Eaux Pluviales Modèle et Généralités WETHE JOSEPH

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Transcript of Eaux Pluviales Modèle et Généralités WETHE JOSEPH

1

ASSAINISSEMENT PLUVIALE :Considérations générales et

systèmes de drainage

Présenté par :Joseph WETHE, PhD Ir.

Enseignant – Chercheur 2iE/GVEA

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PLAN DE L’EXPOSE

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3

CONSIDERATIONS GENERALES• EVOLUTION DE LA PHILOSOPHIE DE

L’ASSAINISSEMENT

• Traiter les eaux usées urbaines avant leurs rejets (d’où naissance des réseaux séparatifs et des STEP)

ENVIRONNE-MENTALISTE

Début du 20ème

siècle

• Éloigner le plus vite et le plus loin possible les eaux usées urbaines ;

• Lutter contre les inondations (d’où la naissance des réseaux unitaires).

SECURITAIREFin du 19ème

siècle

• Assainir les rues ;• Évacuer les déchets solides et liquides

encombrant les rues.

HYGIENISTEDébut du 19ème

siècle

ObjectifsConceptPériode

CONNAISSANCE DE LA PLUIE– Pluie : Phénomène aléatoire– Deux appareils de mesures, et de quantification :

• Les Pluviomètres : pour obtenir un CUMUL JOURNALIER des eaux pluviales ;

• Les Pluviographes : pour connaître les précipitations avec des PAS DE TEMPS PLUS FINS (quelques minutes).

– Données recueillies STATISTIQUEMENT EXPLOITEES– MAXIMA ANNUELS obtenus pour différentes durées pour bâtir

les courbes IDF.

Durée

Intensité Fréquence F1

Fréquence F2

Fréquence Fi

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CONNAISSANCE DE LA PLUIELA PLUIE EN HYDROLOGIE URBAINE

Deux grands ensembles de pluies :Les Pluies « Historiques »

– Choix d’une des pluies les plus violentes ayant provoqué un maximum de dégât dans la zone d’étude ;

– Nécessité d’avoir une bonne série chronologique des mesures afin d’opérer un choix adapté ;

– Difficultés d’en associer une période de retour de la pluie choisie ;– Difficulté d’afficher une protection associée à une période de retour.

Les Pluies « de Projet »– Pluies fictives ou synthétiques associées à une période de retour et

présentés par des histogrammes de « variation de la pluie dans le temps ;

– Pluies bâties à partir des courbes IDF ;– Quatre exemples significatifs de pluies de projets, issues

d’ajustements mathématiques des courbes IDF : MONTANA, TALBOT, KEIFER & CHU

MODELES DE PLUIES EN HYDROLOGIE URBAINE

I

Durée de la pluie Tps

1 : PLUIE D’INTENSITE CONSTANTE

2.1 PLUIE DE KEIFER & CHU

Temps

I

i Max

I Moy (t)

Surfaces égales

2.2 Après ajustement sur MONTANAI

Temps

i Max

i Moy(t)

(1 – r) trt

3 : PLUIE DOUBLE TRIANGLE DE DESBORDES ET DE CHOCAT

Temps

Intensité Période Intense

i1

i2

t1

t2

t3

4 : PLUIE DOUBLE TRAPEZE DE BEMMO NESTOR

Temps

Intensité

Période Intense

i1

i2=i3

t1

t2

t5

i4

t4

t3

5

MODELES DE PLUIES EN HYDROLOGIE URBAINE

Attention à ces ajustements mathématiques!

• Ils sont des modèles propres à la localité où les mesures ont été réalisées :

– influence certaine du climat, – influence de l’hétérogénéité spatiale de la pluie, etc.

• Ils dépendent de l’échantillon de calage : importance de la période de pluie.

• La notion de période de retour n’est pas associée à une surface, mais à un seul point de mesure.

