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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( Télécharger le fichier original )par Aimé BISUDI BAZOLA Institut national du batiment et des travaux publics de Kinshasa - Ingénieur en batiment et travaux publics ( bac + 5 ) 2011 |
III.3.2.2. Méthode superficielle ou modèle de Caquot17(*)La méthode superficielle ou modèle de Caquot est une évolution de la méthode rationnelle. En faisant intervenir tous les mécanismes de l'écoulement, cette méthode permet de calculer, aux divers points caractéristiques des tronçons, le débit de pointe qui servira à détermination ultérieure des dimensions hydrauliques des ouvrages évacuateurs. C'est une des caractéristiques de la méthode qui oblige, dans le cours du calcul, la détermination des caractéristiques essentielles pour évaluer le temps de concentration. C'est un modèle déterministe de définition du débit de pointe prenant en considération l'effet de capacité du réseau, ce qui est important du point de vue des investissements. Il s'agit d'un modèle global s'appliquant à toute la surface considérée d'où l'expression courante de modèle superficiel de Caquot. Mais à la différence de la méthode rationnelle, il ne s'adresse qu'aux surfaces urbaines drainées par des réseaux. Caquot démontre, à propos de l'effet de capacité, que le débit, à l'instant où le réseau fonctionne au maximum (réseau plein), correspond exactement au volume tombé dans l'unité de temps, tandis que le volume tombé antérieurement a servi à la fois à l'écoulement, au remplissage des canalisations et à l'humidification de toutes les surfaces du bassin de réception, la capacité correspondante pouvant être grande s'il s'agit de terrains particulièrement perméables. III.3.2.3. Formules superficielles d'utilisation18(*)Pour élaborer les formules superficielles, l'on doit d'abord découper le pays en région de pluviométrie homogène raccordées à une évaluation statistique des paramètres a(F) et b(F) représentatifs de la pluie pour des périodes de retour de 1 an,2,5 et 10 ans, alors il est facile d'établir le catalogue des formules superficielles d'application courante correspondant aux bassins versants d'allongement moyen(L étant la valeur en hectomètre du plus long cheminement hydraulique et A la surface du bassin en hectares) M= L/ Les formules superficielles sont de la forme Mais il faudra corriger en tenant compte de la répartition spatiale des pluies et pour une fréquence décennale. Compte tenu qu'il est quelquefois nécessaire d'envisager des degrés de protection supérieure à la période de retour de 10 ans, voir inférieurs à la période de retour de 1 an, il a été admis d'affecter aux résultats obtenus sur la base de la période de retour de 10 ans des coefficients repris dans le tableau 11 ci-après : Tableau 11 : Tableau des coefficients f (T)
Cette relation dite de Caquot établie pour la Ville de Kinshasa est complétée par celle déterminant le débit par la méthode superficielle déjà citée. Si le débit est déterminé en m3/s, la formule est intitulée de la manière suivante :
Q0 = Débit de pointe en m3/s C = Coefficient de ruissellement pondéré. I = Pente en m/m, évaluée par sa valeur moyenne sur le développement total du parcours de l'eau, la prudence conduisant toutefois à recommander une estimation par excès en cas d'irrégularités accusées dans les déclivités des tronçons successifs. A = Superficie du bassin versant ou sous-bassin versant en ha. Cette formule est valable pour des bassins versants
d'allongement moyen où le rapport du plus long parcours d'eau L au
coté du carré équivalent Tableau 12 : Coefficient de correction du débit19(*)
Ce tableau traduit quantitativement le fait que pour une même surface A, plus le bassin est de forme allongée, plus le débit est très faible et inversement, car le temps de ruissellement se trouve augmenté ou réduit en conséquence. Par ailleurs, si l'on désire calculer le débit d'un bassin pour une périodicité probable différente de la périodicité décennale, il conviendra de multiplier le débit Q0 par le facteur ë donné par un abaque qui traduit une formule complexe de Caquot. Tableau 13 : Coefficient de correction ë21(*)
Limite de la méthode de Caquot Tout comme la méthode rationnelle, Caquot ne donne qu'une indication du débit maximum à l'exutoire du bassin versant, et rien sur la forme de l'hydrogramme (variation du débit en fonction du temps)ou le volume de la crue. Elle ne s'applique qu'à des bassins versants urbains, homogènes et équipes d'un réseau d'assainissement correctement dimensionné sans complexité structurelle et ou fonctionnelle. * 17Source : Prof. KABAU, T : Cours d'Assainissement Urbain, I.N.B.T.P, 2010-2011, page 91. François Noel CRES : Cours d'Hydrologie Urbaine Quantitative, Assainissement Pluvial 2001, Ecole Inter-états d'Ingénieur de l'Equipement Rural page 39 * 18Source : Prof. KABAU, T : Cours d'Assainissement Urbain, I.N.B.T.P, 2010-2011, page 96. * 19 Source : Prof. Muzyumba, M : Cours de Routes revêtues, I.N.B.T.P, 2009-2010, page 156 et 157. 20Source : Prof. Kabau, T : Cours d'Assainissement Urbain, I.N.B.T.P, 2010-2011, page 96. * Francois Noel Cres : Cours d'Hydrologie Urbaine Quantitative, Assainissement Pluvial 2001, Ecole Inter-états d'Ingénieur de l'Equipement Rural page 45) |
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=2
le débit ici étant en l/s qui est celle de A. caquot
avait établi pour la ville de Kinshasa.
Pour une fréquence
décennale. Il en existe également pour d'autres
fréquences.
est de l'ordre 2. Dans le cas contraire, le débit sera
corrigé en le multipliant par un coefficient de forme k défini
dans le tableau ci-après :
