Evacuation des eaux pluviales en système séparatif par caniveaux superficiels. Cas du versant droit de la rivière Mbinza dans sa limite comprise entre la ligne de crête et la route de Matadi au quartier Mbinza Pigeon et conception d'un bassin de retenue

CHAPITRE II. DETERMINATION DE L'INTENSITE DE LA PLUIE

L'étude systématique des pluies est basée sur deux lois suivantes :

Ø Une pluie de fréquence d'apparition donnée a une évidence d'autant plus forte que sa durée est plus courte.

Ø Une pluie de durée donnée a une fréquence d'apparition d'autant plus faible que l'intensité est forte.

Le choix de fréquence à retenir résulte d'une analyse et d'une étude comparative entre le coût de construction du réseau et les dégâts causés à l'environnement urbain par les eaux, c'est-à-dire l'importance des ouvrages à protéger en cas d'insuffisance du réseau. La pluviométrie est un facteur d'influence plus délicat à cerner dans l'étude d'un réseau d'assainissement des eaux pluviales, car résultant des phénomènes essentiellement aléatoires dont les caractéristiques varient en fonction de temps, de l'espace, mais aussi tout au long de la manifestation de l'événement pluvieux.

II.1. Relevé des précipitations

L'application des techniques statistiques aux données des relevés pluviométriques permet de déterminer la fréquence et les caractéristiques des événements pluviaux.

Le relevé des précipitations, nous a été fourni par le service de climatologie de l'Agence de Météorologie et de Télédétection par Satellite « METTELSAT » de la station de BINZA-METEO. Le tableau 4 ci-dessous donne les pluies maximales en mm/24h de 1960 jusqu'à 2011.

Tableau 4 : Pluies maximales en mm/24h

ANNEE	MOYENNE DES PLUIES MAXIMALES en mm/jour	ANNEE	MOYENNE DES PLUIES MAXIMALES en mm/jour
1960	69,5	1986	107,8
1961	163,3	1987	67,9
1962	125,5	1988	79,5
1963	92,0	1989	125,4
1964	78,1	1990	142,3
1965	150,2	1991	73,5
1966	81,2	1992	79,4
1967	112,0	1993	97,0
1968	69,5	1994	108,8
1969	87,0	1995	70,0
1970	89,4	1996	103,9
1971	80,9	1997	140,8
1972	71,0	1998	168,4
1973	128,2	1999	130,8
1974	88,8	2000	127,5
1975	90,0	2001	137,2
1976	97,0	2002	148
1977	83,3	2003	83,4
1978	85,6	2004	72,6
1979	75,6	2005	75,8
1980	102,4	2006	99,4
1981	140,7	2007	221,5
1982	84,2	2008	80
1983	63,1	2009	110,7
1984	43,5	2010	96 ,5
1985	108,5	2011	178,7

Source : METTELSAT Stations de Kinshasa-Binza

II.2. Calcul de l'intensité de pluie

II.2.1 Calcul de l'intensité par la méthode de LOUIS DURET

Les premières analyses statistiques des années pluviométriques sont données par la moyenne arithmétique qui peut se calculer comme suit :

Où :

= la moyenne arithmétique des précipitations ;

ÓN = la somme des moyennes de pluies maximales ;

N = nombre d'années d'observation. 

Pour notre cas la moyenne arithmétique vaut

La variance V se calcule par la formule

Avec : = la somme de la différence au carrée

,avec ecart type

Tableau 5 : Etudes statistiques des pluies

ANNEE	X	X-XMOY	(X-XMOY)²
1960	69,5	-34,3173077	1177,677608
1961	163,3	59,4826923	3538,190683
1962	125,5	21,6826923	470,1391454
1963	92	-11,8173077	139,6487613
1964	78,1	-25,7173077	661,3799153
1965	150,2	46,3826923	2151,354145
1966	81,2	-22,6173077	511,5426076
1967	112	8,1826923	66,95645328
1968	69,5	-34,3173077	1177,677608
1969	87	-16,8173077	282,8218383
1970	89,4	-14,4173077	207,8587613
1971	80,9	-22,9173077	525,2029922
1972	71	-32,8173077	1076,975685
1973	128,2	24,3826923	594,5156838
1974	88,8	-15,0173077	225,5195306
1975	90	-13,8173077	190,9179921
1976	97	-6,8173077	46,47568428
1977	83,3	-20,5173077	420,9599153
1978	85,6	-18,2173077	331,8702998
1979	75,6	-28,2173077	796,2164538
1980	102,4	-1,4173077	2,008761116
1981	140,7	36,8826923	1360,332991
1982	84,2	-19,6173077	384,8387614
1983	63,1	-40,7173077	1657,899146
1984	43,5	-60,3173077	3638,177608
1985	108,5	4,6826923	21,92760718
1986	107,8	3,9826923	15,86183796
1987	67,9	-35,9173077	1290,052992
1988	79,5	-24,3173077	591,3314538
1989	125,4	21,5826923	465,8126069
1990	142,3	38,4826923	1480,917607
1991	73,5	-30,3173077	919,1391462
1992	79,4	-24,4173077	596,2049153
1993	97	-6,8173077	46,47568428
1994	108,8	4,9826923	24,82722256
1995	70	-33,8173077	1143,6103
1996	103,9	0,0826923	0,006838016
1997	140,8	36,9826923	1367,71953
1998	168,4	64,5826923	4170,924145
1999	130,8	26,9826923	728,0656838
2000	127,5	23,6826923	560,8699146
2001	137,2	33,3826923	1114,404145
2002	148	44,1826923	1952,110299
2003	83,4	-20,4173077	416,8664537
2004	72,6	-31,2173077	974,5203
2005	75,8	-28,0173077	784,9695308
2006	99,4	-4,4173077	19,51260732
2007	221,5	117,6826923	13849,21607
2008	80	-23,8173077	567,2641461
2009	110,7	6,8826923	47,3714533
2010	96,5	-7,3173077	53,54299198
2011	178,7	74,8826923	5607,417606
52	=5387,3		=60448,10212

D'où la variance vaut V= ce qui signifie que l'écart type vaudra

;

Les observations suivent la loi normale de Gauss

Les calculs que nous allons mené ont pour objet de nous protéger des crues sur une période de retour de 10 ans (pluie décennale). La précipitation en 24 heures ayant une période probable de retour de 10 ans, est obtenue en utilisant l'expression de Louis-Duret :

Avec :

Où:

Précipitation donnée en 24 heures ayant une durée probable de retour de 10 ans.

t = la variable réduite de l'aire sous la courbe normale correspondant à la probabilité de retour de 10 ans de la précipitation exprimée en 24 heures.

Probabilité qu'une averse d'une heure tombe dans une période de récurrence probable de 10 ans.

T= avec F(x) : fréquence de non dépassement liée à la période de retour.

d'où pour T=10ans (pluie décennale) ; F(x)= =0,1 soit 1-F(x) vaudra 0,9, en se référant du tableau de Gauss, la valeur de t est comprise entre 1,28 et 1,29 ; d'où nous allons faire une interpolation(1,28)=0,8997; F(t)=0,9 ;F(1,29)=0,9015.

1,28 ? 0,8997 ;

t ? 0,9

1,29 ? 0,901 ; on calcule et on trouve t=1, 282, ensuite on calcule , avec nous allons calculer

D'où nous trouvons .qui est la valeur de l'intensité d'une pluie décennale pour la ville de Kinshasa.