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CENTRE UNIVERSITAIRE Dr. MOULAY TAHAR – SAÏDA INSTITUT DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE – AIN EL HADJAR MEMOIRE DE FIN D’ETUDES POUR L’OBTENTION D’UN DIPLOME D’INGENIEUR D’ETAT EN HYDRAULIQUE Option HYDRAULIQUE URBAINE Thème _____________________________________________________________________ CLASSIFICATION ET TYPOLOGIE DES DEVERSOIRS D’ORAGE Etude de cas : ville de Saida Présenté par Mr ABDELHAKEM MOHAMED Soutenu en Octobre 2007 devant le jury : Dr Medjber A Président Mr Allam M Promoteur Melle Maâta A Examinateur Melle Hakem M Examinateur Année universitaire 2006-2007

Déversoirs d'orage

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Page 1: Déversoirs d'orage

CENTRE UNIVERSITAIRE Dr. MOULAY TAHAR – SAÏDA

INSTITUT DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE – AIN EL HADJAR

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES POUR L’OBTENTION

D’UN DIPLOME D’INGENIEUR D’ETAT EN HYDRAULIQUE

Option HYDRAULIQUE URBAINE

Thème _____________________________________________________________________

CLASSIFICATION ET TYPOLOGIE DES

DEVERSOIRS D’ORAGE Etude de cas : ville de Saida

Présenté par Mr ABDELHAKEM MOHAMED

Soutenu en Octobre 2007 devant le jury :

Dr Medjber A Président Mr Allam M Promoteur Melle Maâta A Examinateur Melle Hakem M Examinateur

Année universitaire 2006-2007

Page 2: Déversoirs d'orage

Table des matières INTRODUCTION GENERALE …………………………………………………………………. 01

I GENERALITES SUR LES DEVERSOIRS D’ORAGE I.1 Introduction ………………………………………………………………................................. 02 I.2 Définition et fonctions…………………………………………………………………………. 02 I.2.1 Définition……………………………………………………………………........................... 02 I.2.2. Fonctions…………………………………………………………………….......................... 03 I.2.2.1 Courbe de fonctionnement………………………………………………………………... 05 I.2.2.2 Principe de dimensionnement…………………………………………………………….. 06 I.3 Composition des ouvrages annexes………………………………………………................... 07 I.3.1 Ouvrages à l’intérieur du déversoir………………………………………………………... 07 I.3.2 Déversoirs associés aux bassins……………………………………………………………... 08 I.3.2.1 Le bassin de transit à connexion directe ……………………………………………........ 08 I.3.2.2 Le bassin de transit à connexion latérale ………………………………………………... 08 I.3.2.3 Le bassin piège à connexion directe ………………………………………….................... 09 I.3.2.4 Le bassin piège à connexion latérale …………………………………………………….. 09 I.4 Contraintes influençant le fonctionnement des déversoirs d’orage……............................... 10 I.5 Conclusion……………………………………………………………........................................ 11

II LES REJETS URBAINS DE TEMPS DE PLUIE II.1 Introduction …………………………………………………………………........................... 12 II.2 Caractérisation des Rejets Urbains de Temps de Pluie……………………………………. 12 II.3 Origines de la pollution pluviale…………………………………………………………….. 12 II.3.1 Pollution atmosphérique…………………………………………………………………… 12 II.3.2 Lessivage des sols et apports du ruissellement……………………………………………. 12 II.3.3 Importance de la pollution urbaine par temps de pluie……………………….................. 13 II.3.4 Spécificité de la pollution des rejets urbains par temps de pluie…………………........... 13 II.4 Effets et impacts des RUTP sur le milieu naturel…………………………........................... 13 II.4.1 Différents types d’effets……………………………………………………......................... 13 II.4.1.1 Effets immédiats………………………………………………………….......................... 13 II.4.1.2 Effets différés……………………………………………………………........................... 14 II.4.2 Différents types d’impacts…………………………………………………………………. 15 II.4.2.1 Impacts sur les usages……………………………………………………......................... 15 II.4.2.2 Impacts sur l’écosystème…………………………………………………........................ 15 II.5 Contrôles des rejets des déversoirs d’orage (ONA) …………………….............................. 15 II.6 Conclusion……………………………………………………………………………….......... 16

III IDENTIFICATION DES DEVERSOIRS ET DE LEUR MODE DE FONCTIONNEMENT

III.1 Introduction …………………………………………………………………………….......... 17 III.2 Différents types de déversoirs……………………………………………………................. 17 III.2.1 Ouvrages ne possédant pas de seuil………………………………………………………. 17 III.2.1.1 Trous dans le mur……………………………………………………………………….. 17 III.2.1.2 Déversoirs à ouverture de radier :leaping weir……………………………………….. 18 III.2.1.3 Déversoirs semi-automatiques et automatiques, équipement de vannes réglables….. 19

Page 3: Déversoirs d'orage

III.2.1.4 Ouvrages à vortex……………………………………………………………………….. 21 III.2.2 Ouvrage à Seuil(s) ………………………………………………………………………… 22 III.2.2.1. Détermination selon le nombre de seuil…………………………………….................. 22

a. Déversoirs à seuil simple…………………………………………………………................. 22 b. Déversoirs à seuil double……………………………………………………………………. 22

III.2.2.2 Détermination selon la position du seuil par rapport à la conduite amont………….. 23 a. Déversoirs à seuil latéral…………………………………………......................................... 23 b. Déversoirs à seuil frontal…………………………………………. ……………………… 25 c. Déversoirs à seuil dit "intermédiaire"……………………………………………………… 27

III.2.2.3 Détermination selon la hauteur du seuil……………………………………………….. 27 a. Déversoirs à seuil bas…………………………………………………………….................. 27 b. Déversoirs à seuil haut……………………………………………………………………… 29 c. Déversoirs à seuil "identique"………………………………………………….................... 30

III.2.3 Conclusion…………………………………………………………………………………. 30 III.3 Différentes classifications des déversoirs…………………………………………………... 31 III.3.1 Premier type de classification : selon le fonctionnement du DO……………………….. 31 III.3.2 Second type de classification : selon les principes constructifs du DO………………... 32 III.3.3 Classification selon la géométrie et l’hydraulique………………………………………. 34 III.3.3.1 Critères géométriques…………………………………………………………………… 34 III.3.3.2 Critères hydrauliques…………………………………………………………………... 35

a. Types de lame déversante des déversoirs frontaux…………………………………………. 35 b. Types d’écoulement et ligne d’eau des déversoirs latéraux……………………………....... 36

III.4 Conclusion………………………………………………………………………………….... 39 IV EVALUATION DU FONCTIONNEMENT DES DO PAR LE

CALCUL

IV.1 introduction ………………………………………………………………………………….. 40 IV.2 Déversoirs frontaux à seuil haut……………………………………………………............. 40 IV.3 Déversoirs frontaux à seuil bas…………………………………………………................... 41 IV.3.1 Déversoirs à seuil mince rectangulaire, nappe libre…………………………………….. 42

a. Sans contraction latérale……………………………………………………………………. 42 b. Avec contraction latérale…………………………………………………............................. 44

IV.3.2 Déversoirs de jaugeage à seuil mince non rectangulaire, nappe libre………………….. 45 a. Déversoir frontal a seuil mince triangulaire,nappe libre ……………………….................. 46 b. Déversoir frontal a seuil mince trapézoïdale ,nappe libre …………………………............. 47 c. Déversoir frontal a seuil mince circulaire,nappe libre…………………………………….. 48 d. Déversoir frontal à seuil mince à section obéissant à une loi géométrique donnée………. 49 e. Déversoirs frontaux à poutrelles,nappe libre…………………………………….................. 50 f. Déversoirs frontaux à seuil oblique,nappe libre………………………………..................... 50

IV.3.3 Déversoirs à seuil épais………………………………………………………………......... 51 a. Déversoir frontal à seuil rectangulaire épais,nappe libre………………………………….. 51 b. Déversoir frontal épais à seuil normal et circulaire, nappe libre………….......................... 52 c. Déversoir frontal épais à seuil circulaire normal ou tulipe (déversoir en puits) ………….. 53

IV.3.4 Autres conditions de nappes…………………………………………………………......... 53 a. Nappe non libre……………………………………………………………………………… 53 b. Nappe noyée…………………………………………………………………………………. 54

IV.4 Déversoirs latéraux à seuil bas………………………………………………......………….. 56 IV.5 Déversoirs latéraux à seuil haut…………………………………………………………….. 57 IV.6 Autres déversoirs…………………………………………………………………………….. 58 IV.6.1 Orifices……………………………………………………………………………………... 58

a. Orifice de petites dimensions…………………………………………………....................... 58

Page 4: Déversoirs d'orage

b. Orifice de grandes dimensions……………………………………………………………… 58 c. Orifice noyé………………………………………………………………………………….. 59 d. Orifice partiellement noyé………………………………..…………………......................... 60

IV.6.2 Leaping weir ………………………………………………………………………………. 60 IV.6.2.1 Détermination de la largeur de l'ouverture………………………………………......... 60 IV.6.2.2 Détermination de la longueur de l'ouverture………………………………………….. 60 IV.6.2.3 Vérification du débit déversé pour Qamont max………………………………………... 61 IV.6.3 Siphons déversants………………………………………………………………………… 61 IV.7 Dimensionnement D’un déversoir d’orages………………………………………................ 62 IV.7.1 Les formules utilisée pour le calcul des déversoirs d’orage……………………………... 62

a. Calcule de débit conservé……………………………………………………………………. 62 b. Calcule de débit déversé vers le milieu naturel …………………………………………….. 62 c. Détermination de hauteur d’eau «h » de la conduite d’amenée……………………………. 62 d. Calcule des hauteurs des cotes « h1 » et « h2 » ……………………………………………. 62 e. Calcule de la hauteur du seuil déversant (hs) ………………………………………………. 62 f. Calcule de la longueur du déversoir…………………………………………………........……63

IV.7 Conclusion………………………………………………………………………………........... 63 V DETERMINATION ET CLASSIFICATION DES DO DE LA VILLE

DE SAIDA

V.1 Introduction ……………………………………………………………………………………. 64 V.2 Description du site…………………………………………………………………………….. 64 V.3 Description et fonctionnement général du réseau d’assainissement……………………….. 65 V.4 L’état des déversoirs d’orage de la ville de Saida…………………………………………… 67 V.4.1 déversoir d’orage de quartier Commandant Mejdoub…………………………………… 67 V.4.2 Déversoir d’orage de cité Sidi Gacem……………………………………………………… 68 V.4.3 Déversoir d’orage de quartier Daoudi Moussa……………………………………………. 71 V.4.4 Déversoirs d’orage du quartier Boukhors ………………………………………………… 72 V.5 La classification des déversoirs d’orage de la ville de Saida………………………………... 79 V.5.1 Les propositions………………………………………………………………………….….. 79 V.5.1.1 Le déversoir d’orage du quartier Commandant Mejdoub…………………...………… 79 V.5.1.2 Le déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa……………………………………… 80 V.5.1.3 Le déversoir n°1 de quartier Boukhors…………………………………………………. 80 V.5.1.4 Le déversoir n°3 de quartier Boukhors…………………………………………………. 81 V.5.1.5 Le déversoir de la cité 5 Juillet……………………………………………………………….81 V.6 Vérification des dimensions des déversoirs d’orage……………………………………….... 82 V.7 L’entretien des déversoirs d’orages d’orage ………………………………………………... 83 V.8 Conclusion …………………………………………………………………………………….. 84 CONCLUSION GENERALE 85

Page 5: Déversoirs d'orage

Remerciements

En premier lieu je tiens a remercie MON DIEU.

Je remercie énormément mes parents pour leurs dévouements et leurs encouragements.

Je tiens à exprimer l’expression de ma profonde reconnaissance à Mr M ALLAM qui

a régulièrement encadré ce travail et qui a été toujours disponible pour m’orienter et

répondre à mes interrogations et mes incertitudes.

Je remercie également Monsieur Medjber A, Melle Maâta A, Melle Hakem M d’avoir

accepté d’être les examinateurs de ce travaille. Je les remercie également de leur lecture

attentive et critique.

De même, je tiens à remercie Mr Gandouzi et Mr Bougotaya M et tout le personnel du

Service d’AEP de l’Algérienne Des Eaux unité de Saida pour leur aide et avis techniques.

Je ne voudrais pas oublier de remercier énormément ma sœur pour son précieux

encouragement. J’adresse également un merci à Melle Djeldjeli Aicha et à mes frères qui

m’ont toujours soutenu et aidé.

Ces remerciements ne seraient pas complets si je n’exprime pas ma gratitude envers

tous mes professeurs depuis l’école primaire.

Je remercie enfin toutes les personnes, qui, de près ou de loin, ont contribué à

l’aboutissement de ce travail

.

Abdelhakem MedAbdelhakem MedAbdelhakem MedAbdelhakem Med

Page 6: Déversoirs d'orage

Dédicace

A mes parents

A l’esprit de notre ami SOUIAH Mohamed

. . . A tous ceux me sont chers

Abdelhakem MedAbdelhakem MedAbdelhakem MedAbdelhakem Med

Page 7: Déversoirs d'orage

Chapitre 1

GENERALITE SUR LES DEVERSOIRS D’ORAGE I.1 Introduction I.2 Définition et fonctions I.3 Composition des ouvrages annexes I.4 Contraintes influençant le fonctionnement des déversoirs d’orage I.5 Conclusion

Page 8: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

2

I.1 Introduction

La première partie s’intéresse aux concepts de base permettant de caractériser d’un point de vue

hydraulique un déversoir d’orage, quelques définitions et fonctions de ces ouvrages sont rappelées.

I.2 Définition et fonctions

I.2.1 Définition

Généralement, on désigne par le terme « déversoir »des ouvrages de dérivation conçus pour les

flux et limiter le débit dirigé par temps de pluie vers l’aval du réseau et donc vers la STEP (Station

d’épuration).

Sur un réseau unitaire, on désigne par déversoir d’orage l’ensemble du dispositif dont la fonction

est d’évacuer vers le milieu naturel les pointes de ruissellement de manière à décharger le réseau

aval. (Valiron 1995)

Le déversoir d’orage est un ouvrage permettant le rejet direct d’une partie des effluents au milieu

naturel lorsque le débit à l’a mont dépasse une certaine valeur que l’on appelle "débit de référence".

Les déversoirs d’orage sont généralement installés sur les réseaux unitaires dans le but de limiter les

apports au réseau aval et en particulier dans la STEP en cas de pluie. (Chocat 1997).

Un déversoir d’orage est donc un ouvrage de contrôle permettant une régulation hydraulique des

effluents en réseau d’assainissement (Figure1).Le débit dérivé peut sortir complètement du système

d’assainissement, soit y être réinjecté après stockage dans le bassin.

Figure 1 Schéma de principe du déversoir d’orage

Page 9: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

3

I.2.2 Fonctions

L’utilisation de déversoir et de seuil pour réguler les écoulements n’est pas une découverte

récente, leur usage remonte à une époque lointaine. Les romains déjà avaient développé des

systèmes similaires à ceux d’aujourd’hui.

Au moyen age, l’utilisation de l’énergie hydraulique avait été rendue possible grâce à l’usage de

la roue hydraulique .Des seuils maintenaient alors le niveau d’eau nécessaire au fonctionnement des

roues des moulins, ce fut l’une des premières utilisations répandues de cette forme de mécanisation.

Le débit régulé par le seuil et utilisé pour l’irrigation ou le fonctionnement des moulins pouvait

facilement être modifié par l’ajout ou la suppression de planches sur le seuil de l’ouvrage.

Une pratique similaire a été utilisée pour les déversoirs d’orage des réseaux d’assainissement.

a l’origine, comme son nom l’indique, le déversoir d’orage comportait généralement un seuil

déversant calé au dessus de la ligne d’eau aval du débit de temps sec maximum.

Figure 2 Exemples de déversoir d’orage

Photos des déversoirs d’orage du réseau de commune de Sélestat -France

Page 10: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

4

. Les déversoirs d’orage conçus il y a plus d’un siècle en même temps que les réseaux unitaires

d’assainissement, avaient pour objet de rejeter à la rivière les débits que les collecteurs de l’aval ne

pouvaient pas véhiculer,de façon à éviter les débordements du réseau. Ils devaient donc laisser

passer le débit de pointe de temps sec et évacuer à la rivière les apports dépassant deux à trois fois

le débit moyen de temps sec suivant le dimensionnement donné au système.

Depuis les années 1970, après la mise en évidence de la pollution des eaux de ruissellement, une

fonction supplémentaire leur a été assignée : celle d’envoyer à l’aval vers la station d’épuration le

maximum de pollution et si possible tous les flottants

Un déversoir d’orage doit donc assurer quatre fonctions principales :

• laisser transiter le débit des eaux usées de temps sec sans surverse et sans trop faire chuter la

vitesse de l’écoulement afin de limiter la décantation des matières en suspension présentes dans

l’effluent,

• laisser transiter les eaux usées et celles de petites pluies sans surverse jusqu’au débit de

référence, c’est à dire le débit maximal admis à l’aval,

• déverser le débit excédentaire de pluie (au delà du débit de référence) sans mise en charge et

décantation dans la conduite amont et sans surcharge excessive de débit dans le réseau à l’aval,

• Empêcher l’entrée d’eau en provenance du milieu naturel. (Certu 2003)

Dans tous les cas, le Déversoir d ’Orage (DO) est constitué d’un ouvrage de dérivation recevant

les eaux d’un collecteur amont, les renvoyant au collecteur aval et dirigeant le "trop plein" vers un

collecteur de décharge. Les déversements peuvent se faire vers des bassins d’orage ou de

dépollution. Mais ils se font le plus souvent directement vers le milieu naturel (cours d’eau et plans

d’eau), exceptions faites des bras morts de cours d’eau, des canaux,et avec des conditions

particulières,dans le domaine public maritime.(Anjou recherche 2006)

Figure 3 Fonctionnement d’un déversoir d’orage latéral

Page 11: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

5

I.2.2.1 Courbe de fonctionnement

Le comportement hydraulique d’un déversoir peut être caractérisé par la courbe de

fonctionnement représentée à la Figure 4.

Le débit de référence est le débit à partir duquel l’ouvrage commence à déverser. Il peut donc

représenter, par exemple :

• Le débit maximum admissible à l’aval,

• Le débit d’alimentation d’une station d’épuration des eaux usées

• Le débit des petites pluies représentant le débit de protection du milieu naturel correspondant

au débit d’un événement pluvieux ayant une période de retour de quelques mois.

La courbe de fonctionnement théorique représente le cas de régulation idéale dans lequel quelque

soit le débit amont supérieur au débit de référence, le débit conservé est égal au débit de référence.

La création d’un tel déversoir nécessite une régulation dynamique représentée par exemple par une

vanne autorégulée ou par une pompe. L

Dans le cas des déversoirs statiques, la courbe de fonctionnement réelle, représentée à la figure5,

nous montre qu’à partir du moment où le débit amont dépasse le débit de référence, le débit aval va

continuer à augmenter.

La caractérisation hydraulique d’un déversoir va donc se faire en calculant :

• le débit de référence,

• l’augmentation du débit aval par rapport au débit de référence et ce pour un débit amont

maximal.

Figure 4 Principe de fonctionnement hydraulique du déversoir d’orage

Page 12: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

6

% Débit aval conservé - % Débit de référence

Débit de réfirence

Cette augmentation de débit peut plus facilement être caractérisée par le pourcentage

d’augmentation du débit aval conservé par rapport au débit de référence, c’est-à-dire :

% d'augmentation du débit aval =

Plus ce pourcentage sera important et moins le déversoir sera performant. En effet, on rappelle

que l’objectif d’un déversoir est de contrôler le débit aval et donc de limiter au maximum le

dépassement du débit de référence.

