Mastère Spécialisé Hydraulique

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- « Maître d’oeuvre, d’ouvrage & entreprise »
Rôle de chaque intervenant. Dossiers réglementaires : dossier d'autorisation, nomenclature loi sur l'eau, relation avec les services de l'Administration (DREAL, DDT, AFB ...). Calendrier d'opération.

- « Les missions normalisées du maître d’oeuvre »
APS, AVP, PRO, DCE, VISA, DET, OPR.
- « Consultation des entreprises »

Constitution des pièces techniques pour consultation (CCTP, BP, DQE). Présentation des référentiels techniques (Eurocodes, fascicules, normes, GTR).

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Plan du cours :

 • Écoulements en milieux poreux   

 - Monophasiques

- Multiphasiques

• Transferts de masse en milieux poreux

- Approches équilibre local

- Approches non équilibre local

 • Projet

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- Présentation du "grand" cycle de l'eau (hydrologie des bassins versants)

• Interception
• Fonte des neiges
• Évapotranspiration
• Infiltration
• Réponse hydrologique
• Ruissellement de surface et chemins de l'eau

- Présentation du "petit" cycle de l'eau (systèmes urbains)
- Questions relatives à la collecte et à l'analyse des données
- Mise en œuvre d'un modèle hydrologique
- Apprentissage basé sur la théorie et les exercices

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Plan du cours :

• Intro + Les constituants du sols
• Prélèvement et identification des sols 
• Contraintes et déformations  
• Tassement et consolidation  
• Éléments de géotechnique routière 
• Cisaillement et rupture 
•  Stabilité des pentes  
• Les digues fluviales 

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L'hydrologie d'un aménagement, les ouvrages de prise d'eau, d'amenée et de restitution, les turbines et la puissance disponible, les impacts environnementaux et leurs mesures de réduction. Réglementation à appliquer.

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1/ Aménagements hydrauliques - les études d'impact sur l'environnement - l'aménagement doux des cours d'eau - l'eau milieu vivant

2/ Environnement et entreprise - les plans environnement-entreprise - les déchets classiques et industriels

3/ La pollution de l'air et des sols

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Sensibiliser les étudiants aux notions de risques dans les contextes industriels et environnementaux. Présentation des méthodes d'analyse.

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- Traitement de l’eau potable :

•  Traitements classiques : coagulation-floculation, décantation, filtration, désinfection... ;
• Dessalement des eaux saumâtres et des eaux de mer Nouveaux traitements :
• procédés membranaires, nitrification, dénitrification.
• Dimensionnement des opérations unitaires : filtration, filtration membranaire, chromatographie et décantation/centrifugation

- Assainissement :

• Implantation des stations, caractérisation des effluents urbains;
• Prétraitements : stockage, dégrillage, tamisage ;
• Traitements primaires ;
• Traitement secondaire.

- Traitement et valorisation des boues :

• Épaississement ;
• Digestion aérobie et anaérobie des boues ;
• déshydratation.

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La notion de déchet évolue avec le temps et les législations européennes. Plus qu'une problématique du déchet, c'est une politique du déchet qui fait et défait cette notion du déchet. Les différentes filières de recyclage/valorisation sont décrites pour le papier, le verre, les ordures ménagères, les déchets verts, les déchets agricoles, etc., depuis la collecte, le procédé, jusqu’aux valorisations matière, agronomique et énergétique. Un focus est réalisé sur le compostage et la méthanisation. Tout cela est présenté en cours et en TD, par des conférences d’intervenants extérieurs (C. Charenton et C. Couturier) et illustré par une visite sur plateforme de compostage et méthanisation de Ginestous.

Le fonctionnement des stations d’épuration, les intérêts et les limites des boues de stations d’épuration sont traités en cours et en TD : l’origine et la qualité des produits, les facteurs limitants la valorisation (micropolluants et risque sanitaire), plan d’épandage et bases de calcul de la dose optimale à apporter au champ, suivant la culture et toutes les contraintes rencontrées au cours des différentes étapes de l’élaboration d’un plan d’épandage. Une étude de cas est menée en TD : les étudiants doivent remobiliser leurs connaissances à travers des questions pratiques auxquelles ils auront à répondre dans l’élaboration d’une étude préliminaire à un plan d’épandage.

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Définition de l’écoulement en charge. Théorème de Bernoulli. Notions de pertes de charge linéaires et singulières. Formules classiques de calcul des pertes de charge. Réseaux de conduites. Utilisation d’un code de calcul pour les écoulements en conduites (logiciel EPANET).

