Création d’une Noue Végétalisée en VRD
Contexte : Vers une gestion durable des eaux de pluie en ville.
Face à l'imperméabilisation croissante des sols, les techniques traditionnelles du "tout-tuyau" montrent leurs limites. Les noues végétaliséesFossé large et peu profond, couvert de végétation, conçu pour collecter, transporter lentement et traiter les eaux de ruissellement. Elle favorise l'infiltration et la phytoépuration. sont une solution de gestion des eaux pluviales à la source, inspirée de la nature. Elles permettent de transporter l'eau tout en favorisant son infiltration et en la filtrant. Le dimensionnement hydraulique d'une noue est une étape clé pour s'assurer qu'elle peut transiter un débit de pointe sans déborder ni s'éroder. Cet exercice vous guidera dans le calcul des dimensions d'une noue de forme trapézoïdale.
Remarque Pédagogique : Cet exercice combine l'hydrologie (calcul du débit à évacuer) et l'hydraulique à surface libre (calcul de l'écoulement dans un canal). Nous allons utiliser la célèbre formule de Manning-Strickler pour lier le débit, la forme du canal, sa pente et sa rugosité. C'est une compétence fondamentale pour tout ingénieur ou technicien en VRD, car elle s'applique à tous les canaux ouverts (fossés, rivières, caniveaux...).
Objectifs Pédagogiques
- Calculer un débit de pointe à l'aide de la méthode rationnelle.
- Appliquer la formule de Manning-StricklerÉquation empirique qui décrit la vitesse moyenne d'un fluide s'écoulant à surface libre. Elle relie la vitesse à la géométrie du canal, à sa pente et à la rugosité de ses parois. pour un canal ouvert.
- Calculer les paramètres géométriques d'une section trapézoïdaleForme de canal courante pour les noues et fossés, avec un fond plat et des parois latérales en pente (talus), offrant une bonne stabilité. (surface mouillée, périmètre mouillé).
- Déterminer la hauteur d'eau dans une noue pour un débit donné.
- Vérifier un critère de revancheDistance verticale de sécurité entre le niveau d'eau maximal calculé et le sommet des berges du canal. Elle prévient les débordements dus aux vagues ou aux incertitudes de calcul. pour la sécurité de l'ouvrage.
Données de l'étude
Schéma de principe et section de la noue
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Surface du bassin versant (parking) | \(A\) | 6000 | \(\text{m}^2\) |
| Coefficient de ruissellement du parking | \(C\) | 0.90 | - |
| Intensité de pluie de projet | \(I\) | 180 | \(\text{L/(s}\cdot\text{ha)}\) |
| Pente longitudinale de la noue | \(P\) | 1.0 | % |
| Coefficient de rugosité de Strickler | \(K_s\) | 40 | \(\text{m}^{1/3}/\text{s}\) |
| Largeur du fond de la noue (radier) | \(b\) | 0.5 | \(\text{m}\) |
| Pente des talus (1V pour mH) | \(m\) | 3 | - |
| Hauteur totale de la noue | \(H_{\text{totale}}\) | 0.5 | \(\text{m}\) |
Questions à traiter
- Calculer le débit de pointe \(Q_p\) apporté par le parking à la noue.
- Calculer la vitesse d'écoulement \(v\) dans la noue pour une hauteur d'eau \(h = 0.30 \, \text{m}\).
- Calculer le débit transité par la noue \(Q_{\text{noue}}\) pour cette même hauteur d'eau de \(0.30 \, \text{m}\).
- Comparer le débit transité \(Q_{\text{noue}}\) au débit d'apport \(Q_p\). Conclure sur la hauteur d'eau et vérifier la revanche disponible.
Les bases de l'Hydraulique à Surface Libre
Avant de plonger dans la correction, revoyons quelques concepts clés.
1. La Formule de Manning-Strickler :
Cette formule est la pierre angulaire du calcul des écoulements en canaux (noues, fossés, rivières). Elle relie la vitesse de l'eau (\(v\)) à la géométrie du canal et à sa pente.
\[ v = K_s \cdot R_h^{2/3} \cdot P^{1/2} \]
Où \(K_s\) est le coefficient de Strickler (qui dépend de la rugosité des parois), \(P\) est la pente en m/m, et \(R_h\) est le rayon hydraulique.
