CA2032275C - Deversoir evacuateur de crues pour barrages et ouvrages similaires - Google Patents
Deversoir evacuateur de crues pour barrages et ouvrages similairesInfo
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Abstract
Afin de relever de façon quasi-permanente le niveau d'exploitation normale d'une retenue d'eau et donc d'augmenter sa capacité de stockage, sauf lors du passage de crues exceptionnelles, l'lnvention prévoit de disposer sur le seuil du déversoir une hausse, constituée par au moins un élément massif, ladite hausse ou les éléments de hausse étant capables de supporter, sans se rompre, la charge d'eau correspondant à un déversement modéré (permettant le passage des crues les plus fréquentes) en résistant par l'effet de la pesanteur, et étant rendus fusibles par basculement pour une charge d'eau prédéterminée correspondant à un niveau au plus égal au niveau maximal et permettant alors le passage des plus fortes crues.
Description
2032~75 La présente invention concerne un déversoir évacuateur de crues pour barrages et ouvrages similaires, du type comportant, un seuil déversant dont, la crête est située à un premier niveau prédéterminé
plu._ ha~ qu'un second niveau prédéterminé correspondant ~ un niveau maximal ou niveau des plus hautes eaux, pour lequel le barrage est conçu, la différence desdits premier et second niveaux correspondant à un dé~it maximal prédétermlné d'une crue exceptionnelle, et une hausse mobile obturant le déversoir.
L'état actuel de la pratique de la conception et de la construction des barrages à seuil déversant conduit à
dimensionner ces ouvrages pour des conditions de crues ~millénale par exemple~ conduisant à des hauteurs de lame déversante importantes <de l'ordre de 1 à 5m suivant les ouvrages).
A dimensionnement égal des organes d'évacuation des crues, le barrage à seuil déversant li~re of~re par rapport à un ouvrage muni de vannes la meilleure sécurité face à l'aléa hydrologique, qui reste un des risques ma~leurs pour les barrages.
En contre-partie, l'adoption d'un seuil déversant complètement li~re conduit à une perte de la tranche de retenue utile correspondant à la hauteur maximale de la lame déversante, c'est-à-dire à la dlfférence susmentionnée desdits premier et second niveaux prédéterminés. Cette perte peut représenter, notamment pour des ouvrages de petite ou moyenne importance, une part significative du volume utlle de la retenue, (cette part pouvant atteindre ou dépasser 50%).
203Z~S
Le problème que la présente invention cherche à
résoudre peut se résumer aux deux ob~ectifs principaux suivants, qui peuvent ~tre recherchés simultanément ou alternativement :
1 ~ augmenter de fa~on quasi-permanente la capacité
de stockage d'un barrage à seuil déversant libre;
plu._ ha~ qu'un second niveau prédéterminé correspondant ~ un niveau maximal ou niveau des plus hautes eaux, pour lequel le barrage est conçu, la différence desdits premier et second niveaux correspondant à un dé~it maximal prédétermlné d'une crue exceptionnelle, et une hausse mobile obturant le déversoir.
L'état actuel de la pratique de la conception et de la construction des barrages à seuil déversant conduit à
dimensionner ces ouvrages pour des conditions de crues ~millénale par exemple~ conduisant à des hauteurs de lame déversante importantes <de l'ordre de 1 à 5m suivant les ouvrages).
A dimensionnement égal des organes d'évacuation des crues, le barrage à seuil déversant li~re of~re par rapport à un ouvrage muni de vannes la meilleure sécurité face à l'aléa hydrologique, qui reste un des risques ma~leurs pour les barrages.
En contre-partie, l'adoption d'un seuil déversant complètement li~re conduit à une perte de la tranche de retenue utile correspondant à la hauteur maximale de la lame déversante, c'est-à-dire à la dlfférence susmentionnée desdits premier et second niveaux prédéterminés. Cette perte peut représenter, notamment pour des ouvrages de petite ou moyenne importance, une part significative du volume utlle de la retenue, (cette part pouvant atteindre ou dépasser 50%).
203Z~S
Le problème que la présente invention cherche à
résoudre peut se résumer aux deux ob~ectifs principaux suivants, qui peuvent ~tre recherchés simultanément ou alternativement :
1 ~ augmenter de fa~on quasi-permanente la capacité
de stockage d'un barrage à seuil déversant libre;
2~ maintenir et/ou accroltre la sécurité de fonctionnement propre aux ouvrages à seuil déversant, en permettant de façon fiable le passa~e des crues exceptionnelles, tout en tolérant un déversement des crues de faible ou moyenne importance, sans intervention extérieure et sans modification majeure de l'ouvrage.
~ iver~ dispositifs ont dé~à été proposés et existent actuellement pour augmenter la capacité de stockage d'une retenue. En majorité, ces dispositifs sont essentiellement constitués par des systèmes de vannes, qui obturent le seuil déversant quand les vannes sont fermées. Les vannes, de quelque nature qu'elles soient, classiques ou gonflables, de fonctionnement automatique ou manuel, sont en général d'un cout d'investissement assez élevé et elles nécessitent un ent,retien et des manoeuvres périodiques. Elles nécessitent en outre une surveillance humaine continue ou un mécanisme asservi réagissant au niveau d'eau de la retenue, mécanisme qui est souvent onéreux et sophistiqué et qui n'est ~amais totalement à l'abri d'une d~faillance. Enfin, à capacité
d'évacuation égale, la sécurit~ d'exploitation et la fiabilité d'un ouvrage vanné sont inférieures à celles d'un ouvrage à seuil déversant libre (non vanné).
Certains dispositifs existent, qui permettent d'augmenter temporairement la capacité de stockage d'une retenue, tels que sacs de sable ou batardeaux ~également appelés flash boards). Ces dispositifs restent cependant d'une ampleur limitée et, du fait qu'ils nécessitent une intervention humaine préalable ~ chaque crue, ils ~en~nt un ~ e ~on~tlonnement important.
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~ iver~ dispositifs ont dé~à été proposés et existent actuellement pour augmenter la capacité de stockage d'une retenue. En majorité, ces dispositifs sont essentiellement constitués par des systèmes de vannes, qui obturent le seuil déversant quand les vannes sont fermées. Les vannes, de quelque nature qu'elles soient, classiques ou gonflables, de fonctionnement automatique ou manuel, sont en général d'un cout d'investissement assez élevé et elles nécessitent un ent,retien et des manoeuvres périodiques. Elles nécessitent en outre une surveillance humaine continue ou un mécanisme asservi réagissant au niveau d'eau de la retenue, mécanisme qui est souvent onéreux et sophistiqué et qui n'est ~amais totalement à l'abri d'une d~faillance. Enfin, à capacité
d'évacuation égale, la sécurit~ d'exploitation et la fiabilité d'un ouvrage vanné sont inférieures à celles d'un ouvrage à seuil déversant libre (non vanné).
Certains dispositifs existent, qui permettent d'augmenter temporairement la capacité de stockage d'une retenue, tels que sacs de sable ou batardeaux ~également appelés flash boards). Ces dispositifs restent cependant d'une ampleur limitée et, du fait qu'ils nécessitent une intervention humaine préalable ~ chaque crue, ils ~en~nt un ~ e ~on~tlonnement important.
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3 2()32~5 Il existe également, sur certains grands barrages en remblais, une section de di~ue fusible, arasée à une côte inférleure à celle du reste de l'ouvrage et fonctionnant suivant le principe de l'~rosion de ses matériaux constitutifs, érosion qui est engendrée par une montée extreme du niveau de la retenue lors d'une crue d'importance tr~s exceptionnelle. Cette di~ue fusible a en fait pour but d'ëviter le déversement incontrolé et catastrophique d'une crue extreme sur l'ensemble d'un ouvrage, en concentrant les qffets de la crue sur une .section spécialement aména~ée pour se rompre par érosion et offrir ainsi une capacité
d'évacuation supplémentaire. Après la rupture de la di~ue fusible, des travaux de réparation importants seraient nécessaires pour permettre à nouveau l'exploitation normale de l'ouvrage.
A la connaissance de la demanderesse, il semble donc qu'aucun dispositif existant ne réponde de manière satisfaisante aux ob~ectifs indiqués plus haut, avec une exploitation simple et pour un coût d'investissement modéré.
Selon la présente invention, le problème susmentionné
est résolu par le fait que ladite hausse comprend au moins un élément de hausse rigide et massif, qui est posé sur la crete du seuil déversant et est maintenu en place sur celui-ci par gravité, ledit élément ayant une hauteur prédéterminée, qui est plus petite que la différence des premier et second niveaux prédéterminés et qui correspond, pour un niveau d'eau sensiblement é~al audit niveau maximal, à une crue moyenne ayant un débit prédéterminé plus faible que ledit débit maximal préd~terminé, ledit élément de hausse étant dimensionné
en taille et en poids pour que le moment des forces de poussée appliquées par l'eau à l'élément de hausse attei~ne le moment des forces de pesanteur qui tendent à
maintenir l'élément de hausse en place sur le seuil -
d'évacuation supplémentaire. Après la rupture de la di~ue fusible, des travaux de réparation importants seraient nécessaires pour permettre à nouveau l'exploitation normale de l'ouvrage.
A la connaissance de la demanderesse, il semble donc qu'aucun dispositif existant ne réponde de manière satisfaisante aux ob~ectifs indiqués plus haut, avec une exploitation simple et pour un coût d'investissement modéré.
Selon la présente invention, le problème susmentionné
est résolu par le fait que ladite hausse comprend au moins un élément de hausse rigide et massif, qui est posé sur la crete du seuil déversant et est maintenu en place sur celui-ci par gravité, ledit élément ayant une hauteur prédéterminée, qui est plus petite que la différence des premier et second niveaux prédéterminés et qui correspond, pour un niveau d'eau sensiblement é~al audit niveau maximal, à une crue moyenne ayant un débit prédéterminé plus faible que ledit débit maximal préd~terminé, ledit élément de hausse étant dimensionné
en taille et en poids pour que le moment des forces de poussée appliquées par l'eau à l'élément de hausse attei~ne le moment des forces de pesanteur qui tendent à
maintenir l'élément de hausse en place sur le seuil -
4 Z~32;~7S
déversant, et qu'en conséquence ledit élément de hausse soit déséquilibré quand l'eau atteint un troisième niveau prédéterminé plus élevé que le sommet de l'élément de hausse, mai.s au plus égal au second niveau prédéterminé.
Dans ces conditions, il est slair que la capacité de stockage du barrage est accrue d'une quantité
correspondant à la hauteur de l'él~ment de hausse. Le ou les éléments de hausse peuvent être fabriqués à un coût très modéré par rapport aux vannes et, dan-s le cas ou ils sont installés sur le seuil déversant d'un ~arra~e déjà existant, cette installatlon peut être faite sans qu'il soit nécessaire d'apporter des mGdifications ma~eures au seuil déversant du barrage comme on le verra plus loin. Il est également Glair que pour des crues d'importance moyenne, tant que le niveau de l'eau n'atteint pas ledit troisième niveau prédéterminé, lequel peut être déterminé de façon à être en pratlque égal ou légèrement plus ~as que ledit second niveau prédéterminé ~niveau maximal ou niveau des plus hautes eaux~, l'eau pourra passer par-dessus le ou lesdits eléments de hausse pour évacuer la crue, sans qu'il en résulte une destruction de la hausse et, par suite, sans qu'il en résulte une diminution de la capacité accrue de stoc~age du barrage. Par contre, si, dans le cas d'une crue exceptionnelle, le niveau de l'eau atteint ledit troisième niveau prédéterminé, le su les élements de hausse .sont automatiquement déséquillbrés et chass~s par l'eau, sous la seule action des forces de poussée de l'eau, donc sans aucune intervention extérieure, redonnant ainsi au seuil déversant sa pleine capacité
d'évacuation correspondant à la hauteur maximale de la lame déversante pour laquelle le barrage a été con~u.
Bien que, théoriquement, cela ne soit pas absolument indispensable, une butée de hauteur prédéterminée est de pr~férence prévue sur le seuil déversant au pied de -2032~7S
l'élément de hausse, du côté aval de celui-ci, pour l'empacher de glisser vers l'aval sur le seuil, sans toutefois l'empacher de basculer par-dessus la hutée quand le niveau de l'eau atteint ledit troisième niveau prédéterminé. Bien entendu, dans ce cas, la hauteur de ia butée est prise en compte com~e on le verra plus loin pour le dimensionnement en taille et en poids du ou des éléments de hausse.
IJn ~oint d'étanchéité peut être disposé entre le seuil déversant et la ~ase de l'élément de hausse, près du ~ord amont de ladite base. Toutefois, un tel .oint d'étanchéité n'est pas absolument indispensable si, en l'absence de joint d'é~anchéité, les fuites d'eau entre l'élément de hausse et le seuil déversant sont faibles et si la zone du seuil déversant sur laquelle repose le ou le.sdits éléments de hausse est çonvenablement drainee de telle façon qu'aucune sous-pression appréciable ne puisse s'établir ~ous le ou lesdits éléments de hausse.