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6

RESEAUX DE DRAINAGE

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Bouche d’égout

� ����� �������

Gouttières

Grille avaloirs sur cours ou

parking

Eaux usées

(sanitaires et cuisines)

EU+

EP

Domaine Privé

Domaine Public

Bouche d’égout

� ����� ��������

Gouttières

Grille avaloirs sur cours ou

parking

Eaux usées

(sanitaires et cuisines)

EP

Domaine Privé

Domaine Public EU

Domaine Privé

EU

� ����� ��� �����������

Bouche d’égout

Gouttières

Grille avaloirs sur cours ou

parking

Eaux usées(sanitaires et

cuisines)

EP

Domaine Public

Les schémas types des réseaux

(6)

Centre de collecteur multiple ou Schéma radial

interception

bas

(4)

Cours d’eau

Collecteur étagé ou par Interception

Cours d’eauCollecteur latéral ou // cours d’eau

RESEAUX DE DRAINAGEType de configuration

(5)

Centre de collecteur unique ou Éventail

Cours d’eau

Collecteur perpendiculaireCours d’eau

Collecteur oblique ou transversal

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RESEAUX DE DRAINAGE

ELEMENTS CONSTITUTIFS DU RESEAU• canalisations ���� collecte et transport des effluents • Ouvrages secondaires ou annexes.MATERIAUX TYPES

• Béton - Fonte ductile - Grès – PVC – TerreCritères de choix des éléments et des matériaux• Tenue mécanique des sols aux pressions verticales

(charge d’exploitation ���� charges roulantes/permanentes ou exceptionnelles de chantier, etc.), aux pressions horizontales (Pression hydrostatique, Poids propre du tuyau et celui de l’eau drainée, etc.)

• Ténue à l’agressivité chimique intérieur et extérieur ;• Facilités d’exécution, d’exploitation, d’accessibilité et

de raccordement,• Coûts d’investissement et de fonctionnement, etc.

RESEAUX DE DRAINAGE

Deux technologies classiques : • Réseau ouvert,• Réseau FerméCritères de choix d’une des technologies :• Disponibilité des données et des moyens de calculs ;• Disponibilité des moyens financiers ;Démarche à suivre pour quantifier le débit à l’exutoire :• 2 méthodes classiques : Méthode RATIONNELLE et

Méthode SUPERFICIELLE (Caquot);

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ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

Hypothèse : • Linéarité de la transformation des pluies en ruissellement sur les surfaces

réceptrices (Méthode des Courbes Isochromes)

Formulation : 1�2�3/�������"4�5671�2�3/�������"4�5671�2�3/�������"4�5671�2�3/�������"4�567– Q= Débit à l’exutoire (m3/s), I = Intensité de la pluie (mm/h),– A= Surface réceptrice (ha) C= Coefficient de ruissellement

Amélioration de la méthode Rationnelle• Introduction d’un facteur correctif permettant de prendre en compte

l’abattement spatial de la pluie en considérant l’épicentre de celle-ci autour duquel les intensités vont décroissantes

Formule empirique de BÜRKLI & ZIEGLER : ��2���2���2���2�""""εεεε

– a = Coefficient d’abattement spatial ; A= Surface de la zone considérée ;� εεεε = Coefficient d’ajustement (= 5% en Afrique tropicale)

• Formule améliorée : 1�2�/�������"1�2�/�������"1�2�/�������"1�2�/�������"38383838))))εεεε4444 �567�567�567�567

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

/��00�/���*� ��!%����$$�9��*/��00�/���*� ��!%����$$�9��*/��00�/���*� ��!%����$$�9��*/��00�/���*� ��!%����$$�9��*

Rôle : Traduit le phénomène de pertes au ruissellement : le fait qu’une partie de l’eau précipitée ne parvient pas à l’exutoire du bassin versant.

Expression : C= Volume ruisselé parvenant à l’exutoire rapporté au Volume précipité sur la surface

Démarche d’estimation du Coefficient de ruissellement sur une zone hétérogène.

• Découper la surface réceptrice en zones « homogènes » (Ak) ;• Affecter à chaque zone un coefficient de ruissellement (Ck) ;• Déterminer alors le Coefficient de ruissellement résultant par

l’expression :

� •=

��

��

9

Modalité de remblaiement des canalisations dans une fouille

���������Modalité de remblaiement de la fouille

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����� ��

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�� ���������

��� ����

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

��*����*�� ��$"��$%����*����*�� ��$"��$%����*����*�� ��$"��$%����*����*�� ��$"��$%��Démarche à suivre pour la détermination de l’Intensité de la Pluie :• Pluie de projet : Pluie d’intensité constante• Choix du Pas de temps dt ;• Découpage du bassin versant en surface isochrone (Ak) pour les

intervalles de temps dt

Q1+Q2+…+Qk

Ruissellement de A1+ A2+ Ak Ruissellement de

A1Ruissellement de A2 Ruissellement de

Ak

Débit

dt 2dt …kdt … ndt

Intensitéconstante

Temps

Pluie

ndt = Temps de Concentration

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ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���• Définition : Temps mis par une goutte d’eau tombée à l’endroit le plus

hydrologiquement éloigné de l’exutoire d’un bassin versant pour y parvenir.

