Les écoulements à surface libre
Topic outline
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Module : Les écoulements à surface libre
Niveau : 1ère année master Ressources Hydrauliques
Unité : UE Fondamentale : UEF 1.1.2
Crédits : 4
Coefficients : 2
Semestre : 1
Volume horaire global : 45h00
Mode d’évaluation : 40% Contrôle Continu+ 60% Examen
Volume horaire hebdomadaire : 1h30 cours + 1h30 TD
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منتدى
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المحادثة
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Enseignants : Atallah M’hamed et Djellouli Fayçal
Département : Génie civil et hydraulique
Institut : Technologie
Centre universitaire Nour Bachir d'EL-Bayadh
Email : mhamed.atallah.dz@gmail.com ; fdjellouli@yahoo.com
Lieu de contact : salle des enseignants
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L’hydraulique à surface libre est une branche de l'hydraulique et de la mécanique des fluides qui s’intéresse aux écoulements de liquides dans un canal avec une surface libre. La compréhension des écoulements à surface libre et de leurs interactions avec l'environnement est d'un intérêt essentiel pour garantir une gestion responsable et concevoir des aménagements qui tiennent profit des rivières tout en préservant l'environnement des impacts négatifs.
Ce cours est articulé en six chapitres. Au fil des séquences, notions théoriques s’alterneront avec des exercices. Afin de consolider les connaissances, les étudiants seront encouragés à répondre aux différents questionnaires et tests.A l'issue du cours d'écoulement à surface libre, l'étudiant sera capable de :
- Connaitre les écoulements à surface libre et les équations qui les régissent.
- Comprendre les problèmes typiques des écoulements permanents, uniformes et variés.
- Appliquer les équations gouvernantes pour calculer la surface d’eau et dessiner les courbes de remous
- Examiner l’influence de quelques singularités sur l’écoulement (changement de pente, de radier, de section)
- Choisir entre les différentes méthodes de jaugeage des écoulements à surface libre
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Des connaissances préalables sont nécessaires que l'étudiant doit connaitre en vue de suivie efficace de ce cours
- Bases en mathématique
- Notions en MDF
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الاختبار
Les tests suivants permettent à l'apprenant de tester ses connaissances acquises préalablement.
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Dans ce chapitre, un rappel sur les notions d'hydraulique générale appliquées aux écoulements à surface libre sera effectué. Nous commençons ce chapitre par une description des paramètres hydrauliques de la section transversale des canaux. On présente ensuite les différents types et régimes d'écoulements. L'équation de l'énergie sera également présentée.
Les objectifs de ce chapitre sont :
- Connaître les propriétés géométriques et hydrauliques d'un écoulement à surface libre ;
- Classifier un écoulement selon son régime et la variation des propriétés géométriques et hydrauliques ;
- Utiliser l'équation de l'énergie.
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الاختبارمفتوح: السبت، 1 نوفمبر 2025، 7:50 PMمغلق: السبت، 15 نوفمبر 2025، 11:59 PM
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Dans ce chapitre, on présente les équations de l'écoulement uniforme et permanent à surface libre. Nous commençons ce chapitre par une description des approximations d'écoulement uniformes. On présente ensuite les différentes relations pour le coefficient de frottement, dont la connaissance est nécessaire pour résoudre tous problèmes en hydraulique fluviale. Les calculs de vitesse et de débit sont également abordés.
Les objectifs de ce chapitre sont :
- Connaître les différentes relations pour le coefficient de frottement ;
- Calculer la vitesse, le débit et la profondeur normale pour un écoulement uniforme ;
- Appliquer les lois d'écoulement aux cas de canaux composés et composites.
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الاختبارمفتوح: الاثنين، 10 نوفمبر 2025، 8:38 AMمغلق: الجمعة، 21 نوفمبر 2025، 8:38 AM
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Les notions d'énergie spécifique et celle de régime critique, qui en découle, sont essentielles dans l'étude des écoulements à surface libre. En effet, elles permettent de classer les différents types d'écoulement, et de prédéterminer l'allure de la ligne d'eau. Dans un premier temps, on étudiera l'énergie spécifique dans une section puis nous verrons comment elle évolue le long d'un courant.
Les objectifs de ce chapitre sont :
- Définir l'énergie spécifique et connaître comment elle varie en fonction de la profondeur, de la vitesse et du débit.
- Comprendre le concept de profondeurs conjuguées avec l'énergie spécifique et dérivez les conditions d'écoulement critique ;
- Calculer la profondeur critique.
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الاختبارمفتوح: الأحد، 23 نوفمبر 2025، 3:36 PMمغلق: الخميس، 18 ديسمبر 2025، 11:59 PM
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Ce chapitre est consacré à l'étude des écoulements brusquement varié (EBV). Nous allons décrire le phénomène du ressaut hydraulique, présenter sa mise en équation et illustrer ses utilisations pratiques.
Les objectifs de ce chapitre sont :
- Connaître la notion du ressaut hydraulique leur propriétés et leur utilisation ;
- Comprendre les concepts de l'impulsion totale et des profondeurs conjuguées d'un ressaut hydraulique ;
- Identifier les différents types de ressauts hydrauliques ;
- Calculer les profondeurs conjuguées d'un ressaut hydraulique.
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الاختبارمفتوح: الأربعاء، 10 ديسمبر 2025، 7:53 PMمغلق: السبت، 3 يناير 2026، 7:53 PM
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On présente, dans ce chapitre, les transitions qu'on rencontre si la section du canal change brusquement. Les écoulements noyés et dénoyés sous une vanne de fond seront également abordés.
Les objectifs de ce chapitre sont :
- Connaître les transitions dans les canaux découverts et les notions d'écoulements noyé et dénoyé ;
- Appliquer les équations de l'énergie et de l'énergie spécifique ;
- Calculer le débit d'une vanne de fond.
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Dans cette section nous vous proposons une opportunité précieuse de consolider vos connaissances et de vous préparer efficacement pour vos examens. Vous y trouverez une série d'examens finaux soigneusement conçus, accompagnés de corrections détaillées. Ces examens vous permettront d'évaluer votre compréhension des concepts clés abordés dans le cours, ainsi que de vous familiariser avec le format et le niveau de difficulté des questions. En travaillant à travers ces examens et en analysant attentivement les corrections, vous pourrez identifier vos points forts et vos lacunes, et ainsi vous concentrer sur les domaines nécessitant une attention particulière.
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