Cours d'assainissement

2. PROCEDURE DE CALCUL DES
COLLECTEURS
•Tracé du réseau en plan
•Découpage en tronçons de 300 m environ
•Délimitation du bassin versant drainé par
chaque tronçon
•Calcul du débit de pointe généré par ce
bassin
• débit pointe eaux usées
• débit pointe eaux pluviales
•Calcul des dimensions de la canalisation en
fonction de sa pente
•Tracé du profil en long de la canalisation
•Vérification du bon fonctionnement

3. CALCUL DE DEBITS DANS LES
RÉSEAUX D'ASSAINISSEMENT
1- RESEAUX D’EAUX PLUVIALES
Deux catégories de méthodes d’évaluation
des débits coexistent:
• Les méthodes de calcul classiques
(modèle de Caquot, formule rationnelle…) ;
• Les méthodes de simulation par des
modèles d’hydrologie urbaine.
Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales

4. Selon que l’on est dans un bassin versant urbain ou
extérieur, les lois qui régissent l’estimation des
débits sont légèrement différentes.
Bassins extérieurs: l’estimation des débits est
effectuée directement à partir du:
• Temps de concentration,
• Superficie,
• Coefficient de ruissellement
• Intensité pluviométrique
Méthodes d’évaluation des
débits d’eaux pluviales

5. Bassins urbanisés:
les débits sont estimés en intégrant les
données morphologiques du bassin
considéré.
Méthodes d’évaluation des
débits d’eaux pluviales

6. Q = C i A
Bassins versants extérieurs : Méthode rationnelle
Q débit maximal à l'exutoire (en l/s )
C Coefficient de ruissellement (sans unité)
i intensité moyenne maximale sur la durée tc pour
une période de retour donnée (mm/h)
A superficie du bassin versant (ha)
Méthodes d’évaluation des
débits d’eaux pluviales

7. Méthode rationnelle
• Le coefficient de ruissellement est supposé
constant pendant la durée de la précipitation ;
• L’intensité de pluie est constante durant la durée de
l’orage ;
• La surface d’apport est proportionnelle au temps ;
• Les vitesses d’écoulement dans les conduites sont
celles correspondantes aux conduites coulant à pleine
section.
Méthodes d’évaluation des
débits d’eaux pluviales

8. Elle ne tient pas compte du stockage
provisoire de l’eau sur les bassins et dans les
conduites ;
Utilisée avec profit pour les bassins versants
extérieurs importants.
La précision de cette méthode dépend
essentiellement de l’estimation que l’on peut
avoir du coefficient de ruissellement et du
temps de concentration.
Méthode rationnelle
Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales

9. Méthode rationnelle
Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales
Type de surface valeur du coefficient C
Zone de centre ville 0.7 - 0.95
Zone résidentielle pavillons isolés 0.30 - 0.50
Zone résidentielle pavillons groupés 0.60 - 0.75
Zone industrielle 0.50 - 0.90
Cimetières - parcs 0.10 - 0.25
Rue 0.80 -0.85
Trottoirs 0.75 - 0.90
Pelouse (sols sableux, faible pente) 0.05 - 0.10
Pelouse ( sols terreux, faible pente) 0.15 - 0.20

10. Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales
Formule superficielle : Modèle de CAQUOT
Qp(T) = K.CU.IV.AW
Qp(T) est le débit de pointe considéré à
un point donné du réseau et
correspondant à la fréquence de
dépassement T ( m3/s )
I = pente moyenne.
C= coefficient de ruissellement.
A = Superficie du bassin versant en hectares

11. Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales
Formule superficielle : Modèle de CAQUOT
Qp(T) = K.CU.IV.AW



















)
(
.