Par çontre, comme on le verra plus loin, des moyens peuvent être prévus pour établir automatlquement une sous-pre6sion sous le ou lesdits éléments de hausse quand le niveau d'eau atteint ledit troisième niv~au prédéterminé, afin de favoriser le déséquilibre et le basculement dudit ou desdits éléments de hausse au moment où cela devient indispensable pour évacuer une crue exceptionnelle.
L'invsntion peut être appliquée aussi bien au déversoir d'un barrage existant qu'à celui d'un barrage en cours de construction. Dans le premier cas, la crete du seuil déver~ant est de préférence dérasée à un niveau plus bas que ledit premier niveau prédéterminé et le ou lesdits éléments de hausse sont posés sur le seuil dérasé. Dans ce cas, la capacité de stockage du barrage peut atre malntenue égale à celle qu'il avait avant dérasement du seuil déversant, ou elle peut être accrue ~elon que l'on donne ~ ou aux ~léments de hausse une -6 20;~;~Z7S
hauteur telle que son ou leur sommet trouve audit premier niveau prédétermlné, ou à un niveau supérleur à
celui-ci, mais in~érieur audit troisième niveau prédéterminé. Quelle que soit la hauteur du ou des éléments de hau.sse, dans les limites indiquées ci-dessus, on obtient une sécurité plus grande ~u'avec le seuil déversant non dérase, étant donné que l'ouverture qu1 est obtenue après basculement du ou des éléments de hausse a une hauteur plus grande que dans le cas d'un seuil déversant non dérasé, permettant ainsi d'évacuer un débit de crue plus important que le débit maximal de la crue exceptionnelle pour laquelle le barrage avait été initialement conçu.
De meme, dans la conception d'un nouveau barrage, on pourra adopter une plu~s grande différence entre les premier et second niveaux prédéterminés (ce qui contribue à augmenter la sécurité? sans craindre que celà entraîne une dlminution de la capacité de stockage du barrage, étant donné que cette capacité de stockage pourra être maintenue, voire même augment~e, sans diminution de la sécurité, en prévoyant un ou plusieurs éléments de hausse conformes à la présente invention.
Dans le cas où plusleurs éléments de hausse sont prévus, chaque élément de hausse ou un groupe d'éléments de hausse peut être dimensionne de façon à basculer pour un niveau d'eau prédéterminé plus bas que celui auquel un autre élément ou groupe d'élément.s de hausse basculera, ce dernier étant lui-meme dimensionné de façon à basculer pour un niveau d'eau plus bas que celui auquel basculera un troisième. élément ou groupe d'éléments de hausse, et ainsi de suite. De cette manière, on obtient, si nécessaire, une augmentation progressive de la capacité d'évacuation suivant l'importance de la crue.
On notera également que, si un ou plusieurs éléments de hausse ont été basculés et chassés par une crue 2032~7S
exceptionnelle, ils peuvent etre facilement et économiquement remplacés par d'autres éléments de hausse, sans avoir à effectuer des réparations importantes, apr~s que la crue a été évacuée.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre de diverses formes d'exécution de la présente invention données à
titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective montrant un ouvrage, tel qu'un barrage, et son déversoir évacuateur de crues à seuil déversant libre, auquel l'invention peut être appliquée.
Les figures 2a et 2b montrent, en coupe verticale et à plus grande échelle, la crête du .seuil déversant libre du ~arrage de la figure ~ pour deux niveaux d'eau différents.
La figure 3 est une vue en élévation du déversoir de la figure 1, vu du c~té aval et équipé d'une hausse fusible conforme à la présente invention.
La figure 4 est une vue en plan du déversoir de la figure 3.
Les figures 5a à 5e sont des vues en coupe verticale permettant d'expliquer le fonctionnement de la hausse fusible de la présente invention, avant, pendant et après le passage d'une crue.
La figure 6 est un graphique montrant les diff~rentes forces qui, en service, peuvent être appliquées à un élément de hausse conforme à la présente invention.
La figure 7 est un graphique représentant les variations des moments des forces motrices et résistantes en fonction de la hauteur d'eau au dessus du seuil déversant, ainsi que les variations du débit d'eau évacué en fonction de la hauteur de la lame déversante.
Les figures 8a à 8c sont des vues en coupe transversale permettant de comparer les hauteurs 8 Z03Z; :75 maximales de lames déversante~ dans le cas de la présente invention pour des éléments de hausse ayant des hauteurs différentes (figures ~a et 8b) et dans le cas d'un seuil déversant libre connu (figure 8c).
La figure 9 est une vue en coupe verticale montrant un élément de hausse de la présente invention, auquel est associé un dispositif déclencheur de basculement.
Les figures lOa à lOc montrent, à plus grande échelle, divers dispositifs protecteurs pouvant atre prévus à l'extrémite supérieure du dispositif déclencheur de la figure ~.
Les figures lla à llg montrent, en perspective, diverses formes d'exécution d'un élément de hau~se conforme à la présente invention.
Les figures 12 à 14 montrent, en caupe verticale, d'autres variantes de réalisation de l'élément de hausse - de l'invention.
La figure 15 montre, en perspective, un détail de l'élément de hausse de la figure 14.
L'ouvrage 1 représenté dans la figure 1 peut etre un barrage en remblais ou un barrage en béton ou maçonnerie. Toutefois, il y a lieu de noter que l'invention n'est pas limitee au type de barrage montré
dans la figure 1, mais ~u'au contraire elle peut s'appliquer a n'importe quel type de barrage connu à
seui~ déversant libre.
Dans la figure 1, le numéro de référence 2 désigne la crete du barrage, le numéro 3 son parement aval, le numero 4 son parement amont, le numero 5 un déversoir évacuateur de crue~, le nu~éro 6 le seuil du dé~ersoir 5 et le numéro 7 un chénal d'évacuatlon. Le déversoir 5 peut ~tre implanté dans la partie centrale du barrage'~
ou en extrémité de celui-ci ou encore excavé sur une rive sans que cela n'altère la possibilité d'utilisation de l'invention.
~03Z;275 Paur un ouvra~e ~ seuil déversant libre, le niveau RN
de la retenue normale en exploitation <voir aussi la figure 2a~ est celui de la crête ~ du seuil déversant 6.
Ce niveau RN détermine le ~olume maximal de retenue qui peut être conservé par le réservoir formé par le barrage. La distance verticale R, appelée revanche, entre la crête a du déversoir et la crete ~ du barrage est la somme de deux termes a savoir, d'une part, une surélevation hl du niveau d'eau due à une crue, jusqu~à
un niveau maximal RM ou niveau des plus hautes eaux ~PHE~, permettant le déversement de la crue maximale ~figure 2b) pour laquelle l'ouvrage est dimensionné, et, d'autre part, une surhauteur additionnelle h2 destinée à
protéger la crete 2 du barrage contre les oscillations du plan d'eau à son ~iveau maximal R~ ~effet du vent, vagues, etc.).
Dans un barrage classique à seuil déversant libre comme celui montré dans la figure 1, la tranche de réservoir située entre le niveau de retenue normale RN
et le niveau maximal RM n'est pas stockée et est donc perdue pour l'exploitation. L'un des buts de l'invention est de permettre de relever de façon quasi-permanente le niveau d'exploitation normale de la retenue et donc d'augmenter sa capacité de stoc~age, sauf lors du passage de crues exceptionnelles.
A cet effet, l'invention prévoit de dlsposer sur le seuil déversant 6 une hausse 10, constituée par au moins un élément massif 11, par exemple cinq éléments lla-lle comme montré dans les fi~ures 3 et 4, ladite hausse 10 ou les éléments de hausse 11 étant capables de supporter, sans se rompre, la charge d'eau correspondant à un déversement modéré ~permettant le passage des crues les plus fréquentes) en résistant par l'effet de la pesanteur, et étant rendus fusibles par basculement pour une charge d'eau prédéterminée correspondant à un niveau -Z03;~Z7S
N au plus égal au niveau maximal RM et permettant alors le passage des plus fortes crues.
Bien entendu, le nombre des éléments de hausse 11 n'est pas limité à cinq éléments comme montré dans les figures 3 et 4, mais peut etre plus petlt ou plus grand selon la lon~ueur du déversoir 5 ~mesurée dans le sens longitudinal du barra~e). De préférence, le nombre des éléments de hausse 11 est choisi de façon à obtenlr des masses unitaires faibles permettant une mise en place et un remplacement aise desdits éléments de hausse.
Chaque élément de hausse 11 est posé sur le seuil déversant 6 et est maintenu sur celui-ci par gravité. De pré~rence, chaque élément de hausse 11 est retenu, contre tout glissement ~ers l'aval, par une butée 12 située au pied de l'élément 11, du coté aval de celui-ci. La butée 12 peut etre par exemple encastrée dans le seuil 6, comm~ montré par exemple dans la figure 5a, et elle peut atre discontinue co~me montré dans les figures 3 et 4. Toutefois, si on le désire, la butée 12 pourrait être continue. Comme on le verra plus loin, la hauteur de la butée 12 est prédéterminée, mais elle peut etre variable suivant les efforts en ieu et suivant le niveau d'eau à partir duquel on souhaite amorcer le basculement de chaque élément de hausse 11.
Gomme montré dans la fi~ure 4, un joint d'étanchéité
classi~ue 13, par exemple en caoutchouc, est prévu chacune des deux extrémités de la hausse 10 entre celle-ci et les flancs latéraux 14 du déversoir 5. Quand la hausse 10 est constituée par pl~sieurs éléments 11, des joints d'étanchéité 13 sont également prévus entre les parois latérales verticales, deux à deux en vis-à-vis, des éléments ad~acents de hausse 11 comme cela est également visible dans la figure 4. ~e pr~érence, un joint d'étanchéité 15 est aussi prévu entre le seuil déversant 6 et la base des éléments de hausse 11 près du bord amont 16 de ladite base comme cela est par exemple visible dans les figures 4 et 5a. Bien que la figure 5c represente le joint 15 porté par l'élément de hausse 11, le joint 15 pourrait ~tre aussi bien installé dans une rainure aménagée dans le seuil déversant ~. Comme montré
dans la ~igure 4, les joints 13 et le ~oint 15, larsque ce dernier est prévu, sont disposés dans un mëme plan vertical Au lieu de prevoir le joint 15 ou en plus de celui-ci, un système de drainage peut être aménagé de -façon connue dans le seuil déversant ~, dans la zone de celui-ci sous-3acente à la hausse 10, afin d'assècher cette zone et d'éviter que? en service normal, une sous-pression ne soit appliquée aux éléments de hausse 11.
Comme montré dans la figure 5a, la hausse 10 de la présente invention permet de relever le niveau de la retenue normale du niveau RN ~nlveau de la retenue normale du seuil déversant libre 6, c'est-à-dire sans la hausse 10~ jusqu'au niveau R~' correspondant à la hauteur de la hausse 10 au-dessus du seuil ~. Comme cela sera expliqué plus loin, chaque élément de hausse 11 est dimensionné de manière à être autostable pour une charge d'eau inférieure à un niveau prédéterminé ~, lui-même au plus égal au niveau maximal RM déjà mentionné plus haut.
Ainsi, en supposant par exemple que ledit nlveau prédéterminé est égal au niveau RM, tant que le niveau de l'eau reste inférieur au niveau RM pour des crues de faible ou moyenne importance et est compris entre les niveaux RN' et RM, l'eau se déverse par-dessus la hausse 10 comme montré dans la ~igure 5b, sans que la hausse ne soit détruite. Dans ce cas, après évacuation de la crue, le niveau de l'eau retombe au niveau R~' ou à un niveau plus bas si de l'eau est soutirée dans la retenue.
Par contre, si le niveau de l'eau atteint, dans l'hypothèse susmentlonnée, un niveau prédéterminé ~ égal ou légèrement plus bas que le niveau maximal RM dans le cas d'une forte crue ou crue exceptionnelle, au moins un élément 11 de la hausse 10 est déséquilibré sous la 12 ~03~;~7S
paussée de l'eau et bascule autour de la butée 12 comme montré dans la figure 5c, et le ou les éléments 11 qui sont basculés sont évacués par l'eau de la crue au moins jusqu'au pied du déversoir 5, permettant alnsi l'évacuation des crues les plus fortes. Apres évacuation d'une forte crue ayant entralnée le basculement de la hausse 10, le seuil déversant 6 se retrouve dans l'état montré dans la figure 5d, le niveau de l'eau ~tant revenu au niveau de la retenue normale RN ou à un niveau plus bas encore. On peut ~ventuellement prévoir quelques éléments 11 de rechange, disponibles en permanence sur le site du barrage, pour permettre une réparation de la hausse 10 en cas de besoin et rétablir ainsi le niveau de la retenue normale au niveau R~' comme montré dans la figure 5e. Il faut noter cependant que le non-remplacement d'un ou plusieurs éléments 11 après une crue exceptionnelle ayant entralné le basculement d'au moins un élément 11 ne diminue pas la sécurité de fonctionnement de l'ouvrage.
Les risques de mauvais fonctionnement dus à des corps flottants peuvent etre facilement élimin~s par une protection amont selon des techniques conventionnelles adaptables à chaque cas particulier. La protection peut être par exemple constituée par des lignes flottantes sur la retenue, à une certaine distance en a nt du déversoir, ou par des dlspositifs d'arrêt fixés sur le parement a D nt du barrage.
