assainissement

CHAPITREII ASSAINISSEMENT

1

I- Introduction :

D'une faon gnrale dans tous les endroits ou l'homme rside, et de plus

forte raison dans les agglomrations, les eaux de toute nature ne peuvent tre

laisses ruisseler naturellement.

Elles doivent tre diriges vers le milieu naturel et trait avant leur rejet

dfinitif.

II- Dfinition dAssainissement : Dsigne l'ensemble des moyens de collecte, de transport et de traitement

d'puration des eaux uses et des eaux pluvial avant leur rejet dans les rivires ou dans le sol.

III- objectif de lassainissement :

L'assainissement doit remplir ces objectifs principaux

Assurer lvacuation et le traitement des eaux uses et des eaux pluvial

Minimisant les risques pour la sant et pour lenvironnement

Assurer la protection des biens et des personnes jusqu' une certaine intensit de la pluie.

IV- La classification des eaux :

1. Les eaux uses : sont toutes les eaux qui sont de nature a contamine les milieux dans le quelle elles sont rejet.

1.1. Les eaux Uss domestique : elle comprend

Les eaux mnagres (les eaux griser) : elles prviennent de la cuisine, la salle de bain.

Les eaux vannes (les noires) : elles proviennent des w.c

1.2. Les eaux uses industrielles : elles proviennent des usines.


2

2. Les eaux pluviales (les eaux de ruissellement) : cest les eaux de ruissellement sur les surface impermables comme les toitures, les chausses, les trottoirs

V- Un rseau dassainissement :

1. Dfinition

2. Les diffrents systmes dvacuation :

La conception dun rseau dassainissement ncessite des chois qui varient selon le systme retenu on distingue :

2.1 . Le systme unitaire :

Lensemble des eaux uses et des eaux pluviales est collecte par un rseau unique

A/-Les avantages :

La simplicit

Lconomie a la conception et a l entretien

Il n'y a pas d'erreur de branchement

Facilit de ralisation

B/-Les inconvnients :

Risque de dpt polluant par temps sec

Perturbation du Fonctionnement de la

station d'puration ( cause de la variation des dbits)

Le surdimensionnement du rseau (cumul des dbits)


3

2.2. Systme sparatif:

Comprend deux rseaux diffrents .lun pour

collecter les eaux uses vers la station de

traitement, lautre pour collecter les eaux

pluviales vers un point de rejet dans le milieu

naturel

A/-Les Avantage:

La station dpurations est efficace (elle reoit le mme dbit)

les eaux uses sont traites par la station d'puration

rejet possible des eaux pluviales dans divers exutoires

B/-les inconvnients :

des problmes d'auto curage en tte de rseau d'vacuation des eaux uses

cot plus lev que l'unitaire

Risque de commettre des erreurs de branchement

2.3. Systme pseudo- Sparatif :

Ce systme est conu de telle manire

recevoir les eaux uses, et une fraction des

eaux de ruissellement (toiture, cours,

jardins) tandis que les eaux de ruissellement

en

Provenance des chausses sont transites par

des caniveaux et par quelques tronons

d'ouvrage pluviaux.


4

2.4. Rseau mixte:

C'est un systme dont le rseau est constitu selon les zones d'habitation, une

partie au systme unitaire et une autre au systme sparatif.

VI- choix de rseau dassainissement :

Le choix du type de rseau doit rpondre aux critres suivants:

- le type du systme dj existant et auquel un branchement est possible.

- Le cot de ralisation

- L'existence ou l'absence de station d'puration

- La topographie du terrain (coulement gravitaire ou sous pression)

- La densit d'urbanisation : dans une agglomration une urbanisation dense,

le systme unitaire est gnralement le plus utilis.

- Est prfrable d'utiliser le rseau sparatif aux rgions forte prcipitation.

Remarque :

On choisi pour notre projet le systme unitaire dont on juge la solution la

plus convenable, ce choix est justifie surtout par le rseau existant qui est

unitaire et le cot conomique et aussi moins compliqu lors de la ralisation, et

aussi selon le rseau existant.

3. Les lments dun rseau dassainissement

1- les regards:

Ce sont des ouvrages en bton arm, ils sont arross au sol munis d'un cadre et

un tampon, conus pour rsister la pousse des terres et celle engendre par

les passages des charges roulantes.

