Etude Hydrologique

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Etude Hydrologique

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    A - 7. HYDROLOGIE, HYDRAULIQUE & ASSAINISSEMENT _____________91

    A - 7.1. TUDE DU PROJET_______________________________________________ 91

    A - 7.1.1 TUDE HYDROLOGIQUE___________________________________ 91

    A - 7.1.2 TUDE HYDRAULIQUE ____________________________________ 91

    A - 7.1.3 DEFINITION GLOBALE DU SYSTEME DASSAINISSEMENT ____ 91

    A - 7.2. HYDROLOGIE ___________________________________________________ 93

    A - 7.2.1 CHOIX DE LA PRIODE DE RETOUR ________________________ 93A - 7.2.2 FORMULES ADOPTER ET LIMITES DUTILISATION _________ 93

    A-7.2.2.1 Formule rationnelle ____________________________________ 95A-7.2.2.2 A-7.2.2.2 Formule de Mac-Math _________________________ 98A-7.2.2.3 Formule de Burkli-Ziegler ______________________________ 98A-7.2.2.4 Formule de Mallet-Gauthier _____________________________ 99A-7.2.2.5 Formule Fuller II ______________________________________ 99A-7.2.2.6 Formules rgionales ___________________________________ 99A-7.2.2.7 Formule de FULLER I ________________________________ 101

    A - 7.3. HYDRAULIQUE _____________________________________ 102A - 7.3.1 OUVRAGES HYDRAULIQUES______________________________ 102

    A-7.3.1.1 Mthode de DELORME _______________________________ 102A-7.3.1.2 Mthode de "BUREAU OF PUBLIC ROAD" ______________ 103A-7.3.1.3 Conception des ouvrages hydrauliques____________________ 106A-7.3.1.4 Amnagement des extrmits ___________________________ 106

    A-7.3.2 OUVRAGES DE DRAINAGE DE LEMPRISE DE LA CHAUSSE_ 107A-7.3.3 DFINITION DU SYSTME GLOBAL DASSAINISSEMNT _____ 109

    CHAPITRE 7 : HYDROLOGIE ET HYDRAULIQUE

    26263/M2/E/Guide Volume A- Chausse- A0 Juillet 2008

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    A - 7. HYDROLOGIE, HYDRAULIQUE & ASSAINISSEMENT

    Les ouvrages dassainissement regroupent les ouvrages hydrauliques (buses, dalots, radiers etc.), qui rtablissent les coulements franchissant la route et les ouvrages de drainage de l'emprise de la chausse (fosss de crte, caniveaux pour talus et bermes, bourrelets, etc.).

    A - 7.1. TUDE DU PROJET

    Lassainissement dune route vise la prenniser en la protgeant des attaques de leau. La dmarche comporte trois tapes :

    A - 7.1.1 TUDE HYDROLOGIQUE

    Elle fournit les donnes sur les dbits et les caractristiques dcoulement des cours deau. Elle fournit la base du calcul du dimensionnement hydraulique des ouvrages dassainissement ou de franchissement.

    A - 7.1.2 TUDE HYDRAULIQUE

    Elle permet, sur la base des rsultats de ltude hydrologique, de dimensionner les ouvrages.

    A - 7.1.3 DEFINITION GLOBALE DU SYSTEMEDASSAINISSEMENT

    Elle se ralise selon les tapes suivantes : Dcoupage du tronon routier en sections homognes sur le plan assainissement ; Dfinition, pour chaque section homogne, des types douvrages constituant chaque rseau ; Vrification, sur la base des rsultats des tudes hydrologiques et hydrauliques que les ouvrages choisis conviennent.

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    Lorganigramme suivant schmatise les tapes de droulement dun projet dassainissement routier :

    (*) : Une bonne dlimitation des limites des bassins versants est primordiale pour la suite des tudes hydrologiques.

    - Report du trac sur un fond topographique (1/50 000 ou 1/100 000)

    - Reprage des cours deau sur le mme fondtopographique

    - Dlimitation des bassins versants correspondants auxcours deau et mesure des surfaces(*)

    Dtermination des dbits correspondants aux diffrents cours deau (gnralement) par application des formules empiriques

    Dimensionnement des ouvrages hydrauliquescorrespondants aux diffrents cours deau.

    - Formule de Delorme en gnral pour les ouvrages hydrauliques

    - Mthode du Bureau of Public Road pour vrifier lefonctionnement hydraulique des ouvrages

    - Formule de ManningStrickler pour les ouvrages de drainage

    Hydrologie

    Hydraulique

    Dfinition du systme global dassainissement

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    A - 7.2. HYDROLOGIE

    A - 7.2.1 CHOIX DE LA PRIODE DE RETOUR

    Compte tenu de la nature des routes rurales et de leur objectif de desserte, il n'est pas possible pour des raisons conomiques et financires, de prvoir des ouvrages devant faire face tous les vnements climatiques et donc toutes les crues. Il convient d'accepter un certain risque qu'une structure soit endommage; ce risque variant d'un projet l'autre.