On peut admettre, au débit amont maximal 20 à 40 % d’augmentation du débit aval par rapport

au débit de référence (Hager 1999)

I.2.2.2 Principe de dimensionnement

Le dimensionnement d’un tel ouvrage commence par le choix du débit de référence et du débit

amont maximal en fonction des objectifs de protection (du milieu naturel,de la ville contre

l’inondation…)qui doivent être assurés par le réseau d’assainissement.

Au débit de référence, on dimensionne la géométrie de l’ouvrage de telle sorte qu’il n’y ait pas de

déversement. Ce calcul se fait en fonction des pentes et des formes des sections des canalisations en

amont, en aval et au niveau du déversoir. Dans le cas des déversoirs à seuil, on dimensionne la

hauteur de crête. Si le déversoir dispose d’un entonnement, celui-ci va influencer la hauteur de

crête.

Au débit amont maximal, on dimensionne la partie déversante. Dans le cas des déversoirs à

seuil, c’est la longueur de la crête et le nombre de crêtes que l’on évalue de telle sorte que

l’augmentation du débit aval soit au maximum de 20 à 40% du débit de référence. Dans le cas où

l’on a une diminution de sections entre les conduites amont et aval, la longueur du déversoir

influence l’angle d’entonnement.

On constate donc que l’entonnement, la longueur et le nombre de crêtes sont les variables à

choisir pour le dimensionnement d’un déversoir latéral, la hauteur de crête étant quant à elle fixée

par le débit de référence en relation avec les conditions d’écoulement dans la conduite aval. De

plus, il arrive que l’on mette en place un dispositif limitant le débit passant vers le collecteur aval.

Dans ce cas, l’objectif est de pouvoir modifier facilement par la suite le débit de référence. Ce

dispositif peut être fixe (section réduite, masque,..) ou mobile (vanne, seuil gonflable,...).(Anjou

recherche 2006)

Page 13: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

7

I.3 Les ouvrages annexes des déversoirs d’orage

I.3.1 Ouvrages à l’intérieur du déversoir

La Figure 5 schématise l’ensemble des ouvrages annexes que l’on peut trouver dans un

déversoir.

Les grilles ont pour but de piéger les gros solides (Ø >6mm) pour éviter leur envoi dans le milieu

naturel. Ces grilles peuvent être dotées de moyens de dégrillage automatique alimentant un stockage

des produits dont l’enlèvement doit être prévu et aisé et ne provoquant pas de nuisances olfactives.

Les grilles peuvent aussi être inclinées de façon que les solides piégés lors du fonctionnement de

l’ouvrage retombent dans l’écoulement conservé dans le réseau. On peut trouver ces grilles

également en amont du déversoir,à l’entrée des collecteurs. Les barreaux de ces grilles, de 10 à 12

mm d'épaisseur,sont généralement espacés de 15 mm, le râteau mécanique qui s’insère dans cet

espace a besoin d’un jeu de 3 à 4 mm ce qui implique des dents de 6 à 7mm minimum, dimensions

en deçà des quelles il perdrait la rigidité nécessaire à son bon fonctionnement .

La paroi siphoïde permet d’éviter d’envoyer les flottants vers le collecteur de décharge. Ils sont

ainsi acheminés vers la station de traitement des eaux usées.

Des fabricants proposent également des équipements plus ou moins sophistiqués pour piéger les

solides (filtres rotatifs, tamis autonettoyants).

La chambre de tranquillisation ou de dessablement, située à l’amont du déversoir, a pour but,en

réduisant la vitesse du flux,d’assurer une décantation des sables (matières minérales denses) et de

faire remonter en surface les flottants.

Figure 5 Conception détaillée d’un déversoir d’orage

Page 14: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

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Les vannes de régulation permettent, dans certaines configurations, de mieux garantir le

fonctionnement hydraulique du déversoir. Dans la conduite conservée, le rôle de la vanne est de

limiter le débit à l’aval. Pour la conduite déversée, la vanne empêche une remontée des eaux

provenant du milieu naturel dans le réseau d’assainissement neutralisant alors l’ouvrage. Dans

certains cas, on remplace la vanne par un clapet anti-retour.

I.3.2 Déversoirs associés aux bassins

Le déversoir d’orage peut jouer le rôle d’écréteur de débit strict, ou associé à un rôle de trop

plein, en fonction de sa position par rapport au bassin d’orage. On peut classer les bassins d’orage

en quatre types. (Anjou recherche 2006)

I.3.2.1 Le bassin de transit à connexion directe (Figure 6)

La connexion directe signifie une traversée en permanence de la totalité des eaux de temps sec

et d'une partie des eaux de temps de pluie. Un déversoir à l’amont permet le remplissage du bassin

avec un débit de référence égal à un débit de petites pluies. Ce débit est calculé pour une pluie de

période de retour de quelques mois (de 1 mois à 1 an ou plus) correspondant au degré de protection

souhaité pour le milieu naturel. Le bassin d’orage possède un seuil de trop plein intérieur (il est dit

de transit).

I.3.2.2 Le bassin de transit à connexion latérale (Figure 7)

Le fonctionnement du bassin est proche du précédent, bien qu’il ne soit jamais traversé par le

temps sec. La vidange ne peut se faire qu’à la fin de l’événement pluvieux, dès que le débit amont

du réseau repasse en dessous du débit maximal admissible dans le réseau aval.

Figure 6 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin de transit à connexion directe

STEP

Page 15: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

9

I.3.2.3 Le bassin piège à connexion directe (Figure 8)

Il est traversé en permanence par la totalité des eaux de temps sec et d'une partie des eaux de

temps de pluie (connexion directe). Un déversoir à l’amont limite le remplissage du bassin pour un

débit de temps de pluie correspondant au débit critique. Le bassin d’orage ne possède pas de trop

plein (il est dit piège) à l’intérieur du bassin car celui-ci est assuré par le déversoir situé à l’amont.

I.3.2.4 Le bassin piège à connexion latérale (Figure 9)

Le fonctionnement du bassin est proche du précédent, bien qu’il ne soit jamais traversé par le

temps sec. La vidange ne peut se faire qu’à la fin de l’événement pluvieux, dès que le débit amont

du réseau repasse en dessous du débit maximal admissible dans le réseau aval.

Figure 7 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin de transit à connexion latérale

STEP

Q ref = QSTEP

Figure 8 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin piège à connexion directe

STEP

Q ref = QSTEP

Page 16: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

10

I.4 Contraintes influençant le fonctionnement des déversoirs d’orage

Les déversoirs d’orage sont souvent construits sur des systèmes unitaires, à proximité d’un

milieu récepteur.

Le choix d’un déversoir d’orage résulte d’un compromis fait au moment de la réalisation ou de

la rénovation du réseau unitaire selon quatre types de contraintes (Tableau 1).

Certaines de ces contraintes ne peuvent pas varier, comme la topographie, et d’autres évoluent

avec l’urbanisation et l’économie, mais la priorité doit être donnée à la sécurité et à l’environnement

comme le justifie la réglementation.

Contraintes

Physiques (géométrie + hydraulique)

Topographie : pente, bassins hydrographiques, existence d’exutoires naturels, etc. Occupation du sol : densité de l’habitat et des activités, voirie, sous-sol, etc. Ouvrages hydrauliques proches du DO (bassin, station de pompage…)

Environnementales

Protection du milieu naturel contre les pollutions. Protections des riverains contre les pollutions diverses (santé, odeurs, bruit…). Variations du niveau d’eau du milieu naturel.

Economiques Coût des collecteurs vis-à-vis du coût du déversoir et de ses ouvrages annexes.

Gestion Mode de gestion : statique, dynamique (ouvrages mobiles). Facilités d’exploitation : accès, nettoyage, entretien…

Tableau 1 Ensemble des contraintes pour le choix d’un DO

Figure 9 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin piège à connexion latérale

STEP Q ref = QSTEP

Page 17: Déversoirs d'orage

Chapitre I Généralité sur les déversoirs d’orage

11

La topographie impose les grandes lignes du réseau dans chaque bassin d’apport de la ville et est

tributaire des exutoires naturels que l’urbanisation ne peut effacer. Dans les zones plates, il faut

parfois adjoindre à certains déversoirs des exutoires qui peuvent être très longs et très coûteux. Dans

certains cas, un pompage d’exhaure est nécessaire afin de soulager le réseau en temps de pluie a lors

que le milieu naturel est en crue. Cela revient à pomper dans la conduite de décharge afin de

pouvoir évacuer le débit déversé vers le milieu récepteur en crue.

La topographie est le paramètre qui influence le plus le choix du type de déversoir à construire.

En effet, les régimes hydrauliques se développent essentiellement en fonction des pentes du site. En

fonction du régime fluvial ou torrentiel certains déversoirs peuvent créer de graves

dysfonctionnements tels que les mises en charges du réseau d’assainissement,à l’amont ou à l’aval

de l’ouvrage suivant le cas.

I.5 Conclusion

Un déversoir d’orage est un véritable "fusible hydraulique"ou une "soupape de sécurité". Cet

ouvrage est donc présent dans tous les réseaux unitaires. On lui assigne essentiellement un rôle

hydraulique mais qui peut être différent en fonction du débit amont. En effet, en temps sec, il

protège le milieu naturel. En temps de petite pluie (période de retour de quelques mois) il soulage la

station de traitement à l’aval, et dans certains cas, il alimente un bassin d’orage. .

En temps de forte pluie, il protège contre les inondations ; la ville, les ouvrages (bassin, station de

pompage…) et la station de traitement.

Dans tous les cas, il empêche le reflux des eaux du milieu naturel vers le réseau

d’assainissement. La maîtrise du fonctionnement hydraulique des déversoirs d’orage permet ainsi

de caractériser la pertinence de l’ouvrage par rapport aux objectifs hydrauliques qui lui ont été

assignés. De plus, une meilleure connaissance de leur fonctionnement permet une exploitation plus

facile et surtout une instrumentation adaptée et pertinente. Cette maîtrise du fonctionnement

hydraulique des déversoirs s’avère donc une étape incontournable.

Page 18: Déversoirs d'orage

Chapitre 2

LES REJETS URBAINS DE TEMPS DE PLUIE

II.1 Introduction II.2 Caractérisation des Rejets Urbains de Temps de Pluie II.3 Origines de la pollution pluviale II.4 Effets et impacts des RUTP sur le milieu naturel II.5 Contrôles des rejets des déversoirs d’orage II.6 Conclusion

Page 19: Déversoirs d'orage

Chapitre II Les rejets urbains de temps de pluie

12

II.1 Introduction

On regroupe sous la dénomination de RUTP "Rejets Urbains par Temps de Pluie" tous les rejets

se produisant par temps de pluie à l'interface du système d'assainissement d'une agglomération

urbaine et du milieu récepteur c’est-à-dire :

• les rejets à l'extérieur des collecteurs strictement pluviaux (réseaux d'assainissement

séparatifs),

• les surverses de collecteurs unitaires (déversoirs d'orage, by-pass de stations d'épuration),

• les rejets à l'aval des stations d'épuration, par temps de pluie.

II.2 Caractérisation des Rejets Urbains de Temps de Pluie

Dans le système d’assainissement unitaire, les eaux pluviales sont mélangées aux eaux usées.

Ce mélange de deux types d’effluents différents dans une même canalisation forme les eaux

urbaines résiduaires. Pendant longtemps, on pensait qu’en diluant les eaux usées, les eaux de pluie

permettaient leur rejet en rivière sans impacts nocifs. Les mortalités piscicoles relevées après

d’importants orages prouvent qu’il n’en est rien et que les RUTP sont bel et bien pollués (cas de

l’oued de Saida).

Il est important de faire attention à l’appellation des eaux :

- Les RUTP sont l’ensemble des rejets dont la liste est définie plus haut.

- Les Eaux Résiduaires Urbaines sont les eaux usées ménagères mélangées aux eaux

industrielles usées acceptées dans le réseau ou aux eaux de ruissellement.

- Le terme "eau pluviale" parfois employé pour " eau météorique"mais aussi à la place d’eau de

ruissellement est utilisé pou r les eaux des réseaux séparatifs. Ce terme est à éviter lorsqu’il s’agit

de dénommer les eaux des réseaux unitaires. (Anjou recherche 2006)

II.3 Origines de la pollution pluviale

Les origines de cette pollution sont diverses et liées au parcours des eaux de pluie, notamment du

lessivage et ruissellement des eaux sur les surfaces et le sol.

II.3.1 Pollution atmosphérique

Elle trouve son origine dans les émissions industrielles, le chauffage ou encore l’échappement

des moteurs à combustion .Ces émissions (environ 35% d’hydrocarbures et d’oxyde d’azote, 30%de

dioxyde de soufre) se dispersent dans l’atmosphère. La pluie en dissout une partie et se charge en

matières polluantes,avec des teneurs variables suivant la saison et le lieu.

II.3.2 Lessivage des sols et apports du ruissellement

Les eaux de pluie tombent sur les surfaces imperméabilisées du bassin versant et y ruissellent

avant d’atteindre les réseaux de collecte. Elles se chargent de matières polluantes accumulées par

Page 20: Déversoirs d'orage

Chapitre II Les rejets urbains de temps de pluie

13

temps sec sur les surfaces et évacuent ainsi les différents déchets de l’activité humaine ou animale.

Ces apports sont étroitement liés au site. L’impact des apports des voiries est très important,entre 40

et 50% du total,l’habitat représente environ 30 %et le reste provient des occupations du

sol,l’industrie et les grandes surfaces commerciales. (Valiron F et J.P.Tabuchi 1992)

Les apports d’un seul événement pluvieux peuvent représenter 20 à 25% (et parfois 50%) des

apports annuels en matières polluantes. Le caractère très acide de certaines pluies (pH<4,5) est

susceptible d’augmenter leur agressivité vis-à-vis des matériaux sur lesquels elles ruissellent.

(Anjou recherche 2006)

II.3.3 Importance de la pollution urbaine par temps de pluie

Pour essayer de comparer l’apport de la pollution urbaine par temps de pluie aux autres formes de

pollution, il faut considérer deux aspects: la nature de la pollution et la durée sur laquelle porte la

comparaison.

Les exemples sur des agglomérations de taille moyenne mettent en évidence que les flux traités

rejetés annuellement par la station d’épuration sont du même ordre de grandeur que ceux rejetés par

le réseau en temps de pluie. En revanche, à l’échelle d’un événement, la pollution apportée par les

RUTP dépasse largement le flux polluant rejeté par la station d’épuration. Pour les petites pluie de 5

à 10 mm, la concentration en MES (matières en suspension) des RUTP est proche de la

concentration en MES en temps sec. (Cornier JC, Al, FC et VD 1994)

II.3.4 Spécificité de la pollution des rejets urbains par temps de pluie

Les études montrent que la pollution est principalement fixée sur les solides. Il est donc

indispensable de s’intéresser aux caractéristiques physiques des solides en suspension dans les

RUTP. Les particules fines constituent la part principale des solides transférés (cette remarque est

importante car les procédés de nettoyage des chaussées par balayages sont souvent très peu

efficaces contre les particules de taille inférieure à 100 µm).

II.4 Effets et impacts des RUTP sur le milieu naturel

Les effets sont les conséquences directes des apports dus aux rejets alors que les impacts

constituent la réponse de l’écosystème à ces rejets.

II.4.1 Différents types d’effets

II.4.1.1 Effets immédiats

Ils sont caractérisés par l’absence de rémanence de longue durée. Ils cessent relativement vite

lorsque les apports en polluants ont disparu. Les six principaux effets immédiats sont les suivants :

• apport de matières en suspension MES entraînant une augmentation de la turbidité du milieu

récepteur (milieu naturel).

Page 21: Déversoirs d'orage

Chapitre II Les rejets urbains de temps de pluie

14

• apport d’eaux fortement, voire totalement désoxygénées, entraînant une chute rapide du taux

d’oxygène dissous du milieu naturel.

• apport de matières organiques rapidement biodégradables (fraction dissoute) qui va entraîner

une consommation rapide de l’oxygène dissous contenu dans le milieu récepteur

• apport d’ions ammonium susceptibles de se transformer en ammoniaque toxique si le pH et

la température du milieu récepteur sont élevés,

• apport de micropolluants, organiques ou minéraux, sous forme dissoute ou facilement

relargable. Il est cependant à noter que, pour la plupart des micropolluants, une concentration dans

le milieu naturel supérieure au seuil de toxicité suite à un épisode pluvieux est généralement le

signe d’une contamination industrielle.

• apport de bactéries pathogènes susceptibles d’établir des colonies dans certaines zones du

milieu récepteur.

Les cinq premiers effets peuvent avoir des conséquences catastrophiques directes sur

l’écosystème, entraînant en particulier une mortalité importante de la biocénose .On parle alors

d’effets de choc.

II.4.1.2 Effets différés

Ils peuvent être caractérisés de deux façons différentes:

- leur durée est supérieure à celle d’un événement et à celle séparant en moyenne deux

événements.

- leur importance résulte, non pas d’un événement particulier, mais de la répétition des

événements.

On peut alors distinguer :

• le dépôt et l’accumulation des matières en suspension, susceptibles de provoquer des

phénomènes d’envasement et de colmatage,

• le stockage dans les sédiments de quantités importantes de matières organiques et de

nutriments (carbone, phosphore, azote) sous forme particulaire,

• l’accumulation dans les sédiments ou dans la chaîne alimentaire de polluants persistants de

toutes natures (métaux lourds, hydrocarbures, autres micropolluants…).

Ces effets sont qualifiés de cumulatifs et ne peuvent être étudiés qu’en considérant les flux

rejetés sur des périodes longues. Les effets des polluants ne se manifestent pas uniquement à

proximité immédiate des points de rejet. Selon la nature et la forme physico-chimique des produits

rejetés et selon les caractéristiques du milieu récepteur, la dispersion des polluants peut se faire sur

une distance plus ou moins longue (forme soluble).

Page 22: Déversoirs d'orage

Chapitre II Les rejets urbains de temps de pluie

15

II.4.2 Différents types d’impacts

II.4.2.1 Impacts sur l’écosystème

Dans le cas où le milieu récepteur est une petite rivière, les rejets urbains peuvent être

suffisamment importants pour affecter son régime hydraulique, ce qui se traduit par une

augmentation de la fréquence des crues, la remise en suspension de sédiments,l’érosion des

berges,la modification du lit.

La présence de grandes quantités de matières organiques dans les RUTP entraîne le

développement de bactéries, qui vont à leur tour rapidement consommer l’oxygène dissous. Ce

phénomène occasionne une mortalité plus ou moins importante de la faune aquatique par asphyxie.

Les impacts dus aux micropolluants présentent plusieurs particularités. La plupart de ces

produits sont stockés dans les sédiments et sont soumis à des relargages lents. La rémanence de ces

produits est très grande et leur domaine spatial d’influence est important.

Les hydrocarbures proviennent très majoritairement du lessivage d’essence, d’huile ou de

produits de combustion déposés sur les surfaces des villes. L’essence, lors de s a combustion,

produit des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)réputés fortement cancérigènes. Enfin,

les nutriments sont responsables de l’hyper-eutrophisation des lacs et des rivières (notamment le

phosphore).

II.4.2.2.Impacts sur les usages

La fabrication d’eau potable peut être sérieusement perturbée par les matières polluantes issues

des RUTP.

La pisciculture est extrêmement sensible aux dégradations de la qualité du milieu naturel.

