa crête. En effet, l'invention permet de déclencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique (pour permettre l'évacuation d'une crue exceptionnelle en un point choisi de l'ouvrage hydraulique) même si cette partie choisie de l'ouvrage n'avait pas été conçue à cet effet lors de la construction de l'ouvrage hydraulique, mais à condition toutefois qu'elle ait été construite à l'origine en matériaux érodables par l'eau. En pratique, l'invention pourra s'appliquer à toute digue ou barrage en remblai (en terre ou en enrochement), qu'il soit déjà construit ou nouveau.
Dans la figure 1, le numéro 2 désigne la crête de la portion de digue 1, le numéro 3 le talus aval de la digue et le numéro 4 une brèche ou canal pilote formé dans la crête 2 de la digue. Si la portion de digue 1 à détruire a une grande longueur, plusieurs brèches ou canaux pilotes 4 peuvent être formés dans la crête 1 de façon connue à intervalles les uns des autres.
Conformément à l'invention, plusieurs éléments massifs 5 (trois dans le cas de la figure 1) en un matériau non érodable et imperméable à l'eau, par exemple en métal ou en béton, sont disposés côte à côte de manière jointive dans la brèche pilote 4 afin de l'obturer. Les éléments 5 peuvent être posés directement sur le fond 6 de la brèche pilote 4 ou, de préférence, sur une assise 7 formée ou placée sur le fond 6 de la brèche pilote 4. Des organes d'ètanchéité (non montrés) sont disposés entre les éléments 5 et entre ceux-ci et les flancs 8 et 9 de la brèche pilote 4, ainsi qu'entre les éléments 5 et l'assise 7.
La figure 2 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel plusieurs éléments massifs 5, par exemple six éléments massifs, sont disposés côte à côte et de manière jointive sur toute la longueur de la crête 12 d'une digue fusible 11 constituant une partie d'un barrage en remblai 13. Le barrage 13 peut être un barrage principal ou un barrage de col associé à un barrage principal. Usuellement, la crête 12 de la digue fusible 11 est à un niveau plus bas que celui de la crête 14 du barrage 13. La différence entre ces deux niveaux est habituellement choisie de telle façon que, en cas de crue exceptionnelle, l'eau puisse déverser par dessus la crête 12 de la digue fusible 11, mais qu'elle ne puisse pas déverser par dessus la crête 14 du barrage 13. La digue fusible 11 est délimitée latéralement par deux murs baj oyers 15 et 16, en béton ou en maçonnerie, destinés à limiter la destruction uniquement à la digue fusible 11 en cas de déversement par dessus sa crête, donc sans que cette destruction ne s'étende également au barrage 13. Comme dans le mode de réalisation de la figure 1, les éléments 5 peuvent être posés directement sur la crête 12 de la digue fusible 11 ou sur une assise 7 placée ou formée sur la crête 12. Des organes d'ètanchéité (non montrés) sont disposés entre les éléments 5 et entre ceux-ci et les murs bajoyers 15 et 16, ainsi qu'entre les éléments 5 et l'assise 7.
La figure 3 représente une section type d'une digue fusible en un matériau homogène perméable, par exemple en argile ou en sable argileux. Le numéro 17 désigne un drain, par exemple en graviers, qui draine vers le pied du talus aval 3 de la digue l'eau infiltrée dans le remblai de celle-ci. La figure 4 montre une autre section type d'une digue fusible, comportant un noyau étanche 18 et un filtre drainant 19. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à des digues fusibles ayant une section type telle que celles montrées à titre d'exemple dans les figures 3 et 4. C'est ainsi notamment que la digue peut comporter une membrane interne d'ètanchéité ou encore une membrane amont d'ètanchéité. Dans ce dernier cas, la membrane amont d'étanchéité est de préférence prolongée Jusqu'à l'assise 7 et raccordée à celle-ci.
