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RÉSUMÉ
La conception des réseaux d’alimentation et d’évacuation des eaux ne peut s’effectuer sans les connaissances de base en mécanique des fluides. Les équations déterminant les écoulements des liquides et les expressions de la vitesse sont nécessaires au calcul des canalisations et à leur dimensionnement. Cet article reprend les concepts généraux et les définitions permettant cette approche.
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Éditions Techniques de l’Ingénieur -
INTRODUCTION
Concevoir un réseau d’alimentation en eau (dont la fourniture d’eau destinée à la consommation humaine), et d’évacuation et traitement des eaux usées, impose de s’intéresser de très près aux lois fondamentales qui régissent la mécanique des fluides. L’expression de la vitesse, de l’énergie, les équations déterminant l’écoulement des liquides dans les tuyaux cylindriques, autant de concepts nécessaires aux calculs des canalisations. Pour aider à l’approche théorique, il est fait appel à des définitions ou des notions comme les coefficients pondérateurs de pointe, de simultanéité, les débits de base, probables, simultanés et instantanés. Sont déterminés, également, sur la base des besoins, les éléments de calcul spécifiques aux canalisations qu’elles soient d’adduction, d’alimentation, d’évacuation des eaux usées ou eaux-vannes. Les eaux pluviales possèdent des données de base autres, qui sont l’intensité moyenne de précipitation et le coefficient de ruissellement, caractérisant la capacité de rétention d’une surface.
Les conditions d’écoulement à l’intérieur des conduites sont impactées directement par le débit, la vitesse du fluide, le diamètre de la canalisation, et également par la résultant des pertes de charge. Ces aspects font l’objet de l’article [TBA2516].
Le dimensionnement des canalisations, fonction du matériau constituant la conduite, de sa nature (fonte, acier, ciment poli, béton, matière plastique) et de la qualité de sa paroi intérieure, est traité dans l’article [TBA2517].
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Éléments de calcul pour les canalisations d’adductionArticle inclus dans l'offre
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3. Concepts pratiques pour le calcul des canalisations
Il faut tenir compte des fortes sollicitations du réseau aux heures de pointe. Pour élaborer le calcul des caractéristiques des canalisations, on détermine alors des coefficients pondérateurs (de simultanéité, de pointe, etc.) qui s’appliquent aux débits pratiques unitaires.
3.1 Débit de base
L’évaluation des quantités d’eau nécessaires à l’alimentation d’une installation est déterminée par :
-
le nombre des utilisateurs, ce qui donne la consommation journalière ;
-
le nombre et la capacité des appareils qui permettent de déterminer la section et le débit.
Chacun des types d’appareils est caractérisé par sa capacité de puisage appelée débit de base et évaluée généralement en litres par seconde (L/s) et parfois en mètres cubes à l’heure (m3/h). Ces débits de base permettent d’estimer le débit instantané dans l’ensemble d’une canalisation ou de l’installation. À son tour, ce débit instantané est pondéré en fonction du nombre d’appareils ou des plages horaires de grande consommation.
HAUT DE PAGE3.2 Débit instantané
Le débit instantané dans l’ensemble d’une canalisation ou d’une installation est égal au débit de tous les appareils fonctionnant en même temps. Pour une grosse installation, cette simultanéité théorique se traduit par un débit très important et fort peu probable. L’expérience montre qu’il est raisonnable de pondérer ce débit théorique à l’aide d’un coefficient de simultanéité qui permette de définir un débit moyen, correspondant en principe, à une utilisation des appareils répartie sur la journée.
HAUT DE PAGE3.3 Coefficient de simultanéité
Le coefficient probable de simultanéité y rend compte du rythme quotidien du puisage d’eau potable en fonction du nombre d’appareils installés x. On comprend bien le besoin de définir une...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Conception des réseaux et des installations
Loi 2006 – 1772 du 30 décembre 2006 portant sur l’eau et les milieux aquatiques
HAUT DE PAGEHAUT DE PAGE
Code de la santé publique Articles R1321-1 à R1321-66, D1321-67 et D1321-68
Code des collectivités locales – Articles R2224-6 à R2224-22-6
Code de la construction et de l’habitation – Articles L135-1 et R135-1 – Chapitre V : Économie des consommations d’eau dans les immeubles
Décret n° 2007-49 du 11 janvier 2007 relatif à la sécurité sanitaire des eaux destinées à la consommation humaine
Décret n° 2001-1220 du 20 décembre 2001 modifié relatif aux eaux destinées à la consommation humaine, à l’exclusion des eaux minérales naturelles
Arrêté du 17 décembre 2008 relatif au contrôle des installations privatives de distribution d’eau potable, des ouvrages de prélèvement, puits et forages et des ouvrages de récupération des eaux de pluie
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