Les impacts directs sur les activités de loisirs concernent principalement l’aspect visuel des

milieux aquatiques, la pêche, la baignade . (Anjou recherche 2006)

II.5 Contrôles des rejets des déversoirs d’orage

L’office national d’assainissement (ONA) crie en 2001 a pour objectif de gérer et entretenir le

réseau urbain d’assainissement, Les principales actions à engager au niveau des déversoirs d’orage

sont les suivantes

• s’assurer que les DO ne fonctionnent pas par temps sec et qu’ils ne rejettent pas d’effluents

de temps de pluie dans le milieu naturel avant que les capacités de traitement ou de stockage en

réseau ne soient dépassées,

• lorsque le déversoir d’orage fonctionne, la pollution rejetée doit être minimale,

Page 23: Déversoirs d'orage

Chapitre II Les rejets urbains de temps de pluie

16

• entretenir régulièrement le réseau à proximité des zones potentielles de déversement pour

éviter les débordements intempestifs et supprimer en partie le stock de pollution pouvant être

mobilisé au moment d’une pluie,

II.6 Conclusion

L’amélioration du réseau est une phase primordiale dans la gestion de la pollution due aux

rejets de temps de pluie.

Bien que difficile, l’exercice d’évaluation de la quantité de pollution apportée dans le milieu

naturel est nécessaire pour répondre à divers besoins comme le dimensionnement d’ouvrages,

l’appréciation de l’impact sur le milieu. En effet, celle-ci impose aux gestionnaires des réseaux de

fixer des objectifs en terme de dépollution et aux collectivités de réaliser des études diagnostiques

du réseau en précisant les flux polluants apportés au milieu récepteur.

Page 24: Déversoirs d'orage

Chapitre 3

IDENTIFICATION DES DEVERSOIRS ET DE LEUR

MODE DE FONCTIONNEMENT

III.1 Introduction III.2 Différents types de déversoirs III.3 Différentes classifications des déversoirs III.4 Conclusion

Page 25: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

17

III.1 Introduction

L’objectif d’une identification et d’une classification est de permettre d’anticiper le

comportement hydraulique d’un ouvrage sans pour autant en devoir étudier complètement le

fonctionnement. En dimensionnement, en fonction du réseau d’assainissement local et des

contraintes hydrauliques, la classification peut apporter une réponse sur le choix du déversoir.

III.2 Différents types de déversoirs

III.2.1 Ouvrages ne possédant pas de seuil

III.2.1.1 Trous dans le mur

Ce sont les plus anciens ouvrages (Figure10) aujourd’hui abandonnés pour deux raisons.

La première est due à une capacité d’évacuation très faible au niveau de la conduite de

déversement. En effet, pour évacuer le débit rejeté, l’ouvrage fonctionne comme un réservoir avec

vidange par le fond. Il faut donc une charge importante d’eau dans le déversoir pour permettre

l’évacuation par le trop plein. Le niveau de l’eau risque donc d’atteindre le terrain naturel avant

d’atteindre le débit de décharge maximal.

La deuxième raison est due à une mise en charge du réseau pour que le déversement ait

lieu.( (Anjou recherche 2006)

Figure 10 Exemple d’un ouvrage type "trou dans le mur"

Page 26: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

18

III.2.1.2 Déversoirs à ouverture de radier : leaping weir

Les eaux usées de temps sec chutent dans une ouverture (Figure 12) pratiquée dans le radier de

la canalisation. La forme de l’ouverture peut être rectangulaire ou elliptique.

Les débits excédentaires de temps de pluie sont évacués en franchissant l’ouverture pour

continuer dans l’alignement de la conduite amont. L’ouverture dans le radier est réglable à l’aide

d’une plaque métallique cintrée,rectangulaire ou avec une découpe parabolique que l’on place dans

la conduite déversée (accessibilité en temps sec).L’objectif de cette plaque mobile est de permettre

un réglage de l’ouverture et donc une modification du débit de référence.

Ce déversoir devient donc ajustable facilement dans le cas où une modification des

caractéristiques hydrauliques est nécessaire. Ce type d’ouvrage est installé lorsque

l’écoulement est torrentiel et donc par forte pente (quelques %).

Figure 11 Exemple de déversoir à trou

Figure 12 Déversoir leaping weir

Page 27: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

19

III.2.1.3 Déversoirs semi-automatiques et automatiques, équipement de vannes réglables

Parmi les déversoirs semi-automatiques, on peut citer : les déversoirs à vannes classiques, les

vannes cylindriques et les vannes à clapet.

Cet équipement en vannes s’est d’abord développé pour remplacer le réglage manuel des seuils

par des poutrelles et aussi pour transformer les seuils bas en seuils hauts. Cette transformation

suppose un réglage rigoureux pour éviter qu’un calage trop haut ne surcharge l’aval ou encore

qu’un calage trop bas ne provoque des déversements trop fréquents.

L’équipement de seuils semi-automatiques implique souvent une vanne dite"secteur"(Figure14)

déversant par le haut. Elle est mue par une centrale hydraulique commandée par un automate qui

obéit à deux informations : le niveau d’eau dans le collecteur et celui dans le milieu récepteur.

La sécurité en cas de crue peut être complétée par une vanne clapet (Figure 16).

Les ouvrages automatiques sont les vannes motorisées et les barrages gonflables. Ils sont

manoeuvrés soit à distance dans le cadre d’une gestion automatisée du réseau,soit sur le site à l’aide

de capteurs et d’une unité de calculs pour l’asservissement. Ces déversoirs demandent un entretien

régulier et les risques de détérioration sont supérieurs à cause des pièces mécaniques mobiles.

Figure 13

Exemple de déversoir leaping weir

Amont

Vers la STEP

Ouverture dans le radier

Vers la STEP

Amont

Déversement vers le milieu naturel

Page 28: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

20

Figure 15 Exemple de vanne secteur

Figure 14 Vanne secteur

Vanne secteur (ou vanne seuil, ou vanne déversoir d’orage), cette vanne,mue autour de son articulation, est actionnée par un vérin. Elle est essentiellement utilisée pour réguler un débit ou un plan d’eau,ou pour disposer d’un déversoir facilement réglable à des positions prédéterminées.

Page 29: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

21

III.2.1.4 Ouvrages à vortex

Le principe de ces ouvrages est de réduire l’énergie cinétique de l’écoulement pour aider au

dépôt des particules en suspension grâce à l’allongement du trajet, grossièrement hélicoïdal

(Figure 17).De plus, ce mouvement tourbillonnaire produit des courants secondaires centripètes

près du fond et y rassemble les particules décantées.

Figure 17 Chambre à vortex avec déversoir périphérique

Figure 16 Vanne clapet à articulation haute

Vanne clapet à articulation haute. Cette vanne, actionnée par un vérin autour de son articulation est utilisée pour isoler ou pour contrôler un débit maximum. Elle est préconisée lorsqu’il n’y a pas assez de profondeur pour une vanne verticale.

Page 30: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

22

III.2.2 Ouvrage à Seuil(s)

III.2.2.1. Détermination selon le nombre de seuil

a. Déversoirs à seuil simple

Le seuil est placé d’un seul côté de l’ouvrage (Figure 18).Ce type de déversoirs représente

environ 85 % des déversoirs à seuil.

b. Déversoirs à seuil double

Le seuil est placé de chaque côté de l’ouvrage (Figure 20).Ce type de déversoirs représente

environ 15%des déversoirs à seuil. Ce sont des déversoirs suspendus.

Figure 18 Déversoir à seuil simple, vue de dessus

Amont Aval

Vers le milieu naturel

Figure 19 Exemple de déversoir latéral à seuil simple

Seuil déversant

Vers la STEP

Page 31: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

23

III.2.2.2 Détermination selon la position du seuil par rapport à la conduite amont

a. Déversoirs à seuil latéral

Dans le cas du déversoir à seuil latéral pur, le seuil est rectiligne et strictement parallèle à

l’écoulement (Figure 22).

Figure 20 Déversoir à seuil double, vue de dessus

Amont Aval

Vers le milieu naturel

Figure 21 Exemple de déversoir à seuil double

Seuils déversants

Page 32: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

24

Le déversoir avec entonnement oblige la crête à s’incliner par rapport à l’écoulement pour relier

linéairement la conduite amont et la conduite aval.

Parmi les déversoirs à seuil latéral, on peut établir une sous-catégorie selon la longueur du seuil.

On définit la longueur d’un seuil par le rapport de sa longueur sur le diamètre de la conduite amont.

On distingue alors :

• les seuils courts dont le rapport est inférieur ou égal à 3.

• les seuils longs dont le rapport est supérieur à 3.

Les déversoirs courts ont été introduits par Hörler en 1973.

Cette distinction est faite parceque le comportement hydraulique de ces deux types de

déversoirs est différent. En effet, sur un déversoir court, la figure suivante (Figure 24) montre que

l’effet de la paroi verticale sur l’inclinaison des vecteurs vitesses joue un rôle non négligeable ;de

plus,un ressaut hydraulique se créé sur la partie aval du déversoir. On ne retrouve pas

systématiquement ces effets sur les déversoirs longs.

Figure 22 Déversoir à seuil latéral pur, vue de dessus

(milieu naturel)

Figure 23 Déversoir à seuil latéral avec entonnement, vue de dessus

(milieu naturel)

Page 33: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

25

b. Déversoirs à seuil frontal

Le seuil est alors rectiligne et perpendiculaire à l’écoulement (Figure 25).Parmi les déversoirs à

seuils frontaux,on peut encore établir une sous-catégorie selon la présence ou non d’une contraction

au niveau du seuil,selon la mise en charge de la conduite aval et selon l’orientation de cette même

conduite par rapport à la crête (Figure 26).

On distingue alors :

• les seuils frontaux sans contraction, lorsque la longueur du seuil est égale à la largeur de

l'ouvrage de déversement.

• les seuils frontaux avec contraction, lorsque la longueur du seuil est inférieure à la largeur de

l'ouvrage de déversement.

Figure 24 Déversoir court, vue de dessus

Figure 25 Déversoir à seuil frontal pur, vue en coupe et vue en plan

(milieu naturel )

(milieu naturel )

Page 34: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

26

Figure 26 Déversoir frontal

Figure 27 Exemples de déversoir frontal

Conduite de déversement vers le milieu naturel

Seuil déversant

Conduite de déversement vers le

milieu naturel

Page 35: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

27

c. Déversoirs à seuil dit "intermédiaire"

Ce sont les déversoirs qui ont des seuils qui ne sont pas purement rectilignes : seuil rectiligne

avec angle intermédiaire ,seuil brisé ou seuil curviligne (18%)(Figure 28).

III.2.2.3 Détermination selon la hauteur du seuil

a. Déversoirs à seuil bas

Les déversoirs d’orage sont dits à seuil bas lorsque le niveau du seuil déversant se situe sous

le niveau de la génératrice supérieure de la conduite aval (Figure 30).

Figure 29 Exemple de déversoir à seuil curviligne (Déversoir du réseau de Sélestat -France-)

Seuil déversant Conduite amont

Figure 28 Déversoir à seuil latéral intermédiaire, vue de dessus

(milieu naturel)

Page 36: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

28

Généralement la faible hauteur du seuil oblige un positionnement de la conduite

déversante plus basse que le radier du déversoir afin d’éviter que celui-ci soit noyé.

Toutefois la hauteur de crête à imposer lors d’un dimensionnement doit être supérieure

à 25cm indépendamment du débit afin d’éviter un déversement en temps sec dû aux

dépôts présents au droit de la crête.

Le déversoir à seuil bas présente des conditions d’écoulement hydraulique et de déversement très

variées suivant la pente du radier du collecteur. La ligne d’eau au droit du déversoir peut présenter

différentes configurations (hauteur d’eau plus faible en tête de déversoir qu’en extrémité, ressaut à

l’amont, à l’aval). La difficulté à dimensionner ce type d’ouvrage réside dans le f ait qu’il se situe à

Figure 30 Déversoir à seuil bas, vue en coupe

Figure 31 Exemple de déversoir à seuil bas

Seuil déversant bas

Vers la STEP

Page 37: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

29

la limite de l’écoulement en régime critique. Il y a donc de très nombreux cas de fonctionnement

possibles, plus ou moins bien connus,ce qui explique le nombre de formules proposées par

différents auteurs. L’autre inconvénient concerne la pollution déversée qui est plus importante

notamment pendant la reprise des dépôts. (Anjou recherche 2006)

b. Déversoirs à seuil haut

Les déversoirs sont dits à seuil haut lorsque le niveau du seuil déversant se situe au-dessus du

niveau de la génératrice supérieure de la conduite aval (niveau à partir duquel il y a mise en charge

de la conduite) (Figure 32)

Ce déversoir est utilisé de préférence lorsque le régime amont est fluvial. Son comportement

hydraulique est connu et le dimensionnement est accessible avec une bonne marge de sécurité. Dans

la plupart des cas, le seuil élevé évite le retour des eaux de l’émissaire dans le réseau.

Figure 32 Déversoir à seuil haut, vue en coupe

Figure 33 Exemple de déversoir à seuil haut

Seuil déversant haut

Conduite aval

Page 38: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

30

c. Déversoirs à seuil "identique"

Les déversoirs sont dits à seuil identique lorsque le niveau du seuil déversant se situe au même

niveau que la génératrice supérieure de la conduite aval. Ces déversoirs ont un comportement à

surface libre lorsqu ’ils ne déversent pas et en charge dans le cas contraire.

III.2.3 Conclusion

Il existe donc deux familles de déversoirs d’orage : les ouvrages avec et sans crête.

Concernant les déversoirs à crête, les distinctions se font essentiellement en fonction des

caractéristiques géométriques et hydrauliques. Le diagramme suivant (Figure 34) permet de

caractériser ces ouvrages.

Figure 34 Caractérisation des déversoirs à crête

Page 39: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

31

III.3 Différentes classifications des déversoirs

Cette partie s’intéresse aux différentes formes de classification existante des déversoirs d’orage.

L’intérêt d’une typologie est de pouvoir anticiper le fonctionnement hydraulique d’un déversoir afin

de pouvoir l’associer à d’autres ouvrages de même famille hydraulique de façon pertinente.

Il existe de nombreuses classifications des déversoirs d’orage, notamment la classification

réalisée sur le fonctionnement des ouvrages et celle basée sur les principes constructifs

utilisés.(Beziat 1997).

III.3.1 Classification selon le fonctionnement du DO

Cette classification proposée en 1994 s’appuie sur une vision systémique du déversoir d’orage.

Elle s’intéresse à la façon dont le système est régulé.

Le système est caractérisé par trois variables de flux (Figure 35):

- Q entrée : débit entrant (Qe)

- Q principal : débit sortant et dirigé vers la branche principale (Qprin),

- Q déversé : débit déversé vers le milieu récepteur(Qdev).

Le système est caractérisé également par deux variables d’état :

- H : hauteur d’eau dans l’ouvrage

- Vs : volume stocké dans l’ouvrage et à l’amont de l’ouvrage

Ces caractéristiques permettent a lors de distinguer trois familles au sein des déversoirs d’orage :

• Les ouvrages dont le fonctionnement est régulé par le débit déversé : Qprin = Qe – Qdev

• les ouvrages dont le fonctionnement est régulé par le débit dirigé vers la branche principale:

Qdev = Qe – Qprin

Figure 35 Représentation systémique d’un déversoir d’orage

Page 40: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

32

• les ouvrages dont le fonctionnement est régulé à la fois par le débit dérivé et par le débit

dirigé vers la branche principale. Dans ce cas, il est nécessaire de tenir compte de l’évolution du

volume stocké dans l’ouvrage et à l’amont de l’ouvrage.

Qprin=f1(H) et Qdev=f2(h)

)(hgVS = etdt

dVS = devprine QQQ −−

En phase de dimensionnement, une telle classification est intéressante puisque l’on peut prévoir

le mode de fonctionnement et ensuite choisir le déversoir qui correspond.

III.3.2 Classification : selon les principes constructifs du DO

Cette classification a été réalisée par la société SOGREAH en 1986.Elle considère que l’élément

caractéristique principal d’un déversoir d’orage est l’ouvrage de dérivation. On distingue alors :

• les ouvrages à seuil déversant,

• les ouvrages n’utilisant pas de seuil

Les organigrammes suivants (Tableau 2) permettent de déterminer le type de déversoir à l’aide

des caractéristiques principales de l’ouvrage, notamment la géométrie du seuil.

Tableau 2 Organigramme de classification des déversoirs

Seuil bas (voir(a))

Seuil latéral pur

Est-ce un ouvrage à seuil ?

Seuil autre (voir (c))

Seuil Latéral pur

Seuil autre (voir (c))

Seuil Latéral pur

Seuil double

Seuil haut

Seuil identique

Seuil bas

Est-ce un ouvrage à seuil simple ?

-trous dans le mur -leaping weir -déversoirs à vannes -ouvrages à vortex

Non Oui

Non Oui

Seuil simple

Seuil haut (voir(b))

Seuil identique

Seuil Frontal pur

Seuil autre (voir (c))

Page 41: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

33

Seuil simple

Seuil bas

Seuil autre (voir (c))

Seuil frontal pur

Seuil latéral pur

Seuil court

Seuil long

a)

Seuil simple

Seuil haut

Seuil autre (voir (c))

Seuil frontal pur

Seuil latéral pur

Seuil court

Seuil long

b)

Seuil autre

Seuil rectiligne

Seuil rectiligne

Seuil brisé

Seuil curviligne

Seuil court

Seuil long

Seuil court

Seuil long

c)

Page 42: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

34

III.3.3 Classification selon la géométrie et l’hydraulique

Le déversoir d’orage est un ouvrage présenté généralement de façon simplifiée : une conduite

amont, une conduite aval et une conduite de décharge. Or bien souvent, le nombre de conduites de

chaque branche peut-être beaucoup plus élevé. De la même façon, les classifications réalisées

jusqu’à présent n’accordaient pas d’importance à l’éventuelle présence d’ouvrages en avale du DO

ou à la possibilité d’une faible pente de la conduite de départ, alors qu’elles peuvent influencer le

fonctionnement.

La classification initiale basée sur la géométrie réunissait, dans sa définition des seuils latéraux,

aussi bien que des seuils dont la forme était rectiligne que ceux dont la forme était curviligne. Elles

ne précisaient pas non plus les limites des positions frontales et latérales et les seuils intermédiaires.

Or, les variations de géométrie sont des facteurs qui conditionnent le fonctionnement hydraulique

de l’ouvrage.

III.3.3.1 Critères géométriques

Le déversoir est décomposé en différents éléments, les conduites qui y sont liées sont

considérées comme parties intégrantes du DO (Figure 36).

L’environnement du DO :

• la ou les conduite(s) amont,

• la ou les conduite(s) aval,

• la ou les conduites (s) de déversement.

La partie interne du DO :

• la canalisation de débit : lieu par lequel transite le débit traversant le DO par temps sec.

• le seuil : lui-même décomposé en deux parties :

- le parement amont : il définit le seuil vu de l’intérieur de la canalisation de débit

conservé (la hauteur de pelle correspond à la hauteur de seuil observé de ce côté).

- le parement aval : il correspond au seuil considéré du côté du débit déversé.

• la chambre de déversement : elle définit la partie de l’ouvrage où se déverse le débit par

temps de pluie, avant d’atteindre la conduite de décharge.

Figure 36 Ensemble des termes descriptifs de l’ouvrage

Parement amont = hauteur de seuil

Page 43: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

35

III.3.3.2 Critères hydrauliques

Il est possible de compléter la classification géométrique des déversoirs d’orage par leurs

caractéristiques hydrauliques. Ces déterminations sont importantes dans la mesure où elles fixent

les conditions de régime utilisées dans les formules des débits déversés.

