Hydraulic Models of the Flow Distribution in a four branch open channel junction with supercritical flow - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Hydraulic Engineering Année : 2011

Hydraulic Models of the Flow Distribution in a four branch open channel junction with supercritical flow

Résumé

Intense rainfall on urban areas can generate severe flooding in the city, and if the conditions are right, the flow in the streets can be supercritical. The redistribution of the flow in street intersections determines the flow rates and water levels in the street network. We have investigated the flow that occurs when two supercritical flows collide in a 90° junction formed by streets of identical cross section. Several flow configurations within the intersection are possible, depending on the position of the hydraulic jumps that form in and upstream of the intersection. Previous work has identified three flow types, with Type II flows being further classified into three subregimes. Hydraulic models have been developed, based on the principles of the conservation of flow and momentum flux in the intersection, which predict the angles at which the jumps will form. These models can be used to determine the flow type that will occur. Moreover, additional models have been developed for computing the outflow discharge distribution. For Type I flows, it has not been possible to develop such a hydraulic model for the discharge distribution, but some data are provided for one configuration to indicate the influence of different parameters. For Type II and Type III flows, such models are developed, and their predictions agree with data obtained from the channel intersection facility at the Laboratory of Fluid Mechanics and Acoustics in Lyon.
Les pluies intenses en zone urbaine peut générer des fortes inondations et l'écoulement peut être torrentiel dans les rues. La répartition de l'écoulement aux intersections détermine les niveaux d'eau dans les rues. Nous avons examiné l'écoulement qui se produit lorsque deux écoulements torrentiels se rencontrent dans un croisement à 90° formé de deux canaux de largeur identique. Plusieurs configurations sont possibles dans le croisement en fonction de la position des ressauts hydrauliques. Des travaux précédents avaient identifié trois types d'écoulements, le type II étant subdivisé en trois. Des modèles hydrauliques ont été développés en se fondant sur la conservation de la quantité de mouvement. Ces modèles déterminent le type d'écoulement et l'angle des ressauts. D'autres modèles permettent d'obtenir la répartition des débits pour les types II et III. Ces modèles ont été validés sur les expériences effectuées au LMFA (Lyon, France).
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-00691109 , version 1 (25-04-2012)

Identifiants

Citer

Emmanuel Mignot, Nicolas Riviere, André Paquier, Richard J. Perkins. Hydraulic Models of the Flow Distribution in a four branch open channel junction with supercritical flow. Journal of Hydraulic Engineering, 2011, 137 (3), pp.289-299. ⟨10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000302⟩. ⟨hal-00691109⟩
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