-Type de regard:

a- Regard de visite:

Le rle de regard de visite est d'assurer :


5

- la ventilation des gouts

- accs au rseau pour les engins de curage

Ils sont installs :

- chaque changement de direction

- chaque changement de diamtre

- distance entre deux regards successifs est de 30 50 m, sauf les cas

particuliers.

b- Regards de chute: ce type de regards est trs ncessaire dans le cas d'un

terrain trs accident, ils ont pour rle le rabattement des fortes pentes.

c- Regard de chasse: ce type de regard est install au tte de rseau pour pallier

les dchets, si les conditions d'auto curage ne sont pas vrifies.

d- l'exutoire: c'est le dernier ouvrage livr par le projecteur sur plan.

e- Regard de branchement : il permet la liaison entre le rseau sanitaire des

btiments et le rseau d'assainissement extrieur.

f- Regard avaloir (bouche d'gout) : ce sont des ouvrages annexes destins

collecter les eaux de ruissellement en surface (de pluie, de lavage de chausses,

parkings, trottoirs) et de les cheminer l'gout par une canalisation, ils sont

implants latralement, il est indispensable de les nettoyer aprs chaque orage,

il peuvent tre :

grille slectifs filtrants .

2- les canalisations:

En assainissement les canalisations sont destines vhiculer des coulements

surface libre jusqu'au collecteur principale, on remarque l'existence de deux

types les plus utiliss.

a- tuyaux circulaire: ce sont les plus utiliss, vue leurs simplicit de

fabrication et d'excution.


6

b- Tuyaux avoides: les avoides prfabriqus en bton leur longueur utile est

d'au moins 1 m, ils sont joint embotement mi paisseur, elle facilite

l'coulement des dbits importants.

c- Nature des canalisation: le choix des matriaux est en fonction de:

- la nature du terrain d'assise

- la nature chimique du fluide vacuer

- sa disponibilit sur le march et le cot

- la rsistance sous l'effet des charges extrieures

2. les joints: Ils constituent les points faibles du rseau, ils doivent ncessairement et

imprativement rpondre aux exigences techniques :

- tanchit et souplesse

- rsistance aux pression hydraulique et attaques de l'effluent

- tre l'abri de l'attaque des racines vgtaux.

Pour cela, nous avons choisi le mortier de ciment pour confectionner les

joints afin quils sadaptent la buse en ciment et pour sa facilit de ralisation

et sa disponibilit.

VII- excution de la tranche et la pose de la canalisation:

La largeur de la tranche doit tre au moins gale au diamtre extrieur de

la canalisation avec des sur largeurs de 0,3 m d'une part et d'autre, si la nature

des joints le rend ncessaire, leur fonctionnement doit tre facilit par la

construction des niches dans le fond et dans les parois des tranches.

Le fond de tranch est normalement arros 0,1 m au moins au dessus de

la cote prvue pour le fil d'eau, le lit de pose doit tre constitu de sable fin.


7

Les tuyaux doivent tre poss partir de l'aval, l'embotement s'il existe tant

dirig vers l'amont, le calage provisoire des tuyaux s'effectuer l'aide de motte

de terre tamise au minimum 0,4 m au dessus de la canalisation, puis le

remblaiement se fait l'aide du tout- venant .

VIII- pose de la conduite: la gnratrice suprieure de la conduite doit tre au

minimum de 0,80 m sous la chausse.

IX - Trac du rseau :

1-Trac en plan:

Le rseau est l'ensemble des canalisations qui font suite l'vacuation de

l'eau, un rseau unitaire utilise une seule conduite pour vacuer les eaux uses et

les eaux pluviales.

Un rseau d'assainissement doit assurer:

- la protection contre les inondations (concerne les eaux pluviales)

- permettre la protection de la sant publique (concerne les eaux uses)

- prserver le milieu naturel (eaux uses et eaux pluviales aprs rejet)

Le choix du trac:

Remblais T,V,O

terre tamise

conduuite d'assinaissement

lit de sable

40cm 80cm

10cm

Schma de pose de canalisation


8

La topographie du terrain (site) nous permet de considrer qu'une seule partie

dont la pente est gnralement faible.

En fin, le choix du trac dpend de plusieurs paramtres :

- longueur optimale

- suivre le rseau de voirie (lcoulement gravitaire pour viter les contre

pentes et viter les postes de refoulement).

- Converger tous les coulements vers l'excutoire (le point le plus bas)

- Assurs le branchement gravitaire de toutes les occupations de sol

.

- Eviter des pentes importantes en amont du rseau (pour viter une

profondeur de fouille trs grande en aval pour viter les pompes de relvement

qui cote trs cher.

