Gestion des Eaux Pluviales hydraulique

Gestion des eaux pluviales hydraulique

Comprendre la gestion des eaux pluviales hydraulique

Un ingénieur hydraulique doit concevoir un système de drainage pour un nouveau lotissement. Le terrain a une superficie de 2 hectares (20 000 m²) et se situe dans une région où l’intensité de la pluie est de 120 mm/h. On suppose que le ruissellement est de 85% du total des précipitations. L’ingénieur souhaite dimensionner des canaux de drainage pour évacuer l’eau de pluie sans provoquer d’inondations.

Questions :

1. Calculez le volume total d’eau de pluie que le terrain recevra lors d’une heure de pluie intense.

1. Déterminez le volume d’eau qui doit être géré par le système de drainage.

2. Si l’ingénieur décide d’utiliser des canaux rectangulaires de 0,5 m de largeur et 0,75 m de profondeur, combien de mètres de canal seront nécessaires pour gérer efficacement le ruissellement ?

Correction : gestion des eaux pluviales hydraulique

1. Calcul du volume total d’eau de pluie reçu en 1 heure

Pour déterminer le volume total d'eau de pluie qui tombe sur le terrain, on utilise la relation entre l'aire de la surface et l'intensité de la pluie exprimée en hauteur de précipitation.

Données :

Aire du terrain :
\( A = 2 \text{ hectares} = 20\,000 \, \text{m}^2\).

Intensité de la pluie :
\( i = 120 \, \text{mm/h} = 0,12 \, \text{m/h}\).

Formule :

\[ \text{Volume total} = A \times h \] avec \( h = \text{hauteur de précipitation en m} \)

Calcul :

\[ \text{Volume total} = 20\,000 \, \text{m}^2 \times 0,12 \, \text{m} \] \[ \text{Volume total} = 2\,400 \, \text{m}^3 \]

Résultat :

Le terrain reçoit 2 400 m³ d’eau de pluie lors d’une heure de pluie intense.

2. Calcul du volume d’eau à gérer par le système de drainage

On considère que 85% des précipitations se transforment en ruissellement. Pour déterminer le volume d'eau qui doit être évacué, on applique ce pourcentage au volume total de pluie.

Données :

Volume total de précipitations :
\( V_{\text{total}} = 2\,400 \, \text{m}^3\).

Pourcentage de ruissellement :
\( p = 85\% = 0,85\).

Formule :

\[ \text{Volume de ruissellement} = V_{\text{total}} \times p \]

Calcul :

\[ \text{Volume de ruissellement} = 2\,400 \, \text{m}^3 \times 0,85 \] \[ \text{Volume de ruissellement} = 2\,040 \, \text{m}^3 \]

Résultat :

Le système de drainage devra gérer 2 040 m³ d’eau de pluie.

3. Calcul de la longueur de canal nécessaire

Pour dimensionner le canal, on détermine d'abord la section transversale du canal rectangulaire, puis on calcule la longueur nécessaire pour évacuer le volume de ruissellement.

Données :

Dimensions du canal :
• Largeur : \( b = 0,5 \, \text{m}\).
• Profondeur : \( h = 0,75 \, \text{m}\).

Volume à évacuer :
\( V_{\text{ruissellement}} = 2\,040 \, \text{m}^3\).

Formules :

1. Section transversale du canal :
\[ S = b \times h \]
2. Longueur du canal nécessaire :
\[ L = \frac{V_{\text{ruissellement}}}{S} \]

Calcul :

1. Calcul de la section transversale :
\[ S = 0,5 \, \text{m} \times 0,75 \, \text{m} \] \[ S = 0,375 \, \text{m}^2 \]
2. Calcul de la longueur :
\[ L = \frac{2\,040 \, \text{m}^3}{0,375 \, \text{m}^2} = 2\,040 \times \frac{1}{0,375} \]
Pour simplifier, on peut réécrire \( 0,375 \, \text{m}^2 = \frac{3}{8} \, \text{m}^2 \). Ainsi :
\[ L = 2\,040 \times \frac{8}{3} \] \[ L = \frac{2\,040 \times 8}{3} \] \[ L = \frac{16\,320}{3} \] \[ L = 5\,440 \, \text{m} \]