Vous êtes

Sélectionner

Réduire la taille texte Rétablir la taille du texte par défaut Agrandir la taille du texte Partager cette page Favoris Courriel Imprimer

Laboratoire d'hydraulique, d'hydromorphologie et d'étude des transferts

Le laboratoire hydraulique est une plate-forme expérimentale de 350 m² en hydraulique environnementale qui s’inscrit dans le cadre du plateau ECOUFLU. Ce plateau a pour objectif de regrouper les laboratoires de recherche Rhône-alpins dans un réseau afin de progresser sur la connaissance des processus liés aux écoulements à surface libre des milieux naturels (notamment en rivières) ou fortement anthropisés (comme les réseaux d’assainissement).

Il comprend :
- un canal (dit « canal large ») de  3 m de large, 18 m de long, 80 cm de profond, à pente fixe de 1/1000,
- un canal inclinable de  1 m de large, 18 m de long, 80 cm de profond, avec une pente maximale de 5%,
- un modèle urbain (MURI), de 5,4 m sur 3,8 m, à parois modulables, avec une pente maximale de 5%,
- un canal de pollution diffuse de 8 m de long,  0.4 m de large pour l’étude des transferts et de la rétention des phytosanitaires au sein de divers substrats.

Ci-dessous : le plan du hall avec l’implantation des installations

Alimentation en eau et en sédiments

Les deux grands canaux (large et inclinable) sont équipés d’un système d’alimentation avec trois différents modes d’utilisation :

  1. Ils peuvent être alimentés en eau claire via une tour de régulation à charge constante. L’eau circule alors en circuit fermé via une cuve souterraine.
  2. Ils peuvent être alimentés en eau chargée en sédiments en suspension (granulométrie < 1 mm) en circuit fermé également. La circulation s’effectuera dans ce cas via une cuve souterraine plus petite, équipée d’un agitateur pour homogénéiser la concentration en sédiments.
  3. Enfin, il est possible, de travailler en circuit ouvert pour des sédiments plus grossiers. Les canaux sont alimentés en eau claire par la tour de régulation et en sédiments sec par une trémie. A la sortie, l’eau est dirigée vers une cuve souterraine où les sédiments se déposent, puis elle se déverse à nouveau vers la cuve d’eau claire.

Le schéma ci-dessous illustre ces trois modes d’utilisation.

De plus, les deux canaux sont entièrement composés de verre pour permettre de mesurer la vitesse d’écoulement  par stéréo PIV sur l’ensemble de la longueur et de la largeur.
 

 

Canal large

Objectifs scientifiques

Plusieurs études seront menées dans ce canal large.

Dans le cadre de la thèse de Victor Dupuis (2013-2015), encadrée par S. Proust, C. Berni et dirigée par A. Paquier (unité HHLY), l’effet de différents types de rugosités en plaine d’inondation (prairie, arbres…)  sur un écoulement en lit composé sera étudié. Pour ces expériences, des banquettes en verre seront mises en place dans le canal afin d’obtenir un lit mineur de section carrée avec une hauteur de plein bord de 10 cm et une largeur de 1 m et deux plaines d’inondation de 1 m de large de part et d’autre de ce lit.

De prochaines expériences sont envisagées pour l’étude d’écoulement autour d’obstacles (type maisons en lit majeur). La grande largeur du canal permet en effet d’obtenir en amont un écoulement régulier d’obstacles de taille moyenne (de l’ordre de 10 cm) ce qui en facilite l’étude.

Enfin, ce canal large permettra d’étudier des morphologies complexes de rivières, avec une dynamique latérale, telles que les rivières à méandres et le transport sédimentaire associé.

Caractéristiques techniques

Paramètres
Longueur utile 18m
Largeur 3 m
Profondeur 80 cm
Amont 3 alimentations indépendantes
Débit maximal 300 L.s-1 (75 L.s-1  + 150 L.s-1  + 75 L.s-1)
Aval 3 guillotines
Pente 1/1000

Instrumentation

Plusieurs capteurs sont utilisés dans ce canal :

  • Mesure de hauteur d’eau par capteurs ultrasons (9 capteurs, 3 à l’amont, 3 à l’aval, 3 mobiles),
  • Mesure de débit par débitmètre électromagnétique en entrée du canal,
  • Mesure de vitesse par sonde de Pitot, par vélocimètre acoustique Doppler, par stéréo PIV laser (imagerie de particules) ou LS-PIV (vitesses de surface).

Ces capteurs sont fixés sur un rail motorisé permettant leur déplacement.

 

Modèle urbain (MURI)

 

 

Objectifs scientifiques

Cette maquette urbaine pour l’étude des risques d’inondation (MURI) a été conçue spécifiquement pour l’étude des processus d’inondation dans un quartier de ville. Elle comprend un étage de rues avec des bâtiments définis par des parois transparentes pouvant être déplacées pour définir des configurations diverses et un second étage de canalisations pouvant échanger du débit avec l’étage supérieur.

Les premières expériences étudient les échanges entre réseau et rues. Elles seront suivies par l’étude des échanges entre rues et intérieur des bâtiments.

Caractéristiques techniques

Paramètres
Longueur utile 5,4m
Largeur 3,8 m
Profondeur 15 cm
Amont Cuves de tranquillisation
Débit maximal 50 L.s-1 réparti sur 1 à 9 entrées
Aval Déversoirs
Pente maximale 5 % en long et en travers

Instrumentation

Plusieurs capteurs sont utilisés sur ce modèle  :

  • Mesure de hauteur d’eau par capteurs ultrasons,
  • Mesure de débit par débitmètre électromagnétique en entrée de cuve,
  • Mesure de vitesse par sonde de Pitot, par vélocimètre acoustique Doppler, par stéréo PIV laser (imagerie de particules) ou LS-PIV (vitesses de surface),
  • Mesure de vitesse par sonde de Pitot, par vélocimètre acoustique Doppler et par LS-PIV (vitesses de surface),

Ces capteurs sont fixés sur un rail motorisé permettant leur déplacement.

 

Canal inclinable