2. Le Rayon Hydraulique (\(R_h\)) :
Ce n'est pas un rayon au sens géométrique. C'est un rapport qui caractérise l'efficacité de la section d'écoulement. Il est défini comme le rapport de la surface mouillée \(S\) (la section occupée par l'eau) sur le périmètre mouillé \(P_m\) (la longueur de la paroi en contact avec l'eau).
\[ R_h = \frac{S}{P_m} \]
Une section avec un grand rayon hydraulique évacue l'eau plus efficacement (moins de frottements pour une même surface).
3. La Continuité du Débit :
Le débit (\(Q\)) est la quantité d'eau qui traverse une section par unité de temps. Il est simplement le produit de la surface mouillée par la vitesse de l'écoulement.
\[ Q = S \cdot v \]
En combinant avec Manning-Strickler, on obtient la formule complète du débit : \(Q = S \cdot K_s \cdot R_h^{2/3} \cdot P^{1/2}\).
Correction : Création d’une Noue Végétalisée
Question 1 : Calculer le débit de pointe (Qp)
Principe (le concept physique)
Avant de dimensionner le contenant (la noue), il faut connaître le contenu (le volume d'eau à faire passer). Le débit de pointe représente le "rush" maximal d'eau que la noue devra accepter. On l'estime ici avec la méthode rationnelle, qui transforme une intensité de pluie (en mm/h ou L/s/ha) en un débit (en m³/s) en fonction de la taille et de l'imperméabilité de la surface qui collecte la pluie.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
La méthode rationnelle \(Q=C \cdot I \cdot A\) est une approche stationnaire. Elle suppose que la pluie est constante et que le débit de sortie atteint un équilibre égal au débit de ruissellement. Cette méthode est très utilisée pour le pré-dimensionnement des réseaux sur de petites surfaces (quelques hectares au maximum) car elle est simple et donne une bonne estimation du débit maximal à l'exutoire du bassin versant.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Cette première étape est un prérequis classique. On ne peut pas concevoir un ouvrage hydraulique sans connaître le débit qu'il doit gérer. L'erreur la plus fréquente ici n'est pas dans la formule elle-même (qui est une simple multiplication) mais dans la gestion des unités. Soyez méticuleux sur les conversions.
Normes (la référence réglementaire)
Les valeurs d'intensité de pluie (I) sont définies par des études météorologiques régionales (par exemple, les courbes de Montana en France) et sont souvent imposées dans les règlements d'assainissement des collectivités. Elles dépendent de la durée et de la période de retour de la pluie choisie pour le dimensionnement (ex: pluie décennale).
Formule(s) (l'outil mathématique)
Formule de la méthode rationnelle :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que l'intensité de la pluie est uniforme sur toute la surface du parking et que le coefficient de ruissellement est constant pendant l'averse.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Surface, \(A = 6000 \, \text{m}^2\)
- Coefficient de ruissellement, \(C = 0.90\)
- Intensité de pluie, \(I = 180 \, \text{L/(s}\cdot\text{ha)}\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Pour convertir rapidement, retenez que multiplier \(I\) en L/s/ha par \(A\) en ha donne directement un débit en L/s. Ici, \(A = 6000 \, \text{m}^2 = 0.6 \, \text{ha}\). Le calcul devient alors très rapide : \(Q_p (\text{L/s}) = 0.90 \times 180 \times 0.6\).
Schéma (Avant les calculs)
Transformation de la Pluie en Débit
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Conversion de la surface en hectares :
2. Calcul du débit en L/s :
3. Conversion du débit en m³/s :
Schéma (Après les calculs)
Débit d'Apport à la Noue
Réflexions (l'interprétation du résultat)
Le parking, lors d'une pluie de projet, générera un débit maximal de 97.2 litres par seconde. C'est ce débit que la noue devra être capable de transporter sans que le niveau d'eau n'atteigne une hauteur critique. Cette valeur devient la donnée d'entrée pour le dimensionnement hydraulique de l'ouvrage.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Attention à ne pas mélanger les unités. La formule \(Q = C \cdot I \cdot A\) est simple, mais elle est une source fréquente d'erreurs d'un facteur 10, 1000 ou 10000 si les unités ne sont pas cohérentes. La conversion de \(A\) en hectares est souvent l'approche la plus simple et la plus sûre.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- Le débit de pointe est la première étape du dimensionnement d'un ouvrage pluvial.
