45 0 901KB
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Fiche TD N°1 Exercice N°1 : Un déversoir non contracté à mine paroi Hauteur de déversoir=0,9 m Hauteur d’eau au dessus de seuil h=0,3m Largeur de déversoir B=2,4m Le volume s’écoulant par-dessus d’un déversoir est 27000l pendant 38 secondes Trouver la valeur de Cd
Exercice N°2 : Calculer le débit traversant un déversoir triangulaire α=60° h=0,3m Cd=0,577
Exercice N°3 : Un écoulement d’eau passe par le déversoir de béton d’un barrage avec un débit de 254,7 [m3/s] et se dévers sur un tablier en béton (n=0,012). La vitesse de l’eau à la base du déversoir est de 12,8 [m/s] et la largeur du tablier est de 54 [m]. Les conditions découlement vont produire un ressaut. La profondeur du canal en aval du tablier étant de 3,05 [m] et la pente de tablier égale S0=0.
1
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Pour que le ressaut s’effectue : a) Quelle est la profondeur d’eau au pied de déversoir (y1) et avant le ressaut (y2) b) Quelle doit être la longueur du tablier ? b) Quelle est l’énergie perdue du pied du réservoir au côté aval du ressaut ? Exercice N°4 : Un ouvrage de dérivation est réalisé sur un cours d’eau en amont d’une zone résidentielle afin de prévenir toute inondation en périodes de crues. Le canal en béton et de forme rectangulaire, traverse la zone résidentielle 1. Calculer le débit transitant le canal pour éviter son débordement 2. Calculer la largeur de déversoir à seuil épais nécessaire pour un débit amont de 50m 3/s 3. Calculer la hauteur de déversoir Données : -
n=0,012 largeur du canal =3m hauteur du canal=2m pente =0,01m/m charge au dessus de déversoir 1,2m Cd=0,326
2
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Solution Fiche TD N°1
EX1 : 1. Calcul le débit 𝑄=
𝑉 27000 3 = = 0,71 𝑚 𝑠 𝑡 1000.38 𝑄
𝑄 = 𝐶𝑑 . 𝐵 2. 𝑔 3/2 => 𝐶𝑑 =
2. 𝑔 3/2
=
0,71 = 0.41 2,4 2.9,81 0,33/2
Cd=0.42 EX 2: 𝑄=
8 60 . 0,577. 𝑡𝑔 15 2
2.9,81. 0,35
1 2
= 0,43𝑚3/𝑠
EX3 : 𝑔 (𝑞) = . 𝑦2 . 𝑦3 𝑦2 + 𝑦3 = 2 2
254,7 54
2
=
9,81 . 𝑦2 . 3,05. 𝑦2 + 3,05 . 2
254,7 𝑞 𝑦1 = = 54 = 0,362𝑚 𝑉1 12,8 1. Calcul la longueur de tablier (I0=0)
𝐿𝐴𝐵 =
𝑉22 𝑉12 + 𝑦 − 2 2𝑔 2𝑔 + 𝑦1 2
𝐼0 −
3
𝑛. 𝑉𝑚 2 3 𝑅𝑚
𝑦2 = 0,418𝑚
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique 𝑉12
𝑉1 = 12,60𝑚/𝑠
2𝑔
𝑞
𝑉2 = 𝑦 = 11,11𝑚/𝑠 2
= 8,10𝑚 𝑉22 2𝑔
𝑅1 =
TD : Aménagement hydraulique
(54×0,357) 54+0,724
= 6,30𝑚 𝑅2 =
𝐿𝐴𝐵 =
= 0,352𝑚
(54×0,418) 54+0,724
𝑅𝑚 =
2019/2020
= 0,412𝑚
𝑅1 + 𝑅2 = 0.352𝑚 52
6,3 + 0,418 − 8,10 + 0,362 = 18,5𝑚 0,013 × 11,855 0− 0,3522/3
La longueur du ressaut LR de B à C est comprise entre 4,3 y3 et 5,2 y3 . soit LR=5 ×3,05=15,25m Donc : la longueur ABC= 15,25+18,5=33,75m 2. Calcul énergie perdue du pied du réservoir au côté aval du ressaut 𝑉2