6
1
1
b
a
K
bf

12. Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales
Formule superficielle : Modèle de CAQUOT
Qp(T) = K.CU.IV.AW
bf
U


1
1
bf
c
b
V



1 bf
d
b
W





1
1 

13. Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales
Formule superficielle : Modèle de CAQUOT














I
L
L
I
K
K
2
La pente équivalente I : Chaque bassin est constitué de
tronçons successifs «Lk» de pente constante «Ik». La
pente moyenne s’exprime par la formule suivante
L= longueur totale en m
Lk = longueur de chaque tronçon
Ik = pente de chaque tronçon

14. Méthodes d’évaluation des débits d’eaux pluviales
Formule superficielle : Modèle de CAQUOT
Qp(T) = K.CU.IV.AW
Le coefficient de ruissellement C sera pris égal
au taux d’imperméabilisation

15. Formule superficielle : Modèle de CAQUOT
Correction d’'allongement:
 L’allongement du bassin versant : L’allongement «M» est
défini comme étant le rapport du plus long cheminement
hydraulique L =  LK au côté du carré de la superficie
équivalente à celle du bassin considéré.
A
L
M /
 (L est exprimée en hectomètres et A en hectares)
Si M est différent de 2, le débit maximum est multiplié par
un coefficient correcteur (m) :
Q = m * Qp
Avec m = (M/2)0.7b

16. Assemblage des bassins élémentaires

17. j
A
 j
A

j
A
j
A
j
C 
 /
j
A
j
A
j
C 
 /
j
p
Q
j
p
Q
j
I 
 /  
)
/
(
/ j
I
Lj
j
L 

2
Aj
Qp
L 
/
max)
( Aj
Lj 
 /
Désignation Bassins parallèles Bassins en série
Superficie
équivalente
Coefficient de
ruissellement
équivalent
Pente
équivalente
Allongement
équivalent
Assemblage des bassins élémentaires

18. Coefficients de Montana
Pour les différentes périodes de
retour, les intensités de pluies
(en mm/min) sont calculées à
l’aide de la formule de Montana
suivante :
i = a . tb
avec t = durée de pluie en (minutes)

19. Coefficients de Montana
i = a . tb
2 ans 5 ans 10 ans 20 ans 50 ans
a(F) b(F) a(F) b(F) a(F) b(F) a(F) b(F) a(F) b(F)
NADOR 2.358 0.590 3.712 0.559 4.626 0.551 5.547 0.539 6.702 0.534
TETOUAN 2.829 0.567 3.815 0.563 4.478 0.562 5.118 0.562 5.948 0.562
TANGER 4.563 0.630 6.433 0.625 7.683 0.624 8.885 0.623 10.443 0.623
RABAT 3.474 0.647 5.052 0.644 6.112 0.644 7.135 0.644 8.461 0.644
CASA 4.290 0.641 5.136 0.641 5.948 0.642 ND ND ND ND
MEKNES 3.524 0.647 5.506 0.649 6.839 0.651 8.126 0.653 9.797 0.654
OUJDA 2.637 0.641 4.060 0.642 5.018 0.644 5.942 0.645 7.141 0.647
MARRAKECH 2.967 0.639 4.944 0.620 6.270 0.615 7.545 0.612 9.197 0.610
AGADIR 1.102 0.313 1.266 0.223 1.443 0.202
ND ND ND ND

20. CALCUL DES COLLECTEURS
Dimensionnement des conduites
d’eaux usées
La détermination de la section hydraulique des
conduites d’eaux usées sera effectuée par
l’équation de Manning Strickler :
Q = K . R2/3 . I½ . S
K = coefficient de rugosité de la conduite dont la valeur
dépend du type de matériau
I = pente du collecteur
R = rayon hydraulique
S = section hydraulique

21. CALCUL DES COLLECTEURS
Pour le système pseudo séparatif, le calcul
du réseau d’eaux usées s’effectuera par la
formule de Chézy :
v = Kc * R3/4 * I1/2
v (m/s) = Vitesse d’écoulement
Kc = Coefficient de Chezy (K=60)
R(m) = Rayon hydraulique
I(-) = Pente du radier de la canalisation
Q = v * S Q(m³/s) = débit
S(m²) = section de la conduite

22. Dimensionnement des conduites
d’eaux pluviales
Les débits des eaux pluviales sont calculés pour
chaque bassin en utilisant la formule de Caquot
Le débit d’écoulement exprimé par la
formule de Chézy est :
Qp = Kc * R3/4 * I1/2
v = vitesse d’écoulement (m/s)
Kc = coefficient de Chezy (K=60)
R = rayon hydraulique (m)
I = pente du radier de la canalisation