Détermination de la hauteur naturelle de l’eau

Détermination de la hauteur naturelle de l’eau

Le but de l’étude hydraulique de l’ouvrage de franchissement consiste, à la structure, de déterminer une ouverture et le gabarit suffisant pour faire évacuer la crue du projet arrêtée par l’étude hydrologique. Détermination de la hauteur naturelle de l’eau Nous assimilons le lit du terrain naturel à un ensemble de trapèze, puis nous déterminons le débit correspondant à chaque valeur de la hauteur de la crue par le biais de la formule de Manning- Strickler.Un cours d’eau charrie très souvent détritus, corps flottants, branchages, souches, etc. qui peuvent, au passage sous un pont, s’accrocher et boucher peu à peu les sections d’écoulement, mettant ainsi l’ouvrage en danger d’être en charge. C’est pourquoi, il est obligatoire de prévoir un tirant d’air pour diminuer ce risque d’obstruction partielle ou totale du pont. Ce tirant d’air dépend évidemment d’une part de risque de charriages de surface et d’autre part de l’importance de l’ouvrage concerné. Selon Nguyen VAN TUU, pour des ponts de longueur inférieure ou égale à 50 m, on adopte, en général, un tirant d’air au moins égal.

Perte de charge due aux caractéristiques hydrauliques du pont

Un ouvrage d’art et ses remblais d’accès provoquent, en général, un étranglement de la section d’écoulement d’un cours d’eau. Les pertes de charge qui en résultent entrainent, pour un débit donné, une surélévation du niveau de l’eau, surélévation qu’il faut calculer pour déterminer les caractéristiques de l’ouvrage et des remblais d’accès, et fixer les dispositifs de protection destinés à assurer leur pérennitéTo et Tam : coefficient de transfert au droit et à l’amont de l’ouvrage (en fonction du lit) Pour notre cas la morphologie du cours d’eau change très peu dans toute la zone de franchissement donc :T0 = TAM = K0. R023 . S0C’est le coefficient en fonction de la position du pont par rapport à la perpendiculaire à l’écoulement qui est dû au biais. Dans notre projet l’angle que fait l’ouvrage par rapport à la ligne d’écoulement est de θ= 90°, alors Cθ=1 Coefficient dû à la présence des piles, CP: Ce coefficient est en fonction du nombre np, des dimensions (ф : diamètre de la pile), du type de la pile et de la contraction m.

Hauteur d’eau correspondant à la pression dynamique en amont

α est le coefficient de CORRIOLIS qui est égal au rapport d’énergie cinétique réelle à l’énergie cinétique fictive d’une masse m, représentant la distribution des vitesses dans une section droite de la rivière. On admet que α =1 pour avoir une vitesse d’écoulement homogène en amont de l’ouvrage.Pour ce cas, la section du cours d’eau n’est pas rétractée par les remblais d’accès, par suite, la profondeur d’affouillement, due à cette réduction, ne sera pas considérée, D’où : Hr(m)= 0Les problèmes d’affouillement sont fréquents sur les ouvrages hydrauliques. En effet, il faut déterminer sa profondeur afin d’éviter les accidents qui peuvent survenir. La profondeur d’affouillement au droit des piles de pont se détermine par la somme des différentes profondeurs suivantes.

La présence d’une pile de pont dans une rivière interrompt l’écoulement uniforme et développe un système de vortex. La profondeur d’affouillement due à la présence d’une pile se détermine par la formule de BREUSERS : Hl = 1,4. P Avec : P= 1m: largeur de la pile projetée sur un plan perpendiculaire à l’écoulement, pris égale au diamètre de la colonne. On a Hl= 1,12: affouillement local en eaux chargées de sédimentsCette dernière méthode est la plus utilisée. Elle consiste à déverser des blocs d’enrochement de diamètre adéquat dans la fosse d’affouillement. On utilise des matériaux qui présentent une résistance mécanique élevée comme le granite.Pour éviter tout affouillement, les dimensions du tapis en plan doivent être de l’ordre de trois fois le diamètre de la pile, pour une pile circulaire. En épaisseur, il est conseillé de prendre la plus grande des deux valeurs : dimension de la pile, ou triple du diamètre des enrochements. Toutefois, il faut effectuer une surveillance régulière, car le tapis d’enrochement nécessite des recharges fréquentes, notamment après de fortes crues qui ont pour effet d’entraîner les enrochements vers l’aval ou vers le fond de la fosse d’affouillement qui se forme autour du tapis d’enrochement.