~ n donnera maintenant un exemple numérique de dimensionnement d'une hausse fusible conforme à la présente invention. Habituellement, les barrages et les seuils déversants sont dimensionnés pour que le nlveau du lac (niveau de la retenue~ atteigne le niveau maximal RM pour la crue exceptionnelle envisagée ~crue de pro~et). Cette crue peut être par exemple la crue ne se produisant qu'une année sur mille ~crue millénale).
X03;~75 Pour fixer les idées, on supposera que le déblt de cette crue de pro~et est par exemple de 200m3~s et que le seull déversant libre 6 a une longueur de 40m. ~ans ces conditions, la hauteur H de la lame d'eau nécessaire pour évacuer le débit de la crue de projet correspond à
5m3/s par mètre linéaire de seuil. Cette hauteur H peut etre calculée par la formule suivante:
Q = 1,8 ~3~
d'après laquelle on peut voir que H est sensiblement égal à 2m dans l'hypothèse faite plus haut. Toujours dans cette hypothèse, en l'absence de dispositif de vannes ou de hausses, le niveau du seuil 6 du déversoir
déversant, et qu'en conséquence ledit élément de hausse soit déséquilibré quand l'eau atteint un troisième niveau prédéterminé plus élevé que le sommet de l'élément de hausse, mai.s au plus égal au second niveau prédéterminé.
Dans ces conditions, il est slair que la capacité de stockage du barrage est accrue d'une quantité
correspondant à la hauteur de l'él~ment de hausse. Le ou les éléments de hausse peuvent être fabriqués à un coût très modéré par rapport aux vannes et, dan-s le cas ou ils sont installés sur le seuil déversant d'un ~arra~e déjà existant, cette installatlon peut être faite sans qu'il soit nécessaire d'apporter des mGdifications ma~eures au seuil déversant du barrage comme on le verra plus loin. Il est également Glair que pour des crues d'importance moyenne, tant que le niveau de l'eau n'atteint pas ledit troisième niveau prédéterminé, lequel peut être déterminé de façon à être en pratlque égal ou légèrement plus ~as que ledit second niveau prédéterminé ~niveau maximal ou niveau des plus hautes eaux~, l'eau pourra passer par-dessus le ou lesdits eléments de hausse pour évacuer la crue, sans qu'il en résulte une destruction de la hausse et, par suite, sans qu'il en résulte une diminution de la capacité accrue de stoc~age du barrage. Par contre, si, dans le cas d'une crue exceptionnelle, le niveau de l'eau atteint ledit troisième niveau prédéterminé, le su les élements de hausse .sont automatiquement déséquillbrés et chass~s par l'eau, sous la seule action des forces de poussée de l'eau, donc sans aucune intervention extérieure, redonnant ainsi au seuil déversant sa pleine capacité
d'évacuation correspondant à la hauteur maximale de la lame déversante pour laquelle le barrage a été con~u.
Bien que, théoriquement, cela ne soit pas absolument indispensable, une butée de hauteur prédéterminée est de pr~férence prévue sur le seuil déversant au pied de -2032~7S
l'élément de hausse, du côté aval de celui-ci, pour l'empacher de glisser vers l'aval sur le seuil, sans toutefois l'empacher de basculer par-dessus la hutée quand le niveau de l'eau atteint ledit troisième niveau prédéterminé. Bien entendu, dans ce cas, la hauteur de ia butée est prise en compte com~e on le verra plus loin pour le dimensionnement en taille et en poids du ou des éléments de hausse.
IJn ~oint d'étanchéité peut être disposé entre le seuil déversant et la ~ase de l'élément de hausse, près du ~ord amont de ladite base. Toutefois, un tel .oint d'étanchéité n'est pas absolument indispensable si, en l'absence de joint d'é~anchéité, les fuites d'eau entre l'élément de hausse et le seuil déversant sont faibles et si la zone du seuil déversant sur laquelle repose le ou le.sdits éléments de hausse est çonvenablement drainee de telle façon qu'aucune sous-pression appréciable ne puisse s'établir ~ous le ou lesdits éléments de hausse.
Par çontre, comme on le verra plus loin, des moyens peuvent être prévus pour établir automatlquement une sous-pre6sion sous le ou lesdits éléments de hausse quand le niveau d'eau atteint ledit troisième niv~au prédéterminé, afin de favoriser le déséquilibre et le basculement dudit ou desdits éléments de hausse au moment où cela devient indispensable pour évacuer une crue exceptionnelle.
L'invsntion peut être appliquée aussi bien au déversoir d'un barrage existant qu'à celui d'un barrage en cours de construction. Dans le premier cas, la crete du seuil déver~ant est de préférence dérasée à un niveau plus bas que ledit premier niveau prédéterminé et le ou lesdits éléments de hausse sont posés sur le seuil dérasé. Dans ce cas, la capacité de stockage du barrage peut atre malntenue égale à celle qu'il avait avant dérasement du seuil déversant, ou elle peut être accrue ~elon que l'on donne ~ ou aux ~léments de hausse une -6 20;~;~Z7S
hauteur telle que son ou leur sommet trouve audit premier niveau prédétermlné, ou à un niveau supérleur à
celui-ci, mais in~érieur audit troisième niveau prédéterminé. Quelle que soit la hauteur du ou des éléments de hau.sse, dans les limites indiquées ci-dessus, on obtient une sécurité plus grande ~u'avec le seuil déversant non dérase, étant donné que l'ouverture qu1 est obtenue après basculement du ou des éléments de hausse a une hauteur plus grande que dans le cas d'un seuil déversant non dérasé, permettant ainsi d'évacuer un débit de crue plus important que le débit maximal de la crue exceptionnelle pour laquelle le barrage avait été initialement conçu.
De meme, dans la conception d'un nouveau barrage, on pourra adopter une plu~s grande différence entre les premier et second niveaux prédéterminés (ce qui contribue à augmenter la sécurité? sans craindre que celà entraîne une dlminution de la capacité de stockage du barrage, étant donné que cette capacité de stockage pourra être maintenue, voire même augment~e, sans diminution de la sécurité, en prévoyant un ou plusieurs éléments de hausse conformes à la présente invention.
Dans le cas où plusleurs éléments de hausse sont prévus, chaque élément de hausse ou un groupe d'éléments de hausse peut être dimensionne de façon à basculer pour un niveau d'eau prédéterminé plus bas que celui auquel un autre élément ou groupe d'élément.s de hausse basculera, ce dernier étant lui-meme dimensionné de façon à basculer pour un niveau d'eau plus bas que celui auquel basculera un troisième. élément ou groupe d'éléments de hausse, et ainsi de suite. De cette manière, on obtient, si nécessaire, une augmentation progressive de la capacité d'évacuation suivant l'importance de la crue.
On notera également que, si un ou plusieurs éléments de hausse ont été basculés et chassés par une crue 2032~7S
exceptionnelle, ils peuvent etre facilement et économiquement remplacés par d'autres éléments de hausse, sans avoir à effectuer des réparations importantes, apr~s que la crue a été évacuée.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre de diverses formes d'exécution de la présente invention données à
titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective montrant un ouvrage, tel qu'un barrage, et son déversoir évacuateur de crues à seuil déversant libre, auquel l'invention peut être appliquée.
Les figures 2a et 2b montrent, en coupe verticale et à plus grande échelle, la crête du .seuil déversant libre du ~arrage de la figure ~ pour deux niveaux d'eau différents.
La figure 3 est une vue en élévation du déversoir de la figure 1, vu du c~té aval et équipé d'une hausse fusible conforme à la présente invention.
La figure 4 est une vue en plan du déversoir de la figure 3.
Les figures 5a à 5e sont des vues en coupe verticale permettant d'expliquer le fonctionnement de la hausse fusible de la présente invention, avant, pendant et après le passage d'une crue.
La figure 6 est un graphique montrant les diff~rentes forces qui, en service, peuvent être appliquées à un élément de hausse conforme à la présente invention.
La figure 7 est un graphique représentant les variations des moments des forces motrices et résistantes en fonction de la hauteur d'eau au dessus du seuil déversant, ainsi que les variations du débit d'eau évacué en fonction de la hauteur de la lame déversante.
Les figures 8a à 8c sont des vues en coupe transversale permettant de comparer les hauteurs 8 Z03Z; :75 maximales de lames déversante~ dans le cas de la présente invention pour des éléments de hausse ayant des hauteurs différentes (figures ~a et 8b) et dans le cas d'un seuil déversant libre connu (figure 8c).
La figure 9 est une vue en coupe verticale montrant un élément de hausse de la présente invention, auquel est associé un dispositif déclencheur de basculement.
Les figures lOa à lOc montrent, à plus grande échelle, divers dispositifs protecteurs pouvant atre prévus à l'extrémite supérieure du dispositif déclencheur de la figure ~.
Les figures lla à llg montrent, en perspective, diverses formes d'exécution d'un élément de hau~se conforme à la présente invention.
Les figures 12 à 14 montrent, en caupe verticale, d'autres variantes de réalisation de l'élément de hausse - de l'invention.
La figure 15 montre, en perspective, un détail de l'élément de hausse de la figure 14.
L'ouvrage 1 représenté dans la figure 1 peut etre un barrage en remblais ou un barrage en béton ou maçonnerie. Toutefois, il y a lieu de noter que l'invention n'est pas limitee au type de barrage montré
dans la figure 1, mais ~u'au contraire elle peut s'appliquer a n'importe quel type de barrage connu à
seui~ déversant libre.
Dans la figure 1, le numéro de référence 2 désigne la crete du barrage, le numéro 3 son parement aval, le numero 4 son parement amont, le numero 5 un déversoir évacuateur de crue~, le nu~éro 6 le seuil du dé~ersoir 5 et le numéro 7 un chénal d'évacuatlon. Le déversoir 5 peut ~tre implanté dans la partie centrale du barrage'~
ou en extrémité de celui-ci ou encore excavé sur une rive sans que cela n'altère la possibilité d'utilisation de l'invention.
~03Z;275 Paur un ouvra~e ~ seuil déversant libre, le niveau RN
de la retenue normale en exploitation <voir aussi la figure 2a~ est celui de la crête ~ du seuil déversant 6.
Ce niveau RN détermine le ~olume maximal de retenue qui peut être conservé par le réservoir formé par le barrage. La distance verticale R, appelée revanche, entre la crête a du déversoir et la crete ~ du barrage est la somme de deux termes a savoir, d'une part, une surélevation hl du niveau d'eau due à une crue, jusqu~à
un niveau maximal RM ou niveau des plus hautes eaux ~PHE~, permettant le déversement de la crue maximale ~figure 2b) pour laquelle l'ouvrage est dimensionné, et, d'autre part, une surhauteur additionnelle h2 destinée à
protéger la crete 2 du barrage contre les oscillations du plan d'eau à son ~iveau maximal R~ ~effet du vent, vagues, etc.).
Dans un barrage classique à seuil déversant libre comme celui montré dans la figure 1, la tranche de réservoir située entre le niveau de retenue normale RN
et le niveau maximal RM n'est pas stockée et est donc perdue pour l'exploitation. L'un des buts de l'invention est de permettre de relever de façon quasi-permanente le niveau d'exploitation normale de la retenue et donc d'augmenter sa capacité de stoc~age, sauf lors du passage de crues exceptionnelles.
A cet effet, l'invention prévoit de dlsposer sur le seuil déversant 6 une hausse 10, constituée par au moins un élément massif 11, par exemple cinq éléments lla-lle comme montré dans les fi~ures 3 et 4, ladite hausse 10 ou les éléments de hausse 11 étant capables de supporter, sans se rompre, la charge d'eau correspondant à un déversement modéré ~permettant le passage des crues les plus fréquentes) en résistant par l'effet de la pesanteur, et étant rendus fusibles par basculement pour une charge d'eau prédéterminée correspondant à un niveau -Z03;~Z7S
N au plus égal au niveau maximal RM et permettant alors le passage des plus fortes crues.
Bien entendu, le nombre des éléments de hausse 11 n'est pas limité à cinq éléments comme montré dans les figures 3 et 4, mais peut etre plus petlt ou plus grand selon la lon~ueur du déversoir 5 ~mesurée dans le sens longitudinal du barra~e). De préférence, le nombre des éléments de hausse 11 est choisi de façon à obtenlr des masses unitaires faibles permettant une mise en place et un remplacement aise desdits éléments de hausse.
Chaque élément de hausse 11 est posé sur le seuil déversant 6 et est maintenu sur celui-ci par gravité. De pré~rence, chaque élément de hausse 11 est retenu, contre tout glissement ~ers l'aval, par une butée 12 située au pied de l'élément 11, du coté aval de celui-ci. La butée 12 peut etre par exemple encastrée dans le seuil 6, comm~ montré par exemple dans la figure 5a, et elle peut atre discontinue co~me montré dans les figures 3 et 4. Toutefois, si on le désire, la butée 12 pourrait être continue. Comme on le verra plus loin, la hauteur de la butée 12 est prédéterminée, mais elle peut etre variable suivant les efforts en ieu et suivant le niveau d'eau à partir duquel on souhaite amorcer le basculement de chaque élément de hausse 11.
