par Hager, Willi H. (1951-....)
Presses polytechniques et universitaires romandes
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Disponible - 624 TRA
Niveau 3 - Techniques
Constructions hydrauliques : écoulements stationnaires
| Auteur(s) : |
Hager, Willi H. (1951-....)
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Résumé
Présentation des notions fondamentales de l'hydraulique et leurs applications aux ouvrages tels que les conduites, les canaux, les déversoirs et les dissipateurs d'énergie. Les solutions présentées sont, dans la mesure du possible, éclairées par des approches théoriques et par des résultats d'essais. Des exemples de calcul facilitent l'application des sujets traités.
- Autre(s) auteur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- cop. 2009
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Notes
- Bibliogr. à la fin de chaque chapitre. Index
- Diff. en France
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (XV-597 p.) : ill. en noir et en coul., couv. ill. en coul. ; 25 cm
- Collections
- Titre(s) d'ensemble
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-88074-746-6
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Indice
- 624 Génie civil, travaux publics, bâtiment
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Quatrième de couverture
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Constructions hydrauliques
Ecoulements stationnaires
Nouvelle édition entièrement revue et augmentée
Les constructions hydrauliques sont parmi les ouvrages les plus exigeants du génie civil. En raison de leurs multiples interactions avec l'eau, l'air et le sol, leur conception requière un large spectre de connaissances dans des disciplines aussi variées que la géotechnique, les structures et bien évidemment l'hydraulique, que l'ingénieur projeteur se doit de maîtriser.
Ce livre s'adresse principalement aux ingénieurs praticiens et aux étudiants de Bachelor et de Master ; il propose un exposé clair et synthétique des notions fondamentales de l'hydraulique, illustré de nombreuses applications aux ouvrages telles que conduites, canaux, déversoirs et dissipateurs d'énergie. Les solutions présentées sont, dans la mesure du possible, éclairées d'approches théoriques et de résultats d'essais, et des exemples de calcul facilitent l'application des sujets traités.
Cette nouvelle édition, complètement revue et mise à jour avec des développements récents, a été enrichie de nombreuses nouvelles sections.
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Tables des matières
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- Avant-proposV
- Table des matièresVII
- I. Rappel des bases
- 1. Equations fondamentales 3
- 1.1 Introduction5
- 1.2 Principe de continuité6
- 1.3 Principe de la quantité de mouvement7
- 1.3.1 Forces extérieures7
- 1.3.2 Fluide parfait8
- 1.3.3 Fluide réel8
- 1.4 Equation de Bernoulli8
- 1.5 Ecoulements courbes9
- 1.6 Equation intégrale de la quantité de mouvement12
- 1.7 Hydraulique des écoulements13
- Références15
- Notations15
- 2. Pertes de charges 17
- 2.1 Introduction19
- 2.2 Pertes de charge réparties19
- 2.2.1 Ecoulement turbulent19
- 2.2.2 Régimes turbulents lisse et rugueux23
- 2.2.3 Formules empiriques du domaine rugueux26
- 2.2.4 Formule de Manning-Strickler28
- 2.2.5 Rugosité dans des conduites29
- 2.3 Pertes de charge locales33
- 2.3.1 Définitions33
- 2.3.2 Stabilité de l'écoulement34
- 2.3.3 Eléments locaux35
- 2.3.4 Elargissement et rétrécissement35
- 2.3.5 Entrée et sortie38
- 2.3.6 Coude41
- 2.3.7 Branchement46
- 2.3.8 Grilles et vannes55
- Références59
- 3. Conduites en charge 63
- 3.1 Introduction65
- 3.2 Conduite de section constante67
- 3.2.1 Sortie à l'air libre67
- 3.2.2 Sortie immergée69
- 3.3 Conduite de section variable69
- 3.4 Systèmes de conduites70
- 3.5 Conduite de distribution73
- Références80
- Notations80
- 4. Hauteurs typiques de l'écoulement 83
- 4.1 Introduction85
- 4.2 Hauteur uniforme86
- 4.2.1 Formule de Manning-Strickler86
- 4.2.2 Formule de Darcy-Weisbach87
- 4.2.3 Corrélation entre les équations de Darcy-Weisbach et de Manning-Strickler90
- 4.2.4 Détermination du coefficient de rugosité91
