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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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7. Eaux pluviales – Éléments de calcul des précipitations
7.1 Donnée de base : la pluie décennale
La caractéristique première des précipitations atmosphériques étant l’irrégularité, on est amené à déterminer plus ou moins empiriquement la quantité d’eau pluviale à évacuer. Les collecteurs devront permettre l’évacuation des eaux de pluie selon certaines conditions d’autocurage et de remplissage.
L’évacuation des débits à prendre en compte pour le calcul des sections se fait en prenant comme critère de base la pluie décennale, correspondant à la plus forte précipitation relevée depuis dix ans. Dans l’état d’une pluviosité supérieure, il est admis que le collecteur refluera et ne pourra absorber l’excès d’apport. Cette donnée de base (la pluie décennale) est pondérée par des coefficients correspondant à la nature et à la morphologie du bassin. On en déduit deux valeurs pratiques qui permettent le calcul du débit :
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le coefficient de ruissellement ;
-
l’intensité moyenne de précipitation.
7.2 Coefficient de ruissellement
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Distinction entre espaces peu construits et zones urbaines
Le coefficient de ruissellement Cr d’une aire arrosée caractérise sa capacité de rétention, il s’exprime par le rapport de la quantité d’eau qui ruisselle à la quantité d’eau précipitée. On admet couramment les valeurs suivantes selon qu’il s’agit d’espaces peu construits, constitués de dévers drainés, ou de zones de type urbain :
-
Espaces peu construits :
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surfaces totalement imperméabilisées (chaussées, trottoirs, toitures, etc.) : 0,90 ;
-
pavages à larges joints : 0,60 ;
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voies en macadam non goudronné : 0,35 ;
-
allées en gravier : 0,20 ;
-
surfaces gazonnées : 0,05 à 0,20 ;
-
surfaces boisées : 0,05.
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-
Zones urbaines :
-
habitations très denses : 0,90 ;
-
habitations denses : 0,60 à 0,70 ;
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habitations...
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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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