Gomme montré dans la fi~ure 4, un joint d'étanchéité
classi~ue 13, par exemple en caoutchouc, est prévu chacune des deux extrémités de la hausse 10 entre celle-ci et les flancs latéraux 14 du déversoir 5. Quand la hausse 10 est constituée par pl~sieurs éléments 11, des joints d'étanchéité 13 sont également prévus entre les parois latérales verticales, deux à deux en vis-à-vis, des éléments ad~acents de hausse 11 comme cela est également visible dans la figure 4. ~e pr~érence, un joint d'étanchéité 15 est aussi prévu entre le seuil déversant 6 et la base des éléments de hausse 11 près du bord amont 16 de ladite base comme cela est par exemple visible dans les figures 4 et 5a. Bien que la figure 5c represente le joint 15 porté par l'élément de hausse 11, le joint 15 pourrait ~tre aussi bien installé dans une rainure aménagée dans le seuil déversant ~. Comme montré
dans la ~igure 4, les joints 13 et le ~oint 15, larsque ce dernier est prévu, sont disposés dans un mëme plan vertical Au lieu de prevoir le joint 15 ou en plus de celui-ci, un système de drainage peut être aménagé de -façon connue dans le seuil déversant ~, dans la zone de celui-ci sous-3acente à la hausse 10, afin d'assècher cette zone et d'éviter que? en service normal, une sous-pression ne soit appliquée aux éléments de hausse 11.
Comme montré dans la figure 5a, la hausse 10 de la présente invention permet de relever le niveau de la retenue normale du niveau RN ~nlveau de la retenue normale du seuil déversant libre 6, c'est-à-dire sans la hausse 10~ jusqu'au niveau R~' correspondant à la hauteur de la hausse 10 au-dessus du seuil ~. Comme cela sera expliqué plus loin, chaque élément de hausse 11 est dimensionné de manière à être autostable pour une charge d'eau inférieure à un niveau prédéterminé ~, lui-même au plus égal au niveau maximal RM déjà mentionné plus haut.
Ainsi, en supposant par exemple que ledit nlveau prédéterminé est égal au niveau RM, tant que le niveau de l'eau reste inférieur au niveau RM pour des crues de faible ou moyenne importance et est compris entre les niveaux RN' et RM, l'eau se déverse par-dessus la hausse 10 comme montré dans la ~igure 5b, sans que la hausse ne soit détruite. Dans ce cas, après évacuation de la crue, le niveau de l'eau retombe au niveau R~' ou à un niveau plus bas si de l'eau est soutirée dans la retenue.
Par contre, si le niveau de l'eau atteint, dans l'hypothèse susmentlonnée, un niveau prédéterminé ~ égal ou légèrement plus bas que le niveau maximal RM dans le cas d'une forte crue ou crue exceptionnelle, au moins un élément 11 de la hausse 10 est déséquilibré sous la 12 ~03~;~7S
paussée de l'eau et bascule autour de la butée 12 comme montré dans la figure 5c, et le ou les éléments 11 qui sont basculés sont évacués par l'eau de la crue au moins jusqu'au pied du déversoir 5, permettant alnsi l'évacuation des crues les plus fortes. Apres évacuation d'une forte crue ayant entralnée le basculement de la hausse 10, le seuil déversant 6 se retrouve dans l'état montré dans la figure 5d, le niveau de l'eau ~tant revenu au niveau de la retenue normale RN ou à un niveau plus bas encore. On peut ~ventuellement prévoir quelques éléments 11 de rechange, disponibles en permanence sur le site du barrage, pour permettre une réparation de la hausse 10 en cas de besoin et rétablir ainsi le niveau de la retenue normale au niveau R~' comme montré dans la figure 5e. Il faut noter cependant que le non-remplacement d'un ou plusieurs éléments 11 après une crue exceptionnelle ayant entralné le basculement d'au moins un élément 11 ne diminue pas la sécurité de fonctionnement de l'ouvrage.
Les risques de mauvais fonctionnement dus à des corps flottants peuvent etre facilement élimin~s par une protection amont selon des techniques conventionnelles adaptables à chaque cas particulier. La protection peut être par exemple constituée par des lignes flottantes sur la retenue, à une certaine distance en a nt du déversoir, ou par des dlspositifs d'arrêt fixés sur le parement a D nt du barrage.
~ n donnera maintenant un exemple numérique de dimensionnement d'une hausse fusible conforme à la présente invention. Habituellement, les barrages et les seuils déversants sont dimensionnés pour que le nlveau du lac (niveau de la retenue~ atteigne le niveau maximal RM pour la crue exceptionnelle envisagée ~crue de pro~et). Cette crue peut être par exemple la crue ne se produisant qu'une année sur mille ~crue millénale).
X03;~75 Pour fixer les idées, on supposera que le déblt de cette crue de pro~et est par exemple de 200m3~s et que le seull déversant libre 6 a une longueur de 40m. ~ans ces conditions, la hauteur H de la lame d'eau nécessaire pour évacuer le débit de la crue de projet correspond à
5m3/s par mètre linéaire de seuil. Cette hauteur H peut etre calculée par la formule suivante:
Q = 1,8 ~3~
d'après laquelle on peut voir que H est sensiblement égal à 2m dans l'hypothèse faite plus haut. Toujours dans cette hypothèse, en l'absence de dispositif de vannes ou de hausses, le niveau du seuil 6 du déversoir
5 est arasé à 2m en-dessous du niveau maximal RM pour permettre l'évacuation de la crue millénale, et on perd donc un volume ut11e d'eau correspondant à une tranche de 2 mètres.
Pour la détermination de la hauteur des éléments de hausse 11, l'invention est basée sur la constatation que le débit maximum atteint en moyenne sur 20 ans est beaucoup plus faible que celui de la crue de pro~et. Il peut être d'environ 50m3/s dans l'exemple choisi ici.
D'après la formule ~1> ce débit correspond alors à une lame d'eau ayant une hauteur d'environ 0,8m. Si l'on admet que des éléments de hausse 11 peuvent etre détruits en moyenne tous les 20 ans, on peut alors donner aux éléments de hausse une hauteur de 2m - 0,8m =
~,2m, permettant ainsi le passa~e au-dessus des éléments de hausse 11 d'une lame d'eau de 0,8m de hauteur correspondant au débit de 50m3~s. Dans ce cas, le nlveau de la retenue normale R~' est élevé à 1,20m au-dessus du niveau de la retenue normale RN du seuil déversant 6 libre, c'est-à-dire sans les éléments de hausse 11. S1 on choisit des éléments de hausse 11 ayant une hauteur supérieure ~ 1,2m, la hauteur de la lame d'eau admissible sera inférleure à 0,8m et il faudra admettre la destruction des éléments de hausse, par exemple tous 14 203~75 les 10 ans, mais le niveau de la retenue normale sera encore augmenté. En revanche, si on cholsit des éléments de hausse 11 ayant une hauteur plus petlte que l,~m, on pourra admettre une lame d'eau ayant une hauteur plus forte que 0,8m, les éléments de hausse n'étant alors détruits que tous les 50 ou 100 ans, mais le niveau de la retenue normale sera alors plus aible que dans les cas précédents. Le choix de la hauteur des éléments de hausse 11 est donc essentiellement un choix économique.
Il est probablement souhaitable en général de fixer ~ 20 ans environ l'intervalle de temps entre deux destructions totales successives de la hausse fusible, ce qui conduirait à une hauteur théorique de l,2m des éléments de hausse dans l'exemple considéré ic~.
Il est par ailleurs avantageux que la destruction de tous les éléments de hausse 11 ne se produise pas exactement pour le même niveau d'eau. On peut prévoir par exemple qu'un seul élément tel que l'élément llc de~
figures 3 et 4 soit détruit lorsque l'eau atteint un premier niveau ~1 situé environ 10cm en-dessous du niveau maximal RM, qu'au moins un autre élément 11, tel que les éléments llb et lld, soient détruits lorsque l'eau atteint un second niveau N2 situé environ 5cm en-dessous du niveau maximal RN, et que les autres éléments 11, tels que les éléments lla et lle, soien~ détruits lorsque l'eau atteint ledit niveau maximal RM.
De cette façon, la destruction du premier élément llc par une crue d'importance moyenne peut suffire à
l'écoulement de la crue sans montée supplémentaire du niveau d'eau, ce qui évite la destruction des autres éléments lla, llb, lld et lle. Toutefois, la marge de 10cm qui est ainsi prise s'a~oute à la hauteur de lame déversante maximale admissible, de ~orte que la hauteur des éléments de hausse et, par suite, la tranche d'eau gagnée ~R~'-RN~ devient ~gale à l,lm ~2m-0,8m-0,1m) dans l'exemple consid~ré ici.
20;~22~7S
Le basculement du ou des éléments de hausse 11 et~
par suite, leur destruction dépend de l'équilibre entre, d'une partj le moment moteur, c'est-à-dire le moment des forces qui tendent a renverser l'élément de hausse considéré, et, d'autre part, le moment resistant, c'est-à-dire le moment des forces qui tendent à stabiliser ledit élément de hausse. Si on ne prevoit pas un dispositif déclencheur, directement lié au niveau d'eau, pour déclencher le basculement de l'élément de hausse avec précision pour un niveau d'eau prédéterminé, la nauteur d'eau correspondant à l'équilibre susmentionné
ne peut etre fixée qu'avec une marge d'incertitude pouvant atteindre 0,2m. Dans ces conditions, il est necessaire, par sécurité, de réduire la hauteur du ou des elements de hausse ll d'une quantité correspondant à
certe marge d'incertitude, par exemple 0,2m. Toutefois, on peut éviter d'avoir à réduire la hauteur des éléments de hausse en prévoyant un dispositi~ déclencheur qui sera décrit plus loin en faisant référence à la figure ~.
Il est possible, pour le débit de 50m3/s considére dans le présent exemple, de réduire à moins de 0,8m la hauteur de la lame déversante maximale admissible avant basculement des éléments de hausse, en faisant en sorte que la ligne de crête des éléments de hausse 11, considérés individuellement ou ensemble, ne soit plus disposée parallèlement à la crête du seuil déversant 6, mais suivant une ligne non rectiligne, par exemple une ligne brisée ou courbe, pour allonger la longueur de déversement du débit susmentionné. Si l'on double cette longueur, le débit de 50m3/s est alors réparti sur 80m au lieu de 40m et la hauteur de la lame maximale admissible correspondante est ramenée de 0,8m à 0,5m.
Ceci permet, toutes choses égales par ailleurs, de remonter de 0,3m la hauteur des éléments de hausse 11 et d'augmenter en conséquence le volume d'eau stoc~é dans 203~7S
la retenue. Dlverses formes d'éléments de hausse permettant d'allonger la longueur de déversement seront décrits plus loin en faisant référence aux fi~ures lle à
11~.
~a figure 6 montre les différentes forces qui, en service, peuvent etre appliquées à un élément de hausse 11 de la présente invention. Pour la description qui va suivre, on supposera que l'~lément 11 a une forme parallélépipédique et a une largeur L et une hauteur Hl.
Dans la fi~ure 6, R~ désigne comme auparavant le niveau maximal, ~ d~si~ne la hauteur de la butée 12 au-dessus - du seuil 6, H2 désigne la hauteur de la lame déversante maximale admissible au-dessus de l'élément de hausse 11 et z dési~ne le niveau de l'eau. Les forces motrices, qui tendent à faire basculer l'élément de hausse 11 sont la poussée P de l'eau sur la face amont de l'élément de hausse 11 et la sous-presslon U qui s'exerce éventuellement sur la surface de base dudit élément de hausse et qui est due à l'existence de fuites éventuelles aux ~oints d'étanch~ité ou à la présence d'un dispositif declencheur qui sera décrit plus loin.
Les forces résistantes, qui tendent à stabiliser 1'élé~ent de hausse 11, sont la somme W du poids propre de l'élément de hausse 11 et du poids de la colonne d'eau éventuellement présente au-dessus dudit ~lément de hausse.
Pour calculer les valeurs de P, U et W, ainsi que les valeurs des moments teur et résistant correspondants par rapport à la butée 12, il y a lieu de considérer plusieurs cas en fonction de la hauteur d'eau z au dessus du seuil 6. Les valeurs de P, U et W et des moments mcteur et résistant correspondants sont résumés ci-dessous pour les différents cas, lesdites valeurs étant données par unité de lon~ueur de l'élément de hausse 11.
17 203Z~75 a) si: O < z < 3 B:
p 1 ~ z2 U = 1 . y~ . z . L (3) W = y~ . Hl . L (4) Mm = O (5) MmU = 1 . Y~ . z. L2 (6) Mr = 2 ~ Y~ . Hl . L2 + 2 Y~,, Z2 (B - Z ) (7) b) si: 3 B < z < H7 P = 2 . Y w . Z2 (8 ) U = 2 ' Y~ z . L (93 W = ~ . Hl . L ~10 Mm = 2 . Y.~,, z2 ( Z _ 8) (11) MmU = Mm + 3 . Yw . z . L2 C12) Mr 1 Y~ . Hl . L2 (13) 15 c) Si: Hl C z P = 1 . y~ . Hl2 + Yw . Hl . ( z - Hl ) (14) 2 Y~ z . L (15) W = Ye~ . Hl . L + ~ . C z - Hl ) . L (16 Mm = 2 Y~- Hl, ( Hl _ B) + y~. Hl . (z-Hl ) ( 21 ~ B) C17) '-`G MmU = Mm + 3 Y~ . z. L2 (18) Mr = 2 Y" Hl . L2 + 2 Yw . ~z - Hl ) . LZ (19 203;~75 Dans les formules sus-indiquées, P, U, W, L, Hl, B et z ont les significatlons dé~à indiquées plus haut. Mm est le moment moteur en l'absence de sous-pression U, MmU est le moment moteur en pré~ence d'une sQus-pres.sion U, ~w est le poids volumique de l'eau et ~ est le poids volumique moyen de l'élément de hausse.
