Ressaut hydraulique

LOCALISATION DU RESSAUT
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c) La longueur du ressaut augmente du canal triangulaire, au canal rectangulaire et au canal
trapézoïdal.
3. Dans un canal trapézoïdal, le facteur de forme (k = b/zy) indique le degré de similitude avec
le canal rectangulaire. Quand b >> zy, k est grand et le canal trapézoïdal se comporte comme
un canal rectangulaire. Silvester (1964) considère le canal comme rectangulaire lorsque
k ≥ 25.
4. La longueur de ressaut obtenue dans un canal trapézoïdal peut être de 2 à 3,5 fois supérieure
à celle obtenue dans un canal rectangulaire pour la même valeur de F 1 ’. La présence des
contre -courants de chaque côté du canal trapézoïdal en aval du ressaut explique ce phénomène.
En effet, ceux -ci diminuent la force de pression disponible pour supporter le ressaut.
5. En conséquence du point 4, le ressaut libre dans un canal trapézoïdal sera très peu utilisé car
il nécessite des protections sur de grandes longueurs. L’adjonction de structures connexes
pour favoriser le ressaut sera préférée et le dimensionnement sera basé sur la longueur du ressaut
dans un canal rectangulaire pour la même valeur de F 1 ’.
6. La présence de surface rugueuse rend le ressaut plus efficace et également plus court (Leutheusser
et Schiller; 1975 et Hughes et Flack; 1984).
14.4 LOCALISATION DU RESSAUT
La connaissance de l’endroit exact où se produit le ressaut après l’ouvrage de chute (inclinée ou verticale)
est très importante. Si le ressaut est libre, cette position est déterminée par la hauteur de l’écoulement
y 3 du cours d’eau en aval du ressaut. En effet, celui -ci ne peut avoir lieu que si la condition
donnée par l’équation 14.3 ou par l’équation générale 14.11 est respectée. Trois cas peuvent alors se
présenter (figure 14.8) :
1. Si la hauteur de l’écoulement aval y 3 et la hauteur conjuguée du ressaut y 2 sont égales, alors
le ressaut s’effectue immédiatement après la chute et sa longueur L est calculée d’après les
résultats des sections 14.2 et 14.3. Ce cas est idéal mais ne peut se présenter (sauf coïncidence)
pour tous les débits rencontrés dans un cours d’eau.
2. Si la hauteur y 3 en aval est inférieure à la hauteur conjuguée du ressaut y 2 , le ressaut se déplace
vers l’aval. Ainsi immédiatement après la chute, l’écoulement sera torrentiel et graduellement
varié. La hauteur d’eau y 1 avant le ressaut augmentera jusqu’à ce qu’elle respecte les
équations 14.3 ou 14.11. La hauteur d’eau sera alors y 1 ’ > y 1 , la vitesse V 1 ’ < V 1 et le nombre
de Froude sera également plus petit. Connaissant la hauteur d’eau de l’écoulement aval y 3
(égale à y 2 correspondant à la réalisation du ressaut), on calcule la hauteur y 1 ’ à laquelle devrait
s’initier le ressaut. À l’aide des courbes de remous et de la valeur de y 1 immédiatement après
la chute, la position à laquelle le ressaut s’effectue peut être calculée. Dans ce cas , la longueur
totale nécessaire à la réalisation du ressaut est supérieure à celle obtenue dans le premier cas
(y 3 = y 2).
3. Si la hauteur d’eau en aval y 3 est supérieure à la hauteur conjuguée du ressaut y 2 , le ressaut
est submergé (partiellement ou totalement). Dans ce cas également, la longueur nécessaire
à la réalisation du ressaut est supérieure à celle obtenue dans le premier cas (y 3 = y 2 ). Cependant,
ce troisième cas est plus sécuritaire que le deuxième cas car le ressaut se forme en partie
dans la région protégée du canal et n’est pas repoussée vers l’aval du canal.