Dans les figures 3 et 4, RN désigne le niveau normal de retenue et RM désigne le niveau maximal, c'est-à-dire le niveau d'eau le plus haut pour lequel le barrage 13 est conçu pour résister. Normalement, en cas de crue exceptionnelle la digue fusible 11 doit se détruire avant que l'eau atteigne le niveau maximal RM. Toutefois, elle ne doit pas se détruire trop tôt ou pour un niveau d'eau sensiblement plus bas que le niveau maximal RM, faute de quoi la digue pourrait être détruite inutilement si les autres évacuateurs de crue du barrage s'avèrent suffisants pour évacuer la crue. Dans ces conditions, une grande partie de l'eau du réservoir en amont de la digue 1 ou 11 serait perdue inutilement et la crue créée en aval de la digue par suite de sa rupture pourrait être plus importante que la crue entrant dans le réservoir du barrage. Il est donc souhaitable que la digue 1 ou 11 soit détruite de manière sûre et rapide seulement lorsque l'eau atteint un niveau prédéfini, par exemple le niveau indiqué en N dans les figures 3 et 4. Ce niveau N est au plus égal au niveau maximal RM et il est de préférence choisi de façon à être inférieur de quelques dizaines de centimètres au niveau maximal RM.
Dans les figures 3 et 4 (voir aussi la figure 5) N1 désigne le niveau de la surface supérieure de l'assise 7 qui sert de surface de support pour les éléments 5 , et N2 désigne le niveau du fond 6 de la brèche pilote 4 (dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 1) ou le niveau de la crête 12 de la digue fusible 11 (dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 2). La différence N1 - N2 représente donc l'épaisseur de l'assise 7 au-dessus du fond 6 ou de la crête 12. L'assise 7 peut être par exemple constituée par une plaque métallique de quelques centimètres d'épaisseur ou encore par une dalle en béton. L'assise 7 peut être pourvue, sur sa face inférieure, d'un talon 21, qui pénètre dans la digue afin d'empêcher l'assise 7 de glisser sur le fond 6 de la brèche pilote ou sur la crête 12 de la digue. L'assise 7 peut être également pourvue, sur sa face supérieure, d'au moins une butée 22 pour chaque élément 5, afin d'empêcher celui-ci de glisser vers l'aval sous l'action de la poussée P exercée par l'eau sur la face amont de l'élément 5.
Les éléments 5 peuvent être construits de la même manière que les éléments de hausse décrits dans le brevet EP-0 493 183 (ou dans le brevet EP-0 434 521). Comme les éléments de hausse connus, chaque élément 5 est dlmensionné en taille et en poids pour que le moment des forces motrices qui sont appliquées par l'eau à l'élément 5 et qui tendent à le faire basculer autour de la butée 22, atteigne le moment des forces résistantes qui tendent à maintenir l'élément 5 en place sur l'assise 7, et qu'en conséquence ledit élément 5 soit déséquilibré et chassé par l'eau lorsque celle-ci atteint le niveau prédéfini N. Lesdites forces motrices sont la poussée P de l'eau sur la face amont de l'élément 5 et la sous-pression ou poussée U, dirigée de bas en haut, qui s'exerce éventuellement sur la surface inférieure de l'élément 5 et qui est due à l'existence de fuites éventuelles sous l'élément 5 ou à la présence d'un dispositif déclencheur qui sera décrit plus loin. Les forces résistantes qui tendent à stabiliser chaque élément 5 sur l'assise 7 sont le poids propre W de l'élément 5 plus, éventuellement, le poids du volume d'eau qui surplombe la fraction immergée de l'élément 5. Par exemple, en supposant, pour simplifier, que l'élément 5 a une forme parallélépipédique (figure 5a), avec une largeur L et une hauteur H1, les valeurs de P, U et W par mètre linéaire des éléments 5 et les valeurs des moments moteur et résistant correspondants sont donnés par les formules suivantes :
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
Dans les formules sus-indiquées (valables pour 3B < z < H3 ), P, U, W, L et H3 ont les significations indiquées plus haut, B est la hauteur de la butée 22 (B ≥ 0), z est la hauteur d'eau au-dessus de la surface supérieure de l'assise 7 (au-dessus du niveau N3), Mm est le moment moteur en l'absence de sous-pression U, XmU est le moment moteur en présence d'une sous-pression U, m est le poids volumique de l'eau, αb est le poids volumique moyen de l'élément 5 et Mr est le moment résistant. Au moment où l'eau atteint le niveau N ( z = N - N3), c'est-à-dire au moment où l'élément 5 doit basculer autour de la butée 22, on doit avoir :
Mm = Mr (7) en l'absence de sous-pression U, ou :
MmU = Mr (8) si des moyens sont prévus pour créer une sous-pression U.
