Évaluation de la performance des ouvrages hydrauliques en remblai soumis à la présence de végétation arborescente

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]RIVAGE [Encadrant_IRSTEA]Curt, C.The performance assessment of embankment hydraulic works is a major challenge for managers in charge of their security. For both dikes and dams, the presence of trees represents an important fragility factor. Two types of deterioration mechanisms can thus be initiated or aggravated: internal erosion or scouring. However, this factor has been taken only partially into account in existing assessment models. In addition, small embankment dams can have different sealing devices and are not always equipped with drains and monitoring instruments: it is thus necessary to customize the models in each case. The aim of the thesis was to remove these scientific obstacles. The results of our research concern the design of performance assessment models relying on knowledge-based approaches. More specifically the contributions concern: •the development of specific status indicators for trees; •the development of an indirect measure for estimating the level of woody roots decay by near infrared spectroscopy; •the improvement of existing assessment models for hydraulic works with intermittent head with respect to deterioration mechanisms by internal erosion and scouring: formalization of the whole set of necessary indicators •the proposal for a modular approach taking into account the level of equipment (presence / absence of drainage device) and monitoring instrument for hydraulic works with permanent load with regard to deterioration mechanism by internal erosion. The approach was implemented for real works: three sections of river dikes and seven small embankment dams which allowed us to show its relevance and therefore its operational potential.tronçons de digues de protectL’évaluation de la performance des ouvrages hydrauliques en remblai est un enjeu majeur pour les gestionnaires en charge de leur sécurité. Qu'il s'agisse de digues ou de barrages, la présence de végétation arborescente représente un facteur de fragilité important. Deux types de mécanismes de détérioration peuvent ainsi être initiés ou aggravés : l’érosion interne et l’érosion externe. Or, ce facteur n’a été pris en compte que partiellement dans les modèles d’évaluation existants. De plus, les petits barrages en remblai peuvent avoir des dispositifs d’étanchéité différents et ne sont pas toujours équipés de drains et d’instruments d’auscultation : il est alors nécessaire d’adapter les modèles à chaque cas. L’objectif de la thèse est de répondre à ces verrous scientifiques. Les résultats de nos recherches concernent l’établissement de modèles d’évaluation de la performance basés sur des approches à base de connaissances. Plus spécifiquement les apports concernent : • le développement d’indicateurs d’état spécifiques à la végétation arborescente ; • la mise au point d’une mesure indirecte pour l’estimation de l’état de décomposition des racines ligneuse par spectrométrie proche infrarouge ; • l’amélioration des modèles d’évaluation des ouvrages à charge temporaire existants vis-à-vis des mécanismes de détérioration par érosion interne et affouillement : formalisation de l’ensemble des indicateurs nécessaires à l’évaluation ; • la proposition d’une approche modulaire permettant de prendre en compte le niveau d’équipement (présence/absence de dispositif de drainage) et d’instruments d’auscultation des ouvrages à charge permanente vis-à-vis du mécanisme de détérioration par érosion interne. La démarche a été appliquée sur des ouvrages réels : 3 sections contre les inondations ainsi que 7 barrages en remblai ce qui nous a permis de montrer sa pertinence et donc son potentiel d’utilisation opérationnelle