Le bassin versant de la rivière Dadu en Chine. Les systèmes de réservoirs en cascade servent de colonne vertébrale stratégique à la sécurité du bassin. Cependant, la complexité inhérente à ces systèmes introduit des mécanismes complexes de transmission du risque. Une défaillance dans un réservoir en amont précipite facilement des défaillances en série en aval, entraînant des dommages catastrophiques. Néanmoins, les mécanismes de transmission du risque entre les réservoirs en cascade et la quantification de ces effets restent mal compris. Dans cette étude, un modèle hydrodynamique pour la propagation des crues dues à des défaillances en cascade a été développé, considérant explicitement la transmission des crues de rupture de barrage et les débits entre intervalles parmi plusieurs réservoirs. Le développement des paramètres caractéristiques de brèche de barrage et la variation du débit de brèche ont été incorporés pour obtenir des paramètres hydrauliques spatiotemporels. De plus, le mécanisme de transmission du risque a été révélé sous un angle énergétique du risque, interprétant les ruptures de barrage comme des formes de libération, d’absorption et d’accumulation d’énergie. Les effets de transmission du risque ont ensuite été quantifiés en calculant les variations dynamiques du coefficient de transmission du risque γ. Il est révélé que la transmission du risque en cascade suit une trajectoire d’évolution dynamique impliquant des mécanismes de blocage, d’atténuation et de superposition, plutôt qu’un simple transfert statique. Le réservoir contrôlant agit comme un nœud pivot entre atténuation et aggravation du risque : alors qu’un réservoir intermédiaire intact a réduit le débit de pointe de 12,9 % (de 47 293,6 à 41 168,9 m³/s), sa défaillance subséquente a amplifié ce pic à 79 250,2 m³/s, démontrant une augmentation massive de l’intensité du sinistre. Cette transition de phase est explicitement quantifiée par la trajectoire dynamique de γ, qui a diminué de 0 à −0,12 (phase d’atténuation) avant de bondir à 0,36 (phase de superposition) lors des défaillances successives. Ces résultats confirment que les défaillances en cascade sont provoquées par l’accumulation et la transformation d’énergie, fournissant une base quantitative cruciale pour l’évaluation des risques en aval et l’optimisation des stratégies de sécurité à l’échelle du bassin. • Un modèle hydrodynamique incorpore la rupture dynamique et la continuité spatiotemporelle. • Les effets dynamiques de transmission du risque sont quantifiés selon une perspective énergétique. • La transmission du risque de rupture en cascade évolue via blocage, atténuation, superposition. • Les barrages contrôlants intacts atténuent fortement le risque de crue, mais les ruptures en cascade l’amplifient.
Sun et al. (mer.,) ont étudié cette question.