- La méthode rationnelle est efficace pour les petits bassins versants.
- La conversion des surfaces en hectares simplifie le calcul du débit en L/s.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Pour les très grands projets, les ingénieurs utilisent des "hyétogrammes", qui sont des graphiques décrivant la variation de l'intensité de la pluie au cours du temps. En entrant ces données dans un modèle informatique, ils peuvent simuler la formation d'une "onde de crue" et obtenir une prédiction beaucoup plus précise du débit de pointe.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si la surface du parking était de 1 hectare (10 000 m²), quel serait le débit de pointe en L/s ?
Question 2 : Calculer la vitesse d'écoulement (v) pour h = 0.30 m
Principe (le concept physique)
La vitesse de l'eau dans la noue est un paramètre crucial. Si elle est trop lente, des sédiments peuvent se déposer et colmater l'ouvrage. Si elle est trop rapide, elle peut éroder les berges et arracher la végétation. On utilise la formule de Manning-Strickler, qui est un bilan entre les forces motrices (la pente) et les forces de résistance (le frottement sur les parois végétalisées). Pour utiliser cette formule, nous devons d'abord calculer les caractéristiques géométriques de l'écoulement pour une hauteur d'eau donnée.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
Pour une section trapézoïdale avec une largeur au fond \(b\), une hauteur d'eau \(h\) et une pente de talus \(m\) (pour 1V:mH), la surface mouillée \(S\) et le périmètre mouillé \(P_m\) sont donnés par :
\(S = (b + mh)h\)
\(P_m = b + 2h\sqrt{1+m^2}\)
Ces deux valeurs permettent de calculer le rayon hydraulique \(R_h = S/P_m\), qui est ensuite injecté dans la formule de Manning-Strickler pour trouver la vitesse.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Le calcul des paramètres \(S\) et \(P_m\) est une étape purement géométrique. Le plus simple est de décomposer le trapèze d'eau en un rectangle central et deux triangles sur les côtés. Dessiner la section avec ses cotes est le meilleur moyen de ne pas se tromper dans les formules. Le périmètre mouillé ne comprend que les parois en contact avec l'eau (le fond et les deux talus), pas la surface libre en haut.
Normes (la référence réglementaire)
Les guides de conception des noues végétalisées (comme ceux de l'ADOPTA en France) préconisent des vitesses d'écoulement maximales pour éviter l'érosion. Ces vitesses dépendent de la nature de la végétation. Pour une pelouse bien établie, une vitesse maximale de 1.5 à 2.0 m/s est souvent considérée comme acceptable pour des événements pluvieux fréquents.
Formule(s) (l'outil mathématique)
Formule de la surface mouillée :
Formule du périmètre mouillé :
Formule du rayon hydraulique :
Formule de Manning-Strickler (vitesse) :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose un régime d'écoulement uniforme, c'est-à-dire que la hauteur d'eau et la vitesse sont constantes sur un tronçon de noue de pente et de section constantes.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Hauteur d'eau, \(h = 0.30 \, \text{m}\)
- Largeur du radier, \(b = 0.5 \, \text{m}\)
- Pente des talus, \(m = 3\)
- Coefficient de Strickler, \(K_s = 40 \, \text{m}^{1/3}/\text{s}\)
- Pente de la noue, \(P = 1.0 \% = 0.01 \, \text{m/m}\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Calculez et notez séparément chaque terme intermédiaire (\(S\), \(P_m\), \(R_h\)). Essayer de tout mettre dans une seule grande formule sur la calculatrice est une source d'erreurs. La décomposition du problème en étapes simples est la clé de la réussite.
Schéma (Avant les calculs)
Section Mouillée pour h = 0.30 m
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calcul de la surface mouillée \(S\) :
2. Calcul du périmètre mouillé \(P_m\) :
3. Calcul du rayon hydraulique \(R_h\) :
4. Calcul de la vitesse \(v\) :
Schéma (Après les calculs)
Caractéristiques de l'Écoulement
Réflexions (l'interprétation du résultat)
Pour une hauteur d'eau de 30 cm, la vitesse de l'écoulement dans la noue est d'environ 1.25 m/s. Cette valeur est inférieure aux limites habituelles d'érosion pour une noue enherbée (souvent > 1.5 m/s), ce qui est un bon point. Elle est également suffisamment élevée pour être auto-curante (généralement > 0.3 m/s). La géométrie semble donc pertinente du point de vue de la maîtrise des vitesses.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
L'erreur la plus fréquente est le calcul du périmètre mouillé. N'incluez que les parties en contact avec l'eau. Une autre erreur classique est d'oublier les exposants (2/3 et 1/2) dans la formule de Manning-Strickler ou d'oublier de convertir la pente (en %) en une valeur adimensionnelle (m/m).