• Expressions empiriques du Temps de concentration :

•tc en heures A en km² L en km I en m/m

����������������� �������

�����

�����=

Exemple 2 : Formule CALIFORNIENNE :����

���� ��

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Exemple 4 : Formule 4 : de KIRPICH

��

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����

��

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Exemple 3: Formule de NASH���

���� ��

���

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���

•tc en minutes A en hectares L en mètres I en m/m H en m/m

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���

Attention• Validité des modèles limitée à l’échantillon ayant servi au calage• Résultats pouvant être assez différents pour un même bassin versant• Nécessité d’utiliser dans la méthode rationnelle, la démarche plus

physique suivante, faisant appel à des relations empiriques.

• Tc = ts + tr– ts est le temps de ruissellement en surface avant d’entrer dans le réseau ou le

talweg principal ;– tr est le temps de ruissellement en réseau jusqu’à l’exutoire.

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ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���

Démarche ITERATIVE pour l’estimation du temps de ruissellement en réseau jusqu’à l’exutoire

• Établir le plan du réseau du réseau et Calculer ;

• Estimer un tr (théorique) et en déduire � � � �2� �:� �2� �:� �2� �:� �2� �:� �;• Calculer le débit à évacuer par la méthode rationnelle ;• Dimensionner le réseau d’évacuation ;

• En déduire alors le nouveau tr correspondant par la formule suivante : *��*��*��*��2������32������32������32������3$ ;$ ;$ ;$ ;����&;&;&;&;4444

– Ltj = Longueur du jème tronçon de pente uniforme – Vj = Vitesse moyenne d’écoulement (Vj = Q/Sj) ;

• Déterminer enfin le � � � �final lorsqu’on observe une convergence de l’opération.

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���*�9��� ��/��/��*!"*���

Quelques valeurs estimées du temps de ruissellement en surface

• Agglomérations d’habitat très dense• Agglomérations d’habitat dense et de

faible pente• Agglomérations d’habitat lâche, type

résidentiel

• 5mn• Entre 10 et 15mn• Entre 20 et 30mn

ENPC, 1978

• BV < 5ha• BV = 20ha et I> 0,5%• BV = 20 ha et I< 0,5%

• 15mn• 15mn• 15mn + 1mn/ha

additionnel à 5ha

O.M.S., 1992

• Dans les centres urbains• Dans les centres périurbains

• Environ 5mn• Entre 5 et 15mn

NONCLERC, 1982

Conditions aux limitesValeurs de ��������Sources

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ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

��!�� �� ��!�*�%!��!�� �� ��!�*�%!��!�� �� ��!�*�%!��!�� �� ��!�*�%!

Rôle :• Détermine le degré de sécurité (risque encouru) que peut avoir un

ouvrage d’assainissement

Valeurs usuelles• T < 5 ans en zone peu vulnérable (périphérie, zone peu dense,

etc.)• 5 ans < T < 10 ans en zone vulnérable (centre de commerce et

d’industries, etc.) ;• T > 10 ans en zone très vulnérables (centre ville) : valeurs

utilisées pour ajuster les courbes IDF.

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

Démarche de mise en œuvre pour des BASSINS VERSANTS EN SERIE

B.V. 1B.V. 2

Tronçon C1 Tronçon Caval

P1 P2

B.V. 1 B.V. 2

P1

P2

AvalExutoire

Talweg principal

•Regrouper Ak, Ck et Tck et Calculer le débit au point P1 :183*4�2�/8����3*(� �84���"8183*4�2�/8����3*(� �84���"8183*4�2�/8����3*(� �84���"8183*4�2�/8����3*(� �84���"8

•Dimensionner le tronçon C1•Estimer le temps de parcours tp1-2 entre les points P1 et P2.•Calculer au point P2 la surface équivalente "��"��"��"��2�"8�:�"<2�"8�:�"<2�"8�:�"<2�"8�:�"<;•Calculer

� •

=

���

����

•Déterminer Tc équivalent ��� ��� ��� ���2�9���=3 �8�:� �82�9���=3 �8�:� �82�9���=3 �8�:� �82�9���=3 �8�:� �8))))<4(� �<><4(� �<><4(� �<><4(� �<>;•Calculer Q au point P2 et dimensionner le tronçon aval.

