Fiche Méthodologique

Vannages Cas de la montaison

Contenu

Pré-requis

  • Concevoir ou évaluer la franchissabilité d’un vannage en conditions hydrauliques correspondant à la période de migration des espèces cibles (débits classés sur la période de migration)
  • Prendre en compte les facteurs limitant l’accessibilité des espèces cibles au pied de la vanne : tirant d’eau, vitesses et longueur du coursier, redan, chutes aval, ...
  • Remarque : l’ouverture des vannes n’est pas une garantie de libre circulation à la dévalaison ; l’attractivité et les risques de blessures sont à évaluer au même titre que les autres voies de franchissement possible : diagnostic dévalaison

Attractivité 

  • Le poisson doit trouver la voie de passage rapidement 
  • L’attractivité est prise en compte a minima à travers l’estimation des débits transitant par le vannage et par comparaison avec les débits concurrents : diagnostic montaison ouvrage 

Types d’écoulements

  • Ecoulement par surverse : la franchissabilité de ce type de configuration est à analyser de la même façon qu’un seuil vertical (protocole ICE)
  • Ecoulements sous la vanne : écoulement en charge (cas dénoyé et cas noyé) et écoulement libre (vanne ouverte au-dessus de la ligne d’eau amont) 

 Points de mesure pour chaque vanne

Ecoulement en charge Ecoulement libre
Cas dénoyé à l’aval Cas noyé par l’aval
  • Cote ligne d’eau amont (Zamont), cote ligne d’eau aval (Zaval), cote du radier sous la vanne (cote radier), cote du haut de la vanne, hauteur de la vanne, largeur de la vanne
  • Dans ce cas où la vanne n’est pas en charge, l’écoulement est à surface libre et l’analyse de la franchissabilité est identique à celle d’un seuil à parement incliné : protocole ICE
Ouverture sous la vanne
Ecoulement en charge Ecoulement libre
Cas dénoyé à l’aval Cas noyé par l’aval
  • Détermination de la hauteur d’ouverture sous la vanne (OV) et vérification de sa compatibilité avec le titant d’eau nécessaire au passage des espèce(s)  cible(s) (cf. tableau 16 p. 121 du protocole ICE)
  • Dans ce cas où la vanne n’est pas en charge, l’écoulement est à surface libre et l’analyse de la franchissabilité est identique à celle d’un seuil à parement incliné : protocole ICE

Calcul des vitesses moyennes d’écoulement sous vannes

Ecoulement en charge Ecoulement libre
Cas dénoyé à l’aval Cas noyé par l’aval
  • L’écoulement sous la vanne subit une forte mise en vitesse en aval immédiat 

    de la zone de contraction sous la vanne ainsi que des phénomènes de cisaillement et de décollement liés aux pincements du jet sous la vanne 

  • La vitesse d’écoulement dans le jet est liée à Hamont (hauteur d’eau en amont de la vanne - régime dénoyé) ou du DH (hauteur de chute - régime noyé) (courbe ci-contre : vitesse du jet = f(Hamont ou DH))
  • Exemples de quelques valeurs (tableau) : 
    Hamont ou DH (m) Vitesse du jet (m/s)
    0,2 2
    0,9 4,2
    1,7 5,8

     

  • Dans ce cas, la mise en vitesse est liée uniquement à la pente du radier (pas de chute) et il n’y a pas de phénomènes de cisaillement et de décollement de l’écoulement 

Avec Hamont =  Zamont – cote radier 

Avec DH = Zamont – Zaval 

Evaluation de la classe de franchissabilité
Ecoulement en charge Ecoulement libre
Cas dénoyé à l’aval Cas noyé par l’aval
  • La franchissabilité est évaluée selon les limites de classes du protocole ICE en fonction de  Hamont (charge sur la vanne) ou de DH (différence entre les lignes d’eau amont et aval) et de l’ouverture sous vanne (cf. arbre décisionnel p. 120 et tableau 16 p.121 du protocole ICE)
Cf. protocole ICE : seuils inclinés, chutes aval, ...