Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

L’érosion hydraulique du massif rocheux d’un évacuateur de crues résulte de l’action de l’eau sur celui-ci, un phénomène évalué par différentes méthodes en utilisant la corrélation entre la force érosive de l’eau et la capacité d’une masse rocheuse à y résister. L’érosion se produit lorsque la force érosive de l’eau dépasse la capacité de résistance des formations rocheuses. La résistance d’un massif rocheux est alors estimée par différents indices ainsi que la force érosive de l’eau. Avec ces indices et sur la base de certaines études de laboratoire, des méthodes d’évaluation d’érosion hydraulique ont été développées. Cependant les résultats obtenus par ces méthodes comportent plusieurs incohérences, notamment l’utilisation de certains paramètres hydrauliques et géomécaniques jugés non pertinents dans la détermination des forces en cause du processus d’érosion hydraulique. Le contenu de ce mémoire présente de nouvelles avancées dans l’investigation du phénomène d’érosion hydraulique. Notamment, l’identification des incohérences liées aux anciennes méthodes d’évaluation de l’érosion hydraulique à travers une revue de littérature, à la suite de laquelle nous essaierons de développer une méthode permettant la détermination de l’applicabilité des paramètres hydraulique dans le processus d’érosion. De nouvelles solutions sont donc proposées dans le but de mieux caractériser le processus d’érosion hydraulique, dont le développement d’une nouvelle méthode de détermination du volume exact des blocs de roche dans un massif rocheux. La conception d’un modèle physique réduit d’évacuateur de crue a également été nécessaire dans le but de pouvoir de caractériser le phénomène d’érosion. Ce modèle regroupe tous les paramètres considérés comme pertinents dans le processus d’érosion et sa représentativité dans l’étude de l’interaction entre la force érosive de l’eau et les paramètres géomécaniques a été validée à travers des essais d’écoulement. Les paramètres hydrauliques considérés dans la conception du modèle sont le débit, la vitesse d’écoulement, la pression d’eau et la pente du canal. Concernant les paramètres géomécaniques, nous avons le volume des blocs, la résistance en cisaillement des joints, la disposition des blocs par rapport à la direction de l’écoulement, l’ouverture des joints, l’altération des joints et la nature de la surface du canal potentiellement érodable.