Aeroport de Mongomeyen

SITALIA

A.LIMANDAT

Mars 2012

AEROPORT DE MONGOMEYEN

Extension du parking

Assainissement

SITALIA-Aéroport de Mongomeyen-Extension du parking : Assainissement - A.Limandat - Mars 2012 Page 1

Table des matières

1-CADRE DE L’ETUDE ET METHODOLOGIE........................................................................................................................................................................................................................2

1-1- Cadre de l’étude ........................................................................................................................................................................................................................................................... 2

1-2- Méthodologie ............................................................................................................................................................................................................................................................... 3

2- RESEAUX ORIENTES VERS L’OH 14 ...............................................................................................................................................................................................................................5

2-1- Réseau du deshuileur existant ...................................................................................................................................................................................................................................... 5

2-1-1- Organisation du réseau et points de calcul ............................................................................................................................................................................................................. 5

2-1-2- Evaluation des débits et prise en compte de l’écrêtement ..................................................................................................................................................................................... 6

2-2- Réseau parallèle à celui du deshuileur existant ............................................................................................................................................................................................................. 8

2-2-1- Organisation du réseau et points de calcul ............................................................................................................................................................................................................. 8

2-2-2- Evaluation des débits .............................................................................................................................................................................................................................................. 8

2-2-3- Lignes d’eau dans les ouvrages ............................................................................................................................................................................................................................... 9

3-RESEAU DU NOUVEAU DESHUILEUR ........................................................................................................................................................................................................................... 10

3-1- Organisation du réseau et points de calcul ..................................................................................................................................................................................................................10

3-2- Evaluation des débits ..................................................................................................................................................................................................................................................11

3-3- Dimensionnement des ouvrages.................................................................................................................................................................................................................................11

3-3-1- Ecrêtement dans le bassin deshuileur ....................................................................................................................................................................................................................12

3-3-2- Dimensionnement de l’OH 303 ..............................................................................................................................................................................................................................15

3-3-3- Dimensionnement de l’OH 301 ..............................................................................................................................................................................................................................16

4-ANNEXES .................................................................................................................................................................................................................................................................... 18


1- CADRE DE L’ETUDE ET METHODOLOGIE :

1-1- Cadre de l’étude :

L’extension des parkings de l’aéroport de Mongomeyen, non prévue initialement, nécessite une adaptation des réseaux d’assainissement. Ceux-ci sont conçus pour

évacuer normalement une pluie de projet de temps de retour 20 ans. Il est également prévu que les eaux de ruissellement des parkings, au moins pour le

premier flot, transite par un bassin deshuileur (et décanteur) afin de réduire la charge polluante véhiculée par ces eaux.

Le schéma d’origine prévoyait que toutes les eaux devaient êtres raccordées à un seul bassin deshuileur, réalisé, situé en amont de l’OH 27. Dans ces conditions

divers ouvrages hydrauliques sont nécessaires sous les bretelles reliant les parkings à la piste d’envol. Parallèlement à cette conception l’expérience acquise du fait

des ouvrages réalisés a montré que ceux-ci étaient très sensibles aux tassements.

Un nouveau schéma, intégrant toutes les contraintes précédemment évoquées a donc été élaboré. Ce schéma partage en deux les zones de parkings et leur

attribue, à chacune, un bassin deshuileur spécifique. La limite entre ces deux zones serait constituée par la bretelle rapide, ce qui éviterait la réalisation d’un

ouvrage sous celle-ci :

� Zone du bassin deshuileur existant : le fossé existant en amont de l’OH 24 serait prolongé jusqu’à la bretelle rapide. Le fossé alimentant le

bassin est rétabli sous les OH 24 et 16. Le débit rejeté en aval du bassin-deshuileur doit être compatible avec la capacité des ouvrages situés en

aval, et notamment celle de l’OH 27. Pour effectuer cette vérification la capacité d’écrêtement du bassin sera prise en compte du fait du stockage

induit.

La capacité du fossé parallèle, rétabli par les OH 25, 17 et 26, devra être vérifiée.

� Zone du bassin deshuileur à créer : le nouveau bassin deshuileur aura deux fonctions :

• Assurer le traitement qualitatif des eaux rejetées

• Ecrêter le débit de crue pour qu’il soit compatible avec la capacité des ouvrages situés en aval : OH23 et OH 1

L’idéal serait de conserver l’OH 23 en l’état ce qui assurerait le contrôle du débit rejeté en aval.