NB : voir le trac en plan

2- le trac du profit en long: partir du profil en long voirie, on trace le profil

en long d'assainissement qui nous permet de dterminer la pente hydraulique du

rseau dans ce profil en trouve:

- cote projet

- cote radier

- profondeur

- distance partielle

- distance cumules

- pente et diamtre

Les profils en long doivent tre tracs de faon :

- minimiser les problmes dauto curage en choisissant des pentes

convenable


9

- minimiser limportance de la profondeur des tranches en tenant compte

de 80 cm au dessus de la gnratrice suprieur de la canalisation ainsi que les

points obligs:

- la pente de l'ouvrage doit tre compris entre 0,3 % et 10%, les fortes

pentes engendrent la dgradation de rseau.

- On a prvu un espace de dcontraction d'une profondeur de 15 cm dans

tous les regards.

X- Evaluation des dbits des eaux a vacue

Toute tude dun rseau dassainissement ncessite ltape initiale la dtermination des dbits deaux pluviale ou deaux uses vacue,

1. Evaluation des dbits des eaux pluviale

Lvaluation des dbits pluviaux dans le bassin versent a fait de puis long temps lobjet de nombreuses tudes thorique et en ce qui concerne les ingnieurs en hydraulique urbaine

2. Les diffrentes mthodes dvaluation des dbits des eaux pluviale

2.1. La mthode rationnelle

a. dfinition

Cest la mthode la plus utilise on Algrie dans la formule de base trs simple

AICKQ =

Q : Dbit maximum deau pluviale (m3/s).

C : Coefficient de ruissellement.

I : Intensit de la pluie (mm/h).


10

K : Coefficient de conversion des units.

A : Air du bassin versant (km).

b. Principe de calcule

La mthode rationnelle consiste a estimer les dbits a partir dun dcoupage du bassin versant en secteur ( A1 , A 2 , A3 ,. , An )limite par des lignes isochrones

c. Dfinition des paramtres

Bassin versant (A) Cest un secteur gographique qui est limit par les lignes de crtes ou lignes de rencontre des versants vers le haut, ou la surface totale de la zone susceptible dalimenter en eau pluviale, dune faon naturelle, une canalisation en un point considr. Dcoupage en bassin versant :

Le dcoupage en bassin versant consiste dterminer pour chaque tronon la

zone qu'il doit assainir.

Le dcoupage se fait en tenant compte:

- la topographie du terrain

- la limite des proprits

- la bissectrice des regards

surface des bassins versants: l'valuation des surfaces se fait par

dcoupage en forme gomtrique simple.

Nb: le calcul des aires des bassins versants et leurs cfficients de

ruissellement revenant chaque tronon sont mentionns dans le tableau

N 01.

Coefficient de ruissellement c


11

Le coefficient de ruissellement dpend de ltendue relative des surfaces impermabilises par rapport la surface draine. Est le rapport du volume deaux qui ruisselle de cette surface sure le volume deaux tombe sur elle Sa valeur est obtenue en tenant compte des trois paramtres suivants :

La couverture vgtale,

La pente

La nature du terrain.

Les aires draines sont dcomposes en aires partielle (toiture,

chausse) auxquelles les coefficients lmentaires suivant sont appliqus:

- surface totalement impermable

(Toiture, chausses)..0,9

- pavage large joints.0,6

- voies non godronne.0,35

- alles en gravier0,2

- surface boises0,05

La mthode peut toute fois tre utilise sans dcomposition en aire lmentaire

en utilisant les coefficients suivants:

- habitations trs denses..0,9

- habitation denses..0,6 0,7

- habitation moins dense.0,4 0,5

- quartiers rsidentiels.0,2 0,3

- Squares, jardins, prairie (suivant pente et permabilit du sol..0,05 0,2

Si le bassin versant est compos de plusieurs surface il faut calculer le

coefficient moyen


12

( C moy). Ci.Ai C (moy) =

Intensit de la pluie: Lintensit moyenne de prcipitation est la hauteur deau tombe pendant une unit de temps

Dtermination de lintensit

La dtermination de lintensit de la pluie, comprend diffrentes tapes de calcul qui sont :

Hauteur de la pluie journalire maximale annuelle

Pj Pjmoy

cu c

vv=

++

22

11.exp( . ln( )

(mm)

Pjmoy : pluie journalire moyenne (mm).

Cv : Coefficient de variation.

U : Variable de Gauss.

ln : Log. Nprien.