Pour la mise en oeuvre de la présente invention, le niveau prédéfini N pour lequel les éléments 5 doivent basculer est fixé à l'avance comme indiqué plus haut. La hauteur d'eau z qui correspond à la différence de niveau N - N3 et qui correspond également à l'épaisseur de la nappe d'eau qui sera libérée au moment où les éléments 5 sont déséquilibrés et chassés par l'eau, est choisie de telle façon que l'épaisseur de la nappe d'eau ainsi obtenue provoque de manière sûre et rapide la destruction, par érosion hydraulique, du talus aval 3 de la digue 1 ou 11 et, par voie de conséquence, la destruction de la digue elle-même. Ce choix doit être effectué en fonction des matériaux constituant le remblai de la digue 1 ou 11. Dans le passé, il a été observé que parmi les barrages en terre qui ont subi un déversement sur leur crête, aucun n'a résisté au déversement d'une nappe d'eau de 2 m d'épaisseur. En conséquence, pour le dlmensionnément des éléments 5 de la présente invention, la hauteur d'eau z (z = N - N3) est de préférence choisie de manière à être au moins égale à 2 m dans le cas d'une digue ou d'un barrage en terre. Dans le cas d'un barrage en enrochement, la hauteur d'eau z pourra être plus importante, la valeur appropriée pouvant être déterminée en fonction des matériaux utilisés par des essais sur modèles réduits.
Le niveau N ayant été fixé à l'avance et la hauteur d'eau s ayant été ainsi choisie, le niveau N3 est par conséquent défini (N3 = N - z). Dans le cas ou les éléments 5 sont posés directement sur le fond 6 de la brèche pi lote 4 ( f igure 1 ) ou sur la crête 12 de la digue 11 (f igure 2 ) , le fond 6 de la brèche 4 ou la crête 12 de la digue 11 est arasé au niveau N3 ainsi défini s'il s'agit de construire une nouvelle digue, ou il est éventuellement dérasé audit niveau N3 s'il s'agit d'aménager une digue déjà existante. Dans le cas où les éléments 5 sont posés sur une assise 7, le fond 6 de la brèche 4 (figure 1) ou la crête 12 de la digue 11 (figure 2) est arasé (digue nouvelle) ou éventuellement dérasé (digue déjà existante) à un niveau N2 un peu inférieur au niveau N3 défini comme indiqué plus haut.
La différence de niveau N3 - N2 correspond à l'épaisseur de l'assise 7 qui est placée ou construite sur le fond 6 de la brèche pilote 4 ou sur la crête 12 de la digue 11.
De préférence, la hauteur H3 des éléments 5 est choisie de manière à être plus grande que la hauteur d'eau z = N - N3, afin que l'eau ne déverse pas par dessus la crête des éléments 5 avant leur basculement, même en présence de vagues dans le réservoir. Autrement, l'eau déversant par dessus la crête des éléments 5 pourrait dans certains cas provoquer un affouillement du remblai à la base des éléments 5, du côté aval de ceux-ci. Cet affouillement pourrait déstabiliser les éléments 5 et provoquer leur basculement avant que l'eau en amont desdits éléments atteigne le niveau N. Toutefois, lorsqu'on peut tolérer un déversement faible et de courte durée par dessus la crête des éléments 5 sans que cela nuise à la stabilité desdits éléments, leur hauteur H3 peut être choisie de façon à être égale ou légèrement inférieure à la hauteur d'eau z précitée.
