07-Bassin versant routier 1 (étude de cas).pdf

ETUDE DE CAS 1 - BASSIN VERSANT ROUTIER L'étude porte sur l'assainissement d'une chaussée caractéristiques géométriques sont les suivantes : 1.00

7.00

2,5 %

autoroutière

2.50

dont

les

0.75

4% 8%

- Chaussée de 7,00 m avec une Bande Dérasée de Gauche de 1 m (BDG) + 0,30 m (signalisation) soit au total, 8,30 m avec un dévers de 2.5 % - Accotement stabilisé traité de 2,20 m avec un dévers de 4 % - Berme engazonnée de 0,75 m avec un dévers de 8 % L'ouvrage de recueil en déblai est une cunette engazonnée (largeur = 1,50 m, flèche = 0,15 m). Largeur = 1.50 m Flèche = 0,15 m Dans le cas où la cunette engazonnée serait insuffisante, cette dernière sera associée à une canalisation ∅ 300 ou ∅ 400. L'ouvrage de recueil en remblai est un fossé trapézoïdal engazonné (largeur = 1,50 m, profondeur = 0,50 m, talus 1/1). Largeur = 1,50 m

Talus 1/1

Profondeur = 0,50 m

Fond = 0,50 m

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1

C = coefficient de ruissellement - chaussées, parties revêtues C=1 - grave stabilisée traitée C = 0,8 - grave stabilisée non traitée C = 0,5 - terre végétale engazonnée soit : C = 0,7 pour les surfaces traversées par l'eau provenant de la chaussée soit : C = 0,3 dans les autres cas Données pluviométriques Le projet est situé dans la région de Lille dont les coefficients de Montana sont définis ci après : a1 = 323 b1 = 0,499 a2 = 925 b2 = 0,826

Il est demandé de calculer : 1) Le débit capable des différents ouvrages (cunette, fossé, et, canalisations ∅ 300 et ∅ 400) avec K = 18 x ln (100 x Rh) + 5,13 ln (pente) - 11 dans la formule de MANNING STRICKLER pour la cunette engazonnée, K = 30 pour le fossé engazonné et K = 80 pour les collecteurs. Cunette Largeur = 1.50 m Flèche = 0,15 m

avec Pm = 1,54 Sm = 0,151 Rh = 0,0982 K =?

Fossé Largeur = 1,50 m avec Pm = ? Sm = ? Profondeur = 0,50 m Rh = ? K = 30

Talus 1/1

Fond = 0,50 m 2) Le débit décennal par l’utilisation de la méthode des temps de concentration, en vérifiant la capacité des ouvrages choisis au fur et à mesure de l’avancement du projet. Le débit décennal total apporté par de la plate-forme complète au niveau du rejet. 3) Le débit centennal total de la plate-forme complète.

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2

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Assainissement routier étude de cas

3

CUNETTE ENGAZONNEE K PENTE HAUTEUR LARGEUR Rayon Angle DEBIT

HAUTEUR

ANGLE

D'EAU

: : : : : :