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La vitesse dépend de la géométrie de l'écoulement (\(R_h\)), de la pente (\(P\)) et de la rugosité (\(K_s\)).
- Les calculs de la surface \(S\) et du périmètre mouillé \(P_m\) sont des étapes géométriques intermédiaires cruciales.
- La vitesse doit être contrôlée pour éviter l'érosion et la sédimentation.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Le coefficient de Strickler \(K_s\) est l'inverse du coefficient de Manning \(n\) (\(K_s = 1/n\)), plus utilisé dans les pays anglo-saxons. La valeur de \(K_s\) pour une noue peut varier de 25 (végétation très dense et mal entretenue) à plus de 50 (pelouse rase et bien entretenue). Le choix de ce coefficient a un impact majeur sur le calcul.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si la pente était de 2% (0.02 m/m), quelle serait la nouvelle vitesse en m/s (pour h=0.30m) ?
Question 3 : Calculer le débit transité (Qnoue) pour h = 0.30 m
Principe (le concept physique)
Maintenant que nous connaissons la surface de la section d'eau (\(S\)) et la vitesse (\(v\)) à laquelle l'eau s'y déplace, nous pouvons calculer la quantité totale d'eau qui passe à travers cette section chaque seconde. C'est le débit. Cette étape simple, basée sur le principe de continuité, nous donnera la capacité de transport de notre noue pour la hauteur d'eau que nous avons fixée.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
La relation \(Q = S \cdot v\) est l'une des équations les plus fondamentales de la mécanique des fluides. Elle exprime la conservation de la masse pour un fluide incompressible. En l'appliquant avec la vitesse calculée par la formule de Manning-Strickler, on obtient la formule de débit complète, qui est la base du dimensionnement de tous les canaux à surface libre en régime permanent et uniforme.
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Cette question est l'aboutissement des calculs précédents. Elle rassemble la géométrie (via \(S\)) et l'hydraulique (via \(v\)) pour donner un résultat concret et utilisable : la capacité de la noue. C'est ce chiffre que l'on va pouvoir comparer au "besoin" calculé à la première question.
Normes (la référence réglementaire)
Le calcul du débit transité est l'étape centrale de la justification d'un ouvrage hydraulique. La note de calcul doit démontrer que la capacité de l'ouvrage (\(Q_{\text{transité}}\)) est supérieure au débit qu'il doit évacuer (\(Q_{\text{apport}}\)) pour la pluie de projet réglementaire.
Formule(s) (l'outil mathématique)
Formule de continuité du débit :
Hypothèses (le cadre du calcul)
Les hypothèses sont les mêmes que pour la question précédente. Le calcul est une application directe des résultats précédents.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Surface mouillée, \(S = 0.42 \, \text{m}^2\) (du calcul Q2)
- Vitesse d'écoulement, \(v = 1.252 \, \text{m/s}\) (du calcul Q2)
Astuces(Pour aller plus vite)
Puisque vous avez déjà calculé \(S\) et \(v\) avec les bonnes unités (SI), cette étape est une simple multiplication. Assurez-vous d'utiliser les valeurs non arrondies des calculs précédents pour plus de précision, si possible.
Schéma (Avant les calculs)
Combinaison de la Surface et de la Vitesse
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Calcul du débit en m³/s :
2. Conversion du débit en L/s :
Schéma (Après les calculs)
Capacité de Transport de la Noue
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La noue, avec une hauteur d'eau de 30 cm, est capable de transporter un débit de près de 526 L/s. Cette valeur représente la capacité maximale de l'ouvrage pour cette hauteur d'eau spécifique. La prochaine étape cruciale est de comparer cette "offre" (la capacité de la noue) à la "demande" (le débit de pointe du parking).
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Assurez-vous que les unités de \(S\) (en m²) et de \(v\) (en m/s) sont cohérentes. Leur produit donnera alors directement un débit en m³/s. Une erreur ici est rare si les étapes précédentes ont été menées correctement.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- Le débit est le produit de la surface par la vitesse (\(Q = S \cdot v\)).