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ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE RATIONNELLE

Démarche de mise en œuvre pour des BASSINS VERSANTS EN PARALLELE

•Regrouper Ak, Ck, Tck et Calculer au point P1//2 "��"��"��"��2�"8�:�"<2�"8�:�"<2�"8�:�"<2�"8�:�"<?•Calculer le coefficient de ruissellement équivalent :

� •

=

���

��

��

•Déterminer le temps de concentration équivalent : tceq = Max [(tc1, tc2] ;•Calculer alors le débit au point P1//2 et dimensionner le tronçon aval.

B.V. 1

B.V. 2

P1//2

AvalExutoire

Talweg principal

B.V. 1

B.V. 1

Tronçon Caval

P1//2

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE SUPERFICIELLE

Principe :• Méthode rationnelle évoluée et Intègrant les phénomènes de stockage

temporaire dans les réseaux ;• Considère que le temps de concentration dépend du débit ;• Le débit est maximal quand la durée de la pluie est égale à tc.Démarche

• Volume ruisselé (Vr) entre 0 et tc : &�&�&�&�2�2�2�2�+@"@/@�+@"@/@�+@"@/@�+@"@/@� 2�87@+@/@"2�87@+@/@"2�87@+@/@"2�87@+@/@"38383838))))����4444

• Volume stocké (Vs) dans le réseau à l’instant tc : &�2�&�2�&�2�&�2��@ �@1�@ �@1�@ �@1�@ �@1– où d = coefficient d’ajustement, et Q débit maximal (m3/s)

• Définir le Volume écoulé (Ve) à l’exutoire du BV jusqu’à tc : &��2�&��2�&��2�&��2��@ �@1�@ �@1�@ �@1�@ �@1– b est le coefficient d’ajustement

• Établir le Bilan volumétrique : &�&�&�&�2�&�:�&�2�&�:�&�2�&�:�&�2�&�:�&� et en déduire Q. en utilisant également l’ajustement de Montana (H= atc

b+1)Remarque : Tc = µµµµ(M).Ic.Ad.Qf, et Q(T) =K(T).Iu(T).Cv(T).Aw(T).• Surface du BV entre 22ha < A < 1100 (Afrique)22ha < A < 200ha (Europe)• Pente équivalente entre 0,65% < I < 1,4% (Afrique tropicale humide) 0,20% < I < 5% (Europe).• Coefficient de ruissellement 0,25 < C < 0,80

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�=

��

Mise en œuvre de la Méthode de Caquot.• Cas 1 : Si Bassin versant en série :

�=�

����

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���

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��Cas 2Cas 2 : Si Bassin versant en parall: Si Bassin versant en parallèèlele ::

Si Qeq < Max (Qj) alors, Qeq = Max(Qj).

[ ][ ]�

�=

��

��

��

��

� ���

���

�=

��

�� �

��=�

����

•Si Qeq < somme des Qj, ���������������������������� �= ����

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE SUPERFICIELLE

ESTIMATION DES DEBITS PAR LA METHODE SUPERFICIELLE

Limites• Valeur approximative du débit

maximal à l’exutoire ;• Pas d’information sur l’hydrogramme

(variation du débit en fonction du temps), et donc du volume de crue :

• Ne s’applique qu’à des bassins versants urbains homogènes et équipés de réseau d’assainissement bien dimensionnés.

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DETERMINATION DE L’HYDROGRAMME A L’EXUTOIRE D’UN BASSIN VERSANT

<���������<���������<���������<��������� AAAA

1/- Modèle simple issu formules Rationnelles et de Caquot• Permet d’avoir une connaissance du débit maximal (voir Méthode

Rationnelle et Méthode de Caquot).• Connaissance du temps de concentration ;• Construction de l’hydrogramme simple.

2/- Modèle à réservoir ou Modèle Conceptuel• Les modèles empiriques : Ajustement mathématique d’une série de

données ���� Applicable dans le contexte expérimental (Précaution).• Les Modèles mécanistes : Supposés être universel dans leurs applications.• Les Modèles Conceptuels : Intermédiaires entre les modèles empiriques et

mécanistes.

Temps

Débit

Qmax

tc

DETERMINATION DE L’HYDROGRAMME A L’EXUTOIRE D’UN BASSIN VERSANT

• Mise en œuvre :• Comment transformer la pluie en débit à travers le

système constitué du bassin versant urbain ?

ENTREESignal

(Pluie)

SYSTEME (Bassin Versant)

Fonction de Reproduction

Fonction de Transfert

SORTIERéponse

(Ecoulement)

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DETERMINATION DE L’HYDROGRAMME A L’EXUTOIRE D’UN BASSIN VERSANT

Mise en œuvre :• Fonction de Reproduction : Evaluer la quantité de pluie qui

parviendra à l’exutoire, compte tenu des pertes initiales et des pertes continues observées.