Ai


13

Frquence au dpassement (%) 50 20 10 5 2 1

Priode de retour (annes) 2 5 10 20 50 100

Variable de GAUSS (U) 0 0.841 1.282 1.645 2.057 2.327

Pour les ouvrages de drainage, nous adoptons une priode de retour de 10 ans.

+Calcul de frquence daverse : La frquence daverse est donne par la formule suivante :

Pt(%) = Pj(%) .

Pj : Hauteur de la pluie journalire maximale (mm).

b : Exposant climatique.

Pt : pluie journalire maximale annuelle.

tc : Temps de concentration (heure).

Temps de concentration La dure t de laverse qui produit le dbit maximum Q tant prise gale au temps de concentration.

tc = 0,127 .

Dpendant des caractristiques du bassin drain, le temps de concentration est estim respectivement daprs Ventura, Passini, Giandothi, comme suit :

1 - Lorsque A < 5 km :

tc = 0,108


14

2 - Lorsque 5km A < 25 km :

tc =

3 - Lorsque 25 km A < 200 km :

Tc : Temps de concentration (heure).

A : Superficie du bassin versant (km).

L : Longueur de bassin versant (km).

P : Pente moyenne du bassin versant (m.p.m).

H : La diffrence entre la cote moyenne et la cote minimale(m).

Lintensit horaire

i : Intensit de la pluie (mm/h).


P(t) : Hauteur de la pluie de dure tc (mm).

Limite dapplication


15

la surface totale de bassin versant infrieure a 2 ha lapplication de cette mthode ncessite au pralable la dtermination des lignes isochrones NB : les lignes isochrone dfinies par un certain nombre des points situe a la mme distance hydraulique (au mme temps de parcoure) 2.2. La mthode superficielle (mthode de Caquot): a. dfinition Cest la mthode la plus utilise jusqu a ce jour en France, cette mthode a t mise au point par Caquot 1949 sur la base de la mthode rationnelle, dont lexpression suivante A : Air du bassin versant (km).


I : la pente moyenne du bassin versant


a : coefficient dallongement k ,u ,v ,w :sont des coefficients varient selon la frquence et la rgion pluviomtrique considrer . en Algrie Q= 520. I0.2 . C1.11 . A0.83 b. Principe de calcule : La mthode superficielle conduit a dtermin le dbit a partir des caractristiques physiques de bassin versant c. Dtermination des paramtres

La pente moyenne

la pente moyenne de ce rseau dpend non pas des largeurs de ces tronons

mais des dbits occasionns par chacun des tronons.

aACIKQ wvu =


16

QjLjQjoy

=Im

Li : le parcours hydraulique le plus long du bassin (cas de disposition en srie)

Ii : pente du bassin

Allongement des bassins versant :

Selon leur disposition (en srie ou en parallle), il est caractris par un

coefficient M tel que :

ALa =

L: longueur (en hectomtres) du plus long cheminement hydraulique

A: surface du bassin (en hectares)

d. Limite dapplication La pente (0.002 I 0.05) m/m Le coefficient de ruisslement (0.2 C 1) La surface totale (A 200 ha) Le coefficient dallongement (a 0.8) 3. LES DONNES PLUVIOMTRIQUES :

Les donnes pluviomtriques ncessaires pour le calcul, que nous avons obtenus

auprs de la A.N.R.H sont :


17

Pluie moyenne journalire maximale Pj =54.74 mm..

Exposant climatique b=0.38.

Cfficient de variation Cv=0.44.

4. Chois de la mthode

la superficie du site est de 1,70 ha on utilise sur la mthode rationnelle pour le

calcul des dbits des eaux pluviales, quest une mthode de convergence

permettant d'optimiser les rsultats.

NB: le calcul des dbits des eaux pluviales est fait dans le tableau N2

- APPLICATION AU PROJET :

Calcule lintensit de prcipitation

a) calcul de prcipitation journalire :

On a : )1

2ln(

12%)10(

+

+

=

CvueCv

jp

jp

En gnral pour les routes principales on prends compte de la frquence

dcimale (10 ans), donc la variable de Gauss U=1.28 et Cv=0.47 donc :

)12

47.0ln(28.1

12)47.0(

74.54%)10(

+

+

= ejp Pluie journalire dcimale.


18

b) frquence daverse Pt (10%) :

Pour une dure de T=15mn, on la dtermine par la formule :

Avec :

t=0.25 h.

b=0.38.

c) lintensit de laverse It :

Pour une dure de 24 heures : Avec :

=b-1=0.38-1= -0.68

t= 0.25.

= =3.67 mm/heurs.