1 Energie :𝐴 = 𝑦1 + 2𝑔 = 8,457𝑚
𝑉2
2 Energie :𝐵 = 𝑦2 + 2𝑔 = 3,115𝑚
Energie totale perdue=ρgQΔH=1000.9,81. 254,7. (8,457-3,115)= 13734Kw
EX 4 : 1. On applique l’équation de Manning-Strickler pour une hauteur d’eau égale à 3m 𝑄=
1 2/3 1/2 𝑅 𝐼 𝑆 𝑛
n=0,012 𝑅 =
𝑆 . 𝑏 2.3 = = = 0,75 𝑃 2𝑏 + 2.3 + 2
𝑆 = . 𝑏 = 6m2 Donc : 1
𝑄 = 0.012 (0,75)
2/3
(0.01)1/2 6 = 41,5m3/s
2. Calcul la largeur de déversoir -
Calcul le débit dérivé 𝑄𝑎𝑚𝑜𝑛𝑡 = 𝑄𝑑é𝑟𝑖𝑣 é + 𝑄𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙 4
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
Donc : 𝑄𝑑é𝑟𝑖𝑣 é = 𝑄𝑐𝑟𝑢𝑒 − 𝑄𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙 => 𝑄𝑑é𝑟𝑖𝑣 é = 50 − 41,5 = 8, 5m /s 3
-
Calcul la largeur de déversoir 𝑄 = 𝐶𝑑 𝑏 2𝑔𝐻 3/2
Avec, Cd=0,326 𝑏=
𝑄 𝐶𝑑 𝐻 3/2 2𝑔
=> 𝑏 =
8,5 = 4,5𝑚 0,326. 1,23/2 . 2.9,81
5
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Fiche TD N°2 Exercice N°1 : Calculer le débit transité par un canal 1. Rectangulaire - b=6m - Profondeur du canal=3m - Pente= 0.01 m/m - Coefficient de Manning pour le béton : 0,012 2. Rectangulaire - b=3m - m=1 m - Profondeur du canal=3m - Pente= 0.01 m/m - Coefficient de Manning pour le béton : 0,012 - Calculer le débit pour les mêmes caractéristiques géométriques mais avec un revêtement du canal en pierres sèches (n=0,033) Exercice N°3 : On veut réaliser un pont traversant d’un cours d’eau. Calculer la hauteur de ce pont pour un débit centennal de l’ordre de 300m3/s -
Largeur du cours d’eau b=20m Coefficient de rugosité n= 0.03 Revanche hv=0.5m
Exercice N°4 : (5pts) On veut élargir un canal pour éviter son débordement en cas de crue. La section du canal doit être élargie de part et d’autre avec une distance (X=1.5m) comme illustrée dans le schéma ci-dessous. Calculer : 1. 2. 3. 4. 5.
la nouvelle section mouillée du canal le périmètre mouillé le rayon hydraulique la profondeur hydraulique le débit traversant le canal avec la nouvelle section
6
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
X
2019/2020
X
h
b
Données : 1. 2. 3. 4.
Largeur au fond : b=3m Coefficient de Manning n=0.02 Pente du canal I=0.005 m/m Profondeur d’eau h=1.5m
Exercice N°5 : On veut éviter le débordement d’un canal rectangulaire en cas d’une crue par un endiguement sur ses deux rives, comme illustrée dans le schéma ci-dessous. Calculer : 6. La nouvelle section mouillée du canal 7. Le périmètre mouillé 8. Le rayon hydraulique 9. Le débit traversant le canal avec la nouvelle section 10. La vitesse d’eau 11. La rugosité (n) qui peut réduire la vitesse jusqu’à 1.5m/s afin de protéger l’endiguement contre l’érosion
X
X
h’
h
Données : b
5. 6. 7. 8. 9.