12,13 0,0300 0,15 1,50 1,950 2,7468 PERIMETRE MOUILLE

en en en en en

m.p.m m m m radian

SECTION

RAYON

VITESSE

MOUILLEE HYDRAULIQUE

l/s

m

radian

m

m

0,04

0,005

3,0700

0,27934

0,20

0,010

3,0403

0,39514

2

m

m/s

0,00093

0,00333

0,047

0,00263

0,00666

0,074

0,47

0,015

3,0175

0,48405

0,00483

0,00998

0,097

0,88

0,020

2,9982

0,55905

0,00744

0,01330

0,118

1,42

0,025

2,9813

0,62517

0,01039

0,01662

0,137

2,11

0,030

2,9660

0,68499

0,01365

0,01993

0,154

2,94

0,035

2,9518

0,74003

0,01719

0,02324

0,171

3,93

0,040

2,9387

0,79129

0,02100

0,02654

0,187

5,06

0,045

2,9263

0,83947

0,02505

0,02984

0,202

6,36

0,050

2,9147

0,88507

0,02933

0,03313

0,217

7,81

0,055

2,9035

0,92847

0,03382

0,03642

0,231

9,42

0,060

2,8929

0,96997

0,03852

0,03971

0,245

11,20

0,065

2,8827

1,00979

0,04342

0,04300

0,258

13,14

0,070

2,8728

1,04814

0,04850

0,04628

0,271

15,24

0,075

2,8633

1,08516

0,05377

0,04955

0,283

17,51

0,080

2,8542

1,12099

0,05921

0,05282

0,296

19,96

0,085

2,8452

1,15575

0,06482

0,05609

0,308

22,57

0,090

2,8366

1,18951

0,07060

0,05935

0,320

25,36

0,095

2,8282

1,22237

0,07653

0,06261

0,331

28,31

0,100

2,8200

1,25440

0,08262

0,06587

0,343

31,44

0,105

2,8119

1,28566

0,08886

0,06912

0,354

34,75

0,110

2,8041

1,31620

0,09525

0,07237

0,365

38,23

0,115

2,7964

1,34607

0,10177

0,07561

0,376

41,89

0,120

2,7889

1,37533

0,10844

0,07885

0,386

45,73

0,125

2,7816

1,40399

0,11524

0,08208

0,397

49,75

0,130

2,7744

1,43211

0,12218

0,08531

0,407

53,94

0,135

2,7673

1,45971

0,12924

0,08854

0,417

58,32

0,140

2,7604

1,48682

0,13644

0,09176

0,427

62,88 67,61

0,145 0,150

2,7535

1,51347 1,53969

0,14375 0,15119

0,09498 0,09820

0,437 0,447

2,7468

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4

CANALISATION Diamètre :

400

K:

80,00

PENTE :

0,0300

en mm en m,p,m

DEBIT

HAUTEUR D'EAU

ANGLE

PERIMETRE MOUILLE

SECTION MOUILLEE

l/s

m

radian

m

m

0,41 1,80 4,27 7,83 12,49 18,24 25,03 32,85 41,65 51,39 62,01 73,46 85,69 98,64 112,24 126,42 141,12 156,26 171,77 187,57 203,58 219,72 235,90 252,03 268,02 283,76 299,15 314,08 328,43 342,08 354,88 366,69 377,31 386,56 394,17 399,82 403,05 403,09 398,30 375,14

0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 0,110 0,120 0,130 0,140 0,150 0,160 0,170 0,180 0,190 0,200 0,210 0,220 0,230 0,240 0,250 0,260 0,270 0,280 0,290 0,300 0,310 0,320 0,330 0,340 0,350 0,360 0,370 0,380 0,390 0,400

2,8240

0,12702 0,18041 0,22192 0,25740 0,28909 0,31816 0,34528 0,37092 0,39537 0,41888 0,44161 0,46371 0,48529 0,50644 0,52725 0,54778 0,56809 0,58825 0,60831 0,62832 0,64833 0,66839 0,68855 0,70886 0,72939 0,75020 0,77135 0,79293 0,81502 0,83776 0,86126 0,88572 0,91135 0,93848 0,96754 0,99924 1,03471 1,07623 1,12961 1,25664

0,00084 0,00235 0,00428 0,00654 0,00907 0,01182 0,01477 0,01789 0,02116 0,02457 0,02809 0,03171 0,03541 0,03920 0,04304 0,04694 0,05088 0,05485 0,05883 0,06283 0,06683 0,07082 0,07479 0,07872 0,08262 0,08647 0,09025 0,09396 0,09758 0,10110 0,10450 0,10777 0,11089 0,11384 0,11660 0,11912 0,12138 0,12331 0,12483 0,12566

2,6906 2,5868 2,4981 2,4189 2,3462 2,2784 2,2143 2,1532 2,0944 2,0376 1,9823 1,9284 1,8755 1,8235 1,7722 1,7214 1,6710 1,6208 1,5708 1,5208 1,4706 1,4202 1,3694 1,3181 1,2661 1,2132 1,1593 1,1040 1,0472 0,9884 0,9273 0,8632 0,7954 0,7227 0,6435 0,5548 0,4510 0,3176 0,0000

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2

RAYON HYDRAULIQUE

VITESSE

m

m/s

0,00659 0,01302 0,01929 0,02541 0,03136 0,03715 0,04278 0,04824 0,05353 0,05865 0,06360 0,06838 0,07298 0,07740 0,08164 0,08569 0,08956 0,09323 0,09672 0,10000 0,10308 0,10595 0,10862 0,11106 0,11327 0,11526 0,11700 0,11849 0,11972 0,12067 0,12133 0,12168 0,12168 0,12131 0,12051 0,11921 0,11731 0,11458 0,11050 0,10000

0,487 0,767 0,997 1,198 1,378 1,543 1,695 1,836 1,968 2,092 2,208 2,317 2,420 2,517 2,608 2,693 2,774 2,849 2,920 2,985 3,046 3,103 3,154 3,201 3,244 3,282 3,315 3,343 3,366 3,384 3,396 3,402 3,402 3,396 3,381 3,356 3,321 3,269 3,191 2,985

Assainissement routier étude de cas

5

CANALISATION Diamètre :

300

K:

80,00

PENTE :