Donc : lintensit de la pluie est :

Mm / heurs.


19

Calcule des dbits AXE 01R : L= 3569.13 m

Surface dapport Surface

(m2) Coef C

Intensit

mm/h Dbit (m3/s) total

Chausse 28553.04 0.9 60.97 0.435

0.652 Accotement 5353.695 0.4 60.97 0.036

Talus 35691.30 0.3 60.97 0.181

VII. Evaluation des dbits des eaux uses

1. Dtermination du dbit moyen journalier(Qmoyj) La quantit des eaux uses rejetes pare la population et quipements reprsente 80environ des eaux potables destines a lalimentation (on considre donc 20du volume deaux potable qui natteigne pas le rseau dgout) Lexpiration de calcul du dbit moyen est : Qmoyj= (l/s) Avec: D : dotation en potable de consommation estime 150 l/s/hab N : nombre habitants Cr : coefficient de rejet, estime 80de la qualit deaux potable consomme 2. Dtermination du dbit de pointe (Qpte) Le dbit de pointe Qpte deaux uses est le produit de dbit moyen journalier par le coefficient de pointe, soit : Qpte= Kp. Qmoyj Kp : est le coefficient de pointe horaire se dfinit comme tant le rapport du dbit maximum pendant l heure la plus charge ( Qmax.h ) sure le dbit moyen journalier .( Qmoyj) Soit : kp = Le coefficient de pointe se calcule comme suite kp = 1.5 + NB: Le rsultat obtenu a laide de cette expression reste valable dans le cas ou Qmoyj est suprieure a 2.8 l/s .dans le cas ou la valeur est infrieure a 2.8 l/s kp sera gale a 3 Application ou projet


20

Tronon Nombre

habitants DOTATION (l/s)

Cr Qmoyj (l/s)

kp Qpte (l/s)

R1 R2 0.8 R2 R 0.8 R R 0.8 R R 0.8 R R 0.8 R R 0.8 R R 0.8

3. RECAPITULATIF DES DEBIT Tronon Qmx

Eaux pluviales Qpte Eaux uses

Qpte + Qmx (total)

R1 R2 R2 R R R R R R R R R R R

VIII. Calcul hydraulique Les calculs dcoulement base sur la loi fondamentale suivante Q = V .S

Avec

Q : dbit de pointe (m/s)

S : section du collecteur (m)


21

V : Vitesse dcoulement dans la conduite (m/s).

1. La vitesse dcoulement

La vitesse dcoulement dfinit par chezy comme suite :

V = C .R1/2 .I1/2

Avec : RH : rayon hydraulique (m)

I : Pente de la conduite (m/m)

C : Coefficient de chezy

Nous avons adopte a la formule de Manning ou le coefficient

C=1/n .R1/6

n : coefficient de rugosit

V = K. R2/3. I1/2

Talque : K = 1/n

K : coefficient de rugosit

K : 30 en terre

K: 40 en buses mtalliques.

K : 50 maonneries.

K : 70 btons (dalots).

K: 80 btons (buses prfabriques).

I : pente longitudinale de louvrage.

RH : Rayon hydraulique

2. Le rayon hydraulique

Pente de pose des ouvrages :


22

La pente maximale de pose des ouvrages est celle qui correspond a une vitesse

maximale de 4 m /s afin dviter t la formation de dpts (pierres, terres,

etc.) qui peuvent conduire a lobstruction des ouvrages, et pour assurer aussi

lauto curage.

Section et primtre mouills :

Pour les buses, la section et le primtre mouills sont calculs pour une

hauteur de remplissage gale :

Hr=0.75 si 1m

Sm=ST - S1+S2.

Avec :

ST=R2 (section totale de buse)

S1 = .R2/2 Et: = 2.arccos R/2/R=2.arcos 1/2 =2/3 S1 =/3. R2

S2 =1/2(R/2 ) (surface de triangle)

S2 = 3/2R


23

Donc: Sm= R2 -/3. R2 +

Sm= 2.31R2

Pm=PT -Parc

Pm=2R- R Pm=2R-2/3R Pm=4/3.R

RH = Sm/Pm RH=0.551R

.Dimensionnement des ouvrages dvacuation :

La mthode de dimensionnement consiste choisir un ouvrage, sa pente puis a vrifier sa capacit a vacuer le dbit real, et pour ce la on utilise la formule suivant :

Qa = Qs

Qa : Debit real a evacuee (m3/s).

Qs : Dbit au point de saturation (m3/s).