Largeur au fond : b=3m Coefficient de Manning n=0.02 Pente du canal I=0.3% Profondeur d’eau h=2m Hauteur d’endiguement h’=1m 7
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
Solution fiche TD N°2 Exercice N°1 : Question1 1. Section rectangulaire Appliquer la formule de Manning 𝑄=
1 2/3 1/2 𝑅 𝐼 𝑆 𝑛
𝑆 . 𝑏 3.6 = = = 1,2 𝑃 2𝑏 + 2.6 + 3
𝑅 = 𝑆 = . 𝑏 = 18m2 1
𝑄 = 0,012 1,22/3 0,011/2 18 =169,4 m3/s 2. Section trapézoïdale 𝑄= 𝑅 =
1 2/3 1/2 𝑅 𝐼 𝑆 𝑛
𝑆 (𝑏 + 𝑚) 3(3 + 1.3) = = = 1,56𝑚 𝑃 𝑏 + 2 1 + 𝑚2 3 + 2.3 1 + 12
𝑆 = (𝑏 + 𝑚) = 18m2 1
𝑄 = 0,012 1,562/3 0,011/2 18 =201,8m3/s Question2
1. section rectangulaire 1
𝑄 = 0,033 1,22/3 0,011/2 18 =61,6 m3/s 2. Section trapézoïdale 𝑄=
1 2/3 1/2 𝑅 𝐼 𝑆 𝑛
1
𝑄 = 0,033 1,562/3 0,011/2 18 =73,4 m3/s 8
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
Exercice N°2 : En appliquant la formule de Manning-Strickler
Exercice N°3 : 1. La nouvelle section mouillée du canal 𝑆 = 2𝑋 + 𝑏 . = 1.5 × 2 + 3 × 1.5 = 9𝑚2 2. Le périmètre mouillé 𝑃 = 2. 𝑋 + 𝑏 + (2. ) = 2 × 1.5 + 3 + (2 × 1.5) = 9𝑚 3. Le rayon hydraulique 𝑆
9
𝑅 = 𝑃 = 9 = 1 𝑚 9
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
4. La profondeur hydraulique 𝐷 =
𝑆 9 = = 1.5 𝑚 𝐵 3 + 2.1,5
5. Le débit traversant le canal avec la nouvelle section 𝑄=
2 1 2/3 1/2 1 3 𝑅 𝐼 𝑆 = 1 3 . (0.005)1/2 . 9 = 31.82 𝑚 𝑠 𝑛 0.02
Exercice N°4 : 1. La nouvelle section mouillée du canal S(Section mouillée)= S(rectangle)+S(triangle) 𝑆 𝑆𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛
+ ′ × 𝑏 + 𝑋 × ′ = (2 + 1) × 3 + 1.5 × 1 = 10.5m2
=
𝑚𝑜𝑢𝑖𝑙𝑙 é𝑒
2. Le périmètre mouillé 𝑆 𝑆𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛
𝑚𝑜𝑢𝑖𝑙𝑙 é𝑒
= 2 + 𝑏 + 2 × 𝑋 2 + ′2 = 2 × 2 + 3 + 2 × 1.52 + 12 = 10.6𝑚
3. Le rayon hydraulique 𝑅 =
𝑆 10.5 = = 1𝑚 𝑃 10.6
4. Le débit traversant le canal avec la nouvelle section 𝑄=
1 2/3 1/2 1 𝑅 𝐼 𝑆 = × 1 𝑛 0.02
2 3
3
× (0.003)1/2 × 10.5 = 28,75 𝑚 𝑠
5. Vitesse d’eau 𝑄 = 𝑉 × 𝑆 => 𝑉 =
𝑄 28.75 = = 2.7𝑚/𝑠 𝑆 10.5
6. Le coefficient de rugosité de Manning (n) 2/3
𝑅 . 𝐼1/2 12/3 . 0.0031/2 1 2/3 1 2/3 𝑉 × 𝑆 = 𝑅 𝐼1/2 𝑆 => 𝑉 = 𝑅 𝐼1/2 => 𝑛 = = = 0.037 𝑛 𝑛 𝑉 1.5
10
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Fiche TD N°3 Exercice N°1 : Proposer les aménagements appropriés pour éviter l’érosion de lit d’un cours d’eau naturel se caractérise par : -
Forme trapézoïdale Longueur : L=1500m Débit(Q) : 1,5m3/s Section trapézoïdale Largeur au fond (b) : 2,0 m Fruit des talus (z) : 2,5 Pente avant aménagement (Io) : 0,009 m/m Coefficient de rugosité (n) : 0,022 Vitesse maximale que peut tolérer le sol (Vmax) : 1,2 m/s (éviter l’érosion)
Exercice N°2 : Déterminer le diamètre moyen d’un revêtement rocheux utilisé pour la protection de lit d’un cours d’eau
-
Section trapézoïdale Débit Q=200m3/s Largeur du fond b=20m Pente du cours d’eau I=3%
1,5m
2 3
20m