- 4.2.5 Canaux à rugosité composée97
- 4.2.6 Canal circulaire partiellement rempli98
- 4.3 Hauteur critique100
- 4.4 Hauteurs conjuguées101
- 4.5 Evaluation des hauteurs typiques103
- 4.5.1 Profils de canaux considérés103
- 4.5.2 Profil trapézoïdal104
- 4.5.3 Profil trapézoïdal plein107
- 4.5.4 Profil en U107
- 4.5.5 Profil circulaire112
- 4.5.6 Ressaut dans un canal circulaire115
- 4.5.7 Profil exponentiel115
- 4.6 Interaction de l'écoulement avec la végétation riveraine119
- 4.6.1 Introduction119
- 4.6.2 Végétation rigide119
- 4.6.3 Végétation flexible121
- 4.6.4 Végétation mixte (rigide et flexible)122
- 4.6.5 Découpage des sections123
- 4.6.6 Approche basée sur la loi logarithmique de vitesse127
- Références127
- Notations128
- 5. Courbes de remous 131
- 5.1 Introduction133
- 5.2 Modèle simplifié134
- 5.3 Canaux prismatiques à pente constante135
- 5.3.1 Discussion de l'équation de base135
- 5.3.2 Canal rectangulaire de grande largeur136
- 5.3.3 Canal de section quelconque137
- 5.4 Section de contrôle139
- 5.5 Calcul de la courbe de remous142
- 5.5.1 Solution générale142
- 5.5.2 Approche par un calcul itératif144
- 5.6 Ponceau150
- 5.6.1 Description des types d'écoulements150
- 5.6.2 Corrélation entre débit et charge152
- 5.6.3 Diagramme d'écoulement153
- 5.6.4 Dimensionnement du ponceau154
- Références157
- Notations158
- II. Déversoirs et vannes
- 6. Déversoirs à crête rectiligne 161
- 6.1 Introduction et classification163
- 6.2 Déversoir à paroi mince163
- 6.3 Déversoir standard167
- 6.3.1 Développement d'un déversoir standardisé167
- 6.3.2 Géométrie du déversoir standard168
- 6.3.3 Effet de charge sur le déversoir standard169
- 6.3.4 Limite supérieure de la charge173
- 6.4 Effet des piliers176
- 6.5 Déversoir à seuil épais178
- 6.5.1 Généralités178
- 6.5.2 Déversoir à seuil épais simple179
- 6.6 Déversoir noyé182
- 6.6.1 Déversoir standard182
- 6.6.2 Déversoir à seuil épais184
- 6.7 Aération des déversoirs186
- Références188
- Notations189
- 7. Déversoirs à crête non rectiligne 191
- 7.1 Introduction193
- 7.2 Déversoir à crête circulaire193
- 7.2.1 Evacuateurs en tulipe193
- 7.2.2 Fonctionnement195
- 7.2.3 Géométrie du déversoir circulaire standard196
- 7.2.4 Ecoulement dénoyé197
- 7.2.5 Ecoulement noyé201
- 7.2.6 Entraînement d'air naturel et forcé dans un puits203
- 7.2.7 Aération forcée de l'écoulement aval205
- 7.2.8 Dimensionnement et aspects constructifs206
- 7.3 Déversoir labyrinthe207
- 7.3.1 Description de l'écoulement207
- 7.3.2 Dimensionnement du déversoir labyrinthe208
- 7.3.3 Déversoir en touches de piano (PK-Weir)209
- Références211
- Notations213
- 8. Déversoirs contrôlés par des vannes 215
- 8.1 Introduction217
- 8.2 Fonctionnement d'une vanne219
- 8.2.1 Description de l'écoulement219
- 8.2.2 Description de la géométrie220
- 8.3 Ecoulement dénoyé221
- 8.3.1 Equation de base221
- 8.3.2 Vanne plane et vanne secteur223
- 8.3.3 Profil de surface aval224
- 8.3.4 Force sur la vanne226
- 8.3.5 Vanne simple227
- 8.4 Ecoulement noyé232
- 8.5 Vanne de déversoir235
- 8.5.1 Vanne plane verticale235
- 8.5.2 Vanne secteur236
- 8.6 Clapet241
- 8.7 Vanne gonflable243
- Références245
- Notations246
- 9. Déversoirs latéraux 249
- 9.1 Introduction251
- 9.2 Equations de base251
- 9.3 Intensité du débit latéral254
- 9.4 Formulation adimensionnelle254
- 9.5 Conditions asymptotiques255
- 9.6 Conditions aux limites257
- 9.7 Solutions et leur discussion258
- 9.8 Application des résultats263
- Références264
- Notations264
- III. Canaux
- 10. Canaux à adduction latérale 269
- 10.1 Introduction271
- 10.2 Hypothèses et équations de base272
- 10.3 Conditions aux limites274
- 10.3.1 Généralités274
- 10.3.2 Point singulier275
- 10.3.3 Condition pseudo-critique276
- 10.4.1 Auge à faible pente du radier277
- 10.4.2 Auge à forte pente du radier, xs < L279
- 10.4.3 Auge à forte pente du radier, xs (...) L280
- 10.5 Profil de surface dans des auges rectangulaires282
- 10.5.1 Equation de base et essais hydrauliques282
- 10.5.2 Observations expérimentales283
- 10.6 Commentaires supplémentaires289
- 10.7 Applications290
- Références292
- Notations292
- 11. Canaux courbes et canaux à branchements 295