Il est à noter que, pour atteindre l’objectif précédent d’une part, et pour économiser un ouvrage sous une bretelle d’autre part, les


fossés situés entre la piste d’envol et la voie pompiers seront également raccordés au bassin deshuileur.

La présente note de calcul vise à vérifier que les objectifs annoncés sont bien atteints, c’est-à-dire que les réseaux créés ou modifiés permettent l’écoulement

d’une crue de temps de retour 20 ans sans inondation des plateformes, aussi bien pour les ouvrages à créer que pour les ouvrages existants (s’agissant

d’ouvrages en béton un fonctionnement en charge, momentané, est accepté, sous réserve que la vitesse demeure admissible).

1-2- Méthodologie :

A partir de l’examen des études antérieures, et de la nature du problème posé nous avons défini une méthodologie d’étude comprenant :

� La conservation des lois intensité-durée-fréquence adoptées dans les études précédentes et ce, malgré la grande incertitude entachant leur

élaboration ; mais tout en soulignant leur caractère à priori très sécurisant.


Figure n°1 : pluviométrie : lois intensité-durée-fréquence

� La détermination d’un temps de concentration sur les plateformes (temps de ruissellement) selon les considérations suivantes :

La détermination de ce temps revêt une importance capitale dans le cas présent du fait des grandes longueurs d’écoulement sur les parkings :

d’une valeur mini de 162 m à un maxi de 320 m selon l’orientation des pentes.

Les études précédentes ont privilégié la formule d’Hathaway (en fait Kerby) mais d’autres formules sont fournies par la littérature. Afin

d’appréhender la sensibilité de chacune nous les utilisons successivement pour déterminer le temps de concentration d’une surface bétonnée de

162 m de longueur pentée à 1 % (voir l’annexe 1). Il apparaît que la formule d’Hathaway fournit une valeur très sensiblement supérieure aux trois

autres. Compte-tenu des caractéristiques des plateformes et de leurs raccordements aux fossés un temps, sécurisant, de 6 mn est retenu ; ce

temps sera modulé proportionnellement aux longueurs de plateforme et en fonction de la nature de celle-ci.


� La détermination d’un temps de concentration additionnel dans les fossés à partir de la vitesse d’écoulement calculée selon la formule de

Manning-Strickler. Bien qu’approché ce calcul permet de vérifier cependant la valeur globale de la capacité des fossés. Un coefficient moyen de

rugosité a été choisi égal à 50 ; cette valeur est valable aussi bien pour les fossés bétonnés que pour les fossés maçonnés. Le graphique de

l’annexe 2 fournit les valeurs caractéristiques (section S et fonction R2/3.S, R étant le rayon hydraulique) pour un fossé de largeur au plat-fond de 1

m et des pentes de talus de 3 de base pour 2 de haut.

� Le calcul des débits par la formule rationnelle : Q = C i A / 3600 où les paramètres sont:

• Q : le débit de pointe en l/s

• C : le coefficient de ruissellement pris égal à 1 sur les surfaces revêtues et 0.5 sur les autres surfaces

• A : la superficie du bassin versant en m2 (le plan des bassins versants est fourni sur un document à part)

• i : l’intensité de la pluie, en mm/h, fournie par la formule de Montana i=a. t-b dans laquelle t est égale à la somme des temps de

concentration (sur les plateformes et dans les fossés)

� Le dimensionnement des ouvrages rétablissant l’écoulement des fossés sous les voiries par le calcul complet de la ligne d’eau à l’aide d’un

logiciel spécifique intégrant tous les régimes d’écoulement : fluvial, torrentiel, en charge…Les paramètres retenus pour ces calculs sont un

coefficient de rugosité de Strickler de 70 et un coefficient de perte de charge à l’entrée de 0.5 (le type de tête préconisé pour obtenir au mieux

cette valeur est la tête « murs en aile » représentée en annexe 3).

� La détermination de l’écrêtement apporté par le stockage d’un volume d’eau dans les bassins : bassin deshuileur-écrêteur et bassins de stockage

existants ou à créer. Cette détermination est réalisée par un logiciel spécifique prenant en compte : l’hydrogramme d’entrée, une relation

exprimant le volume stocké en fonction de la hauteur d’eau et une relation définissant le débit de fuite en fonction de la même hauteur d’eau.

Cette dernière relation est établie à partir de la capacité des ouvrages aval réglant le débit de sortie des bassins.