Ainsi, il convient de décrire les différentes lignes d’eau de l’écoulement, dont la forme est

directement liée au régime hydraulique de l’ouvrage. On peut préciser la forme de la nappe

déversante pour les déversoirs frontaux et celle de la ligne d’eau des déversoirs latéraux.

a. Types de lame déversante des déversoirs frontaux

a.1 Lame déversante adhérente

Une lame est dite adhérente lorsque la charge sur le seuil est trop faible pour projeter la lame

d’eau. Visuellement, la nappe adhère à la paroi du déversoir (Figure 38a).

Figure 37 Principe du déversoir et ses différentes caractéristiques hydrauliques

Page 44: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

36

a.2 Lame déversante noyée

Une lame déversante est dite noyée quand la zone d’air est remplie d’eau suite à l’augmentation

de la charge sur le déversoir. Il peut alors s’agir soit d’une nappe noyée à ressaut, soit d’une nappe

noyée ondulée (Figure 38c,d,e)

a.3 Lame déversante libre

Une lame déversante est dite libre quand la charge sur le seuil est suffisante pour projeter l’eau

assez loin du déversoir sans influence aval. Visuellement, l’air peut accéder à tout le pourtour de la

lame d’eau (Figure 38b).

b. Types d’écoulement et ligne d’eau des déversoirs latéraux

b.1.Cas des déversoirs latéraux à seuil court

Il existe deux régimes d’écoulement selon que la vitesse moyenne dans le canal est supérieure

ou inférieure à la vitesse critique: le régime fluvial et le régime torrentiel.

e) Nappe noyée ondulée

a)Nappe adhérente b) Nappe libre

c) Nappe noyée à ressaut éloigné d) Nappe noyée à ressaut recouvrant le pied de la nappe

Figure 38 Différents types de lames déversantes

Page 45: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

37

Il n’y a pas de ressaut dans le déversoir. Selon le régime d’écoulement,la ligne d’eau le long du

déversoir n’est pas la même (Francois M 2000)

b.1.1.Ecoulement en régime fluvial

Si le régime dans le canal est fluvial, alors la ligne d’eau s’élève et le débit par unité de longueur

augmente le long du seuil (Figure 39)

b.1.2.Ecoulement en régime torrentiel

Si le régime dans le canal est torrentiel, la ligne d’eau s’abaisse et le débit déversé par unité de

longueur décroît le long du seuil (Figure 40).

b.2.Cas des déversoirs latéraux à seuil long

Pour les déversoirs latéraux à seuil long, il devient nécessaire de tenir compte de la variation de

la ligne d’eau sur le seuil du fait des changements de régime et de la présence d’un ressaut

Figure 39 Ligne d’eau d’un déversoir latéral à seuil court prismatique,en régime fluvial

(seuil)

Figure 40 Ligne d’eau d’un déversoir latéral à seuil court prismatique, en régime torrentiel

(seuil)

Page 46: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

38

hydraulique. Il existe une méthode de détermination du type de régime selon la forme de la ligne

d’eau.

Le Tableau 3 et le Tableau 4 donnent les diverses configurations possibles de lignes d’eau le

long du seuil pour des écoulements de types fluvial et torrentiel dans un déversoir prismatique.

Tableau 3 Organigramme : les différentes possibilité de fonctionnement d’un DO

CONDITIONS AMONT

Ligne d’eau (b)

Ecoulement fluvial sur le seuil (ligne d’eau monte)

Ecoulement torrentiel- fluvial sur le seuil(ligne d’eau baisse)

Ecoulement . Torrentiel sur le

seuil (Ligne d’eau

baisse)

Régime FLUVIAL

Régime TORRENTIEL

Pas de RESSAUT

RESSAUT RESSAUT

Influence AVAL

Ressaut en Aval (Ligne

d’eau remonte en aval)

ressaut sur le seuil (ligne d’eau remonte sur le seuil)

Ressaut en aval (ligne

d’eau remonte en aval)

Ressaut sur le seuil (Ligne d’eau remonte sur le seuil)

Ligne d’eau (c)

Ligne d’eau (e)

Ligne d’eau (f)

Ligne d’eau (d)

Ligne d’eau (a)

Page 47: Déversoirs d'orage

Chapitre III Identification des déversoirs et de leur mode de fonctionnement

39

III.4 Conclusion

Il existe donc de nombreux types de déversoirs d’orage, qu’il est possible de "classer"en

dégageant leurs principales caractéristiques géométriques et surtout hydrauliques. Cependant, ils

ont été construits selon les besoins et leur configuration, très liée au site, est souvent particulière. Il

convient donc de connaître de manière précise les dimensions de l’ouvrage, les ouvrages et le

réseau qui l’entourent, les différents exutoires. Cette connaissance est à la base de toute étude sur le

déversoir d’orage.

c)Ligne d’eau fluviale à l’amont et torrentielle le long du seuil avec un ressaut sur le seuil

e)Ligne d’eau torrentielle à l’amont et sur le seuil avec ressaut sur le seuil dû à une influence aval.

b)Ligne d’eau fluviale à l’amont et torrentielle le long du seuil,avec ressaut en aval du seuil

d)Ligne d’eau torrentielle à l’amont et torrentielle le long du seuil

f)Ligne d’eau torrentielle à l’amont et tout le long du seuil avec ressaut à l’aval.

Tableau 4 Différentes configurations de l’écoulement au droit d’un seuil long latéral

a)Ligne d’eau fluviale à l’amont et le long du seuil.

Page 48: Déversoirs d'orage

Chapitre 4

EVALUATION DU FONCTIONNEMENT DES

DEVERSOIRS D’ORAGE PAR LE CALCUL

IV.1 Introduction IV.2 Déversoirs frontaux à seuil haut IV.3 Déversoirs frontaux à seuil bas IV.4 Déversoirs latéraux à seuil bas IV.5 Déversoirs latéraux à seuil haut IV.6 Autres déversoirs

VI.7 Dimensionnement D’un déversoir d’orages IV.8 Conclusion

Page 49: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

40

IV.1 Introduction

Les débits déversés par l’intermédiaire de déversoirs d’orage ont été évalués à travers

l’utilisation des relations empiriques. Ces équations sont toutes bâties à partir de résultats

expérimentaux.

IV.2 Déversoirs frontaux à seuil haut

Pour les déversoirs frontaux à seuil haut, c’est principalement la capacité d’évacuation de la

conduite aval et la hauteur de crête qui déterminent la quantité de déversement.

Lors d’un déversement, l’étranglement est en charge et la perte de charge est la suivante : Avec :

H∆ : Perte de charge λ : Coefficient de pertes de charge linéaires Ve : Vitesse moyenne de l’écoulement dans l’étranglement Rhe: Rayon hydraulique de l’étranglement Le : Le longueur de l’étranglement g : Accélération de la pesanteur (généralement égale a 9,81 m/s2 ) Equation de Bernouilli généralisée Avec : H∆ = Hs –Ze+∆ z Qprin :Debit principale amont(m3/s) Hs :hauteur du seuil par rapport au fond(m) Ze :hauteur de l’étranglement(m) Se :section de l’étranglement(m2) Le débit conservé

Avec :∆H=Hs-Ze

Figure 41 Vue en coup du déversoir frontal à seuil haut

Déversé

Conservé

Amont

gRhe

LeH

8

Ve2λ=∆ ..............................................(01)

22

g HR heQprin V eS e S e

Leλ∆= = ..............................................(02)

Page 50: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

41

Le débit déversé

Qdev=Qamont -Qconse

Ce type de déversoir a deux modes de fonctionnements hydrauliques différents, dans les

conduites amont et déversante, l’écoulement est à surface libre tandis que la conduite principale a

un écoulement en charge. Si le débit principal amont est inférieur à la capacité d’écoulement à

surface libre de l’étranglement, aucun débit n’est déversé.

IV.3 Déversoirs frontaux à seuil bas

On distingue plusieurs cas selon la forme du seuil déversant, la configuration et la contraction

éventuelle de la nappe déversante Pour la représentation des nappes déversantes, on se reportera à la

Figure 38 du chapitre précédent.

IV.3.1 Déversoirs à seuil mince rectangulaire, nappe libre

Dans ce cas, on distingue les déversoirs avec et sans contraction latérale.

Figure 42 Déversoir frontal à seuil mince rectangulaire et à nappe libre

Figure 44 Déversoir frontal avec contraction latérale

Figure 43 Vue de dessus ; Déversoir frontal sanscontraction latérale

Page 51: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

42

a. Sans contraction latérale

La largeur de la crête correspond à la largeur du canal amont.

De nombreux auteurs proposent des formules différentes ; Bernouilli,Weissbach, Poleni, Bazin,

la S IA (Société suisse des Ingénieurs et Architectes),Rehbock. ( DUPONT J.M 1996)

Formule de Poleni : Avec :

Qdev :débit déversé(m3/s) h0 :hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) V0 :vitesse à l’amont (m/s) L :langueur du seuil (m) h :hauteur de la ligne d’eau par rapport au seuil (m) g :accélération de la pesanteur (généralement égale à 9,81 m/s2 ) m :coefficient pondérateur du débit (m3

/s) variant suivant différentes hypothèses : - d’après BAZIN dans le cas d’un canal amont rectiligne de grande longueur, avec les limites suivantes : 0,008m <h0 <0,70m ; L >4h0 et 0,2m <hs <2m

2

0

0 0

0.0030.405 1 0.55

s

hm

h h h

= + + +

- d’après la SIA, dans le cas d’un canal de faible longueur, à fond horizontal et dispositif de

régulation de vitesses (grilles..): 0,025m <h0 <0,80m ; L > 4 h0 et 0,3m <hs et h0<hs

Figure 45 Vue en coupe du déversoir rectangulaire à seuil mince .

00 2ghmLhQdev= ..............................................(03)

.............................. (04)

Page 52: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

43

g

VhH

2

20

00 α+=

2

0

0 0

10.410 1 1 0.5

1000 1.6 s

hm

h h h

= + + + +

Avec hs : hauteur du seuil par rapport au fond (m)

Formule de Bazin :

Pour tenir compte de l’influence de la vitesse V0, Bazin remplace h0 de la formule de Poleni par

H0 tel que :

Donc : Avec :

m=0.418+0.012H0 /hs pour limites 0.03 <H0/ hs <2.5 et α =1 Formule de Rehbock :

Dans ce cas, on à :

Avec:

He = h0 + 0.0011 m = 0.4023+0.0542 He/hs et h0 >0.05m

Cas des seuils inclinés :

On considère un déversoir à crête mince et nappe libre dont la crête est perpendiculaire à l’axe

du canal m ais le plan du déversoir est incliné d’un angle i . La théorie de Boussinesq prévoit que

Figure 46 Vue en coupe du déversoir de type Rehbock.

..............................................(05)

0 02devQ mLH gH= …................................................ (06)

ee gHmLHQdev 2= ..............................................(07)

Page 53: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

44

le débit que l’on observe est égal au débit que l’on obtiendrait avec le déversoir vertical de même

caractéristique multipliée par le coefficient K suivant :

avec :

K= 1- 0.3902 ( i /180)

i : exprimé en degrés, compté positivement si le déversoir est incliné vers l’amont (débit diminué),

négativement si l’inclinaison est vers l’aval.

b. Avec contraction latérale

Dans ce cas,le seuil n’occupe qu’une partie de la section,et on utilise les formules utilisées pour

le calcul du débit des déversoirs à seuil mince,sans contraction latérale,m ais avec des coefficients

et des limites différents.(DUPONT J.M 1996)

L1 : largeur de la conduite amont (m) L : largeur du seuil (m)

Figure 47 Coup longitudinal d’un déversoir incliné

Figure 48 Vue de dessus du déversoir à contraction latérale.

00 2ghKmLhQdev= ..............................................(08)

Page 54: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

45

Formule de Francis

( )3

201.83 0.2 sQdev L h h= −

h0 : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) Formule de Hégly

0 02Qdev mLh gh=

La même formule est utilisée pour le calcul du débit pour les déversoirs à seuil mince sans contraction latérale, seuls varient le coefficient m et les limites d’utilisation : Avec les limites suivantes :

0 < (L1-L)/L1 <0.9 et 0.4m <hs<0.8m ; 0.4m<L<1.8m ; 0.1<h0<0.6m. Formule de SIA ou formule de Nonclercq propose pour m

Avec les limites suivantes : (L1/L) 0,025<h0<0.8m; 0.3m <hs; h0< hs; 0.3 < (L/L1) <0.8

m :coefficient pondérateur du débit (m3 /s)

h0 : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) hs : hauteur du seuil par rapport au fond (m) IV.3.2 Déversoirs de jaugeage à seuil mince non rectangulaire, nappe libre

Il ne s’agit pas ici, à proprement parler, de DO, mais d’ouvrage de jaugeage .Ce pendant,

proximité conceptuelle de leur fonctionnement justifie de les mentionner ici. Les seuils des

dispositifs pré-étalonnés permettant la mesure de débit en canaux. Ils font l’objet normes

internationales qui définissent pour chacun d’entre eux les prescriptions à respecter. (ANJOU

recherche 2006)

• Les déversoirs à mince paroi : norme NF X 10-311 (1983)

• Les déversoirs à profil triangulaire : norme NF ISO 4360 (1986)

• Les déversoirs rectangulaires à seuil épais : norme NF ISO 3846 (1990)

• Les déversoirs en V ouvert : norme NF ISO 4377 (1990)

• Les déversoirs à profil trapézoïdal : norme ISO 4362 (1993)

• Les déversoirs horizontaux à seuil épais arrondi : norme NF ISO 4374 (1991)

..............................................(09)

..............................................(10)

( )

++

−−+=2

01

0

1

1

0

55.0103.00027.0

405.0shhL

Lh

L

LL

hm

22 4

1 0

1 0 1 0

2.410 2

0.3853 0.0246 1 0.51000 1.6 s

L

L hL Lm

L h L h h

− = + + + + +

...............(11)

Page 55: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

46

a. Déversoir frontal a seuil mince triangulaire,nappe libre Formule de Heyndrickx

20 0

82

15 2Qdev tg h gh

µ α =

Déversoir frontal à seuil mince non rectangulaire et à nappe libre

Figure 49 différentes formes de seuil

Figure 50 Déversoir triangulaire vue de face

z :hauteur du seuil par rapport au fond h :hauteur d’eau au droit du seuil (m) l :largeur superficielle (m) α :angle (rad)

..............................................(12)

Page 56: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

47

Avec :

( )

+++= −

zhl

hh

02

2025.1

0 1)214.05775.0(µ

Qdev : débit déversé α : angle (rad) µ : coefficient de seuil est généralement compris entre 0,58 et 0,62 h0 : différence entre ligne d’eau en amont et le seuil (m) Formule de Gourley et Crimp

Formule de Thomson Pour α =90° et 0,05m<h0<0,18m :

Formule de Cone Pour 28°<α <90° et 0,06m<h0<0,41m : Et pour le cas oú α =90° :

2

5

002.0

0 22

303.3 hgtghQdev

= − α

b. Déversoir frontal a seuil mince trapézoïdale ,nappe libre h :hauteur d’eau au droit du seuil (m) z :hauteur du seuil par rapport au fond L :largeur du seuil (m) α :angle (rad) Formule de Gourley et Crimp :

Figure 51 Déversoir à seuil trapézoïdal, vue de face

47.202

32.1 htgQdev

= α..............................................(13)

2

5

042.1 hQdev= ..............................................(14)

( )02

5

0 28.320031.02

3065.0 hghtgQdev

+

= α

275.0

0195.0α

tg

................(15)

02.147.10

47.20 69.1

232.1 LhtghQdev +

= α.....................................(16)

Page 57: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

48

Avec h0: différence entre ligne d’eau en mont et le seuil (m) α : angle (rad) Formule de Cipoletti :

Cas particulier d’un déversoir tel que tg(α )=0,25 et 0,08m < h0< 0,60m ; 2h0 < ; 3h <L et 3h0 <z :

1.501.86Qdev Lh=

c. Déversoir frantal a seuil mince circulaire,nappe libre

h0 : différence entre ligne d’eau en amont et le seuil (m) θ : angle (rad) d : diamètre (m) z : distance du centre du déversoir au fond du canal Formule de Stauss et Von Sanden : C,K : coefficients d’ajustement Avec K donné par la formule de Ramponi : Et C donné par la formule de Stauss : Avec L1 : largeur de la conduite amont (m)

Figure 52 Déversoir circulaire, vue de face

..............................................(17)

2

5

CKdQdev= ..............................................(18)

78.3

0

975.1

0 842.0203.3

=d

h

d

hK ............................... (19)

0625.0

1

0

0

2041.0

110555.0

++=

L

d

d

h

h

dC ......................... (20)

Page 58: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

49

Ou par la formule de Jorissen : SM :Surface mouillée SC :Surface du cercle

Avec : ( )θθ sin8

2

−= dSM

d

hArc 0sin4=θ

4

2dSc

π=

Dans les limites suivantes : 0.1m<d<1m et L1<2z Formule de Hégly 02ghSQdev Mµ=

Avec :

+

+=

2

0

11000

2350.0

C

M

S

S

µ : coefficient d’ajustement d. Déversoir frontal à seuil mince à section obéissant à une loi géométrique donnée, nappe libre Dans le cas d’un déversoir ayant un seuil obéissant à la loi x=f(y), l’expression du débit est :

Figure 53 Déversoir à seuil à section obéissant à une loi géométrique donnée.

+

−+= −

2

0

025.0 110

085.0558.0C

MM

S

S

dh

SdC ...................(21)

..............................................(22)

Page 59: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

50

( )∫ −= 0

0 022h

ydyhyfgQdev µ

µ : est un coefficient qui permet de tenir compte de la contraction de la nappe à la traversée du

déversoir. (DUPONT J.M 1996)

e. Déversoirs frontaux à poutrelles,nappe libre

Formule de Bazin et de la Société Belge des mécaniciens

00 2ghKmLhQdev=

Avec :

b

hK 0185.07.0 +=

++

+=

2

0

0

0

55.010018.0

141.0shh

h

hm

m, K :coefficients d’ajustement hs :hauteur du seuil par rapport au fond (m) Cette formule est valable pour :

0.10m <h0< 0.80m 0.30m <hs<1.50m 0.03m <b <0.23m H0<hs

f. Déversoirs frontaux à seuil oblique,nappe libre

C’est un déversoir vertical dont la crête est disposée obliquement par rapport à l’axe longitudinal

du canal dans lequel il est placé.