Exercice N° 3 : La charge annuelle de sédiments en suspension dans la rivière Huang Ho est de 900 x 106 tonnes / an et que le débit annuel moyen est de Q = 1,1 x 103 m3 / s. Exercice N° 4 : Calculer la vitesse de débit d’entrainement des grains de lit d’un cours d’eau Données : K=28, y=3m et d=10cm K : coefficient de rugosité ou de Strickler (m1/3/s)
11
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Exercice N° 5 : Soit une rivière de pente 0.2% et de profondeur du lit mineur 3m. Quelle est la taille des grains transportés lors de crue Exercice N°6 : soit une rivière de pente i= 0,2%, de profondeur du lit mineur 3 m, de largeur L=20m coulant sur un sable d=3 mm, le débit mesuré est 90 m3/s. Pour un débit donnée, y-a-t’il transport solide. -
Déterminer le type de transport Calculer la profondeur d’affouillement dans le cours d’eau
Exercice N°7 : On veut protéger une route importante passe auprès d’un cours d’eau devant la crue de 600 m3/s. La solution la plus pertinente est les enrochements pour prévenir l'érosion latérale menaçant la route. La section du cours d’eau semble une section trapézoïdale dont les caractéristiques sont: -
La largeur du fond: b = 25 m Profondeur d’eau : y= 3.25m Pente des berges: m = 1.5 (3.0 horiz./2.0 vert.) Pente longitudinale: J = 3% Masse volumique de la roche=2650kg/m3
Calculer : Le diamètre moyen et le poids des blocs d’enrochement nécessaire pour la stabilité des bergs de la rivière
Exercice N°8 : Un ouvrage de rétention est réalisé pour la rétention d’une crue en amont d’une ville afin de prévenir toute inondation en cas de crue de débit de pointe de l’ordre de 251m 3/s. La ville traversée par un canal trapézoïdale en béton. Le bassin situé dans une zone imperméable et équipé par une série des buses de vidange.
12
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
Données 1. Géométrie du canal -
Largeur au fond (b) =2,0 m Hauteur du canal h=3m Fruit des talus (z) = 2,5 Pente (So) = 0,009 m/m Coefficient de rugosité (n) = 0,012
2. Géométrie du bassin -
largeur l=150 m Longueur L=250 m Hauteur max =2m
3. Géométrie de buse -
Diamètre D=1m Coefficient de l’orifice m=0,62
4. Géométrie de déversoir -
Largeur de la lame déversante b=50m
5. Le temps de concentration de crue est 50 minutes
13
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
2019/2020
Solution Fiche TD N°3 EX 1 : 1. Calcul la vitesse d’écoulement 𝑉=
𝑄 1.5 = = 1,67𝑚/𝑠 𝑆 2 + 2.5.0.32 0.32
La vitesse d’écoulement est supérieure à la vitesse maximale que peut tolérer le sol (V>Vmax). L’aménagement du cours d’eau s’avère alors nécessaire. 2. Proposition des aménagements a) Creusage d’une nouvelle section (diminution de la vitesse d’écoulement) 𝑉 ≤ 𝑉𝑚𝑎𝑥 =>
𝑄 𝑄 ≤ 𝑉𝑚𝑎𝑥 => 𝑆 ≥ 𝑆 𝑉𝑚𝑎𝑥
𝑏 + 2.5.0.32 0.32 ≥
1,5 => 𝑏 = 4𝑚 0,32
2. Ensemencement des talus (augmentation de la résistance à l’érosion des talus et de la rugosité du cours d’eau. donc diminution de la vitesse d’écoulement); n=0.075 𝑄= 𝑅 =
1 2/3 1/2 𝑅 𝐼 𝑆 𝑛
𝑆 𝑦(𝑏 + 𝑧𝑦) 0,32(2 + 0,32.2,5) 0.896 = = = = 0.24𝑚 𝑃 𝑏 + 2𝑦 1 + 𝑧 2 2 + 2.0,32 1 + 2,52 3.72 1
