Interprétation des mesures d’auscultation hydraulique de trois digues en terre par un modèle d’écoulement en milieu poreux

Evaluation of the hydraulic monitoring measurements of three earth dams by a flow model in porous medium

C.E.M.A.G.R.E.F., groupement d’Antony, B.P. 121. 92164 Antony Cedex, tél. 46.66.21.09Division mécanique des sols et génie civil, C.E.M.A.G.R.E.F., France

Résumé

Trois digues en terre en service possédant un important système d’auscultation hydraulique ont été étudiées par un modèle 2D d'écoulement en milieu poreux en régime transitoire. A partir du niveau maximal de la retenue, un cycle au moins de vidange partielle — remplissage a été simulé permettant de confronter les mesures expérimentales aux valeurs théoriques du modèle sur une période représentative des conditions de niveau d'eau dans la retenue.

Malgré quelques incohérences d’ensemble dans les mesures, plusieurs enseignements sont à retenir de ce type de modélisation :

• –

  Il est possible de recaler les paramètres de perméabilité des remblais et de confronter les valeurs obtenues à celles prévues au projet. A cet égard, l'étude du régime transitoire est beaucoup plus instructive que la seule modélisation du régime permanent.

• –

  Les paramètres du milieu non saturé n'ont pas une influence prépondérante sur la modélisation en régime transitoire et sur l'enterprétation des mesures d'auscultation dans le corps du remblai.

• –

  En matière d’auscultation hydraulique d’ouvrages en remblai de petite et moyenne importance, un modèle déterministe d’écoulement en régime transitoire apparaît très prometteur si des progrès sont réalisés dans trois domaines :

  • •

    modélisation 3D en régime transitoire avec temps calcul réduits,

  • •

    meilleures connaissances des paramètres hydrauliques des sols,

  • •

    fiabilité accrue des systèmes d’auscultation sur les barrages.

La qualité de la surveillance de l'ouvrage en service pourrait en être grandement améliorée conduisant à une sécurité renforcée.

Abstract

Three in actual service earth dams with a huge hydraulic monitoring system have been studied with a 2D transient hydraulic model of porous medium. From the maximum water level of the lake, at least one cycle of partial withdrawal-storage has been simulated and it has been possible to compare experimental values to theorical values of the model along a representative period of time for the water level of the lake.

Instead of some global discrepancies in the measures, several lessons are to be pointed out :

• –

  it is possible to adjust permeability parameters of the embankments and to compare these values to those of the project. With this in mind, the transient model is far more instructive than the only steady state model.

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  the parameters of the unsaturated zone have not a leading influence on the transient modélisation nor on the interpretation of the monitoring measures inside the embankment.

• –

  in the purpose of hydraulic monitoring of small to medium size embankment, a deterministic transient seepage model seems full of promise if progress are made on these three topies:

  • •

    3D transient modélisation with lowest computer time,

  • •

    better knowledge of the hydraulic parameters of the soils,

  • •

    better reliability of the monitoring systems of dams.

Surveillance of works quality could be quite improved for a reinforced security.