Hydraulique et rupture de digue

Question :

Bonjour, Le sujet concerne l’hydraulique. Je cherche des documents sur la modélisation d’une inondation en zone urbaine (c’est-à-dire dans un milieu avec des constructions) suite à la rupture d’une digue. Cela vous semblera peut-être trop précis ; cependant, tout document sur la rupture de digues et l’inondation qui s’en suit m’intéresserait. Je vous en remercie d’avance.

Réponse :

Bonjour,

Votre sujet étant très pointu, la documentation est souvent d’un niveau assez élevé et aussi en anglais. D’autre part, ne connaissant pas les structures universitaires belges et les outils communs qu’elles ont pu développer, nous n’iront pas très loin dans la localisation des documents.
Nous avons commencé par déterminer quelques mots-clés pour l’interrogation, en utilisant assez systématiquement la troncature (*) : rupture digue* / dam-break, inondation* / flood*, écoulement*/flow*, modélisation / modelling, urba* (pour urbain/ urban), voire ville*/town*, etc.
Il nous semble que votre demande comporte 2 parties qui sont assez rarement réunies dans la documentation : l’aspect « rupture de digues », cause de l’inondation, qui a bien sûr des conséquences sur le mode d’arrivée de l’eau dans la zone bâtie et l’aspect modélisation d’une inondation avançant dans une zone comportant de nombreux obstacles. L’exemple qui vient immédiatement à l’esprit étant l’inondation de la Nouvelle Orléans lors du cyclone Katrina en août 2005 après l’apparition de brèches dans les digues protégeant la ville de la mer.

  • Du point de vue comportement théorique d’un écoulement, vous pourriez consulter les ouvrages suivants :

Guyon, Etienne (et al.), Hydrodynamique Physique, EDP sciences, 2001. (ISBN 2-86883-502-3)
Mécanique des fluides appliquée : écoulements incompressibles dans les circuits, canaux et rivières, autour de structures et dans l’environnement, Presses de l’Ecole nationale des Ponts et Chaussées, 1998. (ISBN 2-85978-301-6).

  • Certains revues spécialisées sont susceptibles de comporter des articles intéressants :

Journal of hydraulic research (ISSN 0022-1686) : http://www.journalhydraulicresearch.com/
La Houille blanche (ISSN 0018-6368) : http://www.shf-lhb.org/

  • Plusieurs laboratoires travaillent sur ces sujets en France et en Belgique : vous pourriez consulter les publications de leurs chercheurs :

– en Belgique : le laboratoire de génie civil et environnemental, section hydraulique et hydrologie, de l’université de Louvain-la-neuve (http://www.gce.ucl.ac.be/~hydraulique/), dirigé par le professeur Yves Zech. Les travaux de Sandra Soares Frazao comportent de nombreuses références touchant à votre sujet, notamment les articles suivants :

S. SOARES-FRAZÃO, Y. ZECH (2008). “Dam-break flow through an idealised city”, Journal of Hydraulic Research, Vol. 46 (5), pp. 648-658.
J. LHOMME, S. SOARES-FRAZÃO, V. GUINOT, Y. ZECH, “Modélisation à grande échelle des inondations urbaines et modèle 2D à porosité”, La Houille Blanche, n° 04-2007, pp. 104-110.
Ce laboratoire participe à une projet international de modélisation des ruptures de barrages : http://www.ce.sc.edu/CentersAndPrograms/PIRE/index.html
et a promu plusieurs mémoires, notamment :
Bombaerts, Johann, Ecoulement en zone urbaine le long d’un fleuve en crue : application à la Haute-Meuse : inondation de Dinant. UCL, 2001.
– en France : le groupe Géosciences de Montpellier II.
Notamment la thèse suivante (présente à la bibliothèque de l’université de Lille 1) : Hingray, Benoît. Comportement et modélisation hydraulique des zones bâties en situation d’inondation : le cas des zones cloisonnées d’habotat individuel de Ouagadougou. Institut des sciences de la terre, de l’eau et de l’espace de Montpellier, 1999. (Mémoires géosciences-Montpellier, n°13).

  • Voici quelques références qui s’approchent de votre recherche, mais elles sont plutôt de niveau M ou D (ces documents sont disponibles à la BIUS Jussieu, section Sciences de la Terre Recherche, Paris) :

Hydrologic frequency modeling : proceedings of the International Symposium on Flood Frequency and Risk Analyses, 14-17 May 1986, Louisiana State University, Baton Rouge, U.S.A (ISBN 90-277-2572-1).
Urban water management : science, technology, and service delivery : [proceedings of the NATO Advanced Research Workshop held in Borovetz, Bulgaria, 16-20 october 2002] / editors, Roumen Arsov, Jiri Marsalek, Ed Watt… [et al.]. Kluwer Academic Publishers , 2003 (ISBN 1-402-01539-9)
Marche, Claude. Barrages : crues de rupture et protection civile. Presses internationales Polytechniques, 2008 (ISBN 978-2-553-01414-7)
Rodriguez , Fabrice (et al.) Effluents urbains de temps de pluie et risque hydrologique. Laboratoire central des ponts et chaussées , 2005 (ISBN 2-7208-0424-X)
Encyclopedia of hydrological science. Wiley, 2005 (ISBN 0-471-49103-9)
Estupina , Valérie. Vers une modélisation hydrologique adaptée à la prévision opérationnelle des crues éclair : application à de petits bassins versants du sud de la France. Institut national polytechnique , Toulouse, 2007 (thèse)
International Conference on River Basin Management, Bologne, Italie, 2005. River basin management III, WITpress, 2005. (ISBN 1-84564-023-3)
Zerrouk, N.E., “Une modélisation théorique nouvelle de la rupture par submersion d’une digue en terre et sa validation », Canadian Journal of Civil Engineering, Volume 31, Number 5, 1 October 2004 , pp. 797-812 (16).

Cordialement,
Le service Rue des facs


1 réflexion sur « Hydraulique et rupture de digue »

  1. La réponse arrive peut-être un peu tard par rapport à la date à laquelle al question a été posée… Espérons que non! Ci-dessous les références de deux documents écrits en Français:
    1) La thèse de doctorat de Julien Lhomme (2006), effectuée à l’Université Montpellier 2, traite des diverses approches utilisées pour le calcul des inondations dans des zones urbaines: http://tel.archives-ouvertes.fr/index.php?halsid=fvhq4afm2k6s6htrcujsdg9236&view_this_doc=tel-00389236&version=1

    2) La thèse de Pascal Finaud-Guyot (2009), qui a étendu les recherches sur ce thème:
    http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00490694/fr/

    Petite précision par rapport à la réponse précédente: le laboratoire où ces recherches ont été effectuées est HydroSciences Montpellier (HSM), non Géosciences Montpellier (GM)

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