2- RESEAUX ORIENTES VERS L’OH 14 :

Ces réseaux (voir le schéma ci-dessous) sont au nombre de deux, l’un comporte les OH 24 et 16 et aboutit au deshuileur existant, l’autre comporte les OH 25, 17

et 26.

Figure n°2 : Deshuileur existant-points de calcul


2-1- RESEAU DU DESHUILEUR EXISTANT :

2-1-1- Organisation du réseau et points de calcul :

Le schéma ci-dessus présente le réseau et les points de calcul. Le réseau comprend :

� Les fossés 302 et 5 situés en amont de l’OH 24 : points de calcul 1 à 4

� Le dalot OH 24 situé sous une bretelle reliant le parking à la piste d’envol : points de calcul 4 et 5

� Le fossé 5b situé en amont de l’OH 16 et du bassin de stockage associé : points de calcul 5 à 8

� Le dalot OH 16 situé sous une bretelle reliant le parking à la piste d’envol : points de calcul 8 à 9

� Le fossé 6 reliant l’aval de l’OH 16 au deshuileur : points de calcul 9 à 12

� Le deshuileur entre les points de calcul 12 et 13 (amont de l’OH 27 existant)

2-1-2- Evaluation des débits et prise en compte de l’écrêtement :

Le tableau ci-dessous fournit cette évaluation :

N° du

point

de

calcul

Bassin versant (m2)

Temps de

concentration

(mn) Intensité

(mm/h) Débit (m3/s)

Pente

(m/m) Q/K.p1/2

Hauteur

normale

(m)

Vitesse

(m/s)

Longueur

/ point

aval (m) Partiel

revêtu

Partiel

non

revêtu

Partiel

pondéré Total réel

Total

pondéré Partiel Total

Amont

de 1 7630 0 7630 7630 7630 6 6 351 0.74 0.001 0.47 0.54 0.77 110


1 20000 4022 22011 31652 29641 2.38 8.38 307 2.53 0.001 1.60 0.98 1.05 150

2 26017 4720 28377 62389 58018 2.38 10.76 278 4.48 0.005 1.27 0.87 2.24 145

3 9177 4580 11467 76146 69485 1.08 11.84 268 5.17 0.005 1.46 0.93 2.33

90 0.0095 1.06 0.80 2.95

4 17176 2640 18496 95962 87981 0.51 12.35 263 6.43 0.0095 BASSIN

5 800 0 800 96762 88781 12.35 12.35 263 1.6+0.06=1.66 0.005 0.47 0.54 1.71 88

6 26336 2010 27341 125108 116122 0.86 13.21 256 1.6+2.0=3.6 0.005 1.02 0.79 2.09 120

7 20765 4443 22987 150316 139109 0.96 14.17 249 1.6+3.54=5.14 0.005 1.45 0.93 2.32 73

8 34645 447 34869 185408 173978 0.52 14.69 245 1.6+5.85=7.45 0.005 BASSIN

9 1400 0 1400 186808 175378

10 10≈ 286 6.1+1.3=7.40 0.005 2.03 1.09 2.50 218 10 15027 0 15027 201835 190405

11 19358 5348 22032 226541 212437

12 596 2640 1916 229777 214353 BASSIN-DESHUILEUR

13 33045 7000 36545 269822 250898

Tableau n°1 - Réseau du deshuileur existant: détermination du débit de pointe pour T = 20 ans

En fait le réseau comporte trois bassins ecrêtant les débits : le deshuileur en aval, le bassin construit en amont de l’OH 16 et un bassin que nous proposons

de réaliser en amont de l’OH 24, un premier calcul en ayant démontré la nécessité.

Le premier bassin, d’une superficie d’environ 2200 m2 (amont de l’OH 24 ; cadre de 1 m par 1.4 m) réduit le débit de moitié environ : débit « entrant » de

6.43 m3/s ramené à 3.19 m3/s et limitant le niveau à 663.45 + 1.71 = 665.16 (voir le résultat du calcul sur la figure 3 page suivante)

Le second bassin, situé en amont de l’OH 16 (cadre de 1 m par 1.4 m), a été agrandi de 1600 m2environ portant ainsi la surface totale à 3600 m2. Le calcul

prend en compte un hydrogramme « entrant » somme de l’hydrogramme du bassin versant spécifique à ce bassin de stockage et de celui délivré en sortie

de l’OH 24. La somme de ces deux hydrogrammes figure en annexe 4. Compte-tenu du décalage temporel le débit de pointe propre au bassin versant du

bassin situé en amont de l’OH 16 est augmenté d’un débit d’environ 1.6 m3/s provenant de l’amont (via l’OH 24). Le débit « entrant » de 8 m3/s est ainsi


ramené à 4.37 m3/s pour un niveau d’eau maxi de 661.72 + 2.02 = 663.74 (voir le résultat du calcul sur la figure 4 page suivante). Sans l’agrandissement ce

niveau serait supérieur d’une trentaine de cm ce qui correspond au début d’inondation des plateformes.

