Dimensionnement avec la méthode de l`Instruction Technique

Dimensionnement avec la méthode de
l’Instruction Technique
Calcul des sections
En régime uniforme, la vitesse d’écoulement peut être calculée par la formule de
Manning-Strickler :
avec V vitesse de l'écoulement, K coefficient de Strickler, Rh rayon hydraulique et I pente
de la conduite
Lorsque la section est pleine, le rayon hydraulique Rh correspond à :
avec Sm section mouillée et Pm périmètre mouillé.
De plus la vitesse d'écoulement se calcule grâce à la formule suivante :
Ainsi en choisissant un coefficient de Strickler approprié (nous avons pris K = 90 en
considérant des conduites en fonte), le diamètre théorique des conduites est donné par :
Conditions d’autocurage
La vitesse à pleine section VPS est donnée par la formule de Manning-Strickler avec un
rayon hydraulique égal à D/4. Nous avons donc la première condition donnée par :
La deuxième condition revient à calculer le rapport d'un débit Q au débit à pleine section
QPS correspondant à h/D = 0,2 puisque à un rapport de hauteurs correspond un rapport de
débits, le débit quelconque Q correspondant à h et le débit à pleine section correspondant à D.
Il a donc été nécessaire de calculer le débit dans une conduite où la hauteur d'eau h était
quelconque. En représentant le schéma d'une telle conduite il est possible de déterminer
la section mouillée Sm ainsi que le périmètre mouillé Pm :
Nous avons ainsi le rapport des débits donné par la formule suivante :
En prenant dans cette équation h/D = 0,2, nous trouvons un rapport de débits Q/QPS
= 0,088. Or, h/D doit être supérieur à 0,2 pour le débit moyen Qm + Qecp. Ainsi, la
deuxième condition d'autocurage devient :
Enfin, en reprenant la formule de Manning-Strickler et les formules pour la section et
le périmètre mouillés, le rapport de la vitesse V quelconque à la vitesse à pleine section
VPS est donnée par la formule ci-dessous :
Cette formule nous permet donc de calculer la vitesse V pour un rapport de hauteur
h/D = 0,2. Cette vitesse devant être supérieure à 0,3 m/s pour satisfaire la troisième
condition d'autocurage.