Flow and energy dissipation over stepped gabions weirs

• Published in: Journal of hydraulic engineering (New York, N.Y.) N.Y.), 1992, Vol.118 (5), p.707-717
• Main Authors: Peyras, L., Royet, P., Degoutte, G.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Environmental Sciences
• ISSN: 0733-9429

The use of pebbles in small dams in Sahelian Africa is common. They are especially used in flood sluices, for which stepped gabions weirs are a very current technique. Actually, besides a good mechanical stability and a resistance to the surge of the floods, stepped gabions weirs allow a strong predissipation of water energy before the dissipation basin. In the actual state of knowledge, the dimensional rules of this type of structure are badly established. A systematic study on the standard overflows of 3 to 5 meters height has enabled to quantify the dissipation of energy and to determine the parameters used in the dimensionning of the dissipation basin. The obtained results led to an economy of 10 to 30% on the length of the basin in relation to the lengths obtained with other methods used up until now. We have also tried to classify the flows on the steps and to define the phenonemae observed during the different hydraulic regimes. L'utilisation des gabions dans les petits barrages en Afrique sahélienne est courante. Notamment, on les emploie usuellement dans les évacuateurs de crue, pour lesquels les déversoirs en gradins de gabions sont une des techniques privilégiées. En effet, outre une bonne stabilité mécanique et une résistance au déferlement des crues, les évacuateurs en gradins de gabions autorisent une forte pré-dissipation de l'énergie de l'eau avant le bassin de dissipation. Dans l'état actuel des connaissances, les règles de dimensionnement de ce type de structure sont mal établies. Une étude systématique sur les déversoirs standardisés de 3 à 5 m de hauteur a permis de quantifier la dissipation de l'énergie et de déterminer les paramètres qui dimensionnent le bassin de dissipation. Les résultats obtenus conduisent à une économie de 10 à 30 % sur la longueur du bassin de dissipation par rapport aux longueurs obtenues avec les méthodes jusqu'à présent utilisées. D'autre part, nous nous sommes attachés à classifier les écoulements sur les gradins et à définir les phénomènes observés pendant les différents régimes hydrauliques.