- 11.1 Introduction297
- 11.2 Canaux courbes297
- 11.2.1 Ecoulement fluvial297
- 11.2.2 Ecoulement torrentiel299
- 11.2.3 Essais hydrauliques302
- 11.2.4 Détails constructifs306
- 11.3 Canaux à jonction307
- 11.3.1 Généralités307
- 11.3.2 Ecoulement fluvial308
- 11.3.3 Ecoulement transitoire310
- 11.3.4 Ecoulement torrentiel312
- Références316
- Notations316
- 12. Canaux non prismatiques 319
- 12.1 Introduction321
- 12.2 Types d'écoulement321
- 12.2.1 Rétrécissement et élargissement de la section321
- 12.2.2 Combinaison rétrécissement-élargissement323
- 12.3 Rétrécissement local de la section323
- 12.4 Caractéristiques de l'écoulement à travers un rétrécissement325
- 12.5 Ecoulement contrôlé par le rétrécissement327
- 12.6 Ecoulement contrôlé par l'aval329
- 12.6.1 Coefficient de contraction329
- 12.6.2 Hauteur amont330
- 12.6.3 Effet de la courbure de l'entrée332
- 12.7 Rétrécissement dans des conditions d'écoulement torrentielles334
- 12.7.1 Analyse classique334
- 12.7.2 Analyse plus détaillée337
- 12.8 Elargissements pour l'écoulement torrentiel342
- 12.8.1 Proposition de Rouse342
- 12.8.2 Proposition de Hager et Mazumder343
- 12.8.3 Surface d'eau à l'aval de piliers349
- Références356
- Notations357
- 13. Coursiers avec écoulement de surface 359
- 13.1 Introduction361
- 13.1.1 Phénomène d'entraînement d'air361
- 13.1.2 Mécanisme de l'entraînement d'air362
- 13.2 Canaux rectangulaires à forte pente363
- 13.2.1 Evolution de l'écoulement363
- 13.2.2 Début de l'aération superficielle364
- 13.2.3 Ecoulement non uniforme aéré367
- 13.2.4 Zone d'aération uniforme372
- 13.2.5 Transport de l'air dans les coursiers377
- 13.3 Conduite circulaire partiellement remplie382
- 13.4 Coursier en marches d'escalier384
- 13.4.1 Introduction384
- 13.4.2 Coursier en marches d'escalier sans aérateur386
- 13.4.3 Coursier en marches d'escalier avec aérateur390
- 13.4.4 Réduction de la brume394
- 13.4.5 Coursiers en marches d'escalier équipés de macrorugosité397
- Références407
- Notations408
- 14. Cavitation et aération forcée 411
- 14.1 Introduction413
- 14.2 Description physique de la cavitation414
- 14.3 Cavitation dans des rétrécissements416
- 14.4 Irrégularités de surface417
- 14.5 Aération forcée des coursiers418
- 14.5.1 Types d'aérateurs418
- 14.5.2 Principe de fonctionnement420
- 14.6 Caractéristiques d'écoulement420
- 14.6.1 Concentration d'air420
- 14.6.2 Entraînement d'air422
- 14.6.3 Systèmes d'entraînement d'air425
- 14.6.4 Espacement des aérateurs425
- Références426
- Notations427
- IV. Ouvrages de dissipation
- 15. Ressaut hydraulique 431
- 15.1 Introduction433
- 15.2 Ressaut hydraulique sur radier horizontal433
- 15.2.1 Phénomène du ressaut hydraulique433
- 15.2.2 Hauteurs conjuguées434
- 15.2.3 Perte de charge relative436
- 15.2.4 Longueur du ressaut437
- 15.3 Ecoulement interne du ressaut hydraulique plan439
- 15.3.1 Introduction439
- 15.3.2 Types de ressaut439
- 15.3.3 Profil de surface440
- 15.3.4 Vitesses à la surface441
- 15.3.5 Vitesses au fond441
- 15.3.6 Répartition de la vitesse442
- 15.3.7 Répartition de la masse volumique et de la pression443
- 15.3.8 Aération du ressaut hydraulique444
- 15.4 Ressaut hydraulique sur pente positive445
- 15.4.1 Classification de ressauts445
- 15.4.2 Ressaut sur pente de type C446
- 15.4.3 Ressaut sur pente de type B447
- 15.5 Position du ressaut hydraulique449
- 15.6 Ressaut ondulé449
- Références452
- Notations453
- 16. Bassins amortisseurs 455
- 16.1 Introduction457
- 16.2 Marches positive et négative459
- 16.2.1 Types de ressauts et hauteurs conjuguées459
- 16.2.2 Stabilité, efficacité et compacité462
- 16.3 Seuil transversal465
- 16.3.1 Description465
- 16.3.2 Seuil dénoyé465
- 16.3.3 Seuil noyé467
- 16.4 Blocs dissipateurs469
- 16.5 Bassins amortisseurs non prismatiques473
- 16.6 Combinaisons d'éléments dissipateurs476
- 16.6.1 Généralités476
- 16.6.2 Bassins amortisseurs de types USBR476
- Références479
- Notations480
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Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre
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Disponible - 624 TRA
Niveau 3 - Techniques