Pluie brute Pb

% de surface imperméable IMP

RuissellementSurface

Perméable

RuissellementSurface

Imperméable

P1 = Pb (1-IMP)

Pertesinitiales

P2 = P1 - STO

BV type II

P3 = P2 x C

Pluie nettePn = P0 + P3

BV type I

P3 = P2 - INF

P0 = Pb x IMP

DIMENSIONNEMENT DES CANAUX

Types d’écoulement.• Écoulement permanent uniforme où les caractéristiques hydrauliques ne

varient pas d’une section à une autre.• Écoulement permanent et non uniforme, graduellement varié : si les

caractéristiques hydrauliques varient lentement d’une section à une autre.• Écoulement non permanent et non uniforme (régime transitoire) : avec

variation rapide des caractéristiques hydrauliques.

Équation caractéristique : MANNING - STRICKLER

• 1�2�B1�2�B1�2�B1�2�B@�@!�@�@!�@�@!�@�@!�<�5<�5<�5<�5@�@�@�@�8�<8�<8�<8�<– Remarque : La pente de la ligne de fond (I) est ici égale à la ligne de charge (J).

Principe de dimensionnement• S’appuyer en général sur Qmax à évacuer sans risque que le réseau ne

déborde ���� Évaluer le débit maximal Qmax.• Calculer la Pente de l’ouvrage dans le sens de l’écoulement (Amont vers

Aval).• Choisi la section de l’ouvrage (forme et dimension) ;• Définir la nature du revêtement de l’ouvrage.

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Vitesses admissibles dans les canaux non revêtus

VITESSES MAXIMALES

Diagramme d’évaluation des caractéristiques hydrauliqueSelon le taux de remplissage d’un canal circulaire

VITESSES MAXIMALES

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DIMENSIONNEMENT DES CANAUXRemarques sur la Pente.

•Renforcer les parois ;•Aménager le profil longitudinal de manière à provoquer des ruptures de pentes pour que Vmax < 1,5m/s (parois en terre) ou < 4 à 5m/s (parois en béton).

•Vitesses importantes ;•Risques d’érosion des ouvrages

Pente forte> 5%

•Adopter des formes susceptibles d’accélérer les faibles débits de manière à ce que la vitesse minimale > 0.3 -0.4m/s

•Dimensions importantes ;•Vitesses d’écoulement faibles ;•Risques de dépôts solides et des débordements

Pente faible

< 0.3%

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������������������������

Remarques sur la Section.

Terre, Béton (grands canaux), Maçonnerie (moellon, parpaings, etc.), etc.

Types de revêtements

Circulaire (enterré), Rectangulaire, Trapézoïdale

Plusieurs formes

Ouvert ou enterré2 types de réseaux

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Modification de pente

Aménagement des pentes raides

MODIFICATIONS DES PENTES

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/�����C��������� �/�����C��������� �/�����C��������� �/�����C��������� �/�����C��������� �/�����C��������� �/�����C��������� �/�����C��������� �

Adopter des formes susceptibles d’accélérer l’écoulement même pour des faibles débits

MODIFICATIONS DES PENTES

0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������0������ ���������������� �����D������������ �C��������

SECTION D’ECOULEMENT

20

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SECTION D’ECOULEMENT

�CC �CC �CC �CC��� ��C���������� ����� �������E ���� ������� ��C���������� ����� �������E ���� ������� ��C���������� ����� �������E ���� ������� ��C���������� ����� �������E ���� �������������������������������� �CC �CC �CC �CC��� ��C���������� ����� �������E ���� ������� ��C���������� ����� �������E ���� ������� ��C���������� ����� �������E ���� ������� ��C���������� ����� �������E ���� ��������������������������������

SECTION D’ECOULEMENT

21

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

But : ���� Permettre de mieux contrôler les eaux pluviales tombant dans une zone donnée.

Fondement ���� Non maîtrise de l’urbanisation.• Augmentation rapide des surfaces à raccorder.• Densification des tissus urbains ���� augmentation du coefficient de

ruissellement et réduction de l’infiltration• Diminution du temps de concentration et Augmentation du débit de

manière exponentielle.Conséquences : • Débordement des réseaux existants ���� Inondation et érosion.• Nécessité de Mettre en place des techniques alternatives dont les rôles

sont entre autres :

– Stocker et/ou infiltrer les eaux pluviales et/ou de Limiter les débits de points.

