Modélisation hydraulique 3D des ouvrages de vidange

La mission vise à évaluer le fonctionnement hydraulique de la galerie souterraine des bondes de fond et de l’évacuateur de crues (EVC), à l’aide de modèles 3D calés et soumis à des analyses de sensibilité et d’incertitude. Elle comprend une mission principale en trois phases et des missions complémentaires activables par bons de commande.

Phase 1 — Données et diagnostic

Le titulaire recueille et analyse les données disponibles, en évalue la fiabilité et la cohérence, identifie les données complémentaires nécessaires et synthétise les études antérieures ainsi que les évolutions des ouvrages. Le rapport de synthèse restitue cette analyse critique et l’historique des études.

Phase 2 — Galerie des bondes de fond

Construire un modèle 3D représentant environ 69 m de galerie et vérifier, en pleine ouverture des vannes, le maintien d’un écoulement à surface libre, l’absence de risque d’inondation de la chambre des vannes par la trappe d’aération, la ventilation adéquate de la galerie et l’absence d’obstacle significatif causé par la grille anti-intrusion et son massif béton.

Le calage, si des données observées sont disponibles, porte au minimum sur les conditions aux limites amont et aval, les paramètres de frottement (coefficients de Strickler ou équivalents) et le raffinement du maillage dans les zones sensibles. À défaut de données observées, les hypothèses doivent être justifiées. Une analyse de sensibilité approfondie examine notamment les conditions aux limites, les coefficients de Strickler et le maillage ; ses résultats sont soumis à validation du maître d’ouvrage.

La mission prévoit trois scénarios hydrauliques, dont la simulation de pleine ouverture correspondant à 48 m³/s pour les deux files cumulées. Elle caractérise notamment les pertes de charge, le régime d’écoulement et le risque d’inondation de la chambre. Une condition aval plus élevée représentant un fonctionnement dégradé du bassin de compensation fait l’objet d’au moins deux simulations complémentaires en régime permanent, à valider avec le maître d’ouvrage. Si les résultats révèlent des écarts aux conditions de sécurité, des solutions d’amélioration et, le cas échéant, une analyse multicritère sont présentées.

Phase 3 — Évacuateur de crues

Réaliser un modèle 3D couvrant l’ouvrage de la prise d’eau au saut à ski et la zone de réception des écoulements. Il doit permettre d’évaluer la débitance selon la hauteur d’eau, les vitesses, les zones de ralentissement ou d’érosion, les lignes d’eau et les débordements au-dessus des bajoyers, ainsi que la dissipation d’énergie et les turbulences dans la zone d’atterrissage.

Réviser la loi hauteur-débit de la cote du radier (320,30 m NGF) à la cote maximale admissible sans surverse (325,00 m NGF). Pour chaque palier, analyser notamment les configurations et ouvertures des clapets, les risques et débits de fuite, les vitesses, les pressions, les décollements, recirculations et turbulences. Étudier au minimum deux scénarios de crue de projet en régime transitoire. S’y ajoutent six simulations de dysfonctionnement des trois clapets : deux simulations transitoires avec montée progressive du débit (un clapet absent et deux clapets absents), puis quatre configurations en régime permanent. Évaluer les effets sur la capacité d’évacuation, la ligne d’eau et les désordres hydrauliques, dont les débordements et dissymétries d’écoulement.

Missions complémentaires et restitutions

Selon les besoins, les missions commandables comprennent l’acquisition de données topographiques, notamment un scan 3D de la galerie, des relevés limnimétriques pour le calage et la validation, des simulations supplémentaires en régimes transitoire ou permanent, des scénarios d’aménagement, la mise à jour du modèle, des simulations en configuration aménagée et une analyse multicritère des options. Les besoins de mesure doivent être définis et justifiés ; les cotes levées sont exprimées en m NGF ortho. Chaque mission complémentaire donne lieu à une note d’analyse des résultats.

Les phases donnent lieu à des rapports de synthèse, tableaux de résultats et fichiers du modèle avec les jeux de résultats associés. Les livrables sont remis dans des formats modifiables : rapports et notes en .docx et .pdf, tableaux en .xlsx ou .xlsm, présentations en .pptx et .pdf ; les données altimétriques acquises sont fournies en fichiers SIG compatibles ArcGIS ou QGIS. Le suivi comprend une réunion de lancement, au moins une réunion de restitution par phase, cinq réunions d’étude au minimum et des points téléphoniques mensuels. Les documents de réunion sont transmis en amont et un compte rendu est établi après chaque réunion.