Dans le graphique de la figure 7, les tracés A, C et D représentent respectivement les variations de Mr, Mm et MmU en fonction de la hauteur d'eau z au-dessus du .seuil 6, et le trace E représente la variation du débit d'eau évacuée Q en fonction de la hauteur H de la lame déversante [ Q = 1,8. H~'2, H étant égal à ~z-Hl) avant basculement de l'élément de hausse 11 et ~ z aprè~s basculement dudit élément ]. Les tracés A, C, D et E ont été obtenus à partir des formules indiquées plus haut et pour Hl = 1,2m, L = l,lm, B = 0,15m, ~w = 1 et ~ = 2,4.
En considérant les tracés A et C, on voit que le moment moteur Mm ~sans sous-pression U) atteint la même valeur que le moment résistant Mr pour une valeur de z environ égal à 2,4m. Autrement dit, en l'absence d'une ~ous-pression U, le basculement de l'élément de hausse 11 se produira quand le niveau de l'eau atteindra une hauteur de 2,4m au-dessus du seuil 6. De même, en considérant les tracés A et D, on voit qu'en présence d'une sous-pression U, le moment moteur MmU atteint la même valeur que le moment résistant Mr pour une valeur de z d'environ 2m, c'est-à-dire pour le niveau maximal RM dans l'exemple numérique considéré ici. Autrement dit, en présence d'une -sous-pression U, le basculement de l'él~ment de hausse 11 aura lieu lorsque le niveau de l'eau atteindra le niveau maximal RM. D'après les formules <17) et (19), on voit que si l'on avait voulu que, en l'absence de sous-pression U et sans changer la valeur de la hauteur Hl de l'élément de hausse 11, le basculement de ce dernier se produise pour une valeur de z égale à 2m, donc pour le niveau d'eau maximal RM, il 19 2032~75 aurait fallu diminuer la valeur de ~ et~ou la valeur de L etfou la valeur de B par rapport aux valeurs indiquées plus haut.
D'après ce qui précède, on voit quel par un dimensionnement approprié en taille et sn poids de l'élément de hausse 11 st par un dimensionnement approprié de la ~utée 12, on peut faire en sorte que l'élément de hausse 11 bascule pour un niveau d'eau prédéterminé. On voit é~alement que si l'élément de hausse 11 a été dimensionné pour basculer à un niveau d'eau prédéterminé en l'absence d'une sous-pression à sa base et si l'étanchéité entre l'élément de hausse et le seuil 6 n'est pas parfaite, une sous-presslon s'exercera sur la base de l'élement de hausse, ce qui provoquera ~on basculement pour un niveau d'eau inférieur au niveau d'eau prédéterminé susmentionné. Un défaut ~'étanchéité
n'est donc pas catastrophique mais constitue plutot un facteur de sécurité dans la mesure o-i il aide au basculement de l'élément de hausse.
Geci peut être mis à profit pourprovoquer le basculement de l'élément de hausse 11 de mani~re encore plus sûre et avec une plus grande précision en ce qui concerne le niveau d'eau auquel se produit le basculement. En effet, il peut etre avanta~eux de prendre des dispositions pour que la sous-pression IJ
appliquée à l'élément de hausse reste nulle ou très faible tant que le niveau de l'eau reste inférieur à un niveau prédéterminé, et pour qu'une sous-pression de valeur substantiellement plus forte soit bru$~uement appliquée à l'élément de hausse 11 à l'instant où le niveau de l'eau atteint ledit niveau prédétermlné, le dimensionnement des éléments étant tel qu'à cet instant le moment moteur passe brusq~ement d'une valeur Mm un peu plus petite que la valeur du moment résistant Mr à
une valeur MmU substantiellement plus ~rande que la valeur dudit moment résistant Mr. A cet effet, on peut 2~3Z~75 utiliser par exemple un dispositif déclencheur tel que celui montré dans la figure 9. Le disposit~f déclencheur montré dans la figure 9 est essentiellement constitué
par un tuyau d'event 21 qui, en service normal, met la zone sous-~acente à l'élément de haus.se 11 en relation avec l'atmosphère, l'extrémité supérieure 21a du tuyau d'évent 21 étant située à un niveau N égal au niveau pour lequel on désire que le basculement de l'élément de hausse 11 se produise. Le tuyau 21 peut être droit et pas.ser à travers l'élément de hausse 11 comme mon~ré en trait plein dans la figure ~, ou il peut être coud~
comme montré en trait mixte en 21' dans la figure ~, de telle façon que son extrémité supérieure soit déport~e vers l'amont par rapport à l'élément de hausse 11, ou encore le tuyau d'évent peut être en partie nsyé dans le seuil ~ comme cela est également montré en trait mixte en 21" dans la figure 9. Dans le cas où plusieurs éléments de hausse 11 sont prévus et doivent basculer pour des niveaux d'eau différents, tels ~ue les niveaux ~l~ N2 et RM (.figure 3) au moins un tuyau d'évent 21 est associé ~ chaque élément de hausse et chaque tuyau ~1 s'étend vers le haut ~usqu'à un niveau N égal au niveau ou N2 ou RM pour lequel l'élément correspondant doit, basculer. Naturellement, dans ce cas, les zones du seuil
Pour la détermination de la hauteur des éléments de hausse 11, l'invention est basée sur la constatation que le débit maximum atteint en moyenne sur 20 ans est beaucoup plus faible que celui de la crue de pro~et. Il peut être d'environ 50m3/s dans l'exemple choisi ici.
D'après la formule ~1> ce débit correspond alors à une lame d'eau ayant une hauteur d'environ 0,8m. Si l'on admet que des éléments de hausse 11 peuvent etre détruits en moyenne tous les 20 ans, on peut alors donner aux éléments de hausse une hauteur de 2m - 0,8m =
~,2m, permettant ainsi le passa~e au-dessus des éléments de hausse 11 d'une lame d'eau de 0,8m de hauteur correspondant au débit de 50m3~s. Dans ce cas, le nlveau de la retenue normale R~' est élevé à 1,20m au-dessus du niveau de la retenue normale RN du seuil déversant 6 libre, c'est-à-dire sans les éléments de hausse 11. S1 on choisit des éléments de hausse 11 ayant une hauteur supérieure ~ 1,2m, la hauteur de la lame d'eau admissible sera inférleure à 0,8m et il faudra admettre la destruction des éléments de hausse, par exemple tous 14 203~75 les 10 ans, mais le niveau de la retenue normale sera encore augmenté. En revanche, si on cholsit des éléments de hausse 11 ayant une hauteur plus petlte que l,~m, on pourra admettre une lame d'eau ayant une hauteur plus forte que 0,8m, les éléments de hausse n'étant alors détruits que tous les 50 ou 100 ans, mais le niveau de la retenue normale sera alors plus aible que dans les cas précédents. Le choix de la hauteur des éléments de hausse 11 est donc essentiellement un choix économique.
Il est probablement souhaitable en général de fixer ~ 20 ans environ l'intervalle de temps entre deux destructions totales successives de la hausse fusible, ce qui conduirait à une hauteur théorique de l,2m des éléments de hausse dans l'exemple considéré ic~.
Il est par ailleurs avantageux que la destruction de tous les éléments de hausse 11 ne se produise pas exactement pour le même niveau d'eau. On peut prévoir par exemple qu'un seul élément tel que l'élément llc de~
figures 3 et 4 soit détruit lorsque l'eau atteint un premier niveau ~1 situé environ 10cm en-dessous du niveau maximal RM, qu'au moins un autre élément 11, tel que les éléments llb et lld, soient détruits lorsque l'eau atteint un second niveau N2 situé environ 5cm en-dessous du niveau maximal RN, et que les autres éléments 11, tels que les éléments lla et lle, soien~ détruits lorsque l'eau atteint ledit niveau maximal RM.
De cette façon, la destruction du premier élément llc par une crue d'importance moyenne peut suffire à
l'écoulement de la crue sans montée supplémentaire du niveau d'eau, ce qui évite la destruction des autres éléments lla, llb, lld et lle. Toutefois, la marge de 10cm qui est ainsi prise s'a~oute à la hauteur de lame déversante maximale admissible, de ~orte que la hauteur des éléments de hausse et, par suite, la tranche d'eau gagnée ~R~'-RN~ devient ~gale à l,lm ~2m-0,8m-0,1m) dans l'exemple consid~ré ici.
20;~22~7S
Le basculement du ou des éléments de hausse 11 et~
par suite, leur destruction dépend de l'équilibre entre, d'une partj le moment moteur, c'est-à-dire le moment des forces qui tendent a renverser l'élément de hausse considéré, et, d'autre part, le moment resistant, c'est-à-dire le moment des forces qui tendent à stabiliser ledit élément de hausse. Si on ne prevoit pas un dispositif déclencheur, directement lié au niveau d'eau, pour déclencher le basculement de l'élément de hausse avec précision pour un niveau d'eau prédéterminé, la nauteur d'eau correspondant à l'équilibre susmentionné
ne peut etre fixée qu'avec une marge d'incertitude pouvant atteindre 0,2m. Dans ces conditions, il est necessaire, par sécurité, de réduire la hauteur du ou des elements de hausse ll d'une quantité correspondant à
certe marge d'incertitude, par exemple 0,2m. Toutefois, on peut éviter d'avoir à réduire la hauteur des éléments de hausse en prévoyant un dispositi~ déclencheur qui sera décrit plus loin en faisant référence à la figure ~.
Il est possible, pour le débit de 50m3/s considére dans le présent exemple, de réduire à moins de 0,8m la hauteur de la lame déversante maximale admissible avant basculement des éléments de hausse, en faisant en sorte que la ligne de crête des éléments de hausse 11, considérés individuellement ou ensemble, ne soit plus disposée parallèlement à la crête du seuil déversant 6, mais suivant une ligne non rectiligne, par exemple une ligne brisée ou courbe, pour allonger la longueur de déversement du débit susmentionné. Si l'on double cette longueur, le débit de 50m3/s est alors réparti sur 80m au lieu de 40m et la hauteur de la lame maximale admissible correspondante est ramenée de 0,8m à 0,5m.
Ceci permet, toutes choses égales par ailleurs, de remonter de 0,3m la hauteur des éléments de hausse 11 et d'augmenter en conséquence le volume d'eau stoc~é dans 203~7S
la retenue. Dlverses formes d'éléments de hausse permettant d'allonger la longueur de déversement seront décrits plus loin en faisant référence aux fi~ures lle à
11~.
~a figure 6 montre les différentes forces qui, en service, peuvent etre appliquées à un élément de hausse 11 de la présente invention. Pour la description qui va suivre, on supposera que l'~lément 11 a une forme parallélépipédique et a une largeur L et une hauteur Hl.
Dans la fi~ure 6, R~ désigne comme auparavant le niveau maximal, ~ d~si~ne la hauteur de la butée 12 au-dessus - du seuil 6, H2 désigne la hauteur de la lame déversante maximale admissible au-dessus de l'élément de hausse 11 et z dési~ne le niveau de l'eau. Les forces motrices, qui tendent à faire basculer l'élément de hausse 11 sont la poussée P de l'eau sur la face amont de l'élément de hausse 11 et la sous-presslon U qui s'exerce éventuellement sur la surface de base dudit élément de hausse et qui est due à l'existence de fuites éventuelles aux ~oints d'étanch~ité ou à la présence d'un dispositif declencheur qui sera décrit plus loin.
Les forces résistantes, qui tendent à stabiliser 1'élé~ent de hausse 11, sont la somme W du poids propre de l'élément de hausse 11 et du poids de la colonne d'eau éventuellement présente au-dessus dudit ~lément de hausse.
Pour calculer les valeurs de P, U et W, ainsi que les valeurs des moments teur et résistant correspondants par rapport à la butée 12, il y a lieu de considérer plusieurs cas en fonction de la hauteur d'eau z au dessus du seuil 6. Les valeurs de P, U et W et des moments mcteur et résistant correspondants sont résumés ci-dessous pour les différents cas, lesdites valeurs étant données par unité de lon~ueur de l'élément de hausse 11.
