Calculs de dimensionnement automatique

Cette rubrique décrit l’approche adoptée par le moteur de dimensionnement du réseau et la manière dont vous pouvez la contrôler.

L’exécution du processus de dimensionnement automatique repose sur la conception de réseau spécifiée pour la phase. Certains aspects, tels que la profondeur de couverture minimale, les vitesses et les chutes, sont facultatifs et ne seront utilisés que s’ils sont activés. Toutefois, le moteur de dimensionnement automatique vérifie toujours qu’une canalisation/un canal présente une capacité suffisante pour accommoder le débit calculé. De la même façon, le niveau de conception est appliqué pour aligner les canalisations/ponceaux rectangulaires les uns par rapport aux autres.

La conception de réseau commence au début du chemin d’écoulement sélectionné, qui fait office de ligne principale. En général, le début d’un chemin d’écoulement est un apport (surface ou hydrogramme). Il descend ensuite dans chaque canalisation/canal du réseau en dimensionnant la canalisation/le canal. Remarque : les connexions idéalisées (Transfert instantané, Débit retardé et Débit atténué) ne peuvent pas être dimensionnées et seront ignorées. Ce dimensionnement est effectué comme suit :

Déterminer la surface totale et le débit de base : les apports contribuant à chaque connexion sont additionnés (pour la méthode rationnelle et la méthode rationnelle modifiée - GB) et combinés en parallèle (pour la méthode de Caquot) lorsque le calcul progresse dans le réseau pour déterminer les totaux utilisés pour le dimensionnement :
1. Surface/Surface de toiture : selon la méthode de ruissellement, l’aire contributive est définie comme suit :
  1. Apport de la surface : surface * SC préliminaire
  2. Surface de toiture :
    1. Temps de concentration : surface * proportion évacuée
    2. Courbe isochrone : surface totale de la courbe isochrone
    3. Toiture végétale : surface * proportion évacuée
  3. Hydrogramme : débit de pointe de l’hydrogramme considéré comme un débit de base.
Remarque : En présence de plusieurs branches en amont, les totaux de toutes les branches seront combinés pour obtenir les totaux des canalisations/canaux en aval.
Définissez les dimensions initiales des canalisations/canaux : pour garantir que la plus petite taille possible est prise en compte, les dimensions de la canalisation/du canal sont définies sur une valeur minimale appropriée avant de commencer :
1. Conduite : le diamètre est défini sur la taille de canalisation la plus petite dans la bibliothèque de tailles de conduites.
2. Canal rectangulaire/trapézoïdal : la largeur à la base est définie sur 600 mm.
3. Canal triangulaire : la hauteur est définie sur 0,2 m, car il s’agit de la dimension ajustée.
Remarque : Il s’agit des dimensions qui augmentent lors du redimensionnement de la canalisation/du canal.
Déterminez le temps de transit : le temps de transit est calculé comme le temps de transit en amont le plus important obtenu à partir du :
1. Temps de concentration préliminaire sur les apports de la surface en entrée
2. Temps de transit à travers les connexions en amont
3. Temps de concentration minimum à partir de la conception du réseau
C’est ensuite ajouté au temps de transit pour la connexion donnée, qui est calculé à l’aide de la vitesse du débit dans des conditions d’alésage complet et de la longueur de la connexion. Le temps de transit est limité au temps de transit maximum des critères de conception de réseau qui permet d’éviter que les intensités ne tombent trop bas dans un réseau important.
Intensité de pluie : l’intensité de pluie est déterminée à partir des données IDF, spécifiées dans la conception de réseau, en fonction du temps de transit pour la connexion donnée.
Déterminez le débit : la méthode de calcul sélectionnée dans les critères de conception de réseau est ensuite utilisée pour déterminer le débit que la canalisation/le canal doit pouvoir transporter.
1. Méthode rationnelle : débit = intensité de pluie x surface totale + débit de base total
2. Méthode rationnelle modifiée (GB) : débit = intensité de pluie x surface totale * Cr(1,3) + débit de base total
3. Méthode de Caquot : le débit est calculé à l’aide des équations de la méthode de Caquot qui sont bien plus utilisées que les équations de la méthode rationnelle ou de la méthode rationnelle modifiée (GB). Les entrées de la méthode sont les paramètres Caquot (de base et avancés), les paramètres de pluie Desbordes sélectionnés et la longueur du chemin d’écoulement, ainsi que la pente du bassin versant des apports en amont des canalisations appartenant au chemin d’écoulement redimensionné automatiquement. Pour plus d’informations, reportez-vous à la page Méthode de Caquot.
Remarque : Le débit de conception calculé ne peut pas être réduit en dessous de la valeur maximale en amont.
Routine de dimensionnement : le calcul de dimensionnement automatique tente alors de dimensionner chaque connexion pour obtenir la capacité requise pour le débit calculé et les options de dimensionnement sélectionnées. Cette routine est la suivante :
1. Déterminez les niveaux initiaux en amont et en aval : en tenant compte de la profondeur de couverture minimale (le cas échéant) et des canalisations entrantes, déterminez la profondeur minimale à chaque extrémité de la canalisation. Cela permet de s’assurer que les canalisations ont une couverture suffisante et sont alignées sur le niveau de la couronne/du radier en entrée, selon le niveau de conception.
  