𝑄 = 0,075 0.242/3 0,0091/2 0.896 =0.44m3/s 𝑉=
𝑄 0.44 = = 0.48𝑚/𝑠 𝑆 0.896
3. Aménagement par les seuils (diminution de la pente effective et dissipation ponctuelle de l’énergie hydraulique).
-
Calcul de la section minimale requise 𝐴𝑚𝑖𝑛 =
𝑄 𝑉𝑚𝑎𝑥
=
1,5 = 1,25𝑚2 1,2
Cette section requiert une hauteur normale d’écoulement de : Amin= (2+2,5×yn)×yn=0,413m 14
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
-
TD : Aménagement hydraulique
Calcul la pente maximale 𝐼1 =
𝑅 =
4/3
𝑆 2 𝑅
𝑆 𝑦(𝑏 + 𝑧𝑦) 0,413(2 + 0,413.2,5) 0.896 = = = = 0.24𝑚 𝑃 𝑏 + 2𝑦 1 + 𝑧 2 2 + 2.0.413 1 + 2,52 3.72 𝐼1 =
-
𝑄 2 𝑛2
1,52 0.0222 1,25 2 .0,24
4/3
= 0.0047𝑚/𝑚
Calcul la distance entre les seuils
On prend une hauteur de h=1,5m 𝐷𝑆 =
-
1,5 = = 348.83𝑚 𝐼0 − 𝐼1 0,009 − 0,0047
Calcul la le nombre de seuils 𝑁𝑆 =
𝐿 1500 = = 5 𝑠𝑒𝑢𝑖𝑙𝑠 𝐷𝑠 349
15
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
EX 2 : Calcul la rugosité 𝑄=
1 2/3 1/2 𝑅 𝐼 𝑆 𝑛 2/3
𝑅 𝐼1/2 𝑆 𝑛= 𝑄 𝑅 =
𝑆 𝑦(𝑏 + 𝑧𝑦) 1,5(20 + 1,5.1,5) 33,38 = = = = 1,31𝑚 𝑃 𝑏 + 2𝑦 1 + 𝑧 2 20 + 2.1,5 1 + 1,52 25,41 2/3
𝑛=
1,31
0,031/2 33,38 = 0.03 200
Formule de Strickler : 1/6
𝑛=
𝑑50 => 𝑑90 = (𝑛. 21)6 = (0.03.21)6 = 0.06𝑚 26
Formule de Meyer-Peter et Muller : 1/6
𝑑 𝑛 = 90 => 𝑑50 = (𝑛. 26)6 = (0.03.26)6 = 0.23𝑚 21 Formule de Raudkivi : 1/6
𝑑 𝑛 = 65 => 𝑑65 = (𝑛. 24)6 = (0.03.24)6 = 0.14𝑚 24 dn : désigne le diamètre(en mètre) des grains dont n% sont plus petites EX 3 : Calcul la concentration de sédiments en suspension
𝑄𝑠 = 𝐶. 𝑄𝑙 => 𝐶 =
𝑄𝑠 900. 106 = = 25𝑔/𝑙 𝑄𝑙 1.1. 103
Qs= débit solide (Kg/s) Ql : Débit liquide (m3/s) C : Concentration (g/l) 16
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
EX 4: 𝑉𝑜 = 2,7 𝐾 1 4 . 𝑦 1/6 . 𝑑 3
8
= 3.4 𝑚/𝑠
EX 5 : 𝑦.𝑖
Début du charriage 𝜏 ∗ = 1.6.𝑑 > 0,047 → 𝑑 > 8𝑐𝑚 (𝜏 ∗ > 0,047) 𝑦.𝑖
Début de la suspension𝜏 ∗ = 1.6.𝑑 > 0.25 → 𝑑 = 1,5𝑐𝑚 (𝜏 ∗ > 0,25)
EX 6 :
𝜏∗ =
𝑦. 𝑖 = 1,25 < 2.5 𝑑𝑢𝑛𝑒𝑠 𝑒𝑡 𝑠𝑢𝑠𝑝𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 1,6. 𝑑 90 0,73. 𝑞2/3 0,73. (20) 𝑓𝑝 = = = 5,20𝑚 𝑑1/6 0,0031/6
L’écart donc : ∆y=5,2-3=2,2m
17
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
fp
EX 7 : Pour calculer l’enrochement de talus on applique la méthode de Stevens et al 1. La contrainte de cisaillement τmax maximale agissant sur les berges 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 0.77𝜌𝑔𝑚𝑎𝑥 𝐽 = 0,77.1000.9,81.3,25.0,03=736,49N/m2=0.736KN/m2 2. La contrainte de cisaillement adimensionnelle 𝜃 𝜃=