Dbit de saturation (QS) :

Le calcul du dbit est dtermin par la formule de Manning Strickler :

QS= K. RH2/3. I1/2.Sm

Avec :

K: coefficient de Manning Strickler


24

K = 70 : en bton.

J : pente longitudinale.

Sm : section mouille (m2).

Rh : rayon hydraulique = section mouille /primtre mouill.

Calcul des ouvrages dvacuations :

On a: Qs = 70. (0.551R) 2/3 (0.04)1/2. (2.31)R2 = 21.73.R8/3

Qs =21.73.R8/3

Qs = Qamax

21.73.R8/3 = 0,08330351 R = 0.124 m.

On prend : R 150 mm.

On prend le dbit est assur pour un diamtre = 2R = 300 mm.

MANING - STRIKLER

C = (1/n) . RH1/6

Avec : RH : rayon hydraulique (m)

I : Pente de la conduite (m/m)

C : Coefficient de

V= C [RH. I]


25

Coefficient de ruissellement c Le coefficient de ruissellement dpend de ltendue relative des surfaces impermabilises par rapport la surface draine. Sa valeur est obtenue en tenant compte des trois paramtres suivants : la couverture vgtale, la forme, la pente et la nature du terrain.

Calcul de frquence daverse : La frquence daverse est donne par la formule suivante :

Pt(%) = Pj(%) .






tc = 0,127 .



tc = 0,108


26


tc =







Lintensit horaire



27



Les rgles respecter dans la mise en uvre

Assurer la scurit des travailleurs : la largeur minimal de tranche dtermines en fonction soit de diamtre de la canalisation soit de la profondeur .comme indiquer dans le tableau suivent

LARGEUR MINIMAL DE LA TRANCHEE EN FONCTION DU DIAMAITRE NOMINAL DN

DN (mm)

Largeur minimal de tranche (OD + X)(1) (m) Tranche blinde

Tranche non blinde > 600 600 DN 225


29

urbains. L'assainissement est dit autonome dans le cas d'une station d'puration qui traite les rejets industriels

.Nature et rle dassainissement routier :

Un rseau constitue dun assemblage douvrages lmentaires, linaires ou ponctuels ou enterrs.

Son rle est de collecter les eaux superficielles ou internes et de les canaliser vers un exutoire, point de rejet hors de lemprise routire; il peut galement contribuer au rtablissement dun coulement naturel de faible importance, coup par la

Dimensionnement des fosss ou assainissement de la plate forme : On utilise la relation suivante : Qd = Qs Qd : dbit dapport provenant du bassin versant (m3/s). Qs : dbit dcoulement au point de saturation (m3/s). Le dbit de crue pour les bassins versants de superficie infrieure 2km est calcul en appliquant la mthode rationnelle dont lexpression usuelle est de la forme : Q = K . C . I . A



I : Intensit de la pluie (mm/h).

K : Coefficient de conversion des units.

A : Air du bassin dapport (km).

Coefficient de ruissellement c Le coefficient de ruissellement dpend de ltendue relative des surfaces impermabilises par rapport la surface draine. Sa valeur est obtenue en tenant compte des trois paramtres suivants : la couverture vgtale, la forme, la pente et la nature du terrain.


30

Type de chausse Coefficient C Valeurs prises

Chausse revtue en enrob 0.8 0.95 0.9

Accotement (sol lgrement permable) 0.15 0.4 0.4

Talus, sol permable 0.1 0.3 0.3

Terrain naturel 0.0 0.2 0.2

Intensit de la pluie: La dtermination de lintensit de la pluie, comprend diffrentes tapes de calcul qui sont :

Hauteur de la pluie journalire maximale annuelle

Pj Pjmoy

cu c

vv=

++

22

11.exp( . ln( )

(mm)

Pjmoy : pluie journalire moyenne (mm).

Cv : Coefficient de variation.

U : Variable de Gauss.

ln : Log. Nprien.

Frquence au dpassement (%) 50 20 10 5 2 1

Priode de retour (annes) 2 5 10 20 50 100


31

Variable de GAUSS (U) 0 0.841 1.282 1.645 2.057 2.327

Pour les ouvrages de drainage, nous adoptons une priode de retour de 10 ans.

Calcul de frquence daverse : La frquence daverse est donne par la formule suivante :

Pt(%) = Pj(%) .






tc = 0,127 .



tc = 0,108



32

tc =







Lintensit horaire




Calcul de dbit de saturation (Qs) : Le calcul du dbit est dtermin par la formule de MANING STRICLER

Qs = V Su


33

V = Kst J1/2 R2/3

Kst : coefficient de rugosit

Kst : 30 en terre

Kst : 40 en buses mtalliques.