– Suppléer les insuffisances des réseaux existants.

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

FosséNoue (fossé très évasé avec des pentes de berge faible).

Stocker momentanément l’eau avant restitution par infiltration ou par débit limité.

Structures réservoir ouvert

TranchéeCiterne

Stocker momentanément l’eau avant restitution par infiltration ou par débit limité.

Structures réservoir enterrées

Tranchée ou fosséBassin en eau – Bassin sec

Bassin endigué – Dépression naturelle

Bassin étanche – Bassin d’infiltrationBassin enterré – Bassin ouvert.

Stocker les eaux de ruissellement dans les dépressions naturelles ou artificielles.

Vidanger les eaux de ruissellement par infiltration et/ou avec des débits limités dans un milieu naturel ou dans un réseau.

Bassins de rétention

ExemplesRôleTypes

LES TECHNIQUES ALTERNATIVESPrincipaux types de techniques alternatives :

Chaussée réservoir à injection répartie (revêtement drainant).Chaussée réservoir à injection localisée (revêtement étanche)

Stocker en dessous de la chaussée les eaux de pluie et l’infiltrer à l’aval à débit limité

Chaussée àstructure réservoirs

Intercepter la pluie sur le toit, la stocker et la restituer vers l’aval àdébit limité

Toiture stockante

Puits creuxPuits combléPuits d’infiltration (fond du puits au-dessus de la nappe)Puits d’injection (fond du puits en dessous de la nappe)

Stocker et infiltrer les eaux de ruissellement

Puits d’infiltration

ExemplesRôleTypes

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

DIMENSIONNEMENT DES BASSINS DE RETENTIONMéthodes simplifiées • Méthode des pluies : déduite des courbes IDF et de la formule de

Montana.• Transformer les courbes IDF en HDF où H= a.tb+1

• Evaluer le coefficient d’apport du bassin versant (Ca) = volume ruisselérapporté au volume précipité. .

• Evaluer la surface active ou surface d’apport du bassin versant. Aa = A.Ca

• Se fixer un débit constant de vidange du bassin de rétention (Qv).• Calculer le débit spécifique de vidange ou Hauteur d’eau par unité de

temps. qv = Qv/Aa

• Calculer la hauteur vidangée au cours du temps. Hv = qv x t• Superposer la courbe Hv à la courbe HDF• Le plus grand écart entre les deux courbes est la hauteur d’eau maximale

à stocker. (Hmax)• Définir alors le volume d’eau à stocker. Vs = Hmax . Aa

LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

LES TRANCHEES• >>> Fossés peu profonds (< 1m), remplie de matériaux suffisamment

poreux (30% et 40%) pour pouvoir stocker de l’eau et drainer des surfaces relativement faibles.

• Différents types :• Tranchées d’infiltration autorisant des vidanges par infiltration.• Tranchées de rétention restituant à débit limité vers le milieu récepteur

(réseau, talweg, puits d’infiltration, etc.)• Critères de choix d’une tranchée• Perméabilité et nature du sol support.• Qualité des eaux de ruissellement (présence ou non de fine et risques de

colmatage).• Niveau de pollution et risques de contamination de la nappe d’eau

phréatique (laisser au moins 1m de sol au-dessus de la nappe).• Position de la nappe et risques de remontée de celle-ci.• Existence ou d’un exutoire ?

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

TRANCHEE

LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

TRANCHEEDimensionnement d’une tranchée : un processus itératif.• Choisir la période de retour de dimensionnement (niveau de risque

hydrologique).• Calculer le volume géométrique Vg (représentant la capacité de stockage

de la tranchée dépendant de la pente du milieu naturel)• Déterminer le débit de vidange, connaissant la capacité d’absorption (cas

des tranchées d’infiltration) ou les conditions aval (cas des tranchées de rétention)

• Calculer le volume nécessaire (Vn).• Comparer le volume nécessaire (Vn) et le volume géométrique (Vg) :

– Si Vg= Vn, fin de l’opération,– Sinon, modifier les caractéristiques de la tranchée et recommencer sur

Vg.

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

CITERNE AVEC RESERVE FOSSE

PUITS

LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

PUITS (type de remplissage)

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

ASSOCIATIONS ENTRE OUVRAGES ALTERNATIFS

LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

TOITURE RESERVOIR

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LES TECHNIQUES ALTERNATIVES

CHAUSSEES RESERVOIR