17 203Z~75 a) si: O < z < 3 B:
p 1 ~ z2 U = 1 . y~ . z . L (3) W = y~ . Hl . L (4) Mm = O (5) MmU = 1 . Y~ . z. L2 (6) Mr = 2 ~ Y~ . Hl . L2 + 2 Y~,, Z2 (B - Z ) (7) b) si: 3 B < z < H7 P = 2 . Y w . Z2 (8 ) U = 2 ' Y~ z . L (93 W = ~ . Hl . L ~10 Mm = 2 . Y.~,, z2 ( Z _ 8) (11) MmU = Mm + 3 . Yw . z . L2 C12) Mr 1 Y~ . Hl . L2 (13) 15 c) Si: Hl C z P = 1 . y~ . Hl2 + Yw . Hl . ( z - Hl ) (14) 2 Y~ z . L (15) W = Ye~ . Hl . L + ~ . C z - Hl ) . L (16 Mm = 2 Y~- Hl, ( Hl _ B) + y~. Hl . (z-Hl ) ( 21 ~ B) C17) '-`G MmU = Mm + 3 Y~ . z. L2 (18) Mr = 2 Y" Hl . L2 + 2 Yw . ~z - Hl ) . LZ (19 203;~75 Dans les formules sus-indiquées, P, U, W, L, Hl, B et z ont les significatlons dé~à indiquées plus haut. Mm est le moment moteur en l'absence de sous-pression U, MmU est le moment moteur en pré~ence d'une sQus-pres.sion U, ~w est le poids volumique de l'eau et ~ est le poids volumique moyen de l'élément de hausse.
Dans le graphique de la figure 7, les tracés A, C et D représentent respectivement les variations de Mr, Mm et MmU en fonction de la hauteur d'eau z au-dessus du .seuil 6, et le trace E représente la variation du débit d'eau évacuée Q en fonction de la hauteur H de la lame déversante [ Q = 1,8. H~'2, H étant égal à ~z-Hl) avant basculement de l'élément de hausse 11 et ~ z aprè~s basculement dudit élément ]. Les tracés A, C, D et E ont été obtenus à partir des formules indiquées plus haut et pour Hl = 1,2m, L = l,lm, B = 0,15m, ~w = 1 et ~ = 2,4.
En considérant les tracés A et C, on voit que le moment moteur Mm ~sans sous-pression U) atteint la même valeur que le moment résistant Mr pour une valeur de z environ égal à 2,4m. Autrement dit, en l'absence d'une ~ous-pression U, le basculement de l'élément de hausse 11 se produira quand le niveau de l'eau atteindra une hauteur de 2,4m au-dessus du seuil 6. De même, en considérant les tracés A et D, on voit qu'en présence d'une sous-pression U, le moment moteur MmU atteint la même valeur que le moment résistant Mr pour une valeur de z d'environ 2m, c'est-à-dire pour le niveau maximal RM dans l'exemple numérique considéré ici. Autrement dit, en présence d'une -sous-pression U, le basculement de l'él~ment de hausse 11 aura lieu lorsque le niveau de l'eau atteindra le niveau maximal RM. D'après les formules <17) et (19), on voit que si l'on avait voulu que, en l'absence de sous-pression U et sans changer la valeur de la hauteur Hl de l'élément de hausse 11, le basculement de ce dernier se produise pour une valeur de z égale à 2m, donc pour le niveau d'eau maximal RM, il 19 2032~75 aurait fallu diminuer la valeur de ~ et~ou la valeur de L etfou la valeur de B par rapport aux valeurs indiquées plus haut.
D'après ce qui précède, on voit quel par un dimensionnement approprié en taille et sn poids de l'élément de hausse 11 st par un dimensionnement approprié de la ~utée 12, on peut faire en sorte que l'élément de hausse 11 bascule pour un niveau d'eau prédéterminé. On voit é~alement que si l'élément de hausse 11 a été dimensionné pour basculer à un niveau d'eau prédéterminé en l'absence d'une sous-pression à sa base et si l'étanchéité entre l'élément de hausse et le seuil 6 n'est pas parfaite, une sous-presslon s'exercera sur la base de l'élement de hausse, ce qui provoquera ~on basculement pour un niveau d'eau inférieur au niveau d'eau prédéterminé susmentionné. Un défaut ~'étanchéité
n'est donc pas catastrophique mais constitue plutot un facteur de sécurité dans la mesure o-i il aide au basculement de l'élément de hausse.
Geci peut être mis à profit pourprovoquer le basculement de l'élément de hausse 11 de mani~re encore plus sûre et avec une plus grande précision en ce qui concerne le niveau d'eau auquel se produit le basculement. En effet, il peut etre avanta~eux de prendre des dispositions pour que la sous-pression IJ
appliquée à l'élément de hausse reste nulle ou très faible tant que le niveau de l'eau reste inférieur à un niveau prédéterminé, et pour qu'une sous-pression de valeur substantiellement plus forte soit bru$~uement appliquée à l'élément de hausse 11 à l'instant où le niveau de l'eau atteint ledit niveau prédétermlné, le dimensionnement des éléments étant tel qu'à cet instant le moment moteur passe brusq~ement d'une valeur Mm un peu plus petite que la valeur du moment résistant Mr à
une valeur MmU substantiellement plus ~rande que la valeur dudit moment résistant Mr. A cet effet, on peut 2~3Z~75 utiliser par exemple un dispositif déclencheur tel que celui montré dans la figure 9. Le disposit~f déclencheur montré dans la figure 9 est essentiellement constitué
par un tuyau d'event 21 qui, en service normal, met la zone sous-~acente à l'élément de haus.se 11 en relation avec l'atmosphère, l'extrémité supérieure 21a du tuyau d'évent 21 étant située à un niveau N égal au niveau pour lequel on désire que le basculement de l'élément de hausse 11 se produise. Le tuyau 21 peut être droit et pas.ser à travers l'élément de hausse 11 comme mon~ré en trait plein dans la figure ~, ou il peut être coud~
comme montré en trait mixte en 21' dans la figure ~, de telle façon que son extrémité supérieure soit déport~e vers l'amont par rapport à l'élément de hausse 11, ou encore le tuyau d'évent peut être en partie nsyé dans le seuil ~ comme cela est également montré en trait mixte en 21" dans la figure 9. Dans le cas où plusieurs éléments de hausse 11 sont prévus et doivent basculer pour des niveaux d'eau différents, tels ~ue les niveaux ~l~ N2 et RM (.figure 3) au moins un tuyau d'évent 21 est associé ~ chaque élément de hausse et chaque tuyau ~1 s'étend vers le haut ~usqu'à un niveau N égal au niveau ou N2 ou RM pour lequel l'élément correspondant doit, basculer. Naturellement, dans ce cas, les zones du seuil
6 qui sont sous-jacentes à des éléments de hausse devant basculer pour des nlveaux d'eau différents, doivent être isolées les unes des autres part des joints d'étanchéité
disposés de manière appropriée.
L'extrémité supérieure de chaque tuyau d'évent 21 peut être é~uipée d'un dispositif de protection contre les corps flottants, afin de ne pas être obturé par ceux-ci, ou d'un dispositif de protection contre les vagues, afin qu'une ou plusieurs vagues successives ne déclenchent pas intempestivement le basculement de l'élément de hausse 11. De tels dispositifs de protection sont montrés dans les figures lOa à lOc. Le 21 2032~7~
dispositif de protection de la figure lOa est essentiellement constitué par un entonnoir 22 dont le bord supérieur 23 se trouve à un niveau plus élevé que le niveau ~ et qui comporte au moins un petit trou 24 à
un niveau plus bas que le niveau N. ~ans la figure lOb, le dispositif de protection est constitué par le tuyau 21 lui-même dont l'extrémité supérieure est recourbée sous la forme d'un siphon 2~. Enfin, le dispositif de protection de la figure lOc est constitué par une cloche 26, qui coiffe l'sxtr~mité .supérieure 21a du tuyau d'évent 21 et dont le sommet 27 se trouve a un niveau légèrement plus élevé que le niveau N.
Il peut être avantageux, pour améliorer la sécurit~
d'un ouvrage existant dont le seuil déversant 6 avait été initialement arasé, en fonction de la crue de proJet initialement choisie, à un niveau déterminant le niveau de la retenue normale R~ ~figure 8c?, de déraser le seuil 6 de quelques décimètres en-dessous de sa côte actuelle ~correspondant à R~) et de poser sur le seuil dérasé 6 une hausse fusible 10 con~orme à la présente invention, composée d'au moins un élément de hausse 11 dimensionné en taille et en poids de la maniere décrite plus haut pour basculer autour de la butée 12 lorsque le niveau de l'eau atteint un niveau prédéterminé au plus égal au niveau maximal RM correspondant à la crue de pro~et. Dans ces conditions, la probabilité d'ouverture de la hausse 10 n'est pas modifiée mais, en cas de crue exceptionnelle, la section d'écoulement disponible après destruction totale de la hausse 10 est notablement augmentée pour un même niveau d'eau dans la retenue, ce qui permet de passer sans risque une crue ayant un débit très supérieur à celui de la crue pour laquelle l'ouvrage avait été initialement dimenslonné. Dans le cas où la hauteur choisie pour les éléments de hausse 11 est égale à la hauteur de dérasement du seuil 6 ~figure ~h~, on obtlent simplement une augmentation de la -22 20~75 sécurité de l'ouvra~e, sans changement du niveau de la retenue normale R~, par rapport à l'ouvrage existant avant dérasement de son seuil 6 ~figure 8c). Toutefois, on peut à la foi.s augmenter la sécurité de l'ouvrage et réhausser le niveau de la retenue normale à un niveau RN' en donnant aux ~léments de hausse 11 une hauteur telle que leur sommet se trouve à un niveau plus élevé
que le niveau RN, mais inférieur au niveau maximal R~
~fi~ure ~b~.
Dans la description ~ui pr~cède, on a supposé que chaque elément de hausse 11 est constitué par un bloc ayant en gros une forme parallélépipédique. Le bloc 11 peut être un bloc monolithique, en béton armé ou non armé, avec une face supérieure plane (figure lla) ou bombée ~figure llb~. Suivant une autre forme d'exécution, chaque élément de hausse 11 peut être constitué par un bloc creux comme montré dans la figure llc, comportant un ou plusieurs alvéoles remplis d'un lest 32, comme par exemple du sable, des graviers ou autres matériaux pesant en vrac. Un couvercle (non montré) peut être prévu pour obturer le ou les alvéoles 31 après qu'ils ont été remplis d'un lest. La forme d'exécution de la figure llc convient particulièrement bien quand la hausse 10 doit comporter plusieurs éléments de hau.sse ayant tous la même hauteur, mais devant basculer pour des niveaux d'eau différents. Dans ce cas, il suffit en effet de régler le poids de chacun des éléments de hausse 11 par une quantité de lest appropriée pour obtenir le basculement de l'élément de hausse correspondant pour le niveau d'eau prédéterminé
désiré.
Suivant une autre forme d'exécution de la présente invention, chaque élément de hausse 11 peut etre constitué par un assemblage de plaques, en béton, en acier ou en tout autre matière appropriée rigide et pesante. Comme montré dans la fi~ure lld, l'assembla~e 23 ~:)3~7S
de plaques peut comporter une plaque rectangulaire de base 33, horizantale ou sensiblement hori~ontale, et une plaque rectangulaire 34t verticale ou sensiblement verticale, qui se dresse ~ partir du bord aval de la plaque de base 33. On notera que, dans ce cas. le poids de la colonne d'eau située au-dessus de la plaque de base 33 contribue, comme effort résistant, à stabiliser l'élément de hausse tant que le niveau de l'eau n'a pas atteint le niveau prédéterminé auquel se produit le basculement dudit él~ment de hausse.
Comme montré dans les figures lle a llg, 1'assemblage de plaques peut comporter plusieurs plaques sensiblement rectangulaires 34, verticales ou sensiblement verticales, qui sont jointes par leur bord inférieur à
la plaque de base 33 et qui sont jointes deux à deux par leurs bords verticaux de manière à former une sorte de paravent. Toutes les plaques 34 ont la même hauteur, mais elles peuvent avoir la meme largeur (figure lle) ou des largeurs différentes <figures llf et llg). ~ans ce cas, chaque élément de hau~se a une ligne de crëte non-rectiligne, par exemple une ligne en dents de scie Cfigure lle~, ou une llgne en dents de scie tronquées (figure llf) ou encore une ligne en créneau ~figure llg>. Contrairement à la figure lld, dans laquelle l'élément de hausse 11 est vu du coté aval, dans les figures lle à llg, l'élément de hausse 11 est vu du côté
amont. Les formes d'exécution montrées dans les figures lle à llg sont intéressantes car elles permettent d'augmRnter la longueur de déversement, ce qui, pour un ~me niveau d'eau, permet de réduire la hauteur de la lame déversante nécessaire à l'évacuation des débits des crues les plus faibles, donc les plus frequentes, sans provoquer la destructlon de la hausse et sans nuire à la sécurité, comme cela a dé~à été expliqué plus haut. En ~ 35 outre, cela permet d'augmenter de maniere correspondante la hauteur des éléments de haus$e et, par conséquent, 24 2Q~;275 dans la même mesure le niveau de la retenue normale. Par exemple, une disposition en créneau comme celle de la figure llg, triplant la longueur de déversement, permet de réduire de moitié la hauteur de la lame déversante des faibles débits, ce qui permet un accroissement correspondant de la capacité de stockage de la retenue sans réduire la possibilité d'évacuation des débits des crues exceptionnelles.
Au lieu d'utiliser des plaques 34 planes, on pourrait auss~ utiliser des plaques cintrées ou ondulées pour augmenter la longueur de déversement.