Kst : 50 maonneries.

Kst : 70 btons (dalots).

Kst : 80 btons (buses prfabriques).

J : pente longitudinale de louvrage.

RH : Rayon hydraulique = section mouille / primtre mouill.

St : Section totale de louvrage.

Su : Section utile de louvrage b*Hu

Hu : hauteur utile.

Application au projet :

Les donnes pluviomtriques de la rgion OUM EL BOUAGHI sont :

La pluie journalire moyenne Pj moy = 37 mm Le coefficient de variation CV = 0.37 Lexposant climatique b = 0,28

1) calcul de prcipitation :

Daprs la formule de GALTON on a :


34

Pj Pjmoy

cu c

vv=

++

22

11.exp( . ln( )

(mm)

Remarque :

Gnralement, pour les routes on prend en compte la frquence dcimale (10ans), donc le variable de GAUSS U = 1.28.

La frquence daverse Pt(10%) pour une dure t= 0.25 heures est donne par la formule :

= 54.85 mm

PJ(10%) = 54.85 mm

= 14.66 mm

Pt(10%) = 14.66 mm

Lintensit de laverse est :

= 2.28 mm/h

= 60.97 mm/h


35

AXE 01R : L= 3569.13 m


(m2) Coef C

Intensit


Chausse 28553.04 0.9 60.97 0.435

0.652 Accotement 5353.695 0.4 60.97 0.036

Talus 35691.30 0.3 60.97 0.181

AXE 2 : L=480.65 m


(m2) Coef C

Intensit


Chausse 1922.6 0.9 60.97 0.0293

0.0585 Accotement 720.975 0.4 60.97 0.0048

Talus 4806.5 0.3 60.97 0.0244

AXE 3 : L= 350.20 m


(m2) Coef C

Intensit


Chausse 1400.92 0.9 60.97 0.0213

0.0426 Accotement 525.345 0.4 60.97 0.0035

Talus 3502.3 0.3 60.97 0.0177

AXE 4 : L=293.99 m

Surface dapport Surface Coef C Intensit Dbit Total


36

(m2) mm/h (m3/s)

Chausse 1175.96 0.9 60.97 0.0179

0.0359 Accotement 440.985 0.4 60.97 0.0030

Talus 2939.9 0.3 60.97 0.015

AXE5 : L=295.20 m


(m2) Coef C

Intensit


Chausse 1180.8 0.9 60.97 0.0179

0.0359 Accotement 442.8 0.4 60.97 0.0039

Talus 2952 0.3 60.97 0.015

Dimensionnement du rseau de drainage des rampes :

Dimensionnement des buses :

Pour dimensionner les buses, en a deux paramtres envisager, Q et I.

pour le dbit Q, il est calcul par la formule Q= kst .C.I.A I : est la pente de radier qui est impos par la pente du profil en travers qui prend au maximum une valeur de 13% et ceci pour viter les glissements des conduits sous leffet des fortes charges. Avec un rapport de remplissage ( =0,5).

On a Rh =

Sm = .


37

PM = 2

Rh =R/2

ce dbit Q sera galis :

Q = K.S.Rh2/3 = K. .R2/2.(R/2)2/3.

Dou R8/3 = 25/3.Q/k

Or 25/3/K =14.44/1000 avec k=70

Soit finalement : R=(14,44.Q/1000. )3/8

=2.R

Une fois le diamtre est calcul. On adoptera un diamtre normalis commercial tel que : 300, 400, 500. 800. 1000etc.

5-DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES DVACUATIONS :

La mthode de dimensionnement consiste choisir un ouvrage, sa pente puis

vrifier sa capacit vacuer le dbit dapport, et pour cela on utilise la

formule :

Qa =Qs


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Qa : dbit dapport en provenance du basin (m3/s).

Qs : dbit dcoulement au point de saturation (m3/s).

Le dbit dapport est calcul en appliquons la formule de la mthode

Rationnelle :

Qa = K.C.I.A

LE CHOIS DE LA METHODE

Le dbit dapport est calcul en appliquons la formule de la mthode

Rationnelle :

Qa = K.C.I.A

Avec :

K : coefficient qui permet la conversion des units (les mm/h en l/s).

I : intensit moyenne de la pluie de frquence dtermine pour une dure gale

au temps de concentration (mm/h).

C : coefficient de ruissellement.

