Les vagues dans les retenues d'altitudes : analyse et méthodes pour la prévention

Résumé

Le vent et l'impact d'un mouvement gravitaire rapide dans une retenue d'altitude, produisent des vagues dont la nature et l'amplitude dépendent des grandeurs de l'impactant (vent ou mouvement gravitaire rapide) et de la profondeur d'eau. Dans cet article, nous avons donné les principales lois d'échelle qui permettent d'évaluer le volume d'eau déplacé lors de l'interaction et l'onde hydrodynamique qui en résulte, en insistant non seulement sur l'amplitude des vagues mais aussi sur leurs natures. Le vent et les mouvements gravitaires lents produisent des ondes sinusoïdales alors que les mouvements gravitaires rapides produisent des ondes plus raides de type tsunami. L'extension des retenues d'altitude est limitée et les vagues produites rencontrent rapidement le parement du barrage (ou une berge). Elles génèrent une surélévation, dite run-up, dont l'amplitude dépend des caractéristiques de l'onde incidente et de la pente de la berge. Nous avons rassemblé suffisamment de données expérimentales et développé une analyse théorique pour montrer les similitudes et les différences qu'il y a entre les ondes sinusoïdales et les ondes solitaires en termes de run-up. Nous avons enfin choisi des formules simples et établi un abaque permettant à tout ingénieur de faire un premier diagnostic.