Analyse expérimentale de l’influence des largeurs d’alvéoles sur la débitance des déversoirs en touches de piano

Experimental study of the alveoli widths influence on the release capacity of Piano Key Weirs

Université de Liège, Département ArGEnCo, Unité de recherche HACH 1, chemin des Chevreuils - B52/3 - B-4000 Liège - Belgique
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Résumé

Dans le cadre de la mise à niveau des capacités d’évacuation et de stockage d’ouvrages de retenue existants, l’utilisation de déversoirs en touches de piano (PKW) peut se révéler une alternative intéressante soit pour augmenter la débitance d’un seuil libre sans modifier l’emprise de l’ouvrage ni le niveau de retenue avant déversement, soit pour accroître le niveau de retenue avant déversement en conservant l’emprise de l’ouvrage et son niveau de sécurité. Afin d’aider à la compréhension du fonctionnement de ce nouveau type de déversoir et à la caractérisation de son potentiel hydraulique, les résultats d’une étude expérimentale ayant pour objectif de juger de l’influence de la largeur relative des alvéoles amont et aval sur les caractéristiques hydrodynamiques de la structure sont présentés. Une formulation analytique physiquement basée pour l’évaluation du coefficient de débit des PKW testés sur modèles réduits est proposée. Elle est en bonne correspondance avec les résultats expérimentaux et permet le calcul objectif du rapport de largeurs d’alvéoles optimal.

Abstract

Within the framework of updating the release and storage capacities of existing reservoirs, the use of piano keys weirs (PKW) can be an interesting alternative either to increase the discharge of a free weir without changing the weir layout or the reservoir level, or increase the reservoir level before discharge while keeping the weir layout and the level of safety. In order to help to the understanding of the behavior of this new type of weirs and to characterize their hydraulic potential, the results of an experimental study with for objec-tives to study the influence of the relative width of the inlets and outlets on the hydrodynamic characteristics of the structure are presented. A process oriented analytical formulation for the evaluation of the discharge coefficient of the PKW tested on scale models is proposed. It is in satisfactory agreement with the experimental results and leads to an objective evaluation of the optimal ratio of the alveoli widths.