Mesure du profil de vitesses dans un écoulement consécutif à une rupture de barrage sur lit de sédiments

L’écoulement transitoire sur lit mobile composé de sable consécutif à une rupture de barrage est étudié expérimentalement dans un canal. Cet écoulement est filmé par une caméra rapide. Les profils de vitesses horizontales sont déterminés en utilisant la PIV (Particle Image Velocimetry), technique d’imagerie non intrusive. Grâce aux images, les limites du lit fixe, du lit mobile et de la surface libre de l’écoulement peuvent être déterminées automatiquement. La représentation graphique du profil de vitesses peut se faire à partir des vitesses trouvées auparavant et des différentes hauteurs d’eau. Les profils obtenus sont semblables à ceux déterminés par d’autres scientifiques. La reproductibilité des expériences a pu être prouvée. Le profil de vitesses dépend d’un décalage appelé Δz. Différentes méthodes de recherches de la contrainte de cisaillement agissant sur le lit et de ce décalage ont été menées dans ce travail, notamment à partir de la viscosité cinématique turbulente et du profil de vitesses. Le profil de vitesses trouvé semble logarithmique dans une zone située à proximité du lit, que l’on appelle couche de sédiments en mouvement, le décalage du profil de vitesses Δz pourrait évoluer dans le temps et la contrainte de cisaillement calculée selon Manning semble sous-estimer la valeur réelle. Des pistes de réflexion pour de futures recherches sont également proposées.