Modélisation hydraulique 3D de l’ouvrage d’écrêtement et du puits de chute en amont d'un bassin de rétention
Dans le cadre d’un projet neuf de bassin de rétention, Bordeaux Métropole souhaite valider la conception du dispositif d’alimentation, composé d’un DO latéral et d’un puits de chute à palier. 3D EAU a réalisé une modélisation 3D détaillée de l’ouvrage, pour analyser la capacité d’évacuation de l’ouvrage et extraire les paramètres nécessaires aux calculs de structure.
& modélisation 3D
Optimiser le dispositif d'alimentation d'un bassin par la modélisation 3D
Bordeaux Métropole souhaite valider le dimensionnement du dispositif d’alimentation d'un bassin de rétention au stade de la pré-étude (avant conception). Celui-ci est composé d'un ouvrage d'écrêtement et d'un puits de chute à 3 paliers de 7,5 m.
La modélisation 3D doit répondre à trois problématiques principales:
- Diagnostic de la conception envisagée pour les pluies de période de retour 10 et 20 ans
- Évaluation de la force appliquée aux paliers
- Proposition et tests d'optimisation
Pourquoi modéliser un puits de chute en 3D ?
Les puits de chute, de type vortex ou à paliers, sont généralement mis en oeuvre afin d'accompagner l'écoulement lorsqu'un projet nécessite de faire chuter les effluents de plusieurs mètres.
Le dimensionnement de ces ouvrages est réalisé de façon empirique sur la base de données expérimentales. Cependant, chaque ouvrage est unique du fait de son contexte (profondeur, gamme de débit, ...). La question de la fiabilité de l'extrapolation des résultats se pose alors.
Lorsque les dimensions du puits de chute s'écartent des cas couramment rencontrés, la modélisation 3D peut être mise en oeuvre afin de valider la capacité de transit du dispositif et l'optimiser si nécessaire.
De l'analyse hydraulique à la simulation 3D
Analyse hydraulique
Analyse préalable du fonctionnement hydraulique et identification des points faibles du design.
Modélisation de l'ouvrage
Reproduction numérique de la géométrie et maillage.
Simulation des effluents
Résolution numérique 3D des équations de Navier Stockes moyennées.
Analyse des résultats
Analyse des simulations, extraction des paramètres d'intérêt et proposition de pistes d'optimisation.
Des dysfonctionnements détectés grâce à la simulation
À l'issue des simulations, l'ensemble des principaux phénomènes hydrauliques du projet a pu être évalué.
Nous vous présentons une vidéo récapitulative ci-dessous
L’étude a montré que :
La conduite de transit et le puits de chute permettent une bonne évacuation de l’écoulement,
L’écoulement déversé est contrôlé par l’engouffrement de la conduite de transit, entraînant un ennoiement partiel ou total de la crête déversante pour les deux débits étudiés,
Un risque de mise en charge partielle (Q10ans) et totale (Q20ans) dans les conduites d’entrée et conservée existe
Optimisation de l’ouvrage par la mise en place d'un cône de réduction de section en entrée de la conduite de transit en Ф1200 pour augmenter le DN de l’engouffrement.
Parlons de votre problématique hydraulique.
Notre équipe vous accompagne dans l'analyse, la modélisation et l'optimisation de vos ouvrages hydrauliques.