TD hydraulique à surface libre
José VAZQUEZ et Matthieu DUFRESNE 40
2.16 Recherche de la pente optimale d’une canalisation de type ovoïde au R.P.U.
Cette étude a pour objectif la recherche de la pente optimale moyenne d'une conduite de type ovoïde d'un réseau d'assainissement afin de garantir les contraintes d'autocurage et d'exploitation par le personnel.
La contrainte de cisaillement minimale permettant de garantir l'autocurage est de τ0= 3 N/m².
La contrainte de cisaillement maximale permettant de garantir l'exploitation par le personnel est de τ0 =10 N/m².
La conduite est un ovoïde normalisé avec un rapport hauteur/largeur de 1,5.
La hauteur totale de l'ovoïde est de 1,6m.
La rugosité de Strickler est de 65.
Tous les calculs se feront au régime permanent et uniforme (R.P.U.).
Pente optimale
Donner l'expression générale de la contrainte de cisaillement.
Donner l'expression détaillée de la contrainte de cisaillement dans le cas d'une conduite ovoïde normalisé avec un rapport hauteur/largeur de 1,5.
Déterminer la pente minimale et maximale correspondant respectivement aux contraintes minimales et maximales en complétant le tableau suivant :
e (τ0 minimal) e (τ0 maximal)
20%
50%
85%
Tracer les points sur le graphique suivant.
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008
20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
Pente (m/m)
Pourcentage de remplissage y (%)
Evolution de la pente en fonction du taux de remplissage
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Choisir une pente de pose moyenne permettant de garantir toutes les contraintes de cisaillement.
Variabilité des caractéristiques hydrauliques
Donner l’expression détaillée au R.P.U. pour une canalisation ovoïde : o du débit au RPU,
o du Froude,
o de la vitesse de l'écoulement au RPU.
Après avoir choisi la pente de pose de la canalisation ovoïde déterminer la variabilité du débit au RPU, du Froude et de la vitesse de l'écoulement au RPU.
On pourra compléter le tableau suivant :
t au RPU de sse au RPU
20%
85%
