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ModuleVRD

Pentes & Profil Hydraulique

Modélisation d'une branche de réseau avec calcul des cotes, pentes et vérification des vitesses d'autocurage.

Calcul & Vérification

Altitude Départ (Z0)

Tableau des Tronçons

Réf.	Z Amont (m)	Long. (m)	Pente (%)	Diam. (mm)	Matériau	Z Aval (m)	Vitesse
	100.000					---	---

Guide d'utilisation

Utilité : Cet outil permet de calculer les cotes de fil d'eau et de vérifier les conditions d'autocurage (vitesse de l'eau) pour éviter l'envasement des conduites.
Procédure :
1. Définissez l'altitude du point de départ.
2. Saisissez la longueur, la pente et le diamètre pour chaque tronçon.
3. Surveillez les badges de vitesse : le vert indique une vitesse comprise entre 0.6 m/s et 4.0 m/s (conforme).

Explication du calcul

Le calcul des pentes des réseaux d'assainissement (EU : Eaux Usées, EP : Eaux Pluviales) vise à garantir deux conditions fondamentales : (1) une vitesse d'autocurage suffisante pour éviter que les matières solides se déposent dans les conduites, et (2) une vitesse maximale pour éviter l'érosion des joints et des parois. La norme de référence en France est le DTU 60.11 pour les réseaux intérieurs et les prescriptions de l'ASTEE pour les réseaux extérieurs.

Élément à calculer	Formule à utiliser
Cote fil d'eau aval (Zav)	Zav = Zam - (i% / 100) × L
Rayon hydraulique Rh (conduite pleine)	Rh = D / 4
Vitesse V (Manning-Strickler)	V = K · (D/4)^(2/3) · i^(1/2)
Pente minimale EU (DTU 60.11)	i_min = 1 cm/m = 10 ‰ (Ø 100 mm)
Pente minimale EP (réseaux)	i_min = 3 ‰ à 5 ‰ selon le diamètre

Comment utiliser cet outil ?

Saisir la cote de départ Z0 (altitude du point le plus haut du réseau, au fil d'eau de la première chambre de visite).

Pour chaque tronçon, renseigner : le nom du point de visite aval (P1, P2...), la longueur L (m), la pente i (%), le diamètre D (mm) et le matériau.

La cote aval de chaque tronçon se calcule automatiquement : Zav = Zam - (i/100 × L). Elle devient la cote amont du tronçon suivant.

Vérifier les badges de vitesse : vert = autocurage assuré (0.6 ≤ V ≤ 4.0 m/s), orange = risque d'envasement ou d'érosion.

En cas de vitesse insuffisante, augmenter la pente ou réduire le diamètre. En cas de vitesse excessive, réduire la pente ou augmenter le diamètre.

Exemple — Réseau EU, Ø 200 mm PVC, pente 2 %

Données : D = 200 mm, K = 120 (PVC), i = 2.0 %, Z0 = 100.000 m, L = 50 m

Rh = D/4 = 0.200/4 = 0.050 m
i (m/m) = 2.0 / 100 = 0.020
V = 120 × 0.050^(2/3) × √0.020 = 120 × 0.1357 × 0.1414 = 2.30 m/s ✓
Zav = 100.000 - (0.020 × 50) = 99.000 m NGF

V = 2.30 m/s → conforme (0.6 < V < 4.0 m/s). Zav = 99.000 m.

DTU 60.11 : pente minimale pour Ø 200 mm = 1 % (EU). Ici i = 2 % → condition respectée.

Conseils d'expert

•DTU 60.11 : pente minimale des chutes d'eaux usées = 1 cm/m (1 %) pour Ø 100, 2 ‰ pour Ø ≥ 150 mm en réseau extérieur.
•En réseau EP, la pente minimale est de 3 à 5 ‰ selon le diamètre et l'ASTEE recommande 5 ‰ minimum en zone urbaine.
•La vitesse de référence d'autocurage est 0.6 m/s pour les EU (charge organique) et 0.5 m/s pour les EP (charges minérales plus grossières).
•Pour les grands diamètres (Ø > 600 mm), la vitesse d'autocurage peut être réduite à 0.5 m/s car la section hydraulique est plus favorable.
•En cas de pente insuffisante imposée par le relief, envisager une station de relèvement ou un réseau sous pression.

Vocabulaire technique

EU (Eaux Usées)

Effluents provenant des usages sanitaires domestiques (WC, douches, lavabos) et des rejets industriels raccordés au réseau. Nécessitent un traitement en station d'épuration avant rejet au milieu naturel.

EP (Eaux Pluviales)

Eaux de ruissellement provenant de la pluie (toitures, voiries). Selon les politiques locales, elles peuvent être rejetées directement au milieu naturel, infiltrées ou traitées.

Fil d'eau

Ligne formée par le point le plus bas de la section intérieure d'une canalisation. La cote de fil d'eau définit la profondeur d'une conduite. À ne pas confondre avec la cote du dessus de la conduite (génératrice supérieure).

DTU 60.11

Document Technique Unifié français définissant les règles de calcul et de dimensionnement des installations de plomberie sanitaire et des évacuations d'eaux usées et pluviales à l'intérieur des bâtiments.

Chambre de visite (CV)

Regard visitables permettant l'accès pour inspection, entretien et curage du réseau. Obligatoires aux changements de direction, de diamètre, de pente, et à intervalles réguliers (max. 50-100 m selon les règlements).

Foire aux questions

1. Quelle est la différence entre pente en % et pente en ‰ ?

La pente en % (pour cent) vaut 10 fois la pente en ‰ (pour mille). Exemple : 1 % = 10 ‰ = 1 cm/m. Les normes françaises (DTU 60.11) expriment souvent les pentes en cm/m ou en %. Les normes européennes et les prescriptions des gestionnaires de réseau utilisent parfois le ‰. Dans l'outil, les pentes sont saisies en %.

2. Pourquoi une vitesse maximale de 4.0 m/s ?

Au-delà de 4.0 m/s, les phénomènes d'abrasion sur les parois des canalisations (surtout béton) et d'érosion des joints d'étanchéité s'accélèrent fortement, réduisant la durée de vie du réseau. Pour les canalisations en PVC (plus résistant à l'abrasion), certains guides admettent jusqu'à 5.0 m/s, mais 4.0 m/s reste la valeur conservative de sécurité.

3. Comment gérer une rupture de pente (terrain plat) ?

En terrain plat (i < 1 ‰), il est souvent impossible de respecter les pentes minimales d'autocurage sur de grandes longueurs. Solutions : (1) Station de relèvement (pompe) pour refouler les effluents vers un point plus haut. (2) Réseau sous pression (conduite de refoulement). (3) Réduction du diamètre pour maintenir la vitesse (attention à la capacité de transport). (4) Curage périodique mécanique si la pente est légèrement insuffisante.

Références normatives

NF EN 752En vigueur
Réseaux d'évacuation et d'assainissement à l'extérieur des bâtiments — Gestion du réseau d'assainissement
Conception hydraulique des réseaux d'eaux usées et pluviales
Instruction technique de 1977 (circulaire n° 77-284/INT)Usage régional (Afrique)
Instruction technique relative aux réseaux d'assainissement des agglomérations
Pentes minimales et vitesses d'autocurage
Formule de Manning-StricklerMéthode de calcul
Écoulement uniforme à surface libre : V = K·Rh^(2/3)·I^(1/2)
Calcul des vitesses d'écoulement

Calculs établis selon les principes des références ci-dessus, pour des cas courants. Les résultats doivent être vérifiés et validés par un ingénieur qualifié avant exécution.