0,0300

en mm en m,p,m

DEBIT

HAUTEUR D'EAU

ANGLE

PERIMETRE MOUILLE

SECTION MOUILLEE

l/s

m

radian

m

m

0,35 1,54 3,64 6,63 10,52 15,25 20,80 27,10 34,11 41,76 49,98 58,70 67,85 77,34 87,10 97,02 107,03 117,03 126,90 136,54 145,84 154,66 162,85 170,27 176,71 181,94 185,65 187,35 186,03 174,19

0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 0,110 0,120 0,130 0,140 0,150 0,160 0,170 0,180 0,190 0,200 0,210 0,220 0,230 0,240 0,250 0,260 0,270 0,280 0,290 0,300

2,7744

0,11016 0,15669 0,19305 0,22428 0,25232 0,27819 0,30248 0,32558 0,34778 0,36929 0,39026 0,41083 0,43112 0,45122 0,47124 0,49125 0,51136 0,53165 0,55222 0,57319 0,59469 0,61689 0,64000 0,66429 0,69016 0,71820 0,74943 0,78578 0,83232 0,94248

0,00072 0,00202 0,00368 0,00560 0,00774 0,01006 0,01253 0,01513 0,01784 0,02063 0,02349 0,02640 0,02936 0,03235 0,03534 0,03834 0,04133 0,04428 0,04720 0,05006 0,05285 0,05555 0,05815 0,06062 0,06294 0,06508 0,06701 0,06866 0,06996 0,07069

2,6193 2,4981 2,3940 2,3005 2,2143 2,1333 2,0563 1,9823 1,9106 1,8407 1,7722 1,7045 1,6375 1,5708 1,5041 1,4371 1,3694 1,3009 1,2310 1,1593 1,0853 1,0083 0,9273 0,8411 0,7476 0,6435 0,5223 0,3672 0,0000

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RAYON HYDRAULIQUE

VITESSE

m

m/s

0,00656 0,01292 0,01906 0,02498 0,03069 0,03618 0,04144 0,04648 0,05128 0,05585 0,06018 0,06427 0,06810 0,07168 0,07500 0,07805 0,08081 0,08329 0,08547 0,08734 0,08887 0,09005 0,09086 0,09126 0,09120 0,09062 0,08941 0,08738 0,08406 0,07500

0,486 0,763 0,989 1,184 1,358 1,516 1,659 1,791 1,913 2,025 2,128 2,223 2,311 2,391 2,464 2,531 2,590 2,643 2,689 2,728 2,759 2,784 2,800 2,809 2,807 2,796 2,771 2,729 2,659 2,464

2

Assainissement routier étude de cas

6

FOSSE TRAPEZOIDAL ENGAZONNE K: PENTE : LARGEUR TOTALE : LARGEUR DU FOND : HAUTEUR :

30,00 0,0300 1,50 0,50 0,50

DEBIT

HAUTEUR DE D'EAU

PERIMETRE MOUILLE

SECTION MOUILLEE

l/s

m

m

m

1,20 3,81 7,47 12,06 17,50 23,75 30,77 38,53 47,03 56,25 66,20 76,85 88,22 100,31 113,11 126,63 140,87 155,84 171,55 187,99 205,18 223,12 241,82 261,29 281,53 302,55 324,35 346,95 370,36 394,57 419,61 445,47 472,17 499,70 528,10 557,35 587,46 618,46 650,33 683,10 716,77 751,34 786,84 823,25 860,60 898,89 938,13 978,33 1 019,49 1 061,63

0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 0,110 0,120 0,130 0,140 0,150 0,160 0,170 0,180 0,190 0,200 0,210 0,220 0,230 0,240 0,250 0,260 0,270 0,280 0,290 0,300 0,310 0,320 0,330 0,340 0,350 0,360 0,370 0,380 0,390 0,400 0,410 0,420 0,430 0,440 0,450 0,460 0,470 0,480 0,490 0,500

0,52828 0,55657 0,58485 0,61314 0,64142 0,66971 0,69799 0,72627 0,75456 0,78284 0,81113 0,83941 0,86770 0,89598 0,92426 0,95255 0,98083 1,00912 1,03740 1,06569 1,09397 1,12225 1,15054 1,17882 1,20711 1,23539 1,26368 1,29196 1,32024 1,34853 1,37681 1,40510 1,43338 1,46167 1,48995 1,51823 1,54652 1,57480 1,60309 1,63137 1,65966 1,68794 1,71622 1,74451 1,77279 1,80108 1,82936 1,85765 1,88593 1,91421