Le troisième bassin est le bassin deshuileur dont le niveau, en crues notables, est contrôlé par l’OH 27 (2 cadres de 1 m par 1.5 m). Le calcul ne prend en

compte, à l’amont du trop-plein, que le volume situé au-dessus de la crête du déversoir réglant la sortie par surverse du bassin. Le calcul prend en compte

un hydrogramme « entrant » somme de l’hydrogramme du bassin versant spécifique à ce bassin de stockage et de celui délivré en sortie de l’OH 16. La

somme de ces deux hydrogrammes figure également en annexe 4. Compte-tenu du décalage temporel le débit de pointe propre au bassin versant du

deshuileur est augmenté d’un débit d’environ 1.3 m3/s provenant de l’amont (via l’OH 16). Le débit « entrant » de 7.4 m3/s est ainsi ramené à 5.61 m3/s pour

un niveau d’eau maxi de 658.05 + 1.55 = 659.60 (voir le résultat du calcul sur la figure 5 ci dessous). Il est à noter que ce débit de rejet (5.61 m3/s) est

inférieur au débit pris en compte dans les études antérieures (6.29 m3/s). Cet aménagement n’a donc pas d’incidence sur les ouvrages situés en aval (OH

14 notamment).


Figure n°3 : écrêtement en amont de l’OH24 Figure n°4 : écrêtement en amont de l’OH16 Figure n°5 : écrêtement dans le deshuileur

2-2- RESEAU PARALLELE A CELUI DU DESHUILEUR EXISTANT :

2-2-1- Organisation du réseau et points de calcul :

Le schéma de la figure n°2, page 5, présente le réseau et les points de calcul. Le réseau comprend :

� Les fossés 2 et 4 situés en amont de l’OH 25 : points de calcul 14 à 17


� Le fossé 4b reliant l’aval de l’OH 25 à l’amont de l’OH 17: points de calcul 18 à 20


� Le fossé 8 reliant l’aval de l’OH 17 à l’amont de l’OH 26: points de calcul 21 à 24

� L’OH 26 : point de calcul 24

2-2-2- Evaluation des débits:


N° du

point

de

calcul

Bassin versant (m2)

Temps de

concentration

(mn) Intensité

(mm/h) Débit (m3/s)

Pente

(m/m) Q/K.p1/2

Hauteur

normale

(m)

Vitesse

(m/s)

Longueur

/ point

aval (m) Partiel

revêtu

Partiel

non

revêtu

Partiel


Total


14 3664 504 252 4168 3916 < 6 5.76<6 (351) 0.38 0.005 0.11 0.25 1.09 130


15 7981 5744 2872 17893 14769 1.99 7.75 317 1.30 0.005 0.37 0.48 1.60 155

16 6517 11045 5523 35455 26809 1.61 9.35 294 2.19 0.0091 0.46 0.53 2.31 120

17 7701 8023 4012 51179 38522 0.87 10.21 284 3.04 0.0091 OH 25 51.5

18 660 0 0 51839 39182 0.34 10.55 280 3.05 0.0046 090 0.74 1.94 132

19 8473 8419 4210 68731 51865 1.13 11.68 269 3.88 0.0046 1.14 0.83 3.07 138

20 8599 8128 4064 85458 64528 1.11 12.79 259 4.64 0.0046 OH 17 51.5

21 660 0 0 86118 65188 0.41 13.20 256 4.64 0.0073 1.09 0.81 2.58 152

22 9113 8365 4183 103596 78484 0.98 14.18 249 5.43 0.0073 1.27 0.88 2.65 165

23 7350 11003 5502 121949 91336 1.04 15.22 242 6.14 0.0073 1.44 0.93 2.77 120

24 7277 7318 3659 136544 102272 0.72 15.94 238 6.76 0.0073 OH 26 16

Tableau n°2 - Réseau parallèle à celui du deshuileur existant: détermination du débit de pointe pour T = 20 ans

2-2-3- Lignes d’eau dans les ouvrages:

