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Instrumentation des réseaux d’assainissement et déversoirs d’orage – Cas pratique de laCommunauté de l’Agglomération BelfortaineHauteur normale – Régime permanent uniformeLe régime permanent uniforme est le cas le plus simple, mais également le plus rare. Lahauteur d’eau reste constante dans le temps et l’espace. Cette hauteur, unique pour un débit etdes caractéristiques géométriques données, est appelée la hauteur normale (hn). Elle peut êtrefacilement approchée par la formule de Maning-Strickler :23Q = Ks ⋅ I ⋅S(hn)⋅ Rh(hn)(1)avec :• Q le débit en m 3 /s• Ks la rugosité de Strickler ; sa valeur usuelle est de 70 pour le béton en assainissement• I la pente du canal en m/m• S la section mouillée de l’écoulement, fonction de la hauteur normale, en m²• Rh le rayon hydraulique de l’écoulement, fonction de la hauteur normale, en m²La perte d’énergie par frottements (encore appelée perte de charge linéaire) est alorsexactement compensée par la pente du canal : la hauteur reste donc constante.Régime permanent variéDans le cas général, le régime permanent uniforme est rare, comme on peut le voir sur lafigure page 63, particulièrement au droit des ouvrages comme les déversoirs d’orage. Dans cecas, il faut tenir compte des pertes de charge linéaires, qui sont approchées par la formule deManning-Strickler, puis intégrées dans l’équation des courbes de remous :2Qdhdxavec :• h la hauteur d’eau en m• J la perte de charge en m/mI −42 23I J Ks ⋅S⋅ Rh= − =(2)22Q ⋅ B Q ⋅ B1−1−33g ⋅Sg ⋅SCette équation ne possède malheureusement pas de solution analytique mais peut être résolueau cas par cas. On classe généralement les solutions en six grandes classes, selon la pente dela canalisation. Pour cela, on introduit la pente critique, correspondant au régime critique.Le régime critique est un état d’équilibre instable de l’écoulement. Il correspond à unécoulement où la vitesse du fluide est égale à la vitesse des ondes de gravité dans l’eau. Pourun débit fixé et des caractéristiques géométriques fixées, il existe une unique hauteur d’eautelle que ces conditions soient réalisées ; la pente critique correspond à la pente pour laquellece même débit s’écoule uniformément (hauteur d’eau prise égale à la hauteur critique). Lapente critique est donc définie par une égalité entre la hauteur normale et la hauteur critique(hc) correspondante ; on parle de pente faible si la pente est inférieure à la pente critique (soitune hauteur normale inférieure à la hauteur critique) , et de pente forte pour le cas inverse.La hauteur critique est calculée par la formule suivante :Q= g⋅Dh(hc)(11)S(hc)avec : Dh la profondeur hydraulique, fonction de la hauteur critique, en m.Page 68 - Mémoire de fin d’études -Thomas GrandjeanIngénieur stagiaire