Figure 54 Coupe d’un déversoir à poutrelles

b : épaisseur de la poutrelle en crête de la lame déversoir (m) h0 :hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m)

.................................(23)

..............................................(24)

Page 60: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

51

α : angle aigu de la crête du déversoir avec

Formule de Aichel :

Qyh

hQdev

s

−= 02501

Avec : Q : débit déversé (m3/s) d’un DO de mêmes caractéristiques mais disposé perpendiculairement à l’axe h0 : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) hs : hauteur du seuil par rapport au fond (m) α : angle aigu de la crête du déversoir avec l’axe longitudinal du canal y :est donné par la formule : α044.057.182 ey =

IV.3.3 Déversoirs à seuil épais

Un seuil normal (appelé aussi Neyrpic) est un seuil épais au parement duquel ne se produisent ni

surpressions ni dépressions, pour une charge déterminée. Sa forme doit donc s’adapter à la face

intérieure d’une nappe qui s’écoule librement dans l’atmosphère, au dessus d’une mince paroi .Son

profil est reconnaissable à sa forme courbe.

a. Déversoir frontal à seuil rectangulaire épais,nappe libre

Selon les différents auteurs, les déversoirs sont dits à seuil épais si la hauteur d’eau au dessus du

seuil à l’amont ham est inférieure à 2 ou 1,5 fois l’épaisseur du seuil (c) (voir Figure 56).( DUPONT

J.M. 1996)

Les valeurs caractérisant l’épaisseur du seuil généralement proposées sont :

• Si ham >2c :seuil mince

• Si ham <1,5c :seuil épais

• 1,5c < ham <2c :zone dans laquelle on ne peut pas généraliser les formules,

Figure 55 Vue en plan d’un déversoir oblique

..............................................(25)

Page 61: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

52

Si le seuil est vraiment très long, alors il devra être considéré comme étant un tronçon à part

entière. (ANJOU recherche 2006)

Formule de Bazin 00 2385.0 ghLhQdev=

Formule de Rao et Shola 00 2ghmLhQdev=

En calculant m par interpolation linéaire à partir des valeurs :

h0 m h0>0,08c 0,66(0,265 +0,011 h0/c)

c > h0>0,08c 0,66(0,290 +0,027 h0/c)

1,60c > h0>c 0,66(0,318 +0,033 h0/c)

h0>1,60c 0,66(0,336 +0,044 h0/c)

b. Déversoir frontal épais à seuil normal et circulaire, nappe libre

2

3

02 hgLQdev µ=

L :largeur du seuil (m)

µ : coefficients d’ajustement ,est généralement pris gal à 0.485

Figure 56 Déversoir rectangulaire à seuil épais,vue en coupe

c :épaisseur du seuil (m) ham:hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m)

Figure 57 Déversoir à seuil normal,vue en coupe Figure 58

Tableau 5 Les valeurs de m en fonction de h0

..............................................(26)

..............................................(27)

..............................................(28)

Page 62: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

53

IV.3.4 Autres conditions de nappes

a. Nappe non libre

Lorsque la charge à l’amont diminue, les filets liquides ont tendance à se coller sur la paroi du

seuil. Dans ce cas, une dépression se crée sous la nappe, le coefficient de débit s’accroît et

l’écoulement est instable.

b. Nappe noyée

Un déversoir est dit noyé quand le niveau amont est influencé par le niveau aval. Pour connaître

le débit déversé des différents ouvrages dans ce régime hydraulique (ANJOU recherche 2006)

hs :hauteur du seuil par rapport au fond (m) hav :hauteur de la ligne d’eau en aval par rapport au seuil (m) h0 :hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m)

Ce cas est traité en faisant intervenir un facteur multiplicatif K dans la formule donnant le débit

aval.( DUPONT J.M 1996)

00 2ghKmLhQdev=

Avec m : coefficient de débit du déversoir dénoyé L : largeur du seuil (m) Z2 : côte topo de la ligne d’eau aval ZSeuil : côte topo de la crête K : Coeficient calculer comme suite : a. Ecoulement noyé Z2 >Zseuil

385.05.1

0

1

−=

h

hK av

Figure 58 Déversoir avec nappe noyée, vue en coupe

..............................................(29)

Page 63: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

54

b. Ecoulement noyé sans ressaut ou avec ressaut éloigné Z2< Zseuil et hav< h0

h0 – hav > 0.75 hs

0

128.0878.0h

hK s+=

c. Ecoulement noyé avec ressaut Z2<Zseuil et hav <h0

hav+ h0 < 0.75h

0

15.005.1h

hK av+=

IV.4 Déversoirs latéraux à seuil bas

IV.4.1 Déversoir latéral à seuil unique rectiligne

Dans ce type d’ouvrage,il devient nécessaire de tenir compte de la variation de la ligne d’eau sur

le seuil du fait des changements de régime et de la présence d’un ressaut hydraulique possible.

(FRANCOIS M 2000)(FLAMENT S 2001)

Formule d’Engels

Dans le cas d’un régime fluvial dans le canal :

avavav ghLhl

hQdev 2414.0

366.0

=

Avec : pour limites :hs >4 hav et 2 hs <L <40 hs. g :accélération de la pesanteur(9,81m/s-2

)

hav :hauteur de la ligne d’eau en aval par rapport au seuil (m) l :largeur superficielle (m) L :longueur du seuil (m) Formule de Coleman et Smith :

Dans le cas d’un régime torrentiel dans le canal :

2786.1434.11073.0 amhLQdev=

.................................(30)

.......................................... (31)

Page 64: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

55

Avec : Qdev :débit déversé (m3/s) L :longueur du seuil (m) ham :hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) Formule de Balmaceda et Gonzales :

Dans le cas d’un régime fluvial dans le canal :

- pour un déversoir à crête mince :

av

av h

LLhQdev 00304.053.1 +=

- pour un déversoir à crête moyenne et épaisse :

av

av h

LLhQdev 00171.043.1 +=

Avec : Qdev :débit déversé (m3/s) L :longueur du seuil (m) ham :hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) Formule de Dominguez

Quel que soit le régime d’écoulement :

2Qdev m Lh ghϕ=

Avec : Qdev :débit déversé (m3/s) L :longueur du seuil (m) g :accélération de la pesanteur(9,81m/s-2

) hav :hauteur de la ligne d’eau en aval par rapport au seuil (m) en régime fluvial et ham : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m)en régime torrentiel. m : un coefficient dépendant des caractéristiques de déversoir (charge et forme) pouvant être choisi égal aux valeurs moyennes suivantes (FLAMENT S 2001):

Charge moyenne en (m) 0,10 0,15 0,20 0,30 0,50 0,70 crête mince, nappe libre 0,370 0,360 0,355 0,30 0,350 0,350 Crête épaisse et arrondie 0,315 0,320 0,320 0,325 0,325 0,330 Crête épaisse à arêtes vives0,270 0,270 0,273 0,275 0,276 0,280

Tableau 6 Les valeurs du coefficient m en fonction de charge et de forme

.............................(32)

...............................(33)

................................................(34)

Page 65: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

56

ϕ : coefficient dépendant du régime d’écoulement. Il peut être tiré des valeurs proposées ci-dessous :

Formule de Uyumaz et Muslu (FRANCOIS M 2000)

1

22 ( )dQdev C g h w L= −

2

00.40 0.01 0.188d

FLC

LDD

= + −

Avec : w :hauteur de crête h :tirant d’eau L :longueur du déversoir F0 :nombre de Froude à l’amont

IV.4.2 Déversoir latéral à seuils doubles rectilignes

Régime fluvial K (=ham / hav)<1

Régime torrentiel K(=ham / hav) >1

ϕ

0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

∞ 20 10 5

3.33 2.50

2 1,67 1,43 1,25 1,11 1,0

0,400 0,417 0,443 0,491 0,543 0,598 0,659 0,722 0,784 0,856 0,924 1,0

Figure 59 Représentation des différentes hauteurs de seuil dans le cas d’un seuil double.

hsd :hauteur du seuil droit hsg :hauteur du seuil gauche h :hauteur de la ligne d’eau par rapport au fond Qdevd :le débit déversé au seuil droite Qdevg :le débit déversé au seuil gauche

Tableau 7 Les valeurs du coefficient ϕ en fonction du régime d’écoulement

...........................................(35)

Page 66: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

57

Formule de De Marchi (DUPONT J.M 1996) : - Si h < hsd alors le débit déversé est nul

- Si hsg >h >hsd ,alors : 1

22

2 ( )3 sd

dQCm g h h

dx= − −

- Si h >hsg ,alors : ( ) ( )3322

22

3 sd sg

dQCm g h h h h

dx

= − − + −

Avec : C, m : coefficients d’ajustement Sa résolution se fait en trois étapes :

- Si h < hsd ; alors le débit déversé est nul

- Si hsg >h >hsd, alors le calcul est identique au cas du déversoir à seuil unique de hauteur hsd

- Si h > hsg, alors on utilise la loi de déversement pour chacun des seuils en considérant que la

hauteur d’eau au-dessus des deux seuils est identique.

IV.5 Déversoirs latéraux à seuil haut

A la différence des déversoirs à crête basse, les déversoirs à crête haute sont des ouvrages qui

nécessitent une longueur de crête plus courte mais la présence d’une conduite aval étranglée.

Cependant,leur construction est en général recommandée car l’excès de débit conservé pour les

fortes pluies est en général faible et la présence d’un seuil élevé empêche l’entrée des eaux de

l’émissaire dans le réseau.( BUYER M 2002)

Un déversoir à crête haute peut être décomposé en plusieurs parties : conduite amont, partie

déversante,conduite de décharge,conduite aval.

.......................(36)

Figure 60 géométrie et fonctionnement d’un déversoirs latéraux à seuil haut

Page 67: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

58

Il existe plusieurs recommandations de construction en ce qui concerne la conduite aval

étranglée (FLAMENT S 2001) :

- le diamètre : 200 ≤De ≤500 mm. On recommande de prendre De deux classes en dessous du

diamètre de la conduite aval.

- la longueur : on conseille de prendre une conduite inférieure à 100 m mais telle que le rapport

de la longueur sur le diamètre soit supérieur à 20.

IV.6 Autres déversoirs

IV.6.1 Orifices

L’orifice est dit "en mince paroi" si l’épaisseur e de la paroi est plus petite que la moitié de la

plus petite dimension transversale de l’orifice. Pour éviter l’influence des autres parois, la distance

d’un bord de l’orifice à la paroi la plus proche doit être au moins égale à 1.5 fois la plus petite

dimension de l’orifice.

On applique alors la formule de Torricelli, qui donne la vitesse en un point à la sortie de l’orifice

à la profondeur h par rapport à la surface de l’eau (DUPONT J.M 1996) : 2V gh=

Pour trouver le débit, on utilise un coefficient de frottement et viscosité (de 0.96 à 0.99) et un

coefficient de contraction.

a. Orifice de petites dimensions - pour un écoulement sans vitesse d’amenée : 2Qdev mS gh=

- pour un écoulement avec une vitesse d’amenée V0 : 022

VQdev mS g h

g

= +

Avec : Qdev :débit déversé (m3/s) m : coefficient de contraction. h :différence de hauteur entre les niveaux amont et aval (m) S :section de l’orifice (m2) b. Orifice de grandes dimensions

- S’il est situé au fond d’un réservoir, alors les formules précédentes sont encore valables,

- S’il est situé dans une paroi du réservoir, alors il faut intégrer pour obtenir le débit :

dans le cas d’orifices rectangulaires de largeur l et de hauteur h2 –h1:

...................(37)

Page 68: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

59

3 32 22 2

0 02 1

22

3 2 2

V VQdev mL g h h

g g

= + − +

Avec :

- Pour tous les liquides et toutes le formes, on peut prendre comme valeur approchée m = 0,6. Limites usuelles : entre 0,59 et 0,63.

- Pour des orifices petits, on peut utiliser la formule : 4.5

0.592mR

= +

R : nombre de Reynolds 2gh

R dν

=

V0 : vitesse d’amenée d :diamètre de l’orifice ν : Viscosité cinématique du fluide (kg/m.s).

c. Orifice noyé

V1,V2 :vitesses moyennes amont et aval (m/s) h :différence de hauteur entre les niveaux amont et aval (m)

( )2 22 1 22Qdev mS V gh V V= + + −

Avec : Qdev : débit déversé (m3/s) S : section de l’orifice (m2) m :coefficient de débit, Weissbach a indiqué la formule m =0,986

Figure 61 Vue en coupe d’un orifice noyé

.................... (38)

................................(39)

Page 69: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

60

d. Orifice partiellement noyé

( )1 3

2 21 3 2 2 2 1

22 2

3Qdev m l h h gh m l g h h

= − + −

Avec : l :la largeur de l'ouverture de l’orifice rectangulaire (m) h :différence de hauteur entre les niveaux amont et aval (m) m1 et m2 mal connues, mais généralement prises égales à 0,60 IV.6.2 Leaping weir

IV.6.2.1 Détermination de la largeur de l'ouverture

On considère une conduite circulaire et une ouverture rectangulaire. On se place dans le cas du

débit de référence.

0.52

0 02h h

l DD D

= −

Avec : l : la largeur de l'ouverture(m) h0 :Hauteur normale à l'amont(m) D :diamètre amont. (m) IV.6.2.2 Détermination de la longueur de l'ouverture 0. roudeL h F= Avec : L : la longueur de l'ouverture Froud : nombre de Froude h0 : hauteur normale à l'amont

Figure 62 Vue en coupe d’un orifice partiellement noyé

.....................(40)

..........................................................(41)

...............................................................(42)

Page 70: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

61

IV.6.2.3 Vérification du débit déversé pour Qamont max

Pour le débit amont maximum, le débit aval ne doit pas dépasser 1,2 fois le débit de référence.

(ANJOU recherche 2006)

( )0.53

0.5

0 20

0.61 2 0.14concervé amont

lQ gh Ll Q

Dh

= −

Avec : Qconcervé :le débit déversé(m3/s) Qamont : le débit amont

L : la longueur de l'ouverture l : la largeur de l'ouverture(m) h0 :Hauteur normale à l'amont(m) D :diamètre amont. (m) IV.6.3 Siphons déversants

( )2 12Qdev mS g h h= −

Avec : Qdev : débit déversé (m3/s) S : aire de la section à la sortie du siphon (m2) m :coefficient de perte de charge , On prend généralement les valeurs suivantes :

• 0,95 pour les siphons courts • 0,90 pour les siphons lisses • 0,85 pour les ouvrages importants • 0,80 pour la perte de charge minimum

.............(43)

.............................................. (44)

Figure 63 Vue en coupe d’un siphon.

Vers le milieu naturel

STEP

Page 71: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

62

Á partir de l’annexe (I) on prend la valeur de Qps

2sh h h= −

VI.7 Dimensionnement D’un déversoir d’orages

VI.7.1 Les formules utilisée pour le calcul des déversoirs d’orage (Labane S, Yazid A 2003)

a. Calcule de débit conservé

cons d euQ =C Q×

Avec Qcons : débit conservé (m3/s) Qeu : débit d’eau usée (m3/s) C : coefficient de dilution, généralement C = (2÷ 3).on prend C =3

b. Calcule de débit déversé vers le milieu naturel

Qdév= Qt - Qcons

Avec Qdév : débit déversé vers le milieu naturel (m3/s) Qt : débit total (débit d’eaux pluviale et d’eaux usée) (m3/s) Qcons : débit conservé (m3/s)

c. Détermination de hauteur d’eau «h » de la conduite d’amenée

hh r D= ×

Avec h : hauteur d’eau de la conduite d’amenée (m) D : diamètre de la conduite d’amenée (m) rh : rapport de hauteur de conduite d’amenée(m),on la calculer comme suite :

D I

on calcule le rapport de débit rQ avec tQ

ps

Qr =

Q

en fin ,à partir de l’annexe (II) on prend la valeur de rh

Avec D :diamètre de la conduite d’amenée (m) I : la pente

Qps :débit de plein section du conduite d’amenée(m3/s) rQ : le rapport de débit

Qt : débit total (débit d’eaux pluviale et d’eaux usée) (m3/s) d. Calcule des hauteurs des cotes « h1 » et « h2 » d.1 Calcul de la hauteur d’eau alant vers le collecteur principal « h1 »

D I

on à consQ

ps

Qr =

Q, donc a partir de l’annexe (II) on prend la valeur de rh

en fin on calcule la valeur de h1 avec

d.2.Calcul de la hauteur de la lame déversante « h2 »

2

12

hhh

−=

e. Calcule de la hauteur du seuil déversant (hs)

Á partir de l’annexe (I) on prend la valeur de Qps •

……………………………….……………45

……………………………………………….46

…………………………………………….….47

…………………………………………….….48

Page 72: Déversoirs d'orage

Chapitre IV Evaluation du fonctionnement des DO par le calcul

63

f. Calcul de la longueur du déversoir :

( )1

2

3

22

deversé

moy

QL

m g H

= ××

D’où :

L : Longueur du seuil déversant (m) Qdéversé : débit déversé vers le milieu naturelle(m3/s)

Hmoy :Hauteur de la lame déversante égal à 2

2

h

g :Accélération de la pesanteur égale à 9.81(m2/s) m : Cœfficient de débit donnée en fonction de la charge et de la forme du seuil (voir Tableau 6)

VI.8 conclusion

Ces équations permettent le calcul du débit déversé en fonction des valeurs de hauteur d’eau à

l’amont et/ou à l’aval du déversoir. Ces relations ne sont applicables que pour certains types

d’écoulements et uniquement pour certaines géométries de déversoirs.

Page 73: Déversoirs d'orage

Chapitre 5

DETERMINATION ET CLASSIFICATION DES DÉVERSOIRS D’ORAGE DE LA VILLE DE SAIDA

V.1 Introduction V.2 Description du site V.3 Description et fonctionnement général du réseau d’assainissement V.4 L’état des déversoirs d’orage de la ville de Saida V.5 La classification des déversoirs d’orage de la ville de Saida V.6 Vérification de dimension de déversoir d’orage : cas de DO de Sidi Gacem V.7 L’entretien des déversoirs d’orage V.8 Conclusion

Page 74: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

64

V.1 Introduction

Les stations d’épuration ne peuvent ordinairement recevoir comme débit de pointe que le double,

le triple ou le maximum le quadruple à temps sec, donc il faut installer ou construire des déversoirs

d’orages pour diminuer ce débit de pointe, dans notre zone d’étude il existe 07 déversoirs d’orage.

V.2 Description du site

La commune de Saida est le chef lieu de wilaya, de daïra et de commune du même nom.

Le dernier découpage administratif la réduit à la superficie de la commune à 7684ha soit

1.13%de la superficie totale de wilaya.

La commune de Saida est limitée :

� Au Nord par la commune de Ouled Khaled .

� Au Sud par la commune d’Ain Elhadjar.

� A l’Est par la commune d’El Hassasna.

� A l’Ouest par la commune de Doui Thabet.

Figure 64 Situation géographique de la commune de Saida

Nord

Page 75: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

65

V.3 Description et fonctionnement général du réseau d’assainissement

Dans l’assainissement de la ville de Saida la priorité est accordée au réseau en défaillance et

des rejets à ciel ouvert qui menacent sérieusement le milieu naturel.

L’agglomération du Saida est divisée en quatre zones principales assainies en leur totalité par

des réseaux d’assainissement mixte unitaire et séparatif utilisant des conduites circulaires en

amiante ciment et en béton, et des canaux enterrés ou à ciel ouvert. Le réseau a été réalisé en

plusieurs étapes successives.

D’autre part le bassin versant hydrographique était peu boisé est soumis fortement aux effets de

l’érosion par les averses torrentielles qui provoquent des apports considérables d’argile et de boue

favorisant, ainsi des étranglement et obstruction des conduit.

La vile de Saida est munie par des réseaux d’assainissement suivant l’extension des zones

d’habitation (figure 65).

V.3.1 Zone I

Cette zone est prise en charge par quatre collecteurs principaux de type unitaire de diamètre

variant (Ø500- Ø1250- Ø1200- Ø1000mm) du Sud vers le nord

V.3.2 Zone II

Les eaux pluviales et domestiques sont drainées par un collecteur de type unitaire après être

passées par un déversoir d’orage qui déverse ces eaux dans l’oued de Saida .Ce collecteur de

Ø500mm de la partie extension Daoudi Moussa est relié au Ø700 allant vers la STEP. Ainsi il

soulage une fraction du débit transité par le collecteur principal par un système de répartiteur

installé dans la liaison du collecteur.

