Grant: Collaborative Research and Development Grants

Les aménagements hydroélectriques sont généralement équipés d'évacuateurs de crues excavés dans le roc. Une crainte sérieuse est que l'érosion provoquée par l'eau atteigne la fondation immédiate de l'ouvrage. Certains signes d'une telle érosion, sans conséquences graves à ce jour, ont été observés à quelques installations d'Hydro-Québec. Afin d'assurer la pérennité de ses ouvrages, Hydro-Québec s'intéresse grandement aux méthodes permettant la prévision de l'érosion. Quelques méthodes existantes pour déterminer l'état de l'érosion de ces ouvrages sont basées sur les résultats de retour d'expérience. L'application de ces méthodes sur certains nouveaux barrages dans le monde ont montré le décalage important entre l'érosion observée et les prévisions obtenues par ces méthodes. Leur nature empirique rend difficile l'identification des conditions pour lesquelles ces méthodes ne permettent pas une prédiction fiable; il est notamment impossible d'étudier les effets combinés de plusieurs paramètres géomécaniques sur l'érosion.L'objectif de ce projet est de développer une nouvelle approche de la prévision d'érosion mieux adaptée aux conditions des massifs rocheux. Il est d'abord requis d'identifier quels paramètres géomécaniques ont le plus d'incidence sur le degré d'érosion et de déterminer l'importance relative de chacun des paramètres dans le processus d'érosion. Pour cela, deux évacuateurs instrumentés à échelle réduite, un à l'échelle du laboratoire, le second à une échelle semi-réelle (Pilot-Plant), seront montés dans le cadre de ce projet. Ces équipements permettront d'étudier expérimentalement les effets de plusieurs paramètres géomécaniques des massifs rocheux et l'importance relative de chacun des paramètres dans le processus d'érosion. Les résultats des essais expérimentaux ainsi que la base de données des cas d'érosion observés serviront à caler les modèles numériques afin de déterminer des effets des paramètres géomécaniques sur l'érosion à une échelle réelle. Les résultats finaux de ces études permettront de développer un nouveau modèle pour la prévision de l'érodabilité du massif rocheux aux évacuateurs excavés en rocher.#(cr)#(lf)Hydroelectric dams are generally equipped with spillways excavated in rock. A serious concern is that erosion caused by flowing water reaches the immediate dam foundation. Cases of such erosion, with no serious consequences to date, have been observed at the site of some Hydro-Québec dams. Hydro-Québec is very interested in methods for the prediction of erosion, in order to ensure the sustainability of its works. Some existing methods to determine the state of erosion of these works are based on experience feedback. The application of these methods on several new dam cases in the world have shown significant gap between the observed erosion and the forecasts obtained by these methods. Their empirical nature makes it difficult to identify conditions for which the method does not yield a correct prediction; In particular, it is impossible to study the combined effects of several geomechanical parameters on the erosion.The objective of this project is to develop a new approach to erosion prediction better adapted to rock mass conditions. First of all, it is necessary to identify which geomechanical parameters have the greatest impact on the erosion level and to determine the relative importance of each of the parameters in the erosion process. For this, two instrumented evacuators, the first one at the laboratory scale, the second one, at a field Pilot-Plant scale, will be set up as part of this project. This equipment will make it possible to study experimentally the effects of several geomechanical parameters of the rock mass and the relative importance of each parameter in the erosion process. Experimental test results and the observed erosion database will be used to calibrate numerical models to determine the effects of geomechanical parameters on erosion on a real scale. The final results of