- C'est la mesure de la capacité de transport d'un canal.
- Le résultat est généralement exprimé en m³/s ou en L/s.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Dans une rivière, le débit n'est pas constant. Les hydrologues parlent de "débit de base" (assuré par les nappes souterraines), et de "débit de crue" (dû au ruissellement de la pluie). Le rapport entre les deux peut être immense. La Seine à Paris a un débit moyen de 328 m³/s, mais sa crue historique de 1910 est estimée à 2400 m³/s !
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si la vitesse était de 1.0 m/s (noue plus rugueuse), quel serait le débit transité en L/s (pour S=0.42m²) ?
Question 4 : Comparer les débits et vérifier la revanche
Principe (le concept physique)
C'est l'étape de la vérification finale. On compare la capacité de la noue (\(Q_{\text{noue}}\)) au débit qu'elle doit évacuer (\(Q_p\)). Si la capacité est supérieure, l'ouvrage est bien dimensionné. On vérifie ensuite la "revanche", qui est une marge de sécurité verticale pour s'assurer que l'eau ne débordera pas, même en cas de petites vagues ou d'incertitudes sur les calculs. C'est la garantie de la robustesse et de la sécurité de l'ouvrage.
Mini-Cours (approfondissement théorique)
Le dimensionnement hydraulique se résume souvent à la comparaison : Capacité ≥ Sollicitation. Ici, \(Q_{\text{noue}} \ge Q_p\). Si cette condition n'est pas remplie, l'ingénieur doit modifier les paramètres : augmenter la largeur \(b\), adoucir les talus \(m\), ou augmenter la pente \(P\). La revanche est une contrainte supplémentaire, souvent exprimée comme un pourcentage de la hauteur d'eau ou une valeur fixe (ex: 15 cm).
Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)
Une conclusion d'ingénieur n'est jamais juste un chiffre, mais une interprétation. Ne vous contentez pas de dire "526 > 97.2". Expliquez ce que cela signifie : "La capacité de la noue pour une hauteur de 30 cm est largement supérieure au débit de pointe, ce qui signifie que la hauteur d'eau réelle sera bien plus faible". C'est cette interprétation qui donne de la valeur à votre calcul.
Normes (la référence réglementaire)
Les normes et guides techniques imposent des valeurs minimales pour la revanche. Pour les petits canaux comme les noues, une revanche de 10 à 20 cm est couramment exigée. Pour de grands canaux ou des digues, cette valeur peut atteindre plus d'un mètre pour se prémunir contre les vagues et les incertitudes hydrologiques.
Formule(s) (l'outil mathématique)
Condition de capacité :
Calcul de la revanche :
Hypothèses (le cadre du calcul)
On suppose que le niveau d'eau est stable (régime permanent) et que la hauteur totale de la noue est bien celle indiquée dans les plans.
Donnée(s) (les chiffres d'entrée)
- Débit d'apport, \(Q_p = 97.2 \, \text{L/s} = 0.0972 \, \text{m}^3/\text{s}\) (de Q1)
- Débit transité pour h=0.30m, \(Q_{\text{noue}} = 525.8 \, \text{L/s}\) (de Q3)
- Hauteur d'eau testée, \(h = 0.30 \, \text{m}\)
- Hauteur totale de la noue, \(H_{\text{totale}} = 0.50 \, \text{m}\)
Astuces(Pour aller plus vite)
Puisque la capacité à h=0.30m est beaucoup plus grande que le besoin, on peut en déduire que la hauteur d'eau réelle sera bien plus faible. Pour trouver la hauteur exacte, il faudrait procéder par itérations (tester plusieurs 'h' jusqu'à trouver celui pour lequel \(Q_{\text{noue}} = Q_p\)). Heureusement, la question ne le demande pas ici.
Schéma (Avant les calculs)
Comparaison des Débits et Vérification de la Revanche
Calcul(s) (l'application numérique)
1. Comparaison des débits :
Cette comparaison montre que la hauteur d'eau de 0.30 m est plus que suffisante. La hauteur d'eau réelle sera donc inférieure à 0.30 m. L'ouvrage est correctement dimensionné en termes de capacité.
