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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 :
Figure 1 : profil en long
Remarque :
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
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 * S 0..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 : 3
Débit retenue pour le dalot : 131 m /s 3
Débit retenue pour le pont : 200 m /s
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/Pm2) = (Q/K 3 er
1 Cas 1 : Dimensionnement de dalot
(Sm5/Pm2) = 61000 Par itérations on détermine la section mouillé et le périmètre mouillé correspondant sur AUTOCAD
Résultat : PHE = 2.13 m 2
éme
Cas : Pour le dimensionnement de pont :
(Sm5/Pm2) = 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 H
4/3
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 : 3
3
Débit max de projet est 130,38 m /s < 136,3 m /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 :
Ic0.5)
Q* = Q/ (K B8/3 Ic0.5) = 0,22 m3/s et V* = V/(K B2/3
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 d e 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 :