0,00510 0,01040 0,01590 0,02160 0,02750 0,03360 0,03990 0,04640 0,05310 0,06000 0,06710 0,07440 0,08190 0,08960 0,09750 0,10560 0,11390 0,12240 0,13110 0,14000 0,14910 0,15840 0,16790 0,17760 0,18750 0,19760 0,20790 0,21840 0,22910 0,24000 0,25110 0,26240 0,27390 0,28560 0,29750 0,30960 0,32190 0,33440 0,34710 0,36000 0,37310 0,38640 0,39990 0,41360 0,42750 0,44160 0,45590 0,47040 0,48510 0,50000

Document réalisé par KERLOC’H Bruno

en m.p.m en m en m en m RAYON HYDRAULIQUE

2

VITESSE

m

m/s

0,00965 0,01869 0,02719 0,03523 0,04287 0,05017 0,05716 0,06389 0,07037 0,07664 0,08272 0,08863 0,09439 0,10000 0,10549 0,11086 0,11613 0,12129 0,12637 0,13137 0,13629 0,14114 0,14593 0,15066 0,15533 0,15995 0,16452 0,16905 0,17353 0,17797 0,18238 0,18675 0,19109 0,19539 0,19967 0,20392 0,20815 0,21234 0,21652 0,22067 0,22481 0,22892 0,23301 0,23709 0,24115 0,24519 0,24921 0,25322 0,25722 0,26120

0,236 0,366 0,470 0,558 0,637 0,707 0,771 0,830 0,886 0,938 0,987 1,033 1,077 1,119 1,160 1,199 1,237 1,273 1,309 1,343 1,376 1,409 1,440 1,471 1,501 1,531 1,560 1,589 1,617 1,644 1,671 1,698 1,724 1,750 1,775 1,800 1,825 1,849 1,874 1,897 1,921 1,944 1,968 1,990 2,013 2,036 2,058 2,080 2,102 2,123

Assainissement routier étude de cas

7

2 - BASSIN VERSANT NATUREL Exercice d’application pour le calcul d’un débit de projet d’un bassin versant naturel. Caractéristiques du bassin versant naturel intercepté par le projet Description du bassin versant : Le bassin versant intercepté est de taille modeste et reprend un secteur essentiellement bocager constitué de prairies humides, de cultures et de petites zones boisées. On note également la présence d’une petite zone urbanisée.

Ruisseau de QUIEVELON

Ouvrage situé à 2 km en aval du projet. Il s’agit d’un ouvrage réalisé en pierre maçonné qui selon la mémoire des riverains n’a jamais fait l’objet de débordements.

138.80 NGF

2m

La section hydraulique qui est de l’ordre de 5,70m2, nous donne une bonne indication de la taille de l’ouvrage à mettre en place. 135.20 NGF

3m

Schéma de l’ouvrage existant La carte ci-après montre le bassin versant naturel du ruisseau de QUIEVELON intercepté par le projet routier qui relie la commune de QUIEVELON à COLLERET. Elle donne l’emplacement futur de l’ouvrage hydraulique nécessaire à mettre en Document réalisé par KERLOC’H Bruno

Assainissement routier étude de cas

8

place pour assurer le rétablissement des écoulements. Par ailleurs, il est important de signaler qu’aucune faune piscicole n’est présente sur ce ruisseau.

182.80 NGF

PROFIL CHAUSSEE PRO FIL TN

179.80 NGF

179.60 NGF

178.05 NGF 3.80m

Profil en travers du ruisseau au droit du franchissement Document réalisé par KERLOC’H Bruno

Assainissement routier étude de cas

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Morphologie du bassin versant :

La nature des sols rencontrés montre un faciès limoneux. Ce bassin est drainé par le ruisseau de QUIEVELON qui est de taille modeste dans la mesure où on se situe proche de sa source. Les principales caractéristiques du bassin versant intercepté par le projet sont les suivantes : -

Superficie : S

-

Pente moyenne :

∆H L

2,53 km² 0,02 m/m ou 2 %

avec ∆H : dénivelée entre le point haut et le point bas du bassin versant 48 m L : Longueur d’écoulement 2400 m de A à C

-

Occupation du sol : Zones boisées :

-

Zones urbanisées :

SB SU

0,71 km² 0,17 km² ( en fonction de

l’imperméabilisation de la zone, nous avons retenu pour le coefficient de ruissellement C = 0,55) - Zones de pâturage : SA 0,98 km² -

SA

Zones de culture :

0,67 km²

- Coefficient de ruissellement C10 : pour T = 10 ans (valeurs indicatives) Pour l’évaluation des coefficients de ruissellement, le tableau ci-après sera utilisé :

Couverture végétale

Morphologie

Terrain sable grossier

Terrain limoneux

Terrain argileux

Bois

presque plat ondulé montagneux

p