Afin de provoquer le basculement des éléments 5 de manière plus sûre et avec une plus grande précision en ce qui concerne le niveau d'eau auquel se produit le basculement, un dispositif déclencheur peut être associé à chaque élément 5 pour créer sous celui-ci une souspression U lorsque le niveau de l'eau atteint le niveau prédéfini N, comme cela est connu pour les éléments de hausse décrits dans le brevet EP-0 493 183. A cet effet, on peut utiliser par exemple un dispositif déclencheur tel que celui montré dans la figure 5. Ce dispositif déclencheur comprend une chambre 23, qui est formée à la base de l'élément 5, entre celui-ci et l'assise 7, et un conduit de pressurisation 24 dont l'extrémité supérieure, par exemple en forme d'entonnoir, se trouve à un niveau égal ou un peu inférieur au niveau prédéfini N, et dont l'extrémité inférieure débouche dans la chambre 23. En service normal, le conduit de pressurisation 24 met la chambre 23 en relation avec l'atmosphère. Par contre, lorsque le niveau de l'eau atteint et dépasse le niveau prédéfini N pour lequel l'élément de hausse doit basculer, la chambre 23 se remplit d'eau à travers le conduit de pressurisation 24 et une sous-pression U est créée sous l'élément 5, pour provoquer de manière plus sûre son basculement. Afin d'éviter que la chambre 23 ne soit remplie trop tôt par des vagues dont la crête dépasse le niveau prédéfini N et afin d'éviter ainsi que l'élément 5 ne bascule trop tôt, la chambre 23 peut comporter, de façon connue, un orifice de drainage 25 (figure 5) dont la section est plus petite que celle du conduit 24. Ainsi, les fuites éventuelles d'eau entre l'élément 5 et l'assise 7 et/ou l'eau qui pénètre dans la chambre 23 à travers le conduit 24 a cause des vagues sont évacuées par l'orifice de drainage 25 sans qu'il se crée dans la chambre 23 une sous-pression capable de faire basculer l'élément 5. Par contre, si le niveau moyen de l'eau atteint de manière stable le niveau prédéfini N, la chambre 23 se remplit rapidement par le conduit 24, malgré la présence de l'orifice de drainage 25, jusqu'à ce que la charge d'eau crée dans la chambre 23 une poussée verticale U qui, avec la poussée P, fait basculer l'élément 5.
En plus ou en remplacement du dispositif déclencheur de la figure 5, on peut prévoir un autre dispositif déclencheur tel que celui représenté sur la figure 8 du brevet EP-0 493 183.
Les figures 6a à 6e montrent plusieurs étapes successives du processus de destruction de la digue 1 ou 11 des figures 1 et 2 lorsque survient une crue exceptionnelle. Dans la figure 6a, l'eau n'a pas encore atteint le niveau prédéfini N. Les éléments 5 restent stables sur leur assise 7. Lorsque l'eau atteint le niveau prédéfini N, les éléments 5 basculent vers l'aval (figure 6b) sous la poussée de l'eau et, si un dispositif déclencheur est prévu, grâce à la souspression U créée sous les éléments 5. Les éléments 5 sont alors chassés par l'eau (figure 6c), de sorte qu'une nappe d'eau de forte épaisseur z = N - N3, dont la valeur est de préférence d' au moins 2 m, déverse par dessus le fond 6 de la brèche pilote 4 de la digue 1 ou par dessus la crête 12 de la digue fusible 11 et, de là, sur le talus aval 3 de la digue 1 ou 11. Il en résulte une forte érosion et une destruction rapide du talus aval 3 (figure 6d), puis une destruction quasi totale de la partie choisie de la digue 1 ou de la digue fusible 11 (figure 6e). Sur la figure 1, on a représenté, en traits mixtes, l'allure de la grande brèche créée dans la partie choisie de la digue 1 après le passage de la crue exceptionnelle.