V.3.3 Zone III

Toute cette zone est drainée par le collecteur qui draine seulement les eaux urbaines, les eaux

pluviales sont évacuées par un canal à ciel ouvert. Le diamètre de collecteur variant de l’est à

l’ouest de Ø400 à Ø700mm est relié au collecteur principal allant vers la STEP.

Un autre collecteur relié au collecteur principale draine une partie de la cité 5 juillet et l’extension

El Badr et soulage une fraction du débit.

V.3.4 Zone IV

Les eaux urbaines de cette zone sont évacuées par un collecteur principal nouveau de type

séparatif. Les eaux usées qui sont rejetées par les zones d’habitations IV et l’extension et terminent

leur chemin dans un collecteur de section Ø300mm jusqu’à Ø700mm de l’est à l’ouest. (DJEDID T,

BENMOUSSA A 2000)

Page 76: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

66

EXTENSION

EXTENSION

ECOLE

CENTRE DE FORMATIONDES IMMAMS

C.E.M

ECOLE

MOSQUEE

ETRAVIA

CNASAT

LYCEE TECHNIQUE

C.E .M

EPED IMIA

H.B .M

C.E.M

ECO LE

CANAL

ECOLE

ED IPAL

SONACOM

H.B.M

MARCHE

MOSQUEE

AMROUS

CITE

ECOLE

C.F.P.A

CENTRED’OR IENTATION

I.T.E

C.E.M

CENTREDE

CULTURE

DAR

EL−BEIDA

ECOLE

ECOLE

CRECHE

MOSQUEE

ECOLE

COOPERATIVESURSA

RESERVOIR

EXISTANT

DAR−EL−BEIDA

50 LOGTS(H.S.C)

CEN TRE CU LTUREL ISLAMIQUE

ECO LE

25 LOGTSWILAYA

WILAYA

20 LOGTS

POSTE

A.J

EXISTANT

TUS

ENCH

SOGERWIS

ENTC

PARC

CENTRE

SANTE

MOSQUEE

ECOLE

CENTREDESANTE

GENDARMERIE

GARE ROUTIERE

St TAXI

(PROJET)

E.N.S

ENAVA

SONATRACH

EMIS

SNIC

OAIC

ETWE

OFLA

ENAD ITAX

STADE

MITUEL

AGRICOLE

DIRECTION

HYDRAULIQUE

OFLA

PROTECTIONCIVIL

VERS MASCARA

PROMETAL

VERS MOHAMMADIA

8 24 . 50

821 . 18

817 .90

816 .41

816 . 91

814 .11

828 .46

821 .33

812 . 52

812 .52

821 .75

818 .37

823 .48

8 26 . 27

822 .27

811 .09

803 .66

802 .17

817 .20

8 16 .99

ECOMET

796 . 47

798 .21

803 . 25

804 .94

809 .01

794 .99

780 .57

784 .94

786 .58

786 .33787 .61

788 .457 88 . 29

787 .87

788 .26

788 . 09

792 .00

792 .48

795 .00

790 .12

803 . 3

803 .50

803 . 22

809 . 55

802 .66

803 .64

804 . 54

805 .35

806 . 12

803 .54

801 .16

801 .41

800 .99

798 .10

798 .13

794 . 62

794 .52

795 .40

802 . 30

805 .29

797 .45

798 .05

L T PO

SEMPA C

SONITEX

A.P.C

756 .00

CASAP

CNEP

VERS R.N6

OUED

OUED

CEM

NASR

STATIONDEGAZ

CONDUITE DE GAZ

CONDUITE DE GAZ

M OS QUE E

LYCEE

C.E.M

ECOLE

TOUR

CITEDHARECHIH

C.S

MOSQUEE

ECOLE

C.E.M

SALLE

SPORT

C.F.P.A

SUBDIVISION

DE DT

P

CEM

CITE130 LOGTS

896.20

CENTRE

COMMRECIALE

ECOLE

8 04.15

MUSEE

ESPACE VERT

JARDIN

ECO LE

SUCH

LOTISSEMENT

MATERNITE

EM IS

CITE 100 LOGTS

CITE LES 40 0 LOGTS

FORET

EXTENTION

MARCHE

p12

877 .68

874 . 00

876 .07s t6

875 .50

8 90 . 80

876 .60

868 .89

870 .90

St5

872 .50

876 .12

879 .08

851 .59

St4

862 . 89

858 .12

St3

848 . 08

847 .51

843 .08

St2

834 . 67

831 .94

St 1

825 .46

821 . 18

822 . 36

832 .61

C1835 .04

821 . 34

822 . 56

825 . 09

829 .25

8 30 . 68

856 .47

848 .69

834 .12847 .63

B3

875 . 49

876 .69

879 . 31

B2

884 . 20

878 . 77

A NT1875 .69

880 . 18

B1

882 .79

EXTENTIONC.E.M

C.E.M

ECOLE

THEATRE

EN PLEIN AIR

B ACHE D E

R EP R ISE

817 .24

813 . 14

809 .86

ECOLE

STADE

R.N−94

CHANTIER EN

CONSTRUCTION

ECOLE

SONATRACH

TECHNICUM

MARCHEECOLE

C.E.M

CANTINE

TOUR

STADE

MONUMENT

CENTRE

VET ER INAIRE

ABBATOIRE

C.E.M

SOUK−EL

FELLAH

JARDIN

PUBLICDEPOTSO NELGA Z

DE

CENTE

CENTRE

ENADITEX

SON ELGAZ

C NEP

M A IS ON

DEJEU N E

HOTEL

PROTE C TION

C IV IL

CITE

LA

GARE

VILLAGE

BOUDIA

ECOLE

ECOLE

M OSQ U EE

Bt

CASTOR

CITE

DES

FONCTIONNAIRES

VILLACASTOR

ECO LE

APC

RELAI

DE

JEUNE

DAIRA

PTT

CENTRE

CU LTURELCINEMA

PLAGE

MARCHE

HOTEL

GAREROUTIERE

MARINE

LA TOUR

PTT

MOSQUEE

IMPOT

CINEMAFETH

B .A.D .R

ECOLE

CEM

O .I.A.C

O .I.A.C

STADE

MELLAH

CASERNE

GARE SNTF

SONATRACH

CENTRE

D E

SANTE

SIDI GALEM

HAMMAM

MOSQUEE

RESERVOIR

EXISTANT

LYCEEBOUAMAMA

C.F.P.A

SANITAIRE

ECOLE

CEN TRE

DE

REEDUCATION

CANAL

PARKING

MOSQUEE

C.E.M

DOUI

THABET

ECOLE

ECOLEECOLE

FORET

819 .00

819 .71

819 .98

822 .58

817 .70

818 . 18

812 .64

812 .05

811 .51

812 .17

815 .06

836 . 86

833 . 72

836 .13

831 . 39

830 . 15

825 .05

822 . 77

836 .41

845 .29

839 .12

852 .57

841 . 04

841 .72

8 33 . 19

830 .66

829 . 44

828 .51

828 .63

824 .68

826 .37

828 .65

8 34 . 07

839 .21

845 .28

839 .64

837 .98

835 .52

833 .12

830 . 22

874 .88

822 .55

818 .32

814 .93

811 .30

8 09 . 59

811 .96

812 .77

813 .66

814 . 46

815 .87

818 .66

821 .32

825 .59

829 .02

829 .26

828 .73825 .28

820 .13

817 .94

818 .60

824 . 39

828 .29

825 .86

823 .94821 .34

818 .87

818 .78

833 . 20

828 . 28

8 34 . 02

836 .73

821 . 17

814 .63

807 .61

803 .30

804 .52

803 .43

802 .91

802 . 83

801 .72

800 .63

798 .70

797 .80

803 .10

807 .05

794 . 42

796 .83

797 . 16

799 .82

803 .62

897 .61

810 .09

812 . 50

815 .81

812 . 45

811 .51

8 09 . 80

808 . 61

909 . 45

808 .99

812 .34

818 .52

806 .32

803 .60

801 . 75

800 . 36

802 . 82

801 .97

798 .96

804 .17

808 .74

809 .31

810 .45

811 .31

8 07 . 25

802 .68

799 . 89

SEMPAC

791 .86

792 .80

797 .18

805 .98

806 . 22

796 .53

796 .67

815 .62

811 . 53

806 . 83

804 .93

818 .63

809 . 09

801 . 86

792 . 31

806 .24

810 .36

803 .62

803 .72

806 .38

806 .33

803 .51

811 .26

8 15 . 47

817 .00

789 . 87

790 .84

794 . 95

797 .29

799 .59

797 .59

794 .18

794 .94

800 . 28

800 . 71

798 .84

797 .45

796 .29

803 .99

803 .63

804 . 57

801 .23

812 . 14

811 .32

808 .71

806 .63

8 09 . 08

809 .27

815 .93

821 .54

830 .19

814 .98

817 .35

820 .27

814 .01

816 . 09

818 .90

814 . 32

813 .30

815 . 29

8 14 . 00

813 .37

816 .44

815 .91

815 .61

812 .37

818 .17

821 .41

819 .10

826 . 07

818 .04

817 .79

820 .24

824 . 35

828 .35

830 .07

833 .99

833 .59

830 .69

827 . 10

826 . 63

831 .54

834 .51

841 .07

840 .11

821 . 07

820 .33

824 . 44

817 .31

827 . 33

823 .83

819 .21

826 .67

837 . 27

835 . 21

838 .32

829 .20

830 . 10

823 . 54

826 . 97

831 .66

8 29 . 27830 .44

837 .39

841 .77

841 .81

SUPERMARCHE

824 .11

823 .51

828 . 60

835 .22

836 .44

ECOLE

CITE

MAHDJOUBCd

831 .73

835 .41

837 . 14

MOSQUEE

233 .49

239 .11

847 . 92

843 .35

850 . 80

849 .47

St 6

876 .91

St7

788 .20

CITECOMMANDANT

HOTEL FORSANEC

STATION

D’ESSENCE

FORET

868 .90

863 . 88

8 61 . 57

850 .70

853 .71

849 . 52

847 . 72

837 .68

837 .98

8 37 . 96

837 .51

L ’EXTEN TION

DU CENTRE

HOTEL

838 .67

842 .04

846 . 32

847 .82

SALLE

OMNI−SPORT

ECOLE

JUSTICE

POLICE

844 .62

853 .34

858 .82

859 .23

862 .29

862 .19

858 .79

857 .98

856 .49

8 58 . 64

LYCEE

LYCEE

860 .17

862 . 12

861 .72

863 .05

864 .36

867 .09

869 . 92

862 .50

865 .14

867 .86

CASERNE

ECOLE

SEW S

MA ISO N DECU LT UR E

STADE

CEN TRE

D’ARCH IV E

CASERNE

CIMETIRE

C.F.P.A

PEPINIAIRE

FERRA ILLE

LABORATO IREM EDICALE

HOPITAL

CENTREPARAMEDICALE

MARCHE

879 .04

875 .99

875 .36

874 .51

872 .90

871 .52

870 .79

869 .09

868 .40

866 .90

864 .48

860 . 98

862 .27

863 .98

864 .16

863 .46

862 .96

879 . 78

880 .33

881 . 64

888 .89

886 .46

885 .42882 . 81

877 .59

874 . 94

867 .82

865 . 23

860 .96

854 . 33

855 . 59

859 .72

863 .12

855 .97

855 . 93

853 .50

850 .91

847 .87

853 .51

857 . 19

857 .17

859 .13

860 .87

844 .46

845 .82

864 .82

861 .41

870 . 94

871 .62

872 .79

883 . 73

8 81 . 12

878 .31

876 .92

876 . 45

APW

CITE

A DMIN IS TR ATION

VERS AIN−HADJAR

MARCHE

EXTENTION

FUTUR SITES POMPAGEt

ECO LE

CEM

D IREC TION

D E LA

JEUNESS E

ET

S PORT

M OS QU EE

EMIS

C.C

MOSQU EE EPBTPSOURCE

ERIER

GENDARMERIE

DIRETION

DU

TRA NSPORT

MARCHE

MARCHE

DE

DETAIL

ECOLE

C EM

CEM

AFIS

ECOLE

PO LY C LINIQU E

CACOBATRO

CENTREHERTZIEN

RESERVOIR

PARC DE LOISIRS

R ESER V OIR

EX IS TA NT

BORNE

KILOMETRIQUE

EMPLACEMENT DU CITEFUTUR RESERVOIR

St7944 .60

ST6

937 . 00

P1

937 . 24

St 5

932 . 60

P2

923 .44

St2916 .05

P3

918 . 01

BASSIN DE REPRISE

917 .30

915 .61

911 .22

906 .13

902 .62

908 . 60910 .88

911 .17

917 . 49

916 .32

907 .44

900 . 63

893 . 80

889 .97

888 .22

873 . 88

SIDI CHEIKH

886 . 60

879 .74

868 .26860 .64847 .04

846 .34

847 .40

847 .30

845 .26

844 . 13

839 .83

831 .74

831 .61

832 .11

834 . 84

836 . 94

839 .43

839 .21

843 . 82

854 .53

847014

8 48 . 28

858 .72

8 58 . 83

858 .51

862 .44

861 .39

861 .15

856 .63

863 .44

869 . 70

875 .31

883 .34

8 75 . 24

889 .36

884 .47

892 . 45

890 .93

893 . 76

891 .17

8 90 . 17

905 .65

900 .72

8 91 . 28

895 . 35

889 .88

886 . 28

884 .86

SOUK

VERS A

IN DJERA

NE

R ESER V O IR DEA IN SO LTA NE

L1

L 2

L3

L4

L 5

L6

L7

L8

L 9

L 10

L1 1

L 12

L 23

L22

L24

L 21

L20

L 19

L 18

L 17

L 16

L 15

O250

O400

O400

O300

O250O400

O250

O400

O400

L 25

L 26

L 27

L 28

CB 1

C B2 M12 M11M10

M 9M8

M7 M 6M 5

M4

M3M2

C M38

C M42

O 300

O300

O 300

O300

C B3

CB 4 MC 14

MC13

M C12

MC 11

M C10

MC 9

MC 8

MC 7

MC 6

MC 5

M C4

MC3

MC 2

M C1

O400

O300

M E8

ME 7

M E6

M E5ME 4

M E4’ME3

ME 2

M E1

O300

C B5

C B6

C B7

O500

CL 7C L6

C L5

C L4

C L3

C L2

C L1

O 500

C L8

C L 9

CL 10

C L11

CL 12

C L13

C L1 4

CL 15

CL 16

C L 17

C L18

? 500

O 500

T 9

T 8

T7

T6

T5

T3

T2

T1

T 4

? 3 00

O 300

G19

G 18

G 17

G 16

G 15G 14

G 13

O300

G1

G 2

G3

G4

G 5

G6

G 7

G8

G 9

G 10

G 23

G 22

G 21

G 20

G 24

G 25

G 26

G 27

O3 0 0

O300

G30

G 29

G 28

G 31

G 32

G 33

G 34

G 35

SIDI−GACEM

H1

H2

H 3

H4

H5

H 6

H 7

H8

H9

H 16

H 10

H 11

H 13

CM−18

CM−17

O300

O300

C M10

M 64? 300

CM−14

M58

M65

?300CM − 14

M66

?300

CL 19

Q 49

Q 49

Q 49

Q 48

Q 47Q 38

Q 37

Q 10

Q 1

q− 7

Q16

Q 13

Q 11

O 300

? 300

? 40 0

O 500

q− 8

Q25

Q 40

Q 39

8 1

q 78

7 7

O500

O900

O1000

q−2

q−2 −

q−9

O1000

O1200

6 5"

65’

65

6 4

63

62

61

Q 60

59

q 55

O 300

q −1

q −1

O400

q −8

O10 00

O100 0

R 57

R58

R 59

R 60

R 61

R 62

R 63

R 58

R 91

R .G.A

R −8

R 51

R 52

R 53

R 54

R 55

R 56

O 500

R 60

R 36

R 20

R 9 R8

R 7 R 6 R 5R 4

R 3R− 11O 300

O60 0

R−3 1

R 35

R 34

R 33

R32

R 31

R 30

R 29

R28

R 27

O500

O 300

R− 9

R 49

R 48

R 47

R 46

R 45

R 44

R 43

R 42

R 41

R 40

R 39

R 38

O300

O300

R− 7

R19

R 18

R 17

R16

R 15

R 14

R 13

R1 2

R 11

R 10

O50 0

O 400

R −10

O400

R−11

G9

G8

G 7

G 6

G 5

G 4

G3

G2

G1

O40 0

O −21

R 69

R7 6

R 75

R 74

? 300

R −1 −

R 73

R 72

R 71

R 68

R 67

R 66

R 65

R 64

R−2

O300

CENTRE−VILLE

CL 39

C L 42

C L47

C L52

D P1

D P2

D P4

D P6

D P7

D P21

D P19D 138D 139

D 137

O600

D119

D 122

D 127

D 131

D 135

O300

O400

D111

D 112

D 110

D 113

D 114

D 115

D 116

D 118

D 117

D 139

D 140

D 141

O300

D18

D 17

D 16

D 15

D 14

D 13

D 12

D 11

D 32

D 31

D 26

D 29

O200

DM−8

DM− 4

O200

D38

D 157

D 156

D 84

D 83

D 81

D 77’

D 79

D 78

O300

C−21

D 60

D 54

D 52

O300

DM−17

O300

DM−A

O400

D69

D 70’

D 71

D 74

D 76

D 46

D 63803 .65

D65

D 68

O300

DM−19

O300

O200

C−20

D155

D 161

D 163

D M−22

O300−

D 152

D 154

D 153

D M− 20− O30 0

D 146

DM− 21− O 300

DM−22

O300

DAOUDI−MOUSSA

O300

B−3− 9 −

O300

B−3 −9 −

O30 0

O300

B−22 −

O400

?400

BORDJ− II

B 37

B 47

B 50

B 53

? 500

? 600

B3−10

O30 0

B 3−7 −

O 50 0

B3 −7 −

O500

B3 −5 −

? 300

B2− 2 −

O300B25

O 200

O 200

O 200

O200

BA

B C

O400

RJB−1 −

B 20

B 16

B 9

B 13

B1−2 − ?300

B1−3 − ?300

B1−5 −

O300

B1−5 −

?200

BORDJ− I5

1

C.M− P −

Q26

Q 25

Q 24

Q 23

Q 22

Q 21

Q 20

Q 19

Q 33

Q 32

Q 31

Q 30

Q 29

Q 28

Q 27 ’

Q 27

Q 38

Q 37

Q 36

Q 35

Q 34

Q 33

O40 0

O −20

O400O−1 9

O400

O −18

O40

O 41

O 42

O 43

O 44

O 45

O 46

O 47

O 48

O 44

O 48’

? 500

?400

O400

Q10

Q 11

Q 12

Q 13

Q 14

Q 15

Q 16

Q 17

?500

O400

O−17

O−15

CENTRE−VILLE

REGA RDS IPHON

O 56

O 55

O 54

O 53

O 52

O 51

O 50’

O 49

O 49

O500

O−1 −

4 1

40

39

38

37

O 700

P1 −

36’

36

35’

3 5

28

27

24

P22

P 18

O400

P −3 −

P−3 −

?3 00

O 62

O 61

O 60

O 58

S −F

? 3 0 0

O 300

LOT−BOUKKADA

Z5

Z4Z 1O 300

ZO−1 −

CIT E M ILITAIRE

D.O

5

1

COLLECTEUR− O − O 7 00

COLLECTEUR

? 300

EXISTANT

SOUS OUED

COLLECTE UR

PLUVIALE S

EAUX

O800

CL 61

71

Z6 3

Z O− 10

?8 00

6 2

60

Z 68

ZO −8

?300

C L66

Z26

Z 52

ZO−6 − ?400

Z 44

?400ZO−6 −

?3 00

Z 20

Z15

Z6

Z 11

ZO−3 −

ZO−2 −

?50 0

ZO−2 −

O600

Z 27

?400

H6

H5

H 4

H 3

H 6’

