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PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Projet National ERINOH 2007-2010 Erosion Interne des Ouvrages Hydrauliques.

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1 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Projet National ERINOH Erosion Interne des Ouvrages Hydrauliques

2 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 ENJEUX ? 1 Améliorer la sécurité publique 1RUPTURE/AN EN FRANCE 2 Réduire le coût pour la société Baisse des dégâts des inondations économie de 10 millions Euro/an

3 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Recherche dune méthodologie dévaluation du risque (Fell & Fry 2007) –1 Situations –2 Positions –3 Initiation –4 Filtration –5 Progression –6 Détection –7 Intervention –8 Prévention

4 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Le Problème en 8 questions 1 – Où et de quelle nature est lérosion interne? 2 – Quand et comment évolue lérosion interne? 3 – Peut-on simuler lérosion interne locale? 4 – Peut-on détecter à temps lérosion interne? 5 – Comment améliorer les défenses? 6 – Quelles conséquences en cas de rupture? 7 – Peut-on valider les résultats sur sites? 8 – Comment mettre à disposition les résultats?

5 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Le Programme en 8 thèmes A – Bases de données et grille danalyse B – Seuils et cinétiques dérosion (ANR) C – Simulation Migration/colmatage D – Pérennité des parois et sols injectés E – Logiciel de modélisation du renard F – Méthodes de détection (ANR) G – Tests et expérimentation en vraie grandeur H – Valorisation

6 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 A – Base de données et analyse pathologie CAUSES? PHENOMENES? CONSEQUENCES? TEMINOLOGIE?

7 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 A – Base de données et analyse pathologie 1 Création Base de Cas réels de Rupture (EDF) Analyse des causes et de lenchaînement Références pour validation de modélisation 2 Création Base dIncidents (CEMAGREF) Analyse des causes et de lenchaînement Références pour évaluation du risque 3 Importation des cas (CNR, VNF, EDF, CEMA... 4 Exploitation (CNR, VNF, EDF, CEMAGREF)

8 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 B Seuils darrachement et cinétique dérosion Gradient critique i crit ?

9 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre LIVRABLES DES DISPOSTIFS EXPERIMENTAUX –CEMAGREF –GèM St. NAZAIRE –LTHE GRENOBLE –LMPG HAVRE –LCPC DES LOIS DEROSION DES BASES DE DONNEES B Seuils et cinétiques dérosion

10 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Phénomènes étudiés 4 conditions dérosion –Érosion régressive –Érosion de conduit –Érosion de contact –Suffusion Condition de dépôt –Colmatage B Seuils et cinétiques dérosion laboratoires : –GèM –Cemagref, LCPC –LTHE –GèM –LMPG

11 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 B Seuils et cinétiques dérosion

12 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 i (m/m) 0i3i3 i2i2 i1i1 Pas dérosion mesurable Suffusion sans colmatage Suffusion avec colmatage Érosion régressive Exemple de résultats au GèM St-Nazaire I 1, i 2, i 3 = f ( paramètres : confinement, % de fines, nature des matériaux ….) B Seuils et cinétiques dérosion

13 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Résultats au LTHE Y-H Faure, C C Ho Alimentation par un réservoir à niveau constant avec mesure du débit Débimètre Turbidimètre Grille

14 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 B Seuils et cinétiques dérosion Longueur 1 m Capteurs de pression Echantillon de sol de longueur variable Entrée Eau claire Sortie Eau chargée Vue de dessus Filtres amont et aval possibles Turbidimètre Débitmètre Hole Erosion TestSlot Erosion Test RESULTATS DU CEMAGREF Nadia Benahmed, Stéphane Bonelli

15 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Nadia Benahmed, Stéphane Bonelli Rayon adimensionné Rayon du trou Rayon adimensionné Loi déchelle S. BONELLI (CEMAGREF) à pression constanteà débit constant Temps adimensionné Temps B Seuils et cinétiques dérosion

16 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 C – Simulation multi-échelle de migration et de colmatage GeM: P.Y. Hicher, N. Saiyouri LTDS: B. Cambou, E. Vincens et N. Reboul LMPG : A. Benamar H. Wang LTHE: Y.H. Faure CEMAGREF: S. Bonelli EDF :J-J Fry

17 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Simulations numériques C – Simulation multi- échelle de migration et de colmatage ?