    En toute rigueur, le choix de la priode de retour (dune crue) devrait faire l'objet d'une analyse mettant en regard le cot d'investissement de l'ouvrage, avec les consquences d'un dbordement d'eau pour l'usager, les riverains et l'ouvrage.

    Si on opte pour une longue priode de retour (cinquantennale ou centennale), le cot d'investissement est lev, alors qu'une priode de retour courte (dcennale par exemple) entrane un cot dinvestissement modr et des cots d'entretien levs.

    Il est recommand dadopter (sauf dans le cas des ouvrages dart) :

    Pour les ouvrages hydrauliques, une priode de retour de 10 ans et vrifier que le niveau d'eau n'atteint pas le corps de chausse pour une priode de retour de 25 ans.

    Pour les ouvrages de drainage, une priode de retour de 10 ans et vrifier que le niveau d'eau n'atteint pas le corps de chausse pour une priode de retour de 25ans.

    A - 7.2.2 FORMULES ADOPTER ET LIMITES DUTILISATION

    La dtermination d'un dbit de pointe prend en compte plusieurs facteurs traduisant les paramtres d'ordres climatique et morphologique, se rattachant au bassin d'apport et au cours d'eau drainant. Le dbit de projet correspondant une priode de retour donne, de l'vnement crue, peut tre calcul de deux manires :

    si le bassin versant est quip d'une station climatique de jaugeage, le dbit de pointe est alors estim :

    statistiquement, en utilisant les lois d'ajustement des valeurs mesures directement sur le cours d'eau aliment par le bassin versant l'tude (hydrologie statistique),

    par constitution de l'hydro-gramme de la crue partir des donnes observes, affrentes aux prcipitations et aux caractristiques dudit bassin versant (hydrologie analytique).

    La 1re mthode a pour inconvnient de requrir des mesures s'tendant sur une priode longue, la 2me n'est pas pratique utiliser cause de la difficult dapprciation de certains paramtres s'y rattachant.

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    De ce fait, le dbit de pointe est valu partir de formules empiriques ou semi-empiriques, communment utilises dans le domaine des ouvrages de franchissement routier.

    Le tableau ci-aprs rappelle les quations les plus frquemment utilises, en tenant compte de la taille du bassin-versant.

    Formules Surface

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    A-7.2.2.1 Formule rationnelle

    Son expression a la forme suivante :

    QT = (1/3.6) C.I.A

    Cette formule est relativement fiable pour les petits bassins-versants (d10 km) QT = Dbit de priode de retour T (en m3/s)

    A = Surface du BV (en km)

    I = Intensit de pluie pour temps de concentration (en mm/h)

    a) - Coefficient de ruissellement

    Le tableau ci-aprs donne les valeurs du coefficient de ruissellement, en fonction de la couverture vgtale, de la nature du sol et de la pente du terrain naturel (Recommandations pour lAssainissement Routier du SETRA - RAR 1982). La prcision dans lvaluation de ce coefficient est tributaire de la lecture sur site des caractristiques intrinsques du bassin versant.

    Couverturevgtale

    Morphologie Pente (%) Sable grossier Argileuxlimoneux

    Argileuxcompact

    Presque plat 0 5 0,10 0,30 0,40

    Ondul 5 10 0,25 0,35 0,50Bois

    Montagneux 10 30 0,30 0,50 0,60

    Presque plat 0 5 0,10 0,30 0,40

    Ondul 5 10 0,15 0,36 0,55Pturage

    Montagneux 10 30 0,22 0,42 0,60

    Presque plat 0 5 0,30 0,50 0,60

    Ondul 5 10 0,40 0,60 0,70Culture

    Montagneux 10 30 0,52 0,72 0,82

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    b) - Estimation des temps de concentration

    Pour le calcul des temps de concentration, aucune formule n'tant a priori meilleure que les autres, la valeur prendre est la moyenne des rsultats des huit formules suivantes, aprs limination des valeurs extrmes (aberrantes) :

    Formule Espagnole : 77.025.0

    3.060ILTc uu

    Formule de Van Te Chow :

    64.0

    123.060 uu ILTc

    Formule Californienne :

    77.0

    1452.060 uu ILTc

    Formule du US Corps :

    77.0

    25.0682.16 u I LTc

    Formule de Turazza : I

    LATc

    3

    108.060uuu

    Avec : Tc = Temps de concentration en mn ; L = Longueur du drain en km ; I = Pente en m/m ; A = Surface en km2.

    Formule de Kirpich :

    77.0

    52

    1 u ILTc

    F