MINI PROJET EN OUVRGE

HYDRAULIQUE

ETUDE HYDRAULIQUE ET HIDROLOGIQUE D’UNE BASSIN

VERSSANTE

Introduction

Ce travail a pour objectif l’étude hydrologique et hydraulique Du

bassin versant de oued lghi dans la région de DEMNAT au point

d’intersection avec la route provinciale RP 2016 afin de dimensionner

l’ouvrage hydraulique qui convient le mieux avec les caractéristiques du

Franchissement.

I. Les Données du projet

- L’ouvrage hydraulique a étudier se situe dans la région de DEMNAT à

l’intersection de la route provinciale RP2016 avec Oued LGHI :

Profil en long au voisinage d’ouvrage :

Remarque :

Figure 1 : profil en long

Ce profil à une pente de 3,86 % la cote du terrain naturelle au niveau

de l’ouvrage est 1324,61 NGM.

Caractéristique du Profil en travers au niveau de l’ouvrage :

Lit majeur : 55 m

Lit mineur : 34 m

II. Calcul DES DEBITS DU PROJET :

2-1 Délimitation du BV :

La délimitation est représentée dans la figue suivante :

2-2 Calcul des débits :

La surface du BV est 79 km² d’où l’utilisation des formules suivantes :

FORMULE DE MALLET GAUTIER

Q= 2*k*log(1+aH)*A*(1+4*logT - logA) 0..5

/L 0..5

AVEC :

Q : débit max en m3/s

A : superficie du BV en km² (79 Km²)

H : Précipitation moyenne annuelle de pluie en m ( 0,462 m )

L : longueur du drain principal en km ( 18,6 Km )

K = 2 ; a = 20

T : période de retour en années (T= 10 ans pour les dalots, T=100 ans

pour les ponts)

FORMULE DE FULLER II

Q= (1+a * log) * (S0.8

+ 8/3 * S0..5

)*4/3*N/100

Avec :

Q : débit max en m3/s

A : superficie du BV en km² (79 Km²)

a= 1 pour un climat tempéré

T : période de retour en années (T= 10 ans pour les dalots , T=100 ans

pour les ponts )

N =85 ( terrain accidenté )

RESULTAT :

Les débits sont donnés dans le tableau ci-dessous :

Q10 ( m3/s) Q100( m3/s)

MALLET GAUTIER 131 200

FULLER II 129 193

D’où :

Débit retenue pour le dalot : 131 m3/s

Débit retenue pour le pont : 200 m3/s

III. DIMENSIONEMENT :

3-1 – Calcul de PHE sans ouvrages :

- Le calcul de PHE se fait en se basant sur la formule de Manning

sprinkler :

Q = K* Sm*Rh (2/3)

*P 0.5

Q : débit max en m3/s

Sm : section mouillée (m²)

P : pente moyenne du terrain .

K : Coefficient de rugosité de lit de Oued .

Rh : Rayon hydraulique ( Rh = Sm/Pm )

Détermination du coefficient K : formule de COWAN

K =1 / n

n = mS

Avec :

n0 =0,028 grave grossier

n1 =0,02 cours d’eau naturel

n2=0,005 les variations de la forme de la section mouillée sont peux

accusées

n3 =0 pas d’obstructions importantes

n4 =0,007 pas de sinuosité importante

ms = 1 pas de sinuosité importante

K = 17

o D’après la formule de MANNING :

(Sm5/Pm

2) = (Q/K 3

1er

Cas 1 : Dimensionnement de dalot

(Sm5/Pm

2) = 61000

Par itérations on détermine la section mouillé et le périmètre mouillé

correspondant sur AUTOCAD

Résultat :

PHE = 2.13 m

2éme

Cas : Pour le dimensionnement de pont :

(Sm5/Pm

2) = 209000

Par itérations on détermine la section mouillé et le périmètre mouillé

correspondant sur AUTOCAD

Résultat :

PHE = 2.46 m

3-2 – Pré-dimensionnement de l’ouvrage :

1) Formule de DELORM :

Q = 1,50 x L x H4/3

pour les dalots.

Avec : Q = débit critique évacué en m3/s L = ouverture droite des dalots en m H = hauteur des piédroits sous dalles pour les dalots en m .

- Pour une ouverture de hauteur de 3 m et de largeur de 3 m on aura un débit de 19.47 m3/s . Donc le nombre d’ouvertures est : Qproj /Qouverture = 7 Largeur totale de l’ouvrage = 7*(3 + 0,25)+3*0,25 = 20,25 m (Épaisseur de piédroit = 0,25 m)

RESULTAT : Débit max de projet est 130,38 m

3/s < 136,3 m

3/s

2 - Méthode du contrôle amont et aval :

Vérification de la hauteur :

Q* = Q/(S (2gD)0,5 ) = 0,27 m3/s et H* = Ht/H S : section du dalot. On doit vérifier que Ht < 1.25 H pour avoir un écoulement a surface libre dans l’ouvrage. on détermine d’abord H* A partir d’abaque. Dans notre cas : H* = 0.8 ---- > Ht = 2,4 m. Vérifier

Vérification de la Pente :

Q* = (Q/ (gB5)0.5) = 0,38 m3/s et IC* = Ic/(g/K2 B1/3) K = 68 (coefficient de rugosité de béton armé) Ic* = 2,85 -----> Ic = 0,44 % Vérifier

Vérification de la vitesse : Q* = Q/ (K B8/3 Ic0.5) = 0,22 m3/s et V* = V/(K B2/3 Ic0.5) On doit avoir V < 4 m/s

V* = 0,41 -----> V = 3,8 m/s Vérifier 3- Calcul d’affouillement : La connaissance de la profondeur d’affouillement est indispensable non seulement pour la détermination de l’ancrage de nos fondations mais aussi pour ne pas la prendre en considération en particulier pour l’estimation de la capacité portante des fondations superficielles ou profondes. Toujours selon Hans l’affouillement total (de hauteur total : Ht) qui se produit dans un lit d’oued peut être décompose en trois types : -L’affouillement général (de hauteur : Hg) lequel est un processus à long terme, ou les matériaux du lit d’oued sont transportés loin de la débouchée de l’oued. -L’affouillement de contraction(De rétrécissement) (de hauteur : Hc) lequel est du à la présence des remblais d’accès entraînant une réduction de la section de l’oued provoquant ainsi une croissance de la vélocité du flux et par conséquent une augmentation des contraintes de cisaillement en particulier au niveau des piles et des culées. -L’affouillement local (de hauteur Hl) lequel est du à la présence des piles engendrant l’augmentation . Quand ces trois processus se produisent simultanément, leurs effets combinés est appelé affouillement total de hauteur : Ht=Hg + Hc +Hl

Cas du dalot :