Ecoulement et dissipation sur les déversoirs en gradins de gabions

Gabions remain an essential material in the production of hydraulic works. Notably in Sahelian Africa, the social, economic and technical context encourages their use in small earth dams.These dams are of relatively standardized conception; in particular, we usually use gabions in flood sluices. In this aspect, sluices in tiers of gabions are a frequently adopted solution. These pouring structures present a big mechanical stability as well as a good resistance to flood surging ; moreover, their implementation is easy. However, the dimensionning rules of this type of outflow are poorly designed, in particular those which concern the calculation method of dispersal basins. We have, therefore, performed an experiment on reduced models in order to observe the flow of small outflows on homogenous stair steps, to quantify precisely the dissipation of the energy on the standard outflows in tiers of gabions and to establish the parameters which determine the dispersal basins. Finally, we have tried to analyse the deformation of the gabions and the problems linked to the reliability of the work at the time of flood passage. The final results led to an economy of 10 to 30% on the length of the dispersal basin in relation to the lengths obtained with the methodologies used up until now. Knowing the cost of the flood sluice on this type of dam, the economic interest is between 5 and 10% of the whole project. / Les gabions demeurent des matériaux privilégiés dans la réalisation d'ouvrages hydrauliques. En Afrique sahélienne notamment, le contexte social, économique et technique rend leur utilisation courante dans les petits barrages en terre. Ces retenues sont de conception relativement standardisée ; en particulier, on emploie usuellement les gabions dans les évacuateurs de crue. A cet égard, les évacuateurs en gradins de gabions sont une solution fréquemment adoptée. Ces structures déversantes présentent une grande stabilité mécanique ainsi qu'une bonne résistance au déferlement de crues ; en outre, leur mise en oeuvre est aisée. Cependant, les règles de dimensionnement de ce type de déversoirs sont mal établies, en particulier en ce qui concerne la méthode de calcul du bassin de dissipation. Nous avons donc réalisé une expérimentation sur modèles réduits afin d'observer les écoulements sur des petits déversoirs en marches d'escaliers homogènes, de quantifier précisement la dissipation de l'énergie sur les déversoirs "standards" en gradins de gabions, et d'établir les paramètres qui détermineront le bassin de dissipation. Enfin, nous nous sommes attachés à analyser les déformations des gabions et les problèmes liés à la pérennité de l'ouvrage lors du passage des crues. Les résultats finaux conduisent à une économie de 10 à 30% sur la longueur du bassin de dissipation par rapport aux longueurs obtenues avec les méthodologies jusqu'à présent utilisées. Connaissant le coût de l'évacuateur de crue sur ce type de barrage, l'intérêt économique se situe entre 5 et 10% sur l'ensemble du projet.