Si l’on excepte les ouvrages, les hauteurs d’eau dans les fossés demeurent inférieures à 1m. Le calcul des lignes d’eau dans les trois ouvrages a été effectué pour

les débits de pointe fournis par le tableau ci-dessus. Le tableau ci-après récapitule les résultats :

OH N° Section f.e. amont Q20 (m3/s) Niveau de la

plateforme

Hauteur d’eau

amont (m)

Niveau d’eau

amont Vitesse (m/s)

25 1 x 1.4 663.10 3.04 665.50 1.68 664.78 3.10

17 1 x 1.5 661.57 4.64 663.90 2.22 663.79 3.60


26 2 x (1 x 1.5) 657.65 6.76 661.50 1.91 659.56 2.82

Tableau n°3- OH du réseau parallèle à celui du deshuileur existant: niveaux d’eau amont pour T= 20 ans

Il apparaît que ces niveaux sont compatibles avec ceux des plateformes, le cas le plus « serré » est celui de l’OH 17 où la revanche n’est que d’une dizaine de cm.

En aval le débit dans l’OH 26 (6.76 m3/s) demeure inférieur à la capacité « normale » (7.7 m3/s) annoncée pour cet ouvrage dans les études antérieures.

3- RESEAU DU NOUVEAU DESHUILEUR :

3-1- Organisation du réseau et points de calcul :

Le schéma ci-dessous présente le réseau et les points de calcul. Le réseau comprend :

� Le fossé 302 situé en bordure de parking : points de calcul 25, 26, 27 et 28


� Le fossé 301A situé entre la piste d’envol et la voie pompiers : points de calcul 35, 36, 37, 38 et 39

� Le dalot OH 301 situé sous la voie pompiers : points de calcul 39 et 28


� Le fossé 302 reliant l’aval de l’OH303 au deshuileur : points de calcul 29 et 30

� Le fossé 301B situé entre la piste d’envol et la voie pompiers : points de calcul 32 et 30

� Le deshuileur entre les points de calcul 30 et 31 (aval du deshuileur = amont de l’OH 23 conservé)

Figure n° 6 : Nouveau deshuileur : points de calcul


3-2- Evaluation des débits :


N° du

point de

calcul

Bassin versant (m2) Temps de

concentration (mn) Intensité

(mm/h)

Débit

(m3/s)

Pente

(m/m) Q/K.p1/2

Hauteur

normale

(m)

Vitesse

(m/s)

Longueur

/ point

aval (m) Partiel

revêtu

Partiel

non

revêtu

Partiel


Total


25 9240 0 9240 9240 9240 8 8 313 0,803 0.001 0.508 0.60 0.71 90

26 16036 1477 16775 26753 26015 2.1 10.1 285 2.06 0.003 0.75 0.68 1.49 120

27 24622 2109 25677 53484 51692 1.35 11.45 271 3.89 0.003 1.42 0.93 1.75 90

28 26603 1640 27423 81727 79115 0.85 12.30 263 5.78 0.003 2.11 1.11 1.96 -

35 3216 0 0 3216 3216 4 4 413 0.37 0.0082 0.082 0.21 1.45 107

36 4575 3957 6554 11658 9680 1.2 5.2 372 1.00 0.003 0.37 0.48 1.22 20

37 10146 923 10608 22727 20288 0.3 5.5 364 2.05 0.003 0.75 0.68 1.51 190

38 7455 12740 13825 42922 34113 2.1 7.6 319 3.02 0.003 1.10 0.82 1.66 98

39 11036 8554 15313 62512 49426 1.0 8.6 304 4.17 0.003 1.52 0.96 1.80 -

28 0 0 0 144239 128541 - 12.3 263 9.40 0.005 2.66 1.24 2.65 70

29 14181 0 14181 158420 142722 0.45 12.75 260 10.30 0.001 6.51 1.85 1.48 120

30 705 0 705 159125 143427 1.35 14.1 (250) 10.3 0.001 6.51 1.85 1.48 -

32 3116 11323 8778 14439 8778 6.0 6.0 351 0.86 (0.001) 0.54 .58 0.78 100

30 9829 15288 17473 39556 26251 2.1 8.1 311 2.27 (0.001) 1.42 0.93 1.02 -

30 0 0 0 198681 169678 - 14.1 250 11.78 Bassin avec Qentrée 12.1 m≈≈≈≈ 3/s

31 2000 4000 4000 204681 173678 - 14.1 250 12.06

Tableau n°4 - Réseau du nouveau deshuileur : détermination du débit de pointe pour T = 20 ans


3-3- Dimensionnement des ouvrages :

