Soutenance de thèse : Matthieu MIOLANE

Caractérisation des surpressions acoustiques d’origine sismique au sein des ouvrages hydrauliques

Doctorant : Matthieu MIOLANE

Laboratoire INSA : LVA

Ecole doctorale : ED162 : Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique de Lyon

L’étude du comportement sismique d’un barrage est un sujet complexe en raison des interactions entre l’aménagement et son environnement (géologie, lac de retenue, sismicité du site). Bien que la résistance au séisme des ouvrages fasse l’objet de recherches importantes, la tenue des organes hydrauliques et notamment des vannes au sein des galeries et des conduites forcées est moins étudiée. La propagation d’une onde de pressions basse fréquence (typiquement 1 -20 Hz) au sein d’un conduit fait apparaitre sous certaines conditions des phénomènes d’amplification bien connus et connaître les surpressions à la vanne liées à cette onde revêt un caractère significatif quant au dimensionnement préconisé. Cependant, les amortissements consécutifs aux échanges radiatifs fluide / sol et aux interactions retenue / galerie ne sont pas connus et dépendent de paramètres, pour certains identifiés mais dont l’influence n’est pas totalement comprise pour la plupart.
L’objectif de ce travail est donc de fournir une compréhension de ces interactions et ainsi de quantifier leur influence sur l’amortissement des ondes acoustiques.
Dans un premier temps, on s’attachera donc à étudier et à quantifier l’amortissement de ces ondes par échange radiatif fluide / sol au sein des conduits. Différentes approches de modélisation (semi-analytique, éléments finis) sont confrontées à des résultats expérimentaux issus d’une campagne d’essais et mettent en évidence le rôle influent des ondes se propageant à l’interface des deux milieux ainsi que de la nature des sols sur l’atténuation de pression acoustique.
Dans un second temps, une analyse à l’échelle d’un aménagement réel sera menée d’une part par la modélisation numérique permettant d’explorer un large espace paramétrique et d’autre part par une approche expérimentale in situ sur un aménagement mis à disposition par EDF. Il s’agira de mettre en lumière les liens de causalités existant entre la réponse acoustique des galeries, la configuration de l’aménagement et les sollicitations sismiques.