La fi~ure 12, représente, en coupe verticale, un élément de hausse 11 semblable ~ ceux des figures lld i 11 g, équipé en plus d'un tuyau d'évent 21 ayant la même fonction que celui de la figure 9. Dans la f~gure 12, la plaque horizontale 33 est fixée à la plaque verticale 34 de fa~on à se trouver à distance au-dessus du seuil 6, et elle comporte, du côté amont, un rebord 33a dirigé
vers le ~as. Le joint d'étanchéité 15 est disposé entre le rebord 33a et le seuil 6. Au-dessous de la plaque 33 est a~nsi formée une chambre 35, dans laquelle débouche le tuyau 21 à sa partie inférieure. Un orifice 36 est prévu à la base de la plaque 34, l'orifice 36 ayant une section plus petite que celle du tuyau 21.
Avec l'élément de hausse de la figure 12, quand, en service, le niveau de l'eau est voisin du niveau N, mais plus bas que celui-ci, les vagues éventuelles en surface peuvent provoquer des entr~es d'eau dans le tuyau 21.
Ces entrées d'eau rempliront partiellement la chambre 35 qui, en même temps se vldera par l'orifice 36. On évite ainsi qu'une sous-pression ne soit appliquée à la plaque 33 à cause des vagues, tant que le niveau d'eau n'a pas atteint le niveau ~ auquel on désire que le basculement de l'élément de hausse 11 se produise. La chambre 35 et l'orifice 36 permettent donc d'augmenter la précision du niveau auquel se produit le basculement. Bien entendu on peut prévoir sous l'élement 11 de la figure 9 une cham~re semblable ~ la chambre 35, ainsi qu'un orifice de drainage de cette chambre semblable à l'orlfice 36.
La fi~ure 13 montre, en coupe verticale, un ~lément de hausse 11 composé de plusieurs madules llg à 11; qui sont empilés les uns sur les autres. De pr~férence, les modules ont des formes telles qu'ils s'emboîtent les uns dans les autres pour ne pas glisser les uns par rapport aux autres, en service, sous la poussée de l'eau. T.es D dules peuvent avoir tous la méme dimension vertlcale ou des dimensions verticales différentes; par exemple, le module supérieur llJ a une dimension vertlcale plus faible que ce7les des autres modules. Avec une telle constructton de l'élément de hausce~ non seulement les opérations de mise en place de la hausse sont fac,litées, mais il est aussi possible de donner à la hausse des hauteurs différentes selon les ~aisons, sans que cela nécessite une surveillan~ humaine particulière.
La i'igure 14 montre un élément de hausse 11 modulaire comme celui de la fi_ure 13, mais formé par un assemblage de plaques 33, 34 et 37. Les plaaues 33 et 34 sont fixées rigidement entre elles, tandis que la plaque 37 peut être montée de manière amovible sur la plaque 34 pour rehausser cette dernière. Les plaques 34 et 37 peuvent être ~aintenues ensemble par au moins deux paires de plaquettes 38, dont une paire est visible dans les figures 14 et 15, et qui sont fixées rigidement à
l'une des deux plaques 34 et 37. Au lieu des plaquettes 38 on peut aussi utiliser des barrettes s'étendant sur toute la lon~ueur de~ pla~ues 34 et 37. Un ~oint d'étanchéité 39 est prévu entre les plaques 34 et 37.
Bien entendu, au lieu d'avoir seulement deux pla~ues verticales 34 et 37, il peut en etre prévu un plus grand nombre.
F-n conclusion, la hauteur de la hausse 10, danc de son ou ses éléments 11, dépend d'un choix économique, de 203~2~5 la progressivité souhaitée dans le basculement des divers éléments de hausse, de la précision du niveau d'eau auquel se produit le basculement Cprécision qui peut être ameliorée en prévoyant un dispositif déclencheur adducteur d'eau à la base de l'élément de hausse, comme décrit plus haut? et de la forme de la li~ne de crete de la hausse, ligne qui peut etre rectiligne, brisée, courbe ou ondulée. Dans l'exemple numérique décrit plus haut, la hauteur des éléments de hausse qui en résulte peut varier entre ~,9m et 1,5m.
permettant, suivant les options prises, de ~agner entre 45 et 75% de la tranche d'eau qui serait perdue sans l'utilisation de la hausse fusible.
~ 'après ce qui precède, il est clair que la hausse fusible de la prbsente invention permet d'au~menter substantiellement et de façon quasi-permanente la capacité de stockage d'un barrage ou autre ouvrage à
seuil déversant libre, tout en maintenant ou en accroissant la securité de fonctionnement propre aux ouvrages à seuil déversant libre, en permettant de façon fiable l'évacuation des crues exceptionnelles par ouverture automatique (basculement d'au moins un élément de la hausse) sans aucune surveillance ni aucune intervention humaine ou d'un dispositif de controle. Il est également clair que la hausse peut etre fabriquée et installée sur le seuil du déversoir d'un barrage ou autre ouvrage pour un coût plus faible que celui des vannes antérieurement connues, et sans modification majeure du seuil du déversoir.
Il est ~ien entendu ~ue les formes d'exécutlon de la présente invention qui ont été décrites ci-dessus ont été données ~ titre purement indicatif et nullement limitatif, et ~ue de nambreuses madifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sartir du cadre de la présente invention. C'est ainsi nata~nt que le ~oint 15 situé à la base de l'élément de hausse peut ne pas ~tre situé près du bord amont de ladite base, mais à tout autre emplacement désire sous la base.
disposés de manière appropriée.
L'extrémité supérieure de chaque tuyau d'évent 21 peut être é~uipée d'un dispositif de protection contre les corps flottants, afin de ne pas être obturé par ceux-ci, ou d'un dispositif de protection contre les vagues, afin qu'une ou plusieurs vagues successives ne déclenchent pas intempestivement le basculement de l'élément de hausse 11. De tels dispositifs de protection sont montrés dans les figures lOa à lOc. Le 21 2032~7~
dispositif de protection de la figure lOa est essentiellement constitué par un entonnoir 22 dont le bord supérieur 23 se trouve à un niveau plus élevé que le niveau ~ et qui comporte au moins un petit trou 24 à
un niveau plus bas que le niveau N. ~ans la figure lOb, le dispositif de protection est constitué par le tuyau 21 lui-même dont l'extrémité supérieure est recourbée sous la forme d'un siphon 2~. Enfin, le dispositif de protection de la figure lOc est constitué par une cloche 26, qui coiffe l'sxtr~mité .supérieure 21a du tuyau d'évent 21 et dont le sommet 27 se trouve a un niveau légèrement plus élevé que le niveau N.
Il peut être avantageux, pour améliorer la sécurit~
d'un ouvrage existant dont le seuil déversant 6 avait été initialement arasé, en fonction de la crue de proJet initialement choisie, à un niveau déterminant le niveau de la retenue normale R~ ~figure 8c?, de déraser le seuil 6 de quelques décimètres en-dessous de sa côte actuelle ~correspondant à R~) et de poser sur le seuil dérasé 6 une hausse fusible 10 con~orme à la présente invention, composée d'au moins un élément de hausse 11 dimensionné en taille et en poids de la maniere décrite plus haut pour basculer autour de la butée 12 lorsque le niveau de l'eau atteint un niveau prédéterminé au plus égal au niveau maximal RM correspondant à la crue de pro~et. Dans ces conditions, la probabilité d'ouverture de la hausse 10 n'est pas modifiée mais, en cas de crue exceptionnelle, la section d'écoulement disponible après destruction totale de la hausse 10 est notablement augmentée pour un même niveau d'eau dans la retenue, ce qui permet de passer sans risque une crue ayant un débit très supérieur à celui de la crue pour laquelle l'ouvrage avait été initialement dimenslonné. Dans le cas où la hauteur choisie pour les éléments de hausse 11 est égale à la hauteur de dérasement du seuil 6 ~figure ~h~, on obtlent simplement une augmentation de la -22 20~75 sécurité de l'ouvra~e, sans changement du niveau de la retenue normale R~, par rapport à l'ouvrage existant avant dérasement de son seuil 6 ~figure 8c). Toutefois, on peut à la foi.s augmenter la sécurité de l'ouvrage et réhausser le niveau de la retenue normale à un niveau RN' en donnant aux ~léments de hausse 11 une hauteur telle que leur sommet se trouve à un niveau plus élevé
que le niveau RN, mais inférieur au niveau maximal R~
~fi~ure ~b~.
Dans la description ~ui pr~cède, on a supposé que chaque elément de hausse 11 est constitué par un bloc ayant en gros une forme parallélépipédique. Le bloc 11 peut être un bloc monolithique, en béton armé ou non armé, avec une face supérieure plane (figure lla) ou bombée ~figure llb~. Suivant une autre forme d'exécution, chaque élément de hausse 11 peut être constitué par un bloc creux comme montré dans la figure llc, comportant un ou plusieurs alvéoles remplis d'un lest 32, comme par exemple du sable, des graviers ou autres matériaux pesant en vrac. Un couvercle (non montré) peut être prévu pour obturer le ou les alvéoles 31 après qu'ils ont été remplis d'un lest. La forme d'exécution de la figure llc convient particulièrement bien quand la hausse 10 doit comporter plusieurs éléments de hau.sse ayant tous la même hauteur, mais devant basculer pour des niveaux d'eau différents. Dans ce cas, il suffit en effet de régler le poids de chacun des éléments de hausse 11 par une quantité de lest appropriée pour obtenir le basculement de l'élément de hausse correspondant pour le niveau d'eau prédéterminé
désiré.
Suivant une autre forme d'exécution de la présente invention, chaque élément de hausse 11 peut etre constitué par un assemblage de plaques, en béton, en acier ou en tout autre matière appropriée rigide et pesante. Comme montré dans la fi~ure lld, l'assembla~e 23 ~:)3~7S
de plaques peut comporter une plaque rectangulaire de base 33, horizantale ou sensiblement hori~ontale, et une plaque rectangulaire 34t verticale ou sensiblement verticale, qui se dresse ~ partir du bord aval de la plaque de base 33. On notera que, dans ce cas. le poids de la colonne d'eau située au-dessus de la plaque de base 33 contribue, comme effort résistant, à stabiliser l'élément de hausse tant que le niveau de l'eau n'a pas atteint le niveau prédéterminé auquel se produit le basculement dudit él~ment de hausse.
Comme montré dans les figures lle a llg, 1'assemblage de plaques peut comporter plusieurs plaques sensiblement rectangulaires 34, verticales ou sensiblement verticales, qui sont jointes par leur bord inférieur à
la plaque de base 33 et qui sont jointes deux à deux par leurs bords verticaux de manière à former une sorte de paravent. Toutes les plaques 34 ont la même hauteur, mais elles peuvent avoir la meme largeur (figure lle) ou des largeurs différentes <figures llf et llg). ~ans ce cas, chaque élément de hau~se a une ligne de crëte non-rectiligne, par exemple une ligne en dents de scie Cfigure lle~, ou une llgne en dents de scie tronquées (figure llf) ou encore une ligne en créneau ~figure llg>. Contrairement à la figure lld, dans laquelle l'élément de hausse 11 est vu du coté aval, dans les figures lle à llg, l'élément de hausse 11 est vu du côté
amont. Les formes d'exécution montrées dans les figures lle à llg sont intéressantes car elles permettent d'augmRnter la longueur de déversement, ce qui, pour un ~me niveau d'eau, permet de réduire la hauteur de la lame déversante nécessaire à l'évacuation des débits des crues les plus faibles, donc les plus frequentes, sans provoquer la destructlon de la hausse et sans nuire à la sécurité, comme cela a dé~à été expliqué plus haut. En ~ 35 outre, cela permet d'augmenter de maniere correspondante la hauteur des éléments de haus$e et, par conséquent, 24 2Q~;275 dans la même mesure le niveau de la retenue normale. Par exemple, une disposition en créneau comme celle de la figure llg, triplant la longueur de déversement, permet de réduire de moitié la hauteur de la lame déversante des faibles débits, ce qui permet un accroissement correspondant de la capacité de stockage de la retenue sans réduire la possibilité d'évacuation des débits des crues exceptionnelles.
Au lieu d'utiliser des plaques 34 planes, on pourrait auss~ utiliser des plaques cintrées ou ondulées pour augmenter la longueur de déversement.
La fi~ure 12, représente, en coupe verticale, un élément de hausse 11 semblable ~ ceux des figures lld i 11 g, équipé en plus d'un tuyau d'évent 21 ayant la même fonction que celui de la figure 9. Dans la f~gure 12, la plaque horizontale 33 est fixée à la plaque verticale 34 de fa~on à se trouver à distance au-dessus du seuil 6, et elle comporte, du côté amont, un rebord 33a dirigé
vers le ~as. Le joint d'étanchéité 15 est disposé entre le rebord 33a et le seuil 6. Au-dessous de la plaque 33 est a~nsi formée une chambre 35, dans laquelle débouche le tuyau 21 à sa partie inférieure. Un orifice 36 est prévu à la base de la plaque 34, l'orifice 36 ayant une section plus petite que celle du tuyau 21.
Avec l'élément de hausse de la figure 12, quand, en service, le niveau de l'eau est voisin du niveau N, mais plus bas que celui-ci, les vagues éventuelles en surface peuvent provoquer des entr~es d'eau dans le tuyau 21.