Caractéristiques des écoulements à surface libre : profils de vitesse, frottement au fond, coefficient de Strickler. Écoulements uniformes, définitions : hauteurs de référence (normale et critique), nombre de Froude, régimes (fluvial ou torrentiel). Écoulements permanents variés (remous, ressaut), applications à travers des exemples : modélisation d'un écoulement naturel, calage d'une ligne d'eau sur la base de cas concrets. Fonctionnement et dimensionnement d’ouvrages hydrauliques. Présentation des écoulements non permanents (équation de Barré de Saint Venant, modèles de crues). 

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Utilisation d'un code de calcul pour étudier des écoulements en canaux ou rivières : propagation d'un hydrogramme de crue, gestion d'un canal d'irrigation, impact d'ouvrages.

Le cours est construit pour intégrer des aspects théoriques, pratiques (utilisation de logiciels) tout en suivant une méthodologie proche de celle rencontrée dans le milieu professionnel.

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Cinématique des milieux continus : variables de Lagrange et d’Euler, trajectoire, ligne d’émission, ligne de courant, les tenseurs de la cinématique des milieux continus (tenseur des gradients de déformation, tenseur des déformations, tenseur des déformations linéarisé, tenseur des vitesses de déformation). Dérivée particulaire (scalaire, élément d’arc, élément de volume, intégrales de volume et de surface).

Les lois de conservation et tenseur des contraintes : conservation de la masse, hypothèse de Cauchy, conservation de la quantité de mouvement, conservation de l'énergie (1er et 2me principes de la thermodynamique), équations du mouvement et de l’équilibre, inégalité de Clausius-Duhem. Etude du tenseur des contraintes, déviateur, pression, cercles de Mohr.

Mécanique des fluides : loi de comportement fluides newtoniens, équations de Navier-Stokes, solutions écoulement simples (Poiseuille, Couette), étude du palier hydraulique, fonction de courant, force de Stokes, écoulement potentiel, force de Magnus.

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1/ Présentation des outils de bureautique (traitement de texte et tableur).

2/ Introduction à l'architecture des ordinateurs.

3/ Notions et propriétés d'un système d'exploitation.

4/ Initiation à Unix : système de fichiers, principales commandes, shells.

5/ Du programme au processus (langages interprétés, langages compilés, compilateurs, édition de liens, exécution).

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Cours : "Introduction aux SIG"

Ce cours expose les principes fondamentaux des Systèmes d'Information Géographique.

Plan du cours :

Définition d'un SIG, les composantes d'un SIG (données, méthodes, moyens humains et matériel), principales fonctionnalités, mode de représentation des données (raster, vecteur), structuration des données (modèles de stockage), référentiels et projections cartographiques (géoïde, ellipsoïde et systèmes géodésiques), géoréférencement. Les différentes notions sont illustrées dans le cadre des travaux dirigés.

Cours : "Représentation du relief et modèle numérique de terrain"

Ce cours donne un aperçu des méthodes cartographiques utilisées pour représenter le relief et expose les fondements théoriques relatifs à la création et à la manipulation de modèles numérique de terrain (MNT). Les notions vues au cours sont mises en application dans le cadre des travaux dirigés.

Plan du cours :

Représentation du relief sur une carte (définition, points côtés, courbes de niveau, figurés spéciaux, éclairement et estompage, teintes hypsométriques). Caractéristiques générales des MNT (définition, mode de représentation, principes d’élaboration). 18/10/2020 Toutes les informations données sur cette page sont indicatives et n'ont pas de valeur contractuelle Page 190 / 210 Sources de données pour la construction de MNT. Méthodes d’interpolation spatiale : méthode d’interpolation globale (surface de tendance), méthodes d’interpolation locale (moyenne mobile,pondération par l’inverse de la distance, aperçu du krigeage). Informations dérivées des MNT : pente et orientation, direction d’écoulement (méthode D4 et D8), calcul des surfaces drainées, extraction des bassins versants et du réseau hydrographique, description topologique du réseau hydrographique.

Contenu des TD :

Initiation aux logiciels ArcGIS (et extensions Spatial Analyst et 3D analyst) ainsi qu'au logiciel Idrisi.

1) Introduction aux fonctionnalités du logiciel ArcGIS

2) Géoréférencement d'une carte topographique (Idrisi)

3) Création et manipulation de MNT - analyse spatiale en mode raster (ArcGIS)

4) Gestion des réseaux

5) Modélisation et évaluation de la sensibilité des sols à l'érosion à l'échelle régionale en France (ArcGIS)

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I. Géomorpholoqie des littoraux et des rivières

II. Processus locaux et modèles morphodynamiques

III. Propriétés des sédiments

IV. Mise en mouvement

V. Modélisation du transport par charriage

VI. Modélisation du transport par suspension

VII. Les approches multiphasiques de modélisation

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