Eien que les exemples de réalisation décrits ci- dessus fassent plus particulièrement référence à une digue ou à un barrage frontal, il va de soi que l'invention s'applique également à une levée ou à une digue bordant latéralement un cours d'eau. Il est du reste bien entendu que les modes de réalisation décrits ci-dessus ont été donnés à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que les formules (1) à (6) indiquées plus haut pourront varier par exemple avec la forme des éléments 5, avec la distribution de la souspression U qui peut être différente de celle montrée sur la figure 5a et qui peut avoir par exemple une distribution uniforme, ou encore avec le type de dispositif déclencheur utilisé pour créer la souspression U sous les éléments 5.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Dispositif pour déclencher la destruction d'une partie choisie (1 ou 11) d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levée, une digue ou un barrage en remblai confinant un réservoir d'eau ou un cours d'eau, ladite partie choisie de l'ouvrage étant construite en matériaux érodables tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un élément massif (5) en un matériau non érodable et Imperméable à l'eau, qui est disposé sur la crête de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage et qui y est maintenu par gravité, ledit élément massif (5) étant dlmensionné en taille et en poids de manière à être chassé par l'eau lorsqu'elle atteint un niveau prédéfini (N), la dimension verticale de l'élément massif mesurée au-dessous dudit niveau prédéfini (N) étant choisie de telle sorte que la nappe déversante qui est libérée après que l'élément massif a été chassé ait une épaisseur (z) propre à provoquer une destruction sûre et rapide de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage hydraulique.
2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chambre (23) est formée à la base de l'élément massif (5) entre celui-ci et une surface qui le supporte, et en ce que des moyens de pressurisation (24) sont prévus pour remplir ladite chambre (23) avec de l'eau et créer sous l'élément massif (5) une poussée (U) dirigée de bas en haut quand l'eau du réservoir ou dυ cours d'eau atteint ledit niveau prédéfini (N).
3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de pressurisation comprennent un conduit (24) ayant une extrémité inférieure qui débouche dans ladite chambre (23), et une extrémité supérieure qui est située à un niveau correspondant audit niveau prédéfini (N).
4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite chambre (23) comporte un orifice de drainage (25) dont la section est plus petite que celle du conduit (24).
5.- Application d'un élément de hausse connu, dlmensionné en taille et en poids de façon à être chassé par une masse d'eau lorsque le niveau de celle-ci atteint un niveau prédéfini (N), à la destruction d'une partie choisie (1 ou 11) d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levée, une digue ou un barrage en remblai, dont ladite partie choisie (1 ou 11) est construite en matériaux érodables par l'eau, la dimension verticale de l'élément de hausse (5) mesurée au-dessous dudit niveau prédéfini (N) étant choisie de telle sorte que la nappe déversante qui est libérée après que l'élément de hausse a été chassé ait une épaisseur (z) propre à provoquer une destruction sûre et rapide de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage hydraulique par érosion hydraulique.
6.- Ouvrage hydraulique, en particulier une levée, une digue ou un barrage en remblai, dont au moins une partie choisie (1 au 11) est construite en matériaux tels qu'elle soit destructible par érosion hydraulique pour permettre l'évacuation d'une crue exceptionnelle par la partie choisie de l'ouvrage qui est détruite, sans que le reste de l'ouvrage ou d'autres ouvrages y associés ne soient détruits par la crue exceptionnelle, la crête (2 ou 12) de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage étant à un premier niveau prédéfini plus bas qu'un niveau d'eau maximal (RM) pour lequel le reste de l'ouvrage ou les ouvrages y associés sont conçus pour résister, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la crête (2 ou 12) de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage est aménagée pour recevoir au moins un élément massif (5) qui est posé et maintenu par gravité sur ladite partie aménagée de la crête (2 ou 12), ledit élément massif (5) étant dlmensionné en taille et en poids de manière à être chassé par l'eau lorsque celleci atteint un second niveau prédéfini (N) compris entre ledit premier niveau prédéfini (N3) et ledit niveau d'eau maximal (RM), les premier et second niveaux prédéfinis (N3 et N) étant choisis de telle sorte que leur différence (z) donne lieu, après que l'élément massif (5) a été chassé, à une nappe déversante dont l'épaisseur provoque une destruction sûre et rapide de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage hydraulique.