A : aire du bassin versant (m2).

5.1-Dtermination de lintensit :


39

a)-calcul de la prcipitation :

Daprs GALTON, le calcul de la pluie journalier maximal annuel de frquence

donne seffectue par la formule suivante :

Pj (%) = .

Avec :

Pj : pluie moyenne journalier

Cv : coefficient de variation climatique.

U : variation de Gauss, donne par le tableau suivant :

Frquence (%) 50 20 10 2 1Priode de retour (ans) 2 5 10 40 100 Variable de Gauss (U) 0,00 0,84 1,28 2,05 2,372

Les buses seront dimensionnes pour une priode de retour 10 ans.

b)-calcul de la frquence daverse :

On la dtermine par la formule :

Pt (%) = Pj (%) (t/24) b

Pt : hauteur de pluie de dure t (mm)

Pj : pluie journalire maximale annuelle.


40

b : lexposant climatique de la rgion.

T : temps de concentration (temps ncessaire leau pour scouler depuis

le point le plus loign du bassin versant jusqu son exutoire ou le point de

calcul).

c)-intensit de laverse :

It= I (t/24) h-1

Avec : I=Pj (%) / t

5.2-coefficient de ruissellement

Cest le rapport de volume deau qui ruisselle sur cette surface au volume deau

tombe sur elle. Il peut tre choisies suivant le tableau ci-aprs :

Type de chausse C Valeurs prises

Chasse revtement en enrobs 0.80 0.95 0.95

Accotement (sol lgrement permable) 0.15 0.40 0.40

Talus 0.10 0.30 0.30

Terrain naturel 0.05 0.20 0.20


41

6 -LES DONNES PLUVIOMTRIQUES :

Les donnes pluviomtrique ncessaire pour le calcul, que nous avons obtenus

auprs de la S.A.E.T.I sont :

Pluie moyenne journalire maximale Pj =54.74 mm..

Exposant climatique b=0.38.

Cfficient de variation Cv=0.44.

7- APPLICATION AU PROJET :

a) calcul de prcipitation journalire :

On a :

En gnral pour les routes principales on prends compte de la frquence

dcimale (10 ans), donc la variable de Gauss U=1.28 et Cv=0.47 donc :

Pluie journalire dcimale.

b) frquence daverse Pt (10%) :

Pour une dure de T=15mn, on la dtermine par la formule :


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Avec :

t=0.25 h.

b=0.38.

c) lintensit de laverse It :

Pour une dure de 24 heures : Avec :

=b-1=0.38-1= -0.68

t= 0.25.

= =3.67 mm/heurs.

Donc : lintensit de la pluie est :

Mm / heurs.

Pente de pose des ouvrages :

La pente maximale de pose des ouvrages est celle qui correspond a une vitesse

maximale de 4 m /s selon le document STERA et ceci afin dviter laction

abrasive des eaux sableuses et la formation de dpts (pierres, terres, etc.)

qui peuvent conduire a lobstruction des ouvrages, et pour assurer aussi lauto

curage.

Section et primtre mouills :

Pour les buses, la section et le primtre mouills sont calculs pour une

hauteur de remplissage gale :


43

Hr=0.75 si =1m

Hr=0.80 si >1m

Le diamtre de buse:

Le diamtre de la canalisation est fonction du dbit maximum vacuer, ce dernier est donn par la mme formule de Manning Strickler

Qs : dbit maximum.

Kst : Coefficient de rugosit de canalisation

I : Pente de canalisation (m/m)

RH : Rayon hydraulique (RH=Sm/Pm ).

Sm : Section transversale de lcoulement

Qs = 0,08141935 m3/s, Kst=70, I =4 %.

Sm=ST - S1+S2.

Avec :

ST=R2 (section totale de buse)

S1 = .R2/2 Et: = 2.arccos R/2/R=2.arcos 1/2 =2/3 S1 =/3. R2 S2 =1/2(R/2 ) (surface de triangle)


44

S2 =

Donc: Sm= R2 -/3. R2 +

Sm= 2.31R2

Pm=PT -Parc

Pm=2R- R Pm=2R-2/3R Pm=4/3.R

RH = Sm/Pm RH=0.551R

On a: Qs = 70. (0.551R) 2/3 (0.04)1/2. (2.31)R2 = 21.73.R8/3

Qs =21.73.R8/3

Qs = Qamax

21.73.R8/3 = 0,08330351 R = 0.124 m.

On prend : R 150 mm.

On prend le dbit est assur pour un diamtre = 2R = 300 mm.

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