H 6’’

HB−1 − ?500

?4 00

HB−1 −

?500

O500

AU29

AU 27

A U26

A U25

AU 22

?500

? 500

AU14

AU 11

AU 9

?3 00

AM−2

? 300

AU6

AU 1

? 300

? 200

AM− 1 −

L3

L 5

L6

L 7’

L 7"

L2

L4

L1

?300

O300

?300

?300

L8

L 9

L10

L 11

L12

L13

L1 4

L 15’

L 15

L 18’

L 18

L 17

L16

LG−1 −

?5 00

LG −2 − ? 300

?400

AU36

AU 33

AU30

AM−4

? 300

?500

DB−1 −

?500

DB−1 − ?400

? 50 0

DB−3 − ?400

O300

HB−6 −

LOT LAADJEM

O1000

? 250

? 200

? 200

? 400

COLL −J −

?300

? 600

?300

A−O −

A−1 −

COLL−II −

COLL−A −

COLL−I −

?3 00

?300

B II −9’

BII −8 −

?300

O 300

SOUMMAM

L 4

L5

L6

L 7

L 8

L 9

L 10

L11

L 12

L1 2’

L 13

L 14

L 14’

LG −1 −

? 300

? 300

? 500

?400

?3 00

?3 00

?250

?250

?3 00

? 3 00

LOTISSEMENT SOUMMAM

?300

?300

?300

CF−2 −

?4 00

?400

?300

?3 00

?300

LOTISSEMENT SOUMMAM

COLL−K

CF− 1 − ?4

00

EL−FETH

?500

?250

?300

N− 1 −

1

2

3

4

5 ?2 00

?3 00

CITE AZHAR ?40 0

BII−4

BI I− 5

BII− 3

BII −2

23

22

2 1

?300

B 1− A

BI I −9 −

B1− A − O3 00

− B−1 −? 200

? 300

?300

B−5 −?2 00

B−3

B−6

VILLAGE BOKHORS

?300

BT−1 −

? 25 0

?400

?250

?250

ZONE INDUSTRIELLE

?600

?50 0

?600

COLLECTEUR −T − ?700

(REJET VERS LA S.T.E.P) − ?8 00

? 80 0

COLLECTEUR −K −?600

COLLECT EUR

REPARTITEUR

?60 0

?600

?400

COLLECTEUR −P −

?600

COLLECTEUR −P

?400

? 300

?400

N 5−3 −

N5−4 −

? 300

?500

N 5−1 −

?300

N 5−2

?300

?200

?300

(CITE RIADH)

KASR

CHAABA

5

4

3

2

1

−L−

77

7 6

75

74’

R 73"

R 7 3"

R72

Q 67

q−2 −

?300

WILAYA

109

105

102 95

RD−1

R 90

RD−2 − ?300

1

2

3

7

6

5

4

3 21

COLL−S .C

?600 −

E.P

7 7

7 4

73

72

7 1

6 9

46

SC−12 − ? 400

68

85

SC−17 − ?300

71

8 4

80

SC−16 − ?300

9 0

SC−18 − ?200

SERSOUR

1 0

6

P 1

?200

1 1

9

8

7

P1 −

P9 −

P2 −

?200

4

SC−1 − ?300SIDI−CHEIKH

1

2

3

4

5678911 1 0

SC− 1 − ?400

SC− 1 − ?400P21

P 9 − ?300

1 2

15

16

1 7

P 3 − ? 300

VILLAGE BOUDA

8

6

5

4

3

2

1

NF − ?500

NF − ?5 00

4 6

47

48

P5

6’

4’

2’

2 2

1 9

12

S C−2 − ?300

SC−2 − ?300

2 8’

25

SC−4 − ?200

39

35

3 0

S C−7

SC−6 − ?200

1

2

3

4

5

6

COLL−H − ?500

75 5

51

49

SC−8

?300

4 8

4 7

46 S C− 8 − ?200

40

SC−8 − ?200

8

9

1 0

11

12

13

1 4

1

2

3

4

400 LOGTS

L 2

L1

? 40 0

COLL −H − ?50 0

?300

C4

6

7

14

?300

?300

5

6

7

8

9

10

10’

11

?4 00

?40 0

?5 00

COLL−K

?500

2 6

20

21

18

17

16

? 300

11

16

1 9

25

26

32

D−I − ?300

D−I − ?30 0

47

48

5 3

5 0

51

5 7

D−I II − ?5

00

?300

? 300

D−I I − ?200

EP

E P

E P

?300

R D−1

R D−24

? 3 00

R− 12 − ?300

R 1−3 − ?300

EP − ?300

?300

RIAD

R D−42

EP − ? 300

?300

RI− 1 − ? 300

DIII − ? 500

?300

?3 0 0

? 300

BADRB6 − ?200

REJET

LOT BADR

BD−A − ?600

?500

?400

?400

BD− A − ?6 00

?500

BA− 2 − ?1100

? 1100

BA− 1 − ?300

BA− 1 − ?300

? 300

?1100

BD−1 − ? 400

CITE EL BADR

?3 00

? 300

? 20 0

?3 00

? 3 00

?400

?600

?600

?800

?400

?500

DC−6

DC−4

DC−4

DC−4

?300

D C− 8 − ?500

DC−7 − ?400

DC−7 − ?300

DC−9 − ?500

DC−3 − ?300

DC−3 − ?800

DC−9 − ?1000

D− 35 − ?300

D− 20 − ?1000

DC−1 − ?800

DC−1 − ?600

DC−1 − ?600

DC−1 − ?400

DC−1 − ?300

DHAR CHIKH

− ?80 0

? 300 −

D−19

D−17 − ?300

D−17 − ?300

DC−8 − ?300

?300

DC−2 − ?400

DC−2 − ?500

D−19 −

? 300

D− 19 − ?400

?5 00

D− 18 − ?300

D− 32 − ? 300

?700

?700COL

LEC

TEUR

DHAR

CHIKH

?700

DC− 5 − ?8 00

?400

?3 00

− DC−6 −

?200

?300

? 300

? 300

?300

?300

?300

?30 0

?300

DE

OMNI

collect eur en projet ?700 non rea lisé jusqu’a u point de depa rt

Zone II

Zone I

Zone III

Zone IV

Vers la STEP N

Echelle: 1/50000 Source: entreprise nationale des projets hydrauliques Ouest

Figure 65 Répartition des zones d’habitation par rapport aux réseaux d’assainissement de la vile de Saida

LEGENDE

Conduites d’assainissement existant

Bâtis

Délimitation des zones

Oued

Déversoir d’orage du quartier CMMejdoub

Déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem

Déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa

Déversoir d’orage n°1 du quartier Boukhorse

Déversoir d’orage n°2 du quartier Boukhorse

Déversoir d’orage n°3 du quartier Boukhorse

Déversoir d’orage de la cité 5Juillet

Page 77: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

67

V.4 L’état des déversoirs d’orage de la ville de Saida

Dans notre zone il existe 07 déversoirs d’orage. Du Sud vers le Nord, ils se présentant comme suit :

V.4.1 déversoir d’orage de quartier Commandant Mejdoub

Le quartier Commandant Mejdoub situé dans la partie Sud Ouest de la ville, il est limité au nord

par l’oued, à l’Ouest par la série de montagnes, au Sud par la voie ferrée, et au Nord par la cité de

sidi Gacem. Le système du réseau de commandant Mejdoub est un système avec des collecteurs

primaires munis d’avaloirs à accès sur le dessus,qui ont été réalisés récemment(1998).(Mankour S,

Hamidi M 1999)

Le réseau est composé de 03 collecteurs, drainant les eaux du quartier et de ses extensions.

Le déversoir situé sur le collecteur de lots 66 logts (Figure 66), reçoit les eaux usées avec une

conduite de 800mm de diamètre suivant une pente de 0.02m/m. Actuellement il fonctionne comme

un simple regard parce qu’il ne contiens pas d’une seuil avec l’obstruction de conduite de

déversement.

Figure 66 Le réseau d’assainissement de lot 66 logts du quartier Commandant Mejdoub

Page 78: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

68

V.4.2 Déversoir d’orage de cité Sidi Gacem

La cité Sidi Gacem est située sur le rive gauche de l’Oued Saida, limitée au Nord est par l’Oued,

à l’Ouest par la série de montagnes, au sud par la cité de Commandant Mejdoub, et au Nord par le

quartier Daoudi Moussa. (Mankour S, Hamidi M 1999)

Le déversoir est situé à la fin de la cité sur la rive droite de l’Oued (Figure 70), il a été réalisé

pour recevoir les débits drainés par le collecteur de la partie Castors avec une conduite de 1000mm

Aval

Amont

La position de conduite de déversement

Figure 68 Le déversoir de quartier Commandant Mejdoub

Figure 69 Conduites de déversement vers l’Oued

Figure 67 Situation de déversoir d’orage du quartier Commandant Mejdoub

Conduites des eaux usées

L’Oued de Saida

Déversement vers l’Oued Vers la STEP Le déversoir

N

Page 79: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

69

de diamètre et faire passer les eaux usées au collecteur principale en Ø500mm, il a un seuil de

0.25m de hauteur, il est en bon état.

N

Le déversoir d’orage

Lycée bouàmama

CFPA

Sanitaire

Figure 70 Le réseau d’assainissement de la cité Sidi Gacem

Conduites des eaux usées L’Oued de Saida

Figure 71 Situation du déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem

Conduites des eaux usées

Oued

Page 80: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

70

Figure 72 Le déversoir de Sidi Gacem

Conduite d’amenée

Déversement vers le milieu naturel (l’Oued)

Vers le collecteur de liaison

Seuil déversant

Arrivée d’eau

Figure 74 Conduite de déversement vers l’Oued de Saida du déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem

Conduite de déversement vers l’Oued de Saida

Figure 73 Déversoir de la cité Sidi Gacem à seuil latéral intermédiaire, vue de dessus

Page 81: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

71

V.4.3 Déversoir d’orage de quartier Daoudi Moussa

Ce quartier étant très ancien, situé dans la partie moyenne de la ville, limité au nord est par

l’Oued, à l’est par la série des montagnes, au sud par la cité de sidi Gacem, et au Nord par la route

de Sidi Belabess. Le réseau est composé de trois collecteurs primaires et de deux collecteurs

secondaires. (Mankour S, Hamidi M 1999).

Le déversoir situé après la traversée de collecteur de liaison la route qui mène a Sidi Belabes

juste sur la rive droit de l’Oued (figure 75), reçoit le débit de collecteur d’un partie de centre ville

avec une conduite de 1000mm de diamètre suivant une pente de 0,02 m/m, et faite passer les eaux

usées directement vers l’Oued de Saida même en temps sec (Figure 78).

N

Le déversoir d’orage

Conduites des eaux usées

L’Oued de Saida

Figure 75 Le réseau d’assainissement du quartier Daoudi Moussa

Vers SB

Page 82: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

72

V.4.4 Déversoirs d’orage du quartier Boukhors

Le quartier Boukhors situé à l’Ouest de la ville de Saida, c’est un quartier récent, limité au Nord

et à l’Est par l’Oued de Saida, au Sud par la cité 1000 logts et à l’Ouest par la série de montagnes, il

a fait l’objet de plusieurs extensions (Boukhors I ,II et III). (Mankour S, Hamidi M 1999)

Dans ce quartier il existe trois (3) déversoirs d’orage (Figure 79).

Figure 78 Déversement en temps sec vers l’Oued de Saida

Déversement même en temps sec

Conduite de déversement

Figure 77 Déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa

Vers l’Oued

Amont

La position de conduite de aval

Figure 76 Situation du déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa

Conduites des eaux usées

Oued

N

Le déversoir

Déversement vers l’Oued Vers le collecteur principal

Page 83: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

73

²

V.4.4.1 Déversoir d’orage N°1

Situé à la fin du Boukhors III (Figure 79), reçoit le débit des eaux usées par une conduite de

800mm de diamètre suivant une pente de 0,04 m/m .cet ouvrage ne fonctionne pas correctement,il

déverse les eaux usées vers l’Oued de Saida même en temps sec (Figure 82).

Figure 79 Le réseau d’assainissement du quartier boukhors

Conduites des eaux usées

L’Oued de Saida

N Le déversoir n°3

Le déversoir n°2

Le déversoir n°1

Page 84: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

74

Figure 81

Le déversoirs n°1 de quartier Boukhors

La conduite de déversement vers l’Oued

Amont

Figure 82

Déversement en temps sec vers l’Oued de Saida

Déversement en temps sec

Figure 80 Situation du déversoir n°1 du quartier boukhors

Page 85: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

75

V.4.4.2 Déversoir d’orage N°2

Situé sur le collecteur d’eaux usées de la cité 46 logts (Figure 79) .il fonctionne comme un simple

regard à cause de l’obstruction de conduite de déversement vers l’Oued de Saida par un tas de terre.

Figure 84 Le déversoir n°2 de quartier Boukhors

Seuil déversant

Bouchage de conduite de déversement

Aval

Amont

Conduites des eaux usées

Oued

Figure 83 Situation du déversoir n°2 du quartier boukhors

N

Déversement vers l’Oued Le déversoir

Vers le collecteur principale

Page 86: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

76

V.4.4.3 Déversoir d’orage N°3

Il se situe à la fin de quartier Boukhors (Figure79), reçoit le débit des eaux usées avec une

conduite de 1500mm de diamètre suivant une pente de 0.012 m/m a proximité de l’oued, il ne

contient aucun seuil, il fonctionne comme un simple regard déversant les eaux usées même en temps

sec (Figure 89) vers l’Oued de Saida.

déversement

Figure 86 La conduite de déversement du déversoir n°2 du quartier Boukhors

Conduite de déversement vers l’Oued de Saida

Figure 85 Déversoir n°2 du quartier Boukhors a seuil latéral, vue de dessus

déversement

Figure 87 Situation de déversoir n°3 du quartier boukhors

Conduites des eaux usées

Oued

Le déversoir

Déversement vers l’Oued

Vers la STEP

Page 87: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

77

V.4.5 Déversoir d’orage de la cité 5 Juillet

La cité 5juillet situé à l’Est de la ville de Saida, est un quartier récent, limité au Nord Est par la

cités Badr, au Sud par la cité Elfeth et la cité 400 logts à l’Ouest par la cité Nasr ,

Conduite de déversement vers l’Oued

Amont

Aval

Figure 88 Le déversoir n°3 de quartier Boukhors

Figure 89 Déversement en temps sec vers l’Oued de Saida

Page 88: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

78

Le déversoir d’orage situé à l’Ouest de la cité (figure90), reçoit les eaux usées avec une conduite

de 800mm.Actuellement il fonctionne comme un simple regard a cause de l’obstruction de conduite

de déversement vers le canal des eaux pluvial. L’obstruction est très importante des divers dépôts ne

nous a pas permis de voir le seuil.

.

Cité 5juilet

Le déversoir d’orage N

Conduites des eaux usées

Figure 90 Les collecteurs principals d’eau usée de la cité 5 Juillet

Figure 91 Situation de déversoir d’orage de la cité 5 Juillet

Page 89: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

79

V.5 La classification des déversoirs d’orage de la ville de Saida

Le déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem est un déversoir a seuil simple identique intermédiaire.

L Le déversoir d’orage n°02 du quartier Boukhors et un déversoir a seuil simple identique latérale.

Pour les autres déversoirs d’orage on ne peut pas les classer parce que généralement ils fonctionnent

comme des simples regards pour deux raisons essentielles :

- soit que le seuil n’existe pas du tout,

- soit que le fond contient les dépôts solides et le seuil n’apparaît pas.

Pour les classer on doit proposer les positions de leurs seuils selon l’emplacement des conduites

existantes (conduite amont, aval, de déversement) dans chaque ouvrage.

V.5.1 Les propositions

V.5.1.1 Le déversoir d’orage du quartier Commandant Mejdoub

La conduite de déversement de cet ouvrage situé sur le coté droit de la conduite amont donc on

doit réaliser un seuil latéral.

Amont Aval

déversement

Vers l’Oued

Figure 93 Déversoir du quartier Commandant Mejdoub a seuil latéral, vue de dessus

Seuil

Figure 92 Le déversoir d’orage de la cité 5 Juillet

Conduite d’amenée

Page 90: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

80

V. 5.1.2 Le déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa

La conduite de déversement de cet ouvrage situé frontalement par rapport a la conduite amont,

donc on doit réaliser un seuil frontal.

V. 5.1.3 Le déversoir n°1 du quartier Boukhors

La conduite de déversement de cet ouvrage situé sur le coté droit de la conduite amont, donc on

doit réaliser un seuil latéral.

Figure 95 Déversoir n°1 du quartier Boukhors a seuil latéral, vue de dessus

Amont

Aval

Vers l’Oued

dév

erse

men

t

Figure 94 Déversoir du quartier Daoudi Moussa a seuil frontal, vue de dessus

Amont

Aval

Déversement

Seuil

Page 91: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

81

V.5.1.4 Le déversoir n°3 du quartier Boukhors

La conduite de déversement de cet ouvrage situé sur le coté gauche de la conduite amont, donc on

doit réaliser un seuil latéral.

V. 5.1.5 Le déversoir d’orage de la cité 5 Juillet

La conduite de déversement vers le canal d’eau pluvial situé sur le coté gauche de la conduite

d’amenée (amont), donc on doit réaliser un seuil latéral.

Amont

Aval

Vers l’Oued

dév

erse

men

t

Figure 96 Déversoir n°3 du quartier Boukhors a seuil latéral, vue de dessus

Figure 97 Déversoir de la cité 5 Juillet, vue de dessus

Vers la STEP

vers le canal

Page 92: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

82

00 2ghmLhQdev=

V.6 Vérification des dimensions des déversoirs d’orage :

Les stations d’épuration ne peuvent ordinairement recevoir comme débit de pointe que le double,

le triple ou le maximum le quadruple à temps sec, c’est a dire : Qcons =3Qeu

Avec : Qcons : débit conservé (m3/s) Qeu : débit d’eau usée (m3/s) Qdév : débit déversé vers le milieu naturel (m3/s)

Qt : débit total (débit d’eaux pluviale et d’eaux usée) (m3/s)

1. Cas de Sidi Gacem

On vérifie le bon fonctionnement de déversoir de la cité Sidi Gacem car il est le seul qui est en

bon état, la hauteur de leur seuil est visible. Le débit dirigé vers ce dernier est de Qt =2100l/s. le

débit d’eau usée calculés et de Qeu=11l/s, le diamètre de la conduite d’amenée et de D=1000mm

suivant une pente de 0.03(Mankour S, Hamidi M 1999).Ce déversoir a un seuil de 0.25m de

hauteur et de 2 m de longueur.