Le tableau ci-dessus fournit les hauteurs normales dans les fossés. Celles-ci ne sont valables que pour un écoulement non influencé par l’aval, ce qui n’est

évidemment pas le cas en amont des ouvrages (OH 23, 303 et 301) et encore moins si le débit de pointe est écrêté du fait d’un stockage (cas du bassin deshuileur

et écrêteur situé en amont de l’OH 23. Le niveau dans ce bassin influençant l’amont on procédera successivement : au calcul de l’écrêtement dans ce bassin puis

au dimensionnement de l’OH 303, et enfin de l’OH 301, en prenant en compte le niveau d’eau aval. La compatibilité des niveaux d’eau dans les fossés, vis-à-vis du

niveau des plateformes, sera alors vérifiée.

3-3-1- Ecrêtement dans le bassin deshuileur :

Le calcul de l’écrêtement prend en compte les trois données suivantes :

� Hydrogramme d’entrée triangulaire avec un débit de pointe de 12.1 m3/s, un temps de montée égal au temps de concentration, soit 14 mn et un temps

total égal à 2.7 fois ce temps soit 37.8 40 mn.≈

� Une loi de sortie déterminée à partir de la capacité de l’OH 23 existant (logiciel BUSE) fournie par le tableau ci-après et représentée par le graphique de

l’annexe 5 :

Débit (m3/s) Altitude en amont Hauteur d’eau à l’amont (m) Hauteur d’eau à l’entrée (m) Vitesse à l’entrée (m/s)

0.5 663.71 0.50 0.33 1.52

1.0 664.00 0.79 0.54 1.85

2.0 664.48 1.27 0.90 2.21

3.0 664.88 1.67 1.20 2.50

4.0 665.25 2.04 1.50 2.72


5.0 (665.66) (2.45) 1.50 3.33

6.0 666.21 3.00 1.50 4.00

7.0 666.93 3.72 1.50 4.67

Tableau n°5 - Loi hauteur-débit en amont de l’OH 23

� Une loi de stockage définie à partir d’une relation hauteur- surface inondée prenant en compte :

• Un bassin deshuileur « homothétique » au bassin deshuileur existant. Les dimensions transversales seront strictement identiques pour

chacun des ouvrages. Pour garantir le même fonctionnement hydrauliques les dimensions longitudinales, et donc les surfaces au sol et les

volumes, seront dans le rapport des surfaces de bassin versant efficace (pondérées par les coefficients de ruissellement), soit :

� Surface efficace raccordée au deshuileur existant : 250898 251000 m≈ 2

� Surface efficace raccordée au deshuileur projeté : 173678 174000 m≈ 2

� Soit un rapport de 174000 / 251000 = 0.693 0.70≈ qui fournit les longueurs suivantes : 65m en aval du trop-plein et 70 m

en amont, d’où une longueur totale de 135 m.


• Une extension de 50 m destinée seulement à accroître la capacité de

stockage.

• Le fossé et l’OH 303 en amont.

• La totalité du volume situé en aval du seuil de trop-plein (cote 664.71)

mais seulement le volume situé au-dessus de cette cote en amont de

ce trop-plein (sécurité en cas de non-vidange du volume inférieur pour

quelque cause que ce soit, mais en particulier en cas d’obstruction de

la buse de vidange).

Le résultat pour la crue de projet de temps de retour 20 ans est illustré par le schéma ci-

contre. On obtient un débit de fuite de 4.88 m3/s, soit une réduction de 60 % du débit

entrant (12.1 m3/s). Pour ce débit l’écoulement dans l’OH 23 est légèrement en charge (voir la

loi hauteur-débit en annexe 5), le niveau d’eau (Plus Hautes Eaux) est de 665.61.

En admettant une constance du temps de concentration (14 mn) pour tous les temps de

retour on a effectué le calcul de l’écrêtement pour ces temps de retour. Les calculs figurent

en annexe 6 et les résultats sont récapitulés par le tableau ci-après.