18 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 C – Simulation multi-échelle de migration et de colmatage GeM: Approche continue de lérosion LTDS: Approche discrète de la filtration LMPG : Modélisation du colmatage LTHE: Modélisation impact géotextile CEMAGREF: Loi dérosion dinterface EDF : Modélisation dun conduit avec filtre

19 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 E – Modélisation du renard LIVRABLE Maquette du logiciel dévaluation de lhydrogramme de rupture

20 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007

21 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 D – FAISABILITE ET PERENNITE DES SOLS TRAITES Maitres dOuvrages Publics ou Privés -SNCF - VNF - BRL - EDF - FNTP Laboratoires de recherche -ECN / GéM (P.Y. Hicher) -ENPC/CERMES (J. Canou) Entreprises -SOLETANCHE-BACHY – SEFI-INTRAFOR -ASF & MINOVA

22 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 D – FAISABILITE ET PERENNITE DES SOLS TRAITES 1 Pérennité des sols traités 2 Injection sous écoulement fort

23 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 F – Méthodes de détection 2 - Ouvrages en charge: digues, excavations Mettre au point une méthode dauscultation à grand rendement Développer des techniques de surveillance en continu des ouvrages Améliorer les méthodes de détection Développer une méthode destimation du débit de fuite 3 - Digues Évaluer limpact du réseau racinaire 1 - Digues de protection contre les crues (suite PN CRITERRE) Poursuivre lévaluation des méthodes dauscultation à grand rendement en périodes de crues et post-crues

24 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Expérimentation sur sites tests : Étude de sensibilité des méthodes de détection - Évaluer les performances des méthodes sur remblai à 2 états hydriques, - Mise au point dun protocole expérimental pour le suivi en continu - Étudier la sensibilité des méthodes de détection sur site à caractéristiques « connues » Développement de nouvelles méthodes et de nouveaux moyens de mesure : - Capteur RMT, nouveau dispositif de mesure de PS par traîné aquatique - Méthode quantitative dévaluation des fuites (vitesse, débit) Modélisation : Étude de linfluence des grandeurs… - internes (nature et état matériaux, hétérogénéité, géométrie, topographie..) - externes (environnement) - Effet des configurations expérimentales F – Méthodes de détection 2007

25 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 F – Méthodes de détection Géophysique et détection danger végétal

26 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Inversion couplée PS-resistivité électrique Débit de fuite A. REVIL & A. BOLEVE Digue saine Zone de fuite Caractéristique électrocinétique des matériaux + + Digue avec fuite F – Méthodes de détection

27 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 Simulation découlement en cuve 2D dans un matériaux sableux Mesure du signal PS dans tout lespace 2D associé à lécoulement Estimation par problème inverse de la vitesse découlement à partir des données PS Etape 1 Etape 2 Etape 3 F – Méthodes de détection

28 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 G Tests et expérimentation en vraie grandeur Valider modélisation et méthodes de détection Approche transversale pour valider les outils développés dans le PN

29 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre Modélisation de mécanismes dérosion Érosion par surverse et écoulement interne -Applications sur ouvrages réels « à problèmes » -Validation des modélisations basées des essais -Projet IJKDIJK

30 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre Validation de critères ou de loi dérosion sur prototype - Essais sur modèles « réduits » CNR -Digue H=2m x L=10m x l= 3m ? -Charge deau = 4m+ -Système à concevoir pour être représentatif -Suivi de lentraînement des fines jusquà la ruine complète de louvrage

31 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre : diagnostic des digues Détection dhétérogénéités et de fuites - polarisation spontanée, fibres optiques, EM basse fréquence, panneaux électriques, etc. Applications 1.Site sur le Rhin : Surveillance en continu (12/2006 ->) 2.Site sur la Loire équipé par le projet HYDRODETECT- SAFEDYKE (09/2007) 3. Fouille (parking, immeuble, etc…)

32 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 H – Recommandations et publications

33 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 La synergieUn réseau international TC33 ERINOH CIGBEGT EIUSBRUSACEARSDELFT7°PCRD

34 PROJET ERINOH Comité Directeur Paris 29 novembre 2007 La valorisation en 5 rapports clés 2003 – Synthèse IREX sur lérosion interne 2007 – Internal erosion of Dams and their foundation Fell & Fry Taylor&Francis 2007 – « Methodology for Assessing the Likelihood of Internal Erosion and Piping of Embankment Dams and their Foundations » European Club of ICOLD site internet TUM 2008 – Rapport ANR 2010 – Rapport PN Participation à la normalisation du dimensionnement des ouvrages hydrauliques


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