CH-3 Écoulement uniforme - Web GRR

COEFFICIENT DE RUGOSITÉ
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À cause de sa simplicité, la formule de Manning peut se transposer en une abaque simple d’utilisation
(Appendice A). Pour les sections de géométrie simple, la formule de Manning présentée
sous forme de figure permet de calculer directement la profondeur normale d’écoulement
(Appendice B).
3.2.4 Autres formules
Plusieurs autres formules ont été dérivées mais elles ont connu une utilisation plutôt restreinte,
car elles possédaient souvent une précision moindre que celle de Manning ou Kutter sans être
plus simples. Les plus connues sont celles de Bazin (en 1897), Powell (en 1950).
À cause de la variabilité observée de l’exposant du rayon hydraulique Rh (0,65 à 0,84), certains
hydrauliciens ont essayé de décrire cet exposant. Ces formules sont plutôt présentées comme
des cas particuliers. Elles sont rencontrées principalement dans le cas des conduites fermées
comme celles des égouts.
L’écoulement uniforme peut aussi être estimé avec l’équation de Darcy -Weisbach avec le
coefficient “f”.
3.3 COEFFICIENT DE RUGOSITÉ ”n”
3.3.1 Variabilité
L’une des plus grandes difficultés lors de l’utilisation de la formule de Manning ou de Kutter,
est la détermination du coefficient de rugosité ”n”. Pour les deux formules, les coefficients de
rugosité ”n” sont presqu’identiques lorsque les pentes sont supérieures à 0,0001 et que les
rayons hydrauliques sont compris entre 0,3 m et 10 m. Les coefficients de rugosité ”n” sont
identiques pour les deux formules lorsque le rayon hydraulique égale 1.0 m.
Le coefficient de rugosité ”n” est influencé par plusieurs facteurs dont voici une description
sommaire :
Rugosité du lit et des parois : La granulométrie du lit du cours d’eau ou de son périmètre
mouillé influence le coefficient de rugosité. Plus la granulométrie est
grossière, plus la rugosité est élevée.
Irrégularités dans le lit : Les irrégularités dans le fond du cours d’eau telles que les
dépressions, les lames de sable occasionnées par l’envasement, l’ensablement
ou de l’affouillement dans le cours d’eau. Le matériel transporté dans
le fond du cours d’eau par l’écoulement contribue à augmenter la rugosité.
Changement dans la section : Des changements graduels et peu fréquents dans la section
du cours d’eau ont peu d’influence sur la rugosité générale du cours
d’eau. Par contre, des changements fréquents et brusques influent sur
l’écoulement d’une façon équivalente à une augmentation de la rugosité du
cours d’eau.
Obstacles : La présence d’obstacles, tels que les grosses pierres, ponceaux, freinent
l’écoulement et amènent une augmentation équivalente de la rugosité.