𝜏𝑚𝑎𝑥 736.49 0,045 = = 𝜌𝑔. (𝑠 − 1)𝑑𝐵 1000.9,81. (2.65 − 1)𝑑𝐵 𝑑𝐵
hmax : hauteur d’eau maximale sur les berges s=ρs/ρ=2.65 dB : diamètre des blocs 1. Facteurs de dimensionnement 𝜂=
𝜃 𝜃𝑐𝑟
𝜃 cr: Contrainte de cisaillement adimensionnelle critique (𝜃 c =0,047) 𝜂= 𝜀=𝜂
𝑆=
𝜃 0,96 = 𝜃𝑐𝑟 𝑑𝐵
𝑆𝑚 𝑡𝑔𝜑 ; 𝑆𝑚 = 𝑐𝑜𝑠 𝛼 𝑡𝑔𝛼
𝑆𝑚 . 2
𝜀2 + 4 − 𝜀
𝜂 et 𝜀 : Facteur de dimensionnement selon Steven et al 𝛼: angle du talus avec l’horizontale 𝜑: angle d’un talus d’enrochements stable sans écoulement 18
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
blocs1t (𝜑=45°-60°) Sm :Coefficient de sécurité sans écoulement S : coefficient de sécurité (S=1 à 1.3)
𝑡𝑔𝛼 =
2 = 0.66 => 𝛼 = 33.69° 3 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0.83
𝑡𝑔60° = 2,62 0,66 0,96 2.62 3 𝜀= . = 𝑑𝐵 0,83 𝑑𝐵 𝑆𝑚 =
1,3 =
2,62 . 2
(
3 2 3 ) +4− 𝑑𝐵 𝑑𝐵
dB2=2m La masse des blocs vaut : 𝑀 = 𝜌𝑠
3 𝜋𝑑 𝐵
6
= 2,65.
3,14.23 6
= 11𝑡
EX8 : 1. Calcul le débit transité par le canal pour éviter le débordement Le tirant d’eau h= 3-0,5=2,5m (0,5 la revanche)
𝑄=
Rayon hydraulique 𝑅 =
2+2,5.2,5 .2,5 2+2.2,5. 1+2,52
1 . 𝐴. 𝑅2 3 . 𝐼1/2 𝑛
= 1,43𝑚
Section mouillée : 2 + 2,5.2,5 2,5 = 20,63 𝑄=
1 . 20,63. 1,432 3 . 0,0091/2 = 207𝑚3 0,012
2. Calcul le débit qui doit être retenu par le bassin 19
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique 3
𝑄𝑟𝑒 = 251 − 207 = 44𝑚 /𝑠 3. Calcul le volume du bassin 𝑉 = 150.250.2 = 75000𝑚3 3. Calcul le débit de vidange du bassin
Le temps de remplissage du bassin est doit être supérieur au temps de concentration de crue Le temps de remplissage est calculé par la formule suivante
𝑡=
𝑉 > 𝑡𝑐 𝑄𝑒 − 𝑄𝑠
Qe : débit entré au bassin Qs : débit sorti du bassin 𝑉 > 𝑡𝑐 𝑄𝑒 − 𝑄𝑣 𝑉 𝑡= > 𝑡𝑐 𝑄𝑒 − 𝑄𝑠
𝑡=
𝑄𝑣 >
𝑄𝑒 𝑡𝑐 − 𝑉 44.50.60 − 75000 = = 19𝑚3 /𝑠 𝑡𝑐 50.60
On prend : Qv=20m3/s
4. calcul le nombre des buses pour assurer le vidange avec un Qv La formule de vidange par l’orifice est
𝑄𝑏𝑢𝑠 = 𝑚. 𝑆. 2𝑔 S : la section totale des buses égale à h : la charge d’eau au-dessus de l’orifice h=H-D=>2-1=1m 3,14 𝑄𝑏𝑢𝑠 = 0,62. . 12 . 2.9.81.1 = 2.15𝑚3 /𝑠 4 𝑸𝒗
Nombre de buses égal à : 𝒏 = 𝑸
𝒃𝒖𝒔
𝟐𝟎
= 𝟐.𝟏𝟓 = 𝟗, 𝟑𝟎𝒃𝒖𝒔𝒆𝒔
On prend 9buses 20
2019/2020
Université Djillali Liabes de Sidi Bel Abbès Faculté de Technologie Département d’hydraulique Filière : 3ième Année Licence hydraulique
TD : Aménagement hydraulique
150m
150m
21
2019/2020