T (ans) i (mm/h) Qentrant (m3/s) Qsortant (m3/s) HMAX (m) ZMAX

100 284 13.75 5.37 2.65 665.86

50 270 13.10 5.19 2.55 665.76

20 250 12.10 4.88 2.40 665.61

10 236 11.40 4.64 2.30 665.51


5 161 7.80 3.31 1.78 664.99

1 147 7.10 3.04 1.69 664.90

Tableau n°6 : Ecrêtement dans le nouveau deshuileur pour T= 1, 5, 10, 20, 50

et 100 ans

Figure n°7 : Ecrêtement dans le nouveau deshuileur pour T = 20 ans

Ces valeurs montrent que la capacité de stockage est suffisante pour limiter le niveau (pour le temps de concentration de 14 mn), y compris pour la crue

centennale. Le débit rejeté en aval est alors de 5.37 m3/s ; l’écoulement s’effectue en charge sous une vitesse de 3.58 m/s (3.25 m/s pour la crue de temps de

retour 20 ans). Il est à noter que l’écoulement en charge n’est qu’occasionnel, la mise en charge ne s’effectuant qu’à partir du débit de temps de retour 5 ans.

Un calcul complémentaire est nécessaire pour vérifier la fiabilité du résultat obtenu pour le temps de retour 20 ans. En effet le temps de concentration de 14 mn

correspond à l’évaluation d’un débit maximum, du fait de l’écrêtement le niveau maximum (volume) dans le bassin deshuileur-écrêteur peut être généré par des

durées de pluie supérieures. Des simulations ont été réalisées pour des durées de 20, 30 et 45 mn, puis d’une heure et deux heures. Les résultats figurent en

annexe 7 et sont regroupés dans le tableau suivant :

Durée de la pluie Intensité de la pluie

(mm/h)

Débit « entrant »

(m3/s)

Durée totale de

l’hydrogramme

Résultats de la simulation

Débit « sortant »

(m3/s)

Hauteur d’eau maxi

(m)

Altitude maxi de

l’eau

14 mn 250 12.10 40 mn 4.88 2.40 665.61

20 mn 217 10.50 54 mn 5.00 2.45 665.66

30 mn 185 8.95 81 mn 5.11 2.51 665.72

45 mn 157 7.60 2.02 h 5.07 2.49 665.70


1 h 125 6.05 2.7 h 4.46 2.23 665.44

2 h 71 3.45 5.4 h 2.96 1.65 664.86

Tableau n°7 : Deshuileur en amont de l’OH23- T = 20 ans- Simulation de l’écrêtement pour différentes durées de pluie

En résumé, pour le temps de retour de 20 ans, le bassin deshuileur-écrêteur est bien dimensionné et fonctionne avec les paramètres maxi suivants :

� Débit dans l’OH 23 : 5.11 m3/s (vitesse 3.41 m/s). Il est à noter que, pour ce débit, l’ouvrage fonctionne en charge (début de la charge pour un

débit d’environ 3.4 m3/s.

� Niveau d’eau dans le bassin de 665.72 (hauteur maxi de 2.51 m).

3-3-2- Dimensionnement de l’OH 303 :

Les caractéristiques retenues pour cet ouvrage sont les suivantes :

� Section : cadre de 2 m de largeur et 2 m de hauteur.

� F.e. amont : 664.30

� F.e. aval : 663.95

� Longueur : environ 70 m


Le calcul des lignes d’eau dans cet ouvrage a été réalisé pour les débits de pointe au point de calcul 28 complet, soit 9.40 m3/s pour le temps de retour 20 ans.

Les débits de pointe relatifs aux autres temps de retour ont été déterminés en admettant la constance du temps de concentration (12.3 mn) et des coefficients de

ruissellement. En aval de l’ouvrage on a considéré, par sécurité, les niveaux maxi déterminés dans le bassin deshuileur-décanteur. Les résultats sont regroupés dans

le tableau ci-après.

Temps de retour (ans) Intensité de la pluie (mm/h) Débit (m3/s) Niveau d’eau amont Vitesse maxi (m/s)

100 299 10.70 666.73 3.43

50 284 10.15 666.65 3.45

20 263 9.40 666.54 3.43

10 249 8.90 666.46 3.40

5 169 6.05 665.97 3.12

1 154 5.50 665.87 3.02

Tableau n°8 : Niveaux d’eau en amont de l’OH 303

Tous ces écoulements s’effectuent à surface libre (voir le graphique de l’annexe 8), certes en limite pour la crue centennale, mais avec un fonctionnement

« normal » pour le temps de retour de 20 ans.

3-3-3- Dimensionnement de l’OH 301 :

Les caractéristiques retenues pour cet ouvrage sont les suivantes :


� Section : cadre de 1.0 m de largeur et 1.5 m de hauteur.