On a Qt = Qdév+ Qcons

Qdév= Qt - 3Qeu

Qdév=2100-3(11)=2.067m3/s

Pour notre type de déversoir on applique les formules (03) et (06) pour calculer le débit déversé

Qdév

a. D’après la formule de Poleni

Avec : Qdev :débit déversé h0 :hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) L :langueur du seuil (m) g :accélération de la pesanteur (généralement égale à 9,81 m/s2 ) m :coefficient pondérateur du débit (m3

/s) variant suivant différentes hypothèses.

a.1calcul de h0 h0=hav-hs

Avec hav=rh x D h0 : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) D : diamètre de la conduite d’amenée (m) hs: hauteur de seuil(m) pour notre ouvrage egal à0.5m rh : rapport de hauteur hav : hauteur d’eau de la conduite d’amenée(aval) (m)on l’a calculé comme suit:

D I

on calcule le rapport de débit rQ avec tQ

ps

Qr =

Q rQ=0.72

en fin ,à partir de l’annexe (II) on prend la valeur de rh, rh =0.625

Avec : D : diamètre de la conduite d’amenée (m) I : la pente Qps : débit de plein section du conduite d’amenée(m3/s) rQ : le rapport de débit

Á partir de l’annexe (I) on prend la valeur de Qps , Qps=2,9m3/s •

Page 93: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

83

g

VhH

2

20

00 α+=

0 02devQ mLH gH=

hav= rh x D hav= 0.625m Donc : h0=0.375m

a.2 Calcul de coefficient pondérateur du débit (m)

� D’après l’hypothèse de Bazin :

2

0

0 0

0.0030.405 1 0.55

s

hm

h h h

= + + +

; m=0.73

� D’après l’hypothèse de SIA :

2

0

0 0

10.410 1 1 0.5

1000 1.6 s

hm

h h h

= + + + +

; m=0.49

Avec : hs: hauteur de seuil (m) pour notre ouvrage égal à0.25m

Alors le coefficient m égale à 0.61

Donc le débit déversé Qdév d’après Poleni égal 1.24m3/s

b. D’après la formule de Bazin

Avec :

h0 : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) α =1

V0 : la vitesse d’amené (m/s) égale àS

Qt

g : accélération de la pesanteur (généralement égale à 9,81 m/s2 ) S : la section de la conduite d’amenée (m)

Qt : débit total (débit d’eaux pluviale et d’eaux usée) (m3/s) L : langueur du seuil (m) égale à 1.5m

hs : hauteur du seuil par rapport au fond (m) égale à 0.25m m =0.418+0.012H0 /hs (pas vérifier)

Dans le cas l'application de la formule de Poleni dégagé une valeur de débit déversé

Qdév=1.24m3/s c'est à dire que cette formule a donne une valeur inférieur que le Qdév donnée a partir

de la formule la plus utilisée pour le dimensionnement des déversoirs d'orage (Qdév=2.067m3/s) se

qui permet de conclure que notre déversoir d'orage est sous dimensionnée

2. Hélas, on na pas pu vérifier les dimensions des autres déversoirs car le seuil est enterré sous les

dépôts par manque d’entretien.

V.7 L'entretien des déversoirs d’orage

En cas d’orage, les eaux usées sont fortement chargées en déchets de grandes tailles qui étaient

amassés le long des routes (canettes, sacs en plastique, feuilles, paille,…). Lorsque les déchets

s’accumulent, les eaux usées ne peuvent plus être dirigées vers le collecteur et la station

d’épuration, donc elles sont directement rejetées au milieu naturel et le polluent.

Les actions à entreprendre :

; H0=0.975m

Page 94: Déversoirs d'orage

Chapitre V Détermination et classification des DO de la ville de Saida

84

� Entretien des collecteurs.

� Rappels des actions sur le réseau amont :

- Eviter de rejeter des planches

- Eviter de procéder aux dépôts graviers, sable et punir les responsables en activant la

police urbaine.

� Sensibiliser la police urbaine a ces tâches.

V.8 Conclusion

Au niveau de la ville de Saida il existe 07 déversoirs d’orage, l’ouvrage qui fonctionne

correctement c’est le déversoir de la cité Sidi Gacem, alors que les autres ouvrages fonctionnent

comme des simples regards. On peut détermine les défirent types de ces ouvrages après la

réalisation des seuils dans chaque ouvrage qui fonctionne comme un simple regard. Donc les types

des déversoirs d’orage de la ville de Saida comme suite :

� Le déversoir d’orage du quartier Commandant Mejdoub est un déversoir à seuil simple

identique latéral.

� Le déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem est un déversoir à seuil identique simple

intermédiaire.

� Le déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa est un déversoir à seuil simple identique

frontal.

� Les 3 déversoirs d’orage du quartier Boukhors sont des déversoirs à seuil simple identique

latéral.

� Le déversoir d’orage de la cité 5 Juillet est un déversoir à seuil simple identique latéral.

Page 95: Déversoirs d'orage

85

Conclusion générale u niveau de la ville de Saida il existe 07 déversoirs d’orage, le seul ouvrage qui est en

bon état est le déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem, il est de type déversoirs à

seuil simple identique intermédiaire. Le déversoir n°2 du quartier Boukhors est un déversoir à

seuil simple identique latéral mais il fonctionne comme un simple regard à cause de

l’obstruction de conduite de déversement vers l’Oued Saida.

Les circonstances et l’état de la plupart des déversoirs d’orage de la ville de Saida ne nous

permettent pas de déterminer avec exactitude la typologie de ces derniers.

Néanmoins, on a proposé une classification selon les positionnements des conduites

existantes dans chaque déversoir d’orage.

Le but pour lequel ont été réalisés ces ouvrages à savoir éviter de rejeter les eaux

usées dans l’Oued Saida causant une pollution, peuvent mettre un danger la nappe minérale

de Saida. De même, les investissements faits et qui se font actuellement tels que la réalisation

de la nouvelle Station d’épuration risque de ne porter ces fruits car elle ne fonctionnera pas à

pleine capacité parce que les déversoirs d’orage ne jouent pas complètement leur rôle.

A

Page 96: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Liste des principaux sigles et abréviation

AEP : Alimentation en Eau Potable.

Eutrophisation : (définie par l’art.2 de la directive européenne du 21 mai 1991),

enrichissement de l’eau en éléments nutritifs, notamment des composés de l’azote et/ou

duphosphore, provoquant un développement accéléré des algues et des végétaux d’espèces

supérieures qui entraîne une perturbation indésirable de l’équilibre d es organismes présents

dans l’e au e t une dégradation de la qualité de l’eau en question.

HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques, particulièrement toxiques et rémanents

MES : Matières En Suspension : Il s'agit d'un indicateur global,exprimé en (mg/l),de la

teneur en solides d'une eau.

RUTP : Rejets Urbains de Temps de Pluie.

STEP : Station d’épuration.

SIA : Société suisse des Ingénieurs et Architectes

SOGREAH : Société Grenobloise d’Etudes et d’Applications Hydrauliques

Débit de référence : Le débit à partir duquel l’ouvrage commence à déverser.

Page 97: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Liste Des Symboles

H∆ : perte de charge (m) λ : coefficient de pertes de charge linéaires Ve : vitesse moyenne de l’écoulement dans l’étranglement (m/s) Rhe : rayon hydraulique de l’étranglement (m) Le : Le longueur de l’étranglement (m) Qprin: Débit principale (m3/s) Hs : hauteur du seuil par rapport au fond (m) Ze : hauteur de l’étranglement (m) Se : section de l’étranglement (m2) Qdev : débit déversé (m3/s) h0 : hauteur de la ligne d’eau en amont par rapport au seuil (m) m : coefficient pondérateur du débit (m3 /s) V0 : vitesse à l’amont (m/s) L : largeur du seuil (m) H : hauteur de la ligne d’eau par rapport au seuil (m) g : accélération de la pesanteur (généralement 9,81 m/s2 ) m : coefficient pondérateur du débit (m3/s) Hs : hauteur du seuil par rapport au fond (m) L1 : largeur de la conduite amont (m) z : hauteur du seuil par rapport au fond H : hauteur d’eau au droit du seuil (m) L : largeur superficielle (m) Α : angle (rad) µ : coefficient de seuil est généralement θ : angle (rad) D : diamètre (m) C,K : coefficients d’ajustement SM : Surface mouillée (m2) SC : surface du cercle (m2) c : épaisseur du seuil (m) R : rayon du cercle (m) hav : hauteur de la ligne d’eau en aval par rapport au seuil (m) ϕ : coefficient dépendant du régime d’écoulement w : hauteur de crête (m) hsd : hauteur du seuil droit (m) hsg : hauteur du seuil gauche (m) Qded : le débit déversé au seuil droite (m3/s) Qdeg : débit déversé au seuil gauche (m3/s) S : section de l’orifice (m2) R : nombre de Reynolds ν : viscosité cinématique du fluide

V1,V2 : vitesses moyennes amont et aval (m/s) Froud : nombre de Froude Qconerv: le débit conservé déversé(m3/s) Qamont : le débit amont (m3/s)

Page 98: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

De : Le diamètre de la conduite étranglée ν : viscosité cinématique du fluide (kg/m.s)

Qeu : débit d’eau usée (m3/s) Qt : débit total (débit d’eaux pluviale et d’eaux usée) (m3/s) C : coefficient de dilution h : hauteur d’eau de la conduite d’amenée (m) hr : hauteur de remplissage de la conduite d’amenée (m) I : la pente Qps : débit de pleine section de la conduite d’amenée (m3/s) rQ : le rapport de débit h1 : la hauteur d’eau alant vers le collecteur principal (m) h2 : la hauteur de la lame déversante (m) hs : la hauteur du seuil déversant (m) Hmoy : Hauteur de la lame déversante (m)

Page 99: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Tableau des formules

01 :Formule de perte de charge 02 :Formule de Débit amont pour les DO a seuil haute 03 :Formule de Poleni 04 :Formule de coefficient pondérateur du débit d’après Bazin 05 :Formule de coefficient pondérateur du débit d’après la SIA 06 :Formule de Bazin 07 :Formule de Rehbock 08 :Formule de débit déversé pour les seuils inclinés d’après Boussinesq 09 :Formule de Francis 10 :Formule de Hégly 11 :Formule de Nonclercq 12 :Formule de Heyndrickx 13 :Formule de Gourley et Crimp 14 :Formule de Thomson 15 :Formule de Cone 16 :Formule de Gourley et Crimp pour les déversoirs frontal a seuil mince trapézoïdale 17 :Formule de Cipoletti 18 :Formule de Stauss et Von Sanden 19 :Formule de Ramponi 20 :Formule de Stauss 21 :Formule de Jorissen 22 :Formule de Hégly pour les DO a seuil mince circulaire 23 :Formule de débit déversé pour les déversoir frontal à seuil mince 24 :Formule de Bazin et de la Société Belge des mécaniciens 25 :Formule de Aichel 26 :Formule de Bazin pour les déversoir rectangulaire à seuil épais 27 :Formule de Rao et Shola 28 :Formule de débit déversé pour les déversoir frontal épais à seuil normal et circulaire 29 :Formule de débit déversé pour les déversoir a nappe noyée 30 :Formule d’Engels 31 :Formule de Coleman et Smith 32 :Formule de Balmaceda et Gonzales pour les DO a crêt mince 33 :Formule de Balmaceda et Gonzales pour les DO a crêt moyenne et épaisse 34 :Formule de Dominguez 35 :Formule de Uyumaz et Muslu 36 :Formule de De Marchi 37 :Formule de débit déversé pour les orifices de petites dimensions 38 :Formule de débit déversé pour les orifices de grandes dimensions 39 :Formule de débit déversé pour les orifices noyé 40 :Formule de débit déversé pour les orifices partiellement noyé 41 :Formule de largeur de l’ouverture pour les DO de type leaping weir 42 :Formule de langueur de l’ouverture pour les DO de type leaping weir 43 :Formule de vérification du débit déversé pour les DO de type leaping weir 44 :Formule de débit déversé pour les siphons déversants 45 :Formule de débit conservé 46 :Formule de la hauteur d’eau dans la conduite d’amenée 47 :Formule de la hauteur de la lame déversante 48 :Formule de la hauteur du seuil déversant

Page 100: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Listes des figures Figure 1 Schéma de principe du déversoir d’orage Figure 2 Exemples de déversoir Figure 3 Fonctionnement d’un déversoir d’orage latéral Figure 4 Principe de fonctionnement hydraulique du déversoir d’orage Figure 5 Conception détaillée d’un déversoir d’orage Figure 6 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin de transit à connexion directe Figure 7 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin de transit à connexion latérale Figure 8 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin piège à connexion directe Figure 9 Rôle des DO dans le fonctionnement d’un bassin piège à connexion latérale Figure 10 Exemple d’un ouvrage type "trou dans le mur" Figure 11 Exemple de déversoir à trou Figure 12 Déversoir leaping weir Figure 13 Exemple de déversoir leaping weir Figure 14 Vanne secteur Figure 15 Exemple de vanne secteur Figure 16 Vanne clapet à articulation haute Figure 17 Chambre à vortex avec déversoir périphérique Figure 18 Déversoir à seuil simple, vue de dessus Figure 19 Exemple de déversoir latéral à seuil simple Figure 20 Déversoir à seuil double, vue de dessus Figure 21 Exemple de déversoir à seuil double Figure 22 Déversoir à seuil latéral pur, vue de dessus Figure 23 Déversoir à seuil latéral avec entonnement, vue de dessus Figure 24 Déversoir court, vue de dessus Figure 25 Déversoir à seuil frontal pur, vue en coupe Figure 26 Déversoir frontal Figure 27 Exemples de déversoir frontal Figure 28 Déversoir à seuil latéral intermédiaire, vue de dessus Figure 29 Exemple de déversoir à seuil curviligne Figure 30 Déversoir à seuil bas, vue en coupe Figure 31 Exemple de déversoir à seuil bas Figure 32 Déversoir à seuil haut, vue en coupe Figure 33 Exemple de déversoir à seuil haut Figure 34 Caractérisation des déversoirs à crête Figure 35 Représentation systémique d’un déversoir d’orage Figure 36 Ensemble des termes descriptifs de l’ouvrage Figure 37 Principe du déversoir et ses différentes caractéristiques hydrauliques Figure 38 Différents types de lames déversantes Figure 39 Ligne d’eau d’un déversoir latéral à seuil court prismatique,en régime fluvial Figure 40 Ligne d’eau d’un déversoir latéral à seuil court prismatique, en régime torrentiel Figure 41 Déversoir frontal à seuil haut Figure 41 Vue en coup du déversoir frontal à seuil haut Figure 42 Déversoir frontal à seuil mince rectangulaire et à nappe libre Figure 43 Vue de dessus ; Déversoir frontal sans contraction latérale Figure 44 Déversoir frontal avec contraction latérale Figure 45 Vue en coupe du déversoir rectangulaire à seuil mince

Page 101: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Figure 46 Vue en coupe du déversoir de type Rehbock. Figure 47 Coup longitudinale d’un déversoir incliné Figure 48 Vue de dessus du déversoir à contraction latérale. Figure 49 Différentes formes de seuil Figure 50 Déversoir triangulaire vue de face Figure 51 Déversoir à seuil trapézoïdal, vue de face Figure 52 Déversoir circulaire, vue de face Figure 53 Déversoir à seuil à section obéissant à une loi géométrique donnée. Figure 54 Coupe d’un déversoir à poutrelles Figure 55 Vue en plan d’un déversoir oblique Figure 56 Déversoir rectangulaire à seuil épais, vue en coupe Figure 57 Déversoir à seuil normal, vue en coupe Figure 58 Déversoir avec nappe noyée, vue en coupe Figure 59 Représentation des différentes hauteurs de seuil dans le cas d’un seuil double. Figure 60 Géométrie et fonctionnement d’un déversoir latéral à seuil haut Figure 61 Vue en coupe d’un orifice noyé Figure 62 Vue en coupe d’un orifice partiellement noyé Figure 63 Vue en coupe d’un siphon Figure 64 Situation géographique de la commune de Saida Figure 65 Répartition des zones d’habitation par rapport aux réseaux d’assainissement-V de Saida Figure 66 Le réseau d’assainissement de lot 66 logts du quartier Commandant Mejdoub Figure 67 Situation de d’éversoir d’orage du quartier Commandant Mejdoub Figure 68 Le déversoir de quartier Commandant Mejdoub Figure 69 Conduites de déversement vers l’Oued Figure 70 Le réseau d’assainissement de la cité Sidi Gacem Figure 71 Situation du déversoir d’orage de la cité Sidi Gacem Figure 72 Le déversoir de Sidi Gacem Figure 73 Déversoir de la cité Sidi Gacem à seuil latéral intermédiaire, vue de dessus Figure 74 Conduite de déversement vers l’Oued de Saida à partir de déversoir de la cité S Gacem Figure 75 Le réseau d’assainissement du quartier Daoudi Moussa Figure 76 Situation du déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa Figure 77 Déversoir d’orage du quartier Daoudi Moussa Figure 78 Déversement en temps sec vers l’Oued de Saida Figure 79 Le réseau d’assainissement du quartier boukhors Figure 80 Situation du déversoir n°1 du quartier boukhors Figure 81 Les déversoirs n°1 de quartier Boukhors Figure 82 Déversement en temps sec vers l’Oued de Saida Figure 83 Situation du déversoir n°2 du quartier boukhors Figure 84 Le déversoir n°2 de quartier Boukhors Figure 85 Déversoir n°2 du quartier Boukhors a seuil latéral, vue de dessus Figure 86 La conduite de déversement du déversoir n°2 de la quartier Boukhors Figure 87 Situation du déversoir n°3 du quartier boukhors Figure 88 Le déversoir n°3 de quartier Boukhors Figure 89 Déversement en temps sec vers l’Oued de Saida Figure 90 Les collecteurs principals d’eau usée de la cité 5 juillet Figure 91 Situation de déversoir d’orage de la cité 5 juillet Figure 92 Le déversoir d’orage de de la cité 5 Juillet Figure 93 Déversoir du quartier Commandant Mejdoub a seuil latéral, vue de dessus Figure 94 Déversoir du quartier Dauodi Moussa a seuil latéral, vue de dessus Figure 95 Déversoir n°1 du quartier Boukhors a seuil latéral, vue de dessus Figure 96 Déversoir n°3 du quartier Boukhors a seuil latéral, vue de dessus Figure 97 Déversoir de la cité 5 Juillet, vue de dessus

Page 102: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Liste des tableaux

Tableau 1 : Ensemble des contraintes pour le choix d’un DO

Tableau 2 : Organigramme de classification des déversoirs

Tableau 3 : Organigramme : les différentes possibilité de fonctionnement d’un DO

Tableau 4 : Différentes configurations de l’écoulement au droit d’un seuil long latéral

Tableau 5 : Les valeurs de m en fonction de h0

Tableau 6 : Les valeurs du coefficient m en fonction de charge et de forme

Tableau 7 : Les valeurs du coefficient ϕ en fonction du régime d’écoulement

Page 103: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

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Page 105: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

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Page 106: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Annexes

Annexe II :

VARIATIONS DES DEBITS ET DES VITESSES ENFONCTION

DE LA HAUTEUR DE REMPLISSAGE

a) Ouvrages circulaires :

b) Ouvrages ovoïdes normalisés :

RAPPORT DES DEBITS

HAUTEUR DE REMPLISSAGE

RAPPORT DES VITESSES

Exemple- pour un ouvrage circulaire rempli aux 3/10, le débit est les 2/10 du débit à pleine section et la vitesse de l’eau est les 78/100 de la vitesse correspondant au débit à plein section

RAPPORT DES DEBITS

HAUTEUR DE REMPLISSAGE

RAPPORT DES VITESSES

Page 107: Déversoirs d'orage

Classification et typologie des déversoirs d’orage

Annexe I:

Pente en mètre par mètre

RESEAUX PLUVIAUX EN SYSTEME UNITAIR OU SEPARATIFS

(Canalisations circulaires - Formule de Bazin)