Résumé :
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Les canaux et évacuateurs de crues en marches d'escaliers sont utilisés depuis plus de 2500 ans. Récemment, l'introduction de nouveaux matériaux de construction (ex.: BCR, gabions) a accru l'intérêt pour des évacuateurs de crues en marches d'escalier. Les marches d'escalier augmentent considérablement la dissipation d'énergie au long du coursier, et permettent de réduire la taille des bassins de dissipation avals. Les cascades en marches d'escalier sont utilisées aussi dans les stations de traitement d'eau, pour accroître le transfert de gaz dissous entre l'air et l'eau : ceci peut s'appliquer aux gaz atmosphériques (oxygène, azote) ou aux composes organiques volatiles. Dans une première partie, l'auteur décrit les progrès et développements de canaux en marches d'escalier, depuis l'antiquité. Puis cet ouvrage passe en revue les caractéristiques des écoulements des coursiers en marches d'escalier. On met en évidence deux types d'écoulement: un écoulement en nappe pour de petits débits et faibles pentes, et un écoulement extrêmement turbulent. Les caractéristiques hydrauliques de chaque régime sont décrites. On présente et discute les effets de l'entraînement d'air sur ces écoulements. Puis on développe les calculs de transferts de gaz atmosphériques et volatiles. Ensuite, l'auteur présente des cas d'étude qui sont détaillés un par un : fontaines en marches d'escalier, évacuateurs de crues a gabions en marches d'escaliers, canaux sur remblai renforcés avec des revêtements en blocs de béton pré-fabriqués, évacuateurs de crues pour des barrages en béton compacte au rouleau, barrages de contrôle des torrents de débris. Enfin, on présente une étude critique des risques d'accidents avec des canaux en marches d'escalier. On montre que les efforts hydrodynamiques sur les marches d'escalier sont beaucoup plus importants que les coursiers de chutes lisses.
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