� F.e. amont : 664.94

� F.e. aval : 664.52

� Longueur : environ 56 m

Le calcul des lignes d’eau dans cet ouvrage a été réalisé selon deux hypothèses :

� 1- Niveau d’eau aval maxi correspondant au débit maxi dans l’OH303 (pour le temps de concentration de 12.3 mn et l’intensité de pluie de 263

mm/h). Les débits de pointe relatifs aux différents temps de retour ont été déterminés (au point de calcul n°39) en admettant la constance du

temps de concentration (12.3 mn) et des coefficients de ruissellement. Les résultats sont regroupés dans le tableau ci-après.

Temps de retour (ans) Intensité de la pluie (mm/h) Débit (m3/s) Niveau d’eau amont Vitesse maxi (m/s)

100 299 4.11 667.45 2.74

50 284 3.90 667.30 2.60

20 263 3.61 667.10 2.41

10 248 3.40 666.95 2.27

5 169 2.32 666.35 2.25

1 154 2.11 666.25 2.40

Tableau n° 9: Niveaux d’eau en amont de l’OH 301 avec niveaux aval maxi


Tous ces écoulements s’effectuent à surface libre (voir le graphique de l’annexe 9), jusqu’à la crue décennale.

� 2- Débit amont maxi (pour le temps de concentration de 8.6 mn) avec un niveau aval correspondant au débit aval concomitant. Les résultats sont

regroupés dans le tableau suivant :

Temps de retour (ans) Intensité de la pluie (mm/h) Débit (m3/s) Niveau d’eau amont

100 345 4.80 667.23

50 328 4.55 667.14

20 304 4.20 667.03

10 287 4.00 666.96

5 195 2.70 666.50

1 177 2.45 666.41

Tableau n°10 : Niveaux d’eau en amont de l’OH 301 avec débits amont maxi

Il apparaît (voir la loi hauteur-débit de l’annexe 9) que, pour les débits inférieurs au temps de retour 10 ans, les résultats suivent la même loi que celle établie dans

le cas précédent. Au-delà du temps de retour 10 ans, la loi influencée par l’aval fournit les niveaux maxi. De ce fait les écoulements dans cet ouvrage sont

fréquemment en charge.


En résumé, pour le temps de retour 20 ans, et pour les deux cas étudiés, on obtient un niveau d’eau amont maxi de 667.10 compatible avec le niveau des

plateformes.

4- ANNEXES :

1- Estimation du temps de ruissellement en amont des fossés

2- Caractéristiques géométriques des fossés

3- Tête d’ouvrage type

4- Hydrogramme « entrant » :

• En aval de l’OH 24


• En aval de l’OH 16

5- Loi hauteur-débit en amont de l’OH 23

6- Ecrêtement dans le deshuileur en amont de l’OH 23 pour T= 100, 50, 10, 5 et 1 ans

7- Ecrêtement dans le deshuileur en amont de l’OH 23 pour T= 20 ans et t = 20, 30, et 45 mn, puis t = 1 et 2 heures



Annexe 1

Estimation du temps de ruissellement en amont des fossés

Pour L = 162 m

P = 0.01


Nature de la surface : béton

Origine de la formule formule Paramètre Résultat en mn

Kerby, 1959 (déduite des mesures

effectués par Hathaway) (2.187 . r . L / p0.5 )0.467 r = 0.05 11.2

ARTC, 1982 3.26 (1.1 – C). L0.5 / p1/3

C : coefficient de ruissellement = 1

P en % 4.15

Abaque SCS Abaque : Vit. = f(p) selon p et nature du sol : Vit. 0.65 m/s≈≈≈≈ 4.15

Carl Izzard

t = 2. D1 / Q1 = f(i)

D1 = 0.0675(0.0276.i +r)p-1/3.Q11/3. L

Q1 = C.i.L.1/3600

i = 719. t-0.40 T=20 ans

r = 12 (béton)

C=1 (coefficient de ruissellement)

6≈≈≈≈


Annexe 2

Caractéristiques géométriques des fossés


Annexe 3

Tête d’ouvrage type


Annexe 4

Hydrogramme « entrant »




1- Aval de l’OH 24

2- Aval de l’OH 16

Annexe 5

Loi hauteur-débit en amont de l’OH 23


Annexe 6


Ecrêtement dans le deshuileur en amont de l’OH 23 pour T= 100, 50, 10, 5 et 1 ans






Annexe 7

Ecrêtement dans le deshuileur en amont de l’OH 23 pour T= 20 ans et t = 20, 30, et 45 mn, puis t = 1 et 2 heures







Annexe 8



Annexe 9

Annexe 9



Documents

Aeroport de Mongomeyen