(

Limites du bassin versant

Imperméabilisation des sols

Coefficient d’écoulement maximum

Coefficient d’écoulement volumique

Calcul des EP Formule rationnelle

Exemples de calcul

Limites de la formule rationnelle

Bassins versants - ImperméabilisationFormule rationnelle

HYDRAULIQUE URBAINE - ASSAINISSEMENT

(

Bassins versants - ImperméabilisationFormule rationnelle

HYDRAULIQUE URBAINE - ASSAINISSEMENT

(

Limite du bassin versantLa délimitation des bassins versants urbanisés s’effectue en tenantcompte de :

• Conditions topographiques, nature et morphologie du sol

• Point de raccordement des sous-bassins

• Modifications artificielles de l’écoulement

• routes, bâtiments, …

• réseaux de canalisation (privés, publics,…)

• découpage administratif (parcelles, limites communales…)

HYDRAULIQUE URBAINE - ASSAINISSEMENT

(

Imperméabilisation des solsHYDRAULIQUE URBAINE - ASSAINISSEMENT

Timp = Taux d’imperméabilité [-]

Détermination du taux d’imperméabilité du sol pour l’état existant :

• interprétation de l’occupation du sol par traitement des surfaces reportées dans le plan cadastral ;

‐ Rouge : toiture en tôle‐ Rouge (points noirs) : toiture en tuiles‐ Bleu foncé : revêtement béton‐ Gris : revêtement bitume‐ Bleu clair : cheminement en pavés‐ Jaune : revêtement en tout‐venant  compacté‐ Vert : Jardins, parcs

(

Imperméabilisation des solsHYDRAULIQUE URBAINE - ASSAINISSEMENT

Timp = Taux d’imperméabilité [-]

Détermination du taux d’imperméabilité du sol pour l’état existant :• interprétation de l’occupation du sol par analyse spectrale de photos

aériennes.

Le canton de Genève a établi, sur la base du traitement d’orthophotos aériennes, une «couche » du taux d’imperméabilisation existant (voir www.sitg.ch).

Pour le dimensionnement, il est nécessaire de connaitre le

taux d’imperméabilité du sol pour l’état futur, à saturation des

zones de construction.

(

Imperméabilisation des sols

Analyse spéctrale de photo-aériennes Télédétection + polygones du cadastre

Exemple de détermination du taux d’imperméabilisation pour une zone villa (zone 5) :

Ch Corbillettes

(Vernier) Timp actuel :

39.3 %

Le Pommier (Gd-

Saconnex) Timp actuel :

38.3 %

(

Imperméabilisation des sols

Timp référence à saturation admis 40%

Chemin des Marais (Vernier)

Timp actuel : 37.4 %

(

Imperméabilisation des sols

Coefficient d’écoulement maximum

(

Imperméabilisation des sols

Coefficient d’écoulement maximum

(

Imperméabilisation des sols

Coefficient d’écoulement maximum

En l’absence de données détaillées

Utilisation de coefficients d’écoulement maximum définis enfonction du type de zone de construction. :

Méthode simpliste approchée

0.85 x Timp

(

Imperméabilisation des sols

Coefficient d’écoulement Volumique

Dimensionnement des ouvrages de rétention

(

Principe de calcul des débits d’eaux pluviales

Méthode rationnelle

Modèle de simulation

(

Formule rationnelle

L’intensité de pluie déterminante i est obtenue sur le base de la courbe IDF de temps de retour T pour une durée égale au temps de concentration du bassin versant

Temps de concentration Tc = T introduction + T écoulement

Temps écoulement Téc = Léc/Véc

(

Limites de la formule rationnelle

Hypothèses = restrictions d’application

la pluie est admise distribuées uniformément sur l’ensemble du bassin versant ;

l’intensité est considérée constante sur l’ensemble du bassin versant et de durée égale au temps de concentration;

le temps de retour du débit est admis équivalent au temps de retour de la pluie ;

le débit est admis maximum lorsque la durée de la pluie est égale au temps de concentration du bassin versant ;

le coefficient d’écoulement maximum est admis constant dans le temps, au cours d’un événement ainsi que pour tout événement dans le temps

La formule rationnelle convient bien pour ledimensionnement des canalisations des petits bassinsversants urbanisés.

Avant une application à d’autres conditions (grands bassinsversants, bassins versants ruraux, etc.), il convient de vérifier siles hypothèses d’application de la formule sont respectées.

(

Généralités

<formule de Darcy-Weisbach

Formule de Prandtl-Colebrook

Formule de Manning-Strickler

Calcul des EP Formule rationnelle

Diagrammes de remplissage partiel

HYDRAULIQUE DES RESEAUX DE CANALISATIONS

(

Hydraulique des réseaux

(

Hydraulique des réseaux

Généralités

Remplissage total et partiel

Hypothèses et cas pratiques d’utilisation des formules d’écoulement

(

Hydraulique des réseaux

Ecoulement à surface libre uniforme et permanent

Ecoulement normal

J ligne d’énergie = J ligne d’eau = J radier

Ecoulement uniforme d/dx = 0

Pente de radier constanteGéométrie constanteRugosité constante

Ecoulement permanent d/dt = 0

Débit constant

Radier = Fil d’eau

(

Coefficient de frottement f:F(rugosité des parois)F(nombre de Reynolds Re)

Pertes de charges linéaires selon la formule de Darcy-Weisbach

𝑅𝑒 : nombre de Reynolds [-]

𝑑𝑖 : diamètre intérieur de la conduite [m]

𝑣 : vitesse de l’écoulement [m/s]

𝜈 : viscosité cinématique [1.31 ∙ 10 6 m/s2 pour une eau à 10°C]

Formule de Prandtl-Colebrook

(

Formule de Prandtl-Colebrook

Diagramme de Moody-Stanton

Ks = Kb

Détermination du frottement

(

Expression de Colebrook du frottement pour Re > 2300

Formule de Prandtl-Colebrook

Cette formulation implicite doit être résolue par itération.En introduisant Colebrook dans Darcy‐Weisbach et en réarrangeant, on obtient

(

Formule de Prandtl-Colebrook

Expression pratique du coefficient de frottement pour écoulement turbulent Re > 2300

Conduite circulaire complètement remplie

(

Formule de Prandtl-Colebrook

Coefficient de rugosité selon SIA 190

(

Exemple d’utilisation de la formule de Prandtl-Colebrook

(

Abaque de dimensionnement selon Prandtl-Colebrook

(

Formule de Manning-Strickler

(

Coefficients de Manning-Strickler

(

Formule de Manning-Strickler pour les ovoides normalisés

(

Diagrammes de remplissages partiels

(

Diagrammes de remplissages partiels

(

Diagrammes de remplissages partiels