Etude d'une nouvelle voie de désenclavement devant faciliter l'installation des infrastructures publiques dans la périphérie de la ville de Mbuji Mayi en RDC

IV.1.3. Calcul de Débit en Plein Section(QPS)

IV.1.3.1. Dimensionnement des Canalisations

L'objectif poursuivi étant de dimensionner les ouvrages d'assainissement, on doit :

ü Déterminer la forme de canalisation qui peut être rectangulaire, triangulaire, trapézoïdales, circulaire et ovoïdale. Le cahier de charges nous a imposé la forme rectangulaire dans la réalisation de notre projet.

ü Indiquer leur dimension (la base et la hauteur).

Comme dans les travaux de génie civil, le dimensionnement consiste à procéder avant tout au pré dimensionnement de l'ouvrage et effectuer ensuite le calcul de vérification.

L'ouvrage étant pré dimensionné, nous procéderons aux étapes ci-après :

1°/ calcul du périmètre mouillé : Pm = 2H+b

2°/ calcul de la surface mouillée : Sm = b×H

3°/ calcul du rayon hydraulique : Rh=

4°/ calcul de la pente longitudinale

5°/ calcul de la vitesse : la vitesse est donnée par la formule de - BAZIN : V=

Avec :

- V : vitesse en plein section

- RH : rayon hydraulique

- C : coefficient de rugosité dans le cas de notre travail on a utilisé 0,46

Et enfin nous calculons le débit en plein section suivant la formule : Qsp= Sm ×V

N .B : l'ouvrage pré dimensionné sera retenu lorsque le débit en plein section est supérieur au débit à évacuer : Qsp > Q_O.

ü Notion de la revanche

On introduit la revanche pour déterminer la hauteur de remplissage de l'ouvrage dimensionné par l'effluent évacué. Le débit correspondant à cette hauteur est appelé débit flottant (Q flot). La revanche est comprise dans l'intervalle : 10cm .

ü Illustration de calculde dimensionnement des fossés en bloc plein

Choix de zone d'apport :

1. Tronçon de V - 42 à droite

2. Tronçon de 42 - 36 à droite

3. Tronçon de 7 - 10 à gauche

Calcul de surface et débit

1. Tronçon de V - 42 à droite

ü Espaceboisée C = 0, 05

- S1 =

- S2 =

- S3 =

- S4 =

- ST = S1 +S2 +S3 +S4

ST=

ST = 9, 3504 ha

- L = 384 m, D= 537, 40m

-T1 = 5 min

- T2 =

-TC = T1 + T2 = 5 min + = 13,96 min

-I = = = 474, 50 l/ha/s

-Q₀₁ = C = 0, 05

-Q₀₁ = 0, 20 m³

ü Chaussée non revêtue C = 0,35

-S = 537,40 2687 m² = 0,2687 ha

-T1 = 5 min

-T2 =

-TC = T1 + T2 = 5 min + = 13,96 min

-I = = = 474, 50 l/ha/s

-Q₀₂ = C = 0, 35

-Q₀₂ = 0,048 m³

-Q_T = Q₀₁ + Q₀₂ = 0,20 m + 0,048 m³

-Q_T = 0,248 m³

2. Tronçon de 42 - 36 à droite

ü Espace boisée C = 0,05

-S =

-T1 = 5 min

-T2 =

-TC = T1 + T2 = 5 min + = 8,10 min

-I = = = 545, 61 l/ha/s

-Q₀₁ = C = 0, 05

-Q₀₁ = 0,023 m³

ü Chaussée non revêtue C = 0,35

-S = 931,2 m² = 0,09312 ha

-T1 = 5 min

-T2 =

-TC = T1 + T2 = 5 min + = 8,10 min

-I = = = 545, 61 l/ha/s

-Q₀₂ = C = 0, 35

-Q₀₂ = 0, O2O m³

-Q_T = Q₀₁ + Q₀₂ = 0, 023 m + 0,020 m³

-Q_T = 0,043 m³

3. Tronçon de 7 - 10 à gauche

ü Espace boisée C = 0,05

-S=

-T1 = 5min

-T2 =

-TC = T1 +T2 = 5min

-TC = 7, 12 min

-I= = = 559, 64 l/ha/s

-Q₀₁ = C = 0, 05

Q₀₁ = 0,047 m³

ü Chaussée non revêtue C = 0,35

-S = 635,6 m² = 0,06356 ha

-T1 = 5 min

-T2 =

-TC = T1 +T2 = 5min

-TC = 7, 12 min

-I= = = 559, 64 l/ha/s

-Q₀₂ = C = 0, 35

Q₀₂ = 0,014 m³

Q_T = Q₀₁ + Q₀₂ = 0, 047 m³ + 0, 014 m³

Q_T = 0,061 m³

v DEBIT UTILE POUR DIMENSIONNER LA ROUTE

-Q0 = 0,248 m³ + 0,043 m³ + 0,061 m³

Q0 = 0,352 m³

v PREDIMENSIONNEMENT DE L'OUVRAGE

1. Calcul de la pente hydraulique

Fig.   35. a. predimensionnement du fossé

I=

I = = 0,038 m/m

- 0,55

?

0,40

0Section propose

0,40 m X 0,55m

- Calcul du débit en plein section (Q_PS)

- Surface mouillé = 0,40 X 0,55 = 0,22 m²

- Périmètre mouillé =

- Rayon hydraulique = = 0,147 m

- Vitesse

V = = = = 2, 95 m/s

- Q_PS= V X Sm = 2, 95 m/s X 0, 22 m²

Q_PS= 0,649 m³

ü Q_PS Q0 donc les dimensions retenues conviennent pour drainer les eaux de la route

- Calcul du Q de flot :

Fig.   35. a. section retenue du fossé

-Revanche varie de 10 à 20 cm

0,55

?

0,17

0,40

0,38

0-R = 17 cm = 0, 17 m

-Hr = 0, 55m- 0, 17 m

-Hr = 0, 38 m

-Sm= 0, 38 X 0, 40 = 0,152 m²

-Pm =

-Rh = = 0,131 m

-V = = = 2, 32 m/s

-Q_flot= V X Sm = 2, 32 m/s X 0, 152 m² = 0,352 m³

ü Q_PS

Pour le cas de ce travail, nous avons pris en considération le fossé de forme rectangulaire de section 0,22 m² avec 0,40 m d'ouverture et 0,55 m de profondeur en tenant compte de la vérification des dimensions pour qu'elles puissent suffisamment contenir les débits qui leurs seront soumis.