2. Vérification de la revanche (pour la hauteur d'eau maximale de 0.30 m testée) :
Schéma (Après les calculs)
Validation du Dimensionnement
Réflexions (l'interprétation du résultat)
La capacité de la noue, même avec une hauteur d'eau de seulement 30 cm, est plus de 5 fois supérieure au débit de pointe à évacuer. Cela indique que l'ouvrage est très largement dimensionné. La hauteur d'eau réelle sera bien inférieure à 30 cm, et par conséquent, la revanche sera bien supérieure à 20 cm. La noue remplit donc parfaitement ses fonctions de transport hydraulique et de sécurité anti-débordement.
Points de vigilance (les erreurs à éviter)
Ne pas conclure trop vite. Le fait que \(Q_{\text{noue}} > Q_p\) valide la capacité, mais il faut toujours vérifier la revanche. Un ouvrage peut être capable de transporter le bon débit, mais si la hauteur d'eau correspondante l'amène à ras bord, il n'est pas sécuritaire et doit être redimensionné.
Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)
- La validation d'un ouvrage hydraulique se fait en comparant sa capacité au besoin.
- La revanche est une marge de sécurité indispensable contre les débordements.
- Un ouvrage surdimensionné n'est pas une erreur, mais peut représenter un surcoût. L'objectif de l'ingénieur est de trouver le juste équilibre.
Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)
Les noues ne servent pas qu'à transporter l'eau. Le temps de séjour de l'eau dans l'ouvrage permet aux polluants (hydrocarbures, métaux lourds) de se déposer et d'être dégradés par les micro-organismes du sol et des plantes. C'est le principe de la phytoépuration. Une noue est donc à la fois un tuyau, un bassin d'infiltration et une station d'épuration miniature.
FAQ (pour lever les doutes)
Résultat Final (la conclusion chiffrée)
A vous de jouer(pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)
Si la hauteur totale de la noue n'était que de 0.35 m, quelle serait la revanche disponible pour une hauteur d'eau de 0.30 m ?
Outil Interactif : Paramètres du Ruissellement
Modifiez la répartition des surfaces pour voir leur influence sur le coefficient moyen et le débit de pointe.
Paramètres d'Entrée
Résultats Clés
Le Saviez-Vous ?
L'unité "Litre par seconde par hectare" (L/s/ha) est très spécifique à l'hydrologie. Elle peut sembler étrange, mais elle est très pratique car elle équivaut presque exactement à une intensité de pluie en millimètres par heure (1 L/s/ha ≈ 3.6 mm/h). Ainsi, un ingénieur sait immédiatement qu'une pluie de projet de 180 L/s/ha correspond à un orage intense d'environ 65 mm/h.
Foire Aux Questions (FAQ)
Que se passe-t-il si mon terrain est en pente ?
La pente a un impact. En général, une pente plus forte augmente légèrement le coefficient de ruissellement (l'eau a moins de temps pour s'infiltrer) et diminue le temps de concentration, ce qui peut augmenter le débit de pointe. Les coefficients standards tiennent implicitement compte de pentes moyennes (1-5%). Pour des pentes très fortes, des ajustements peuvent être nécessaires.
Pourquoi ne pas simplement tout rendre imperméable et évacuer l'eau au plus vite ?
C'était l'approche "classique" du "tout-tuyau". On sait aujourd'hui que cette méthode a des effets très négatifs : elle surcharge les réseaux en aval, augmente la pollution en transportant directement les polluants de surface vers les cours d'eau, et prive les nappes phréatiques de leur recharge naturelle. La tendance est désormais à la gestion intégrée, en cherchant à infiltrer l'eau là où elle tombe.
Quiz Final : Testez vos connaissances
1. Sur une parcelle, on remplace une pelouse par un parking en enrobé. Que se passe-t-il pour le C_moyen et le débit de pointe Qp ?
2. La méthode rationnelle (Q=CIA) est la plus adaptée pour...
- Coefficient de Ruissellement (C)
- Rapport adimensionnel (0 à 1) entre la hauteur d'eau qui ruisselle et la hauteur d'eau précipitée. Il caractérise l'imperméabilité d'une surface.
- Bassin Versant
- Surface géographique drainant les eaux de pluie vers un point commun (exutoire). Sa délimitation est la première étape de toute étude hydrologique.
- Méthode Rationnelle
- Formule empirique (Q=CIA) permettant d'estimer le débit de pointe pour de petits bassins versants en fonction de leur surface, de leur nature (C) et de l'intensité d'une pluie de projet (I).
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