Étude de la vitesse d'écoulement des eaux usées

Formule de Manning- Strickler

Les facteurs influençant la vitesse d'écoulement :

- La nature des canalisations.

- La qualité de réalisation et d'entretien des canalisations

- La pente des canalisations.

- La section d'écoulement des effluents.

- La viscosité des effluents. (ce dernier élément n'est généralement pas pris en compte)

Formule de Manning Strickler

Cette formule (empirique) exprime la vitesse d'un effluent dans une canalisation en fonction de 3 critères.

  • K : coefficient global d'écoulement (fonction des canalisations et de l'effluent)

  • R (m) : rayon hydraulique défini comme le rapport de la section d'écoulement au périmètre mouillé (représentatif de la section d'écoulement de l'effluent)

  • I (m/m) : pente de la canalisation

K : coefficient global d'écoulement :

L'IT 77 recommande d'utiliser un coefficient unique K = 70 afin de tenir compte des pertes de charges.

Ce coefficient tient compte des facteurs suivants :

  1. les caractéristiques des tuyaux : la rugosité absolue des tuyaux en service, le nombre de joints et la façon dont ils assurent la continuité géométrique de la canalisation, les diamètres intérieurs et leurs éventuelles déformations (ex. : ovalisation) ;

  2. la nature de l'effluent (ex. : eaux usées ou eaux pluviales), sa température, la quantité de matières solides véhiculées et les éventuels dépôts, l'air contenu ;

  3. la qualité de la pose et notamment, les changements de pente, voire les contre-pentes ou les désalignements, qui peuvent apparaître pendant la durée de vie de l'ouvrage ;

  4. les points singuliers du réseau tels que changements de direction éventuels (ex. : coudes) et la qualité des raccordements au niveau des regards et des branchements ;

  5. les taux de remplissage ;

  6. la qualité et la périodicité de l'entretien.

Il est toutefois possible d'utiliser les coefficients fournis par les fabricants de canalisations :

Tableau des coefficients d'écoulement

Type de réseau

K

Fossé à paroi en herbe

30

Fossé à paroi en terre

40

Canalisation en maçonnerie

60

Canalisation en béton

75

Canalisation en fibre de ciment

80

Canalisation en fonte ou en grès

90

Canalisation en PVC

100

R : rayon hydraulique :

rapport de la section d'écoulement au périmètre mouillé

Pour une section circulaire remplie :

I : pente du réseau

Cette pente est celle de la portion de réseau étudié et elle est constante.