7.- Ouvrage hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la différence (z) entre les premier et second niveaux prédéfinis (N3 et N) est d'au moins 2 mètres.
8.- Ouvrage hydraulique selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la crête (12) de la partie choisie (11) de l'ouvrage est arasée ou dérasée à un niveau (N2) un peu inférieur au premier niveau prédéfini (N3), et en ce qu'une assise (7) est aménagée sur la crête arasée ou dérasée (12) de façon à ce que la surface supérieure de l'assise (7) se trouve audit premier niveau prédéfini (N3) et serve de surface de support pour ledit élément massif (5).
9.- Ouvrage hydraulique selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il est formé dans la crête (2) de la partie choisie (1) de l'ouvrage une brèche pilote (4) dont le fond (6) est arasée ou dérasée à un niveau (N2) un peu inférieur audit premier niveau prédéfini (N3), et en ce qu'une assise (7) est aménagée sur le fond (6) de la brèche pilote (4) de façon à ce que la surface supérieure de l'assise (7) se trouve audit premier niveau prédéfini (N3) et serve de surface de support pour ledit élément massif (5).
10.- Ouvrage hydraulique selon la revendication 8 ou
9, caractérisé en ce qu'il est prévu une butée (22) de hauteur prédéterminée sur l'assise (7), au pied de l'élément massif (5) du côté aval de celui-ci.
11.- Ouvrage hydraulique selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'un dispositif déclencheur est associé à l'élément massif (5) pour créer sous celui-ci une poussée (U) dirigée de bas en haut lorsque le niveau de l'eau atteint le second niveau prédéfini (N).
12.- Ouvrage hydraulique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif déclencheur comprend une chambre (23) qui est formée à la base de l'élément massif (5), entre celui-ci et une surface qui le supporte, et un conduit (24) ayant une extrémité inférieure qui débouche dans ladite chambre (23 ) et une extrémité supérieure qui est située à un niveau correspondant audit second niveau prédéfini (N), de telle sorte que ladite chambre (23) est remplie d' eau par ledit conduit (24) lorsque l'eau atteint ledit second niveau prédéfini (N).
13.- Ouvrage hydraulique selon la revendication 12, caractérisé en ce que la chambre (23) comporte un orifice de drainage (25) dont la section est lus petite que celle du conduit (24).
14.- Ouvrage hydraulique selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que plusieurs éléments massifs (5) sont disposés côte à côte sur l'assise (7) dans le sens longitudinal de la crête (2 ou
12) de ladite partie choisie (1 ou 11) de l'ouvrage.
PCT/FR1996/000577 1995-04-19 1996-04-16 Dispositif pour declencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levee, une digue ou un barrage en remblai, et ouvrage hydraulique comportant un tel dispositif WO1996033312A1 (fr)

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AU56530/96A AU715614B2 (en) 1995-04-19 1996-04-16 A device for triggering the destruction of a selected portion of a hydraulic structure such as an embankment dam, dike, or levee, and a hydraulic structure including such a device
BR9608022A BR9608022A (pt) 1995-04-19 1996-04-16 Dispositivo para desencadear a destruição de uma parte escolhida de uma obra hidráulica tal como uma doca um dique ou uma barragem em aterro aplicação de um elemento de elevação e obra hidráulica
CA002219576A CA2219576C (fr) 1995-04-19 1996-04-16 Dispositif pour declencher la destruction d'une partie choisie d'un ouvrage hydraulique tel qu'une levee, une digue ou un barrage en remblai et ouvrage hydraulique comportant un tel dispositif
US08/945,281 US5882144A (en) 1995-04-19 1996-04-16 Device and method for triggering the destruction of a selected part of a hydraulic structure, such as a levee, a dike or a backfilled dam, and hydraulic structure comprising such a device

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