Ces entrées d'eau rempliront partiellement la chambre 35 qui, en même temps se vldera par l'orifice 36. On évite ainsi qu'une sous-pression ne soit appliquée à la plaque 33 à cause des vagues, tant que le niveau d'eau n'a pas atteint le niveau ~ auquel on désire que le basculement de l'élément de hausse 11 se produise. La chambre 35 et l'orifice 36 permettent donc d'augmenter la précision du niveau auquel se produit le basculement. Bien entendu on peut prévoir sous l'élement 11 de la figure 9 une cham~re semblable ~ la chambre 35, ainsi qu'un orifice de drainage de cette chambre semblable à l'orlfice 36.
La fi~ure 13 montre, en coupe verticale, un ~lément de hausse 11 composé de plusieurs madules llg à 11; qui sont empilés les uns sur les autres. De pr~férence, les modules ont des formes telles qu'ils s'emboîtent les uns dans les autres pour ne pas glisser les uns par rapport aux autres, en service, sous la poussée de l'eau. T.es D dules peuvent avoir tous la méme dimension vertlcale ou des dimensions verticales différentes; par exemple, le module supérieur llJ a une dimension vertlcale plus faible que ce7les des autres modules. Avec une telle constructton de l'élément de hausce~ non seulement les opérations de mise en place de la hausse sont fac,litées, mais il est aussi possible de donner à la hausse des hauteurs différentes selon les ~aisons, sans que cela nécessite une surveillan~ humaine particulière.
La i'igure 14 montre un élément de hausse 11 modulaire comme celui de la fi_ure 13, mais formé par un assemblage de plaques 33, 34 et 37. Les plaaues 33 et 34 sont fixées rigidement entre elles, tandis que la plaque 37 peut être montée de manière amovible sur la plaque 34 pour rehausser cette dernière. Les plaques 34 et 37 peuvent être ~aintenues ensemble par au moins deux paires de plaquettes 38, dont une paire est visible dans les figures 14 et 15, et qui sont fixées rigidement à
l'une des deux plaques 34 et 37. Au lieu des plaquettes 38 on peut aussi utiliser des barrettes s'étendant sur toute la lon~ueur de~ pla~ues 34 et 37. Un ~oint d'étanchéité 39 est prévu entre les plaques 34 et 37.
Bien entendu, au lieu d'avoir seulement deux pla~ues verticales 34 et 37, il peut en etre prévu un plus grand nombre.
F-n conclusion, la hauteur de la hausse 10, danc de son ou ses éléments 11, dépend d'un choix économique, de 203~2~5 la progressivité souhaitée dans le basculement des divers éléments de hausse, de la précision du niveau d'eau auquel se produit le basculement Cprécision qui peut être ameliorée en prévoyant un dispositif déclencheur adducteur d'eau à la base de l'élément de hausse, comme décrit plus haut? et de la forme de la li~ne de crete de la hausse, ligne qui peut etre rectiligne, brisée, courbe ou ondulée. Dans l'exemple numérique décrit plus haut, la hauteur des éléments de hausse qui en résulte peut varier entre ~,9m et 1,5m.
permettant, suivant les options prises, de ~agner entre 45 et 75% de la tranche d'eau qui serait perdue sans l'utilisation de la hausse fusible.
~ 'après ce qui precède, il est clair que la hausse fusible de la prbsente invention permet d'au~menter substantiellement et de façon quasi-permanente la capacité de stockage d'un barrage ou autre ouvrage à
seuil déversant libre, tout en maintenant ou en accroissant la securité de fonctionnement propre aux ouvrages à seuil déversant libre, en permettant de façon fiable l'évacuation des crues exceptionnelles par ouverture automatique (basculement d'au moins un élément de la hausse) sans aucune surveillance ni aucune intervention humaine ou d'un dispositif de controle. Il est également clair que la hausse peut etre fabriquée et installée sur le seuil du déversoir d'un barrage ou autre ouvrage pour un coût plus faible que celui des vannes antérieurement connues, et sans modification majeure du seuil du déversoir.
Il est ~ien entendu ~ue les formes d'exécutlon de la présente invention qui ont été décrites ci-dessus ont été données ~ titre purement indicatif et nullement limitatif, et ~ue de nambreuses madifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sartir du cadre de la présente invention. C'est ainsi nata~nt que le ~oint 15 situé à la base de l'élément de hausse peut ne pas ~tre situé près du bord amont de ladite base, mais à tout autre emplacement désire sous la base.
Claims (16)
1.- Déversoir évacuateur de crues pour barrages et ouvrages similaires, comportant un seuil déversant dont la crête est située à un premier niveau prédéterminé
plus bas qu'un second niveau prédéterminé correspondant a un niveau maximal ou niveau des plus hautes eaux pour lequel le barrage est conçu, la différence desdits premier et second niveaux corrrespondant à un débit maximal prédéterminé d'une crue exceptionnelle, et une hausse mobile obturant le déversoir, caractérisé en ce que ladite hausse comprend au moins un élément de hausse rigide et massif, qui est posé sur la crête du seuil déversant et est maintenu en place sur celui-ci par gravité, ledit élément ayant une hauteur prédéterminée, qui est plus petite que la différence des premier et second niveaux prédéterminés et qui correspond, pour un niveau d'eau sensiblement égal audit niveau maximal, à
une crue moyenne ayant un débit prédéterminé plus faible que ledit débit maximal prédéterminé, ledit élément de hausse étant dimensionné, en taille et en poids, pour que le moment des forces de poussée appliquées par l'eau à l'élément de hausse atteigne le moment des forces de pesanteur qui tendent à maintenir l'élément de hausse en place sur le seuil déversant, et qu'en conséquence ledit élément de hausse soit déséquilibré, quand l'eau atteint un troisième niveau prédéterminé plus élevé que le sommet de l'élément de hausse, mais au plus égal au second niveau prédéterminé.
plus bas qu'un second niveau prédéterminé correspondant a un niveau maximal ou niveau des plus hautes eaux pour lequel le barrage est conçu, la différence desdits premier et second niveaux corrrespondant à un débit maximal prédéterminé d'une crue exceptionnelle, et une hausse mobile obturant le déversoir, caractérisé en ce que ladite hausse comprend au moins un élément de hausse rigide et massif, qui est posé sur la crête du seuil déversant et est maintenu en place sur celui-ci par gravité, ledit élément ayant une hauteur prédéterminée, qui est plus petite que la différence des premier et second niveaux prédéterminés et qui correspond, pour un niveau d'eau sensiblement égal audit niveau maximal, à
une crue moyenne ayant un débit prédéterminé plus faible que ledit débit maximal prédéterminé, ledit élément de hausse étant dimensionné, en taille et en poids, pour que le moment des forces de poussée appliquées par l'eau à l'élément de hausse atteigne le moment des forces de pesanteur qui tendent à maintenir l'élément de hausse en place sur le seuil déversant, et qu'en conséquence ledit élément de hausse soit déséquilibré, quand l'eau atteint un troisième niveau prédéterminé plus élevé que le sommet de l'élément de hausse, mais au plus égal au second niveau prédéterminé.
2.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il est prévu une butée de hauteur prédéterminée sur le seuil déversant, au pied de l'élément de hausse du côté aval de celui-ci, pour l'empêcher de glisser vers l'aval sur ledit seuil.
en ce qu'il est prévu une butée de hauteur prédéterminée sur le seuil déversant, au pied de l'élément de hausse du côté aval de celui-ci, pour l'empêcher de glisser vers l'aval sur ledit seuil.
3.- Déversoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans le cas d'un déversoir existant, la crête du seuil déversant est dérasée à un niveau plus bas que ledit premier niveau prédétermine, et en ce que l'élément de hausse est posé sur le seuil dérasé et a une hauteur telle que son sommet se trouve au moins audit premier niveau prédéterminé, mais à un niveau inférieur audit troisième niveau prédéterminé.
4.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'un joint d'étanchéité est disposé entre le seuil déversant et la base de l'élément de hausse près du bord amont de ladite base.
en ce qu'un joint d'étanchéité est disposé entre le seuil déversant et la base de l'élément de hausse près du bord amont de ladite base.
5.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit élément de hausse se présente sous la forme d'un bloc en gros parallélépipédique monolithique.
en ce que ledit élément de hausse se présente sous la forme d'un bloc en gros parallélépipédique monolithique.
6.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit élément de hausse se présente sous la forme d'un bloc en gros parallélépipédique creux, rempli d'un lest .
en ce que ledit élément de hausse se présente sous la forme d'un bloc en gros parallélépipédique creux, rempli d'un lest .
7.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit élément de hausse est constitué par un assemblage de plaques, qui comprend au moins une plaque de base sensiblement horizontale et au moins une plaque sensiblement verticale et sensiblement rectangulaire, qui se dresse à partir de la plaque de base.
en ce que ledit élément de hausse est constitué par un assemblage de plaques, qui comprend au moins une plaque de base sensiblement horizontale et au moins une plaque sensiblement verticale et sensiblement rectangulaire, qui se dresse à partir de la plaque de base.
8.- Déversoir selon la revendication 7, caractérisé
en ce que la plaque verticale se dresse à partir du bord aval de la plaque de base.
en ce que la plaque verticale se dresse à partir du bord aval de la plaque de base.
9.- Déversoir selon la revendication 7, caractérisé
en ce que ledit assemblage comprend plusieurs plaques sensiblement rectangulaires et sensiblement verticales, qui sont jointes par leur bord inférieur à la plaque de base et qui sont jointes deux à deux par leurs bords verticaux de manière à former une sorte de paravent.
en ce que ledit assemblage comprend plusieurs plaques sensiblement rectangulaires et sensiblement verticales, qui sont jointes par leur bord inférieur à la plaque de base et qui sont jointes deux à deux par leurs bords verticaux de manière à former une sorte de paravent.
10.- Déversoir selon larevendication 1, caractérisé
en ce que ledit élément de hausse a une ligne de crête non-rectiligne.
en ce que ledit élément de hausse a une ligne de crête non-rectiligne.
11.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comprend au moins un conduit, qui, en service normal, met la zone sous-jacente à l'élément de hausse en relation avec l'atmosphére. l'extrémité
supérieure dudit conduit étant située à un niveau égal audit troisième niveau prédétermine et à l'aplomb de l'élément de hausse ou en amont de celui-ci.
en ce qu'il comprend au moins un conduit, qui, en service normal, met la zone sous-jacente à l'élément de hausse en relation avec l'atmosphére. l'extrémité
supérieure dudit conduit étant située à un niveau égal audit troisième niveau prédétermine et à l'aplomb de l'élément de hausse ou en amont de celui-ci.
12.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce que plusieurs éléments de hausse sont disposes côte à côte le long de la crête du seuil déversant des joints d'étanchéité étant disposés entre les parois verticales mutuellement en vis-à-vis des éléments contigüs de hausse.
en ce que plusieurs éléments de hausse sont disposes côte à côte le long de la crête du seuil déversant des joints d'étanchéité étant disposés entre les parois verticales mutuellement en vis-à-vis des éléments contigüs de hausse.
13.- Déversoir selon la revendication 12, caractérisé
en ce que les éléments de hausse sont dimensionnés de telle façon qu'au moins un premier élément de hausse soit déséquilibré quand l'eau atteint ledit troisième niveau prédéterminé, celui-ci étant plus bas que ledit second niveau prédéterminé, qu'au moins un second élément de hausse soit déséquilibré quand l'eau atteint un quatrième niveau prédéterminé compris entre les second et troisième niveaux prédéterminés, et qu'au moins un troisième élément de hausse soit déséquilibré
quand l'eau atteint un cinquième niveau prédéterminé
plus haut que le quatrième niveau et au plus égal au second niveau prédéterminé.
en ce que les éléments de hausse sont dimensionnés de telle façon qu'au moins un premier élément de hausse soit déséquilibré quand l'eau atteint ledit troisième niveau prédéterminé, celui-ci étant plus bas que ledit second niveau prédéterminé, qu'au moins un second élément de hausse soit déséquilibré quand l'eau atteint un quatrième niveau prédéterminé compris entre les second et troisième niveaux prédéterminés, et qu'au moins un troisième élément de hausse soit déséquilibré
quand l'eau atteint un cinquième niveau prédéterminé
plus haut que le quatrième niveau et au plus égal au second niveau prédéterminé.
14.- Déversoir selon la revendications 1, caractérisé
en ce qu'une chambre est formée à la base de l'élément de hausse entre celui-ci et le seuil du déversoir, et en ce qu'un orifice est prévu du côté aval de l'élément de hausse pour drainer ladite chambre.
en ce qu'une chambre est formée à la base de l'élément de hausse entre celui-ci et le seuil du déversoir, et en ce qu'un orifice est prévu du côté aval de l'élément de hausse pour drainer ladite chambre.
15.- Déversoir selon les revendications 11 et 14, caractérisé en ce que ledit conduit débouche, à sa partie inférieure, dans ladite chambre.
16.- Déversoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit élément de hausse comprend plusieurs parties empilées les unes sur les autres.
en ce que ledit élément de hausse comprend plusieurs parties empilées les unes sur les autres.
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