Contrôles sur la géométrie de la rupture et l'hydrogramme de crue lors du débordement de barrages en terre non cohésifs

Résumé L'échec par débordement des barrages en terre non cohésifs a été étudié dans 13 expériences à grande échelle avec des barrages construits en sable fin compacté et humide. La rupture a été initiée en coupant une encoche sur le sommet du barrage et en permettant à l'eau s'échappant d'un réservoir en amont fini de former son propre chenal. Le chenal a développé un profil en escalier, et la migration en amont des marches, qui se sont coalescées en une érosion, a conduit à l'établissement d'un contrôle hydraulique (débit critique) au niveau de l'amont du chenal, ou sommet de rupture, une caractéristique érosionale arcuée qui fonctionne hydrauliquement comme une décharge. De nouvelles méthodes photogrammétriques, accompagnées de vidéographie sous-marine, ont révélé que la tête en retrait maintenait une pente proche de l'angle de frottement du sable, tandis que la section transversale au sommet de la rupture maintenait une forme géométriquement similaire au fil du temps. Cette forme de section transversale était presque non affectée par des échecs de pente, contrairement à l'hypothèse de nombreux modèles de rupture de barrage. Les hydrogrammes de crue étaient assez reproductibles pour des ensembles de barrages variant en hauteur de 0,55 m à 0,98 m, lorsque la date de temps était choisie comme le moment où la tête migrante intersectait le sommet de la rupture. Le débit de pointe augmentait presque linéairement en fonction de la hauteur initiale du barrage. La variabilité précoce entre les hydrogrammes de crue pour des barrages nominalement identiques est probablement un reflet des différences subtiles d'une expérience à l'autre en hydrologie des eaux souterraines et de l'interaction entre les eaux superficielles et les eaux souterraines.