  Remarques :
  
  Les types de sections de canaux sont toujours alignés en tant que niveaux de radier, quel que soit le paramètre de niveau de conception.
  
  Lorsqu’un débit de conception entraîne une réduction de la taille des canalisations entre deux canalisations, elles seront également disposées en tant que niveaux du radier pour éviter des niveaux d’eau permanents.
  
  S’il existe différents niveaux de couverture à l’extrémité en aval des connexions entrantes et à l’extrémité en amont des connexions sortantes, la valeur la plus basse de toutes les connexions est utilisée pour garantir un alignement correct.
  
  Si la connexion est la première d’une conduite (la première dans le chemin d’écoulement ou dans une ligne de branche) et que la profondeur de couverture minimale n’est pas sélectionnée dans les critères de conception de réseau, le niveau initial en amont reste au niveau radier amont des connexions, tant qu’il a une valeur non nulle et qu’il n’interrompt pas la couverture.
  
  Si l’option Réduire les profondeurs d’écoulement est activée dans les critères de conception de réseau, les profondeurs des canaux rectangulaires ou trapézoïdales sont désormais définies de manière à correspondre à la profondeur non nulle la plus importante en aval des connexions entrantes. S’il n’existe aucune profondeur non nulle ou aucune connexion entrante, la profondeur du canal reste la même.
2. Déterminez l’intervalle de pente : les pentes minimale et maximale indiquées dans les critères de dimensionnement seront comparées à la pente initiale calculée à partir des niveaux initiaux, ainsi qu’à l’intervalle de pentes minimale et maximale disponibles pour les tailles de canalisations.
3. Procédez au dimensionnement : le calcul de dimensionnement automatique commence alors à partir de la pente la plus faible et tente de trouver un diamètre qui assure une capacité suffisante pour contenir le débit calculé et fournir une vitesse valide (si elle est sélectionnée).
  1. Augmentation de la taille d’une connexion : si la canalisation/le canal ne présente pas la capacité requise, leur taille est augmentée :
    - Conduite : la taille de la canalisation suivante provenant de la bibliothèque de tailles de conduites est sélectionnée. Si la canalisation la plus grande du fichier n’est pas assez grande pour le débit, l’exécution du programme continue en fonction de l’incrément supplémentaire spécifié (75 mm par défaut) jusqu’à ce que la capacité suffisante soit atteinte.
    - Canal rectangulaire/trapézoïdal : la largeur à la base est augmentée de 100 mm.
    - Canal triangulaire : la hauteur est augmentée de 20 mm.
  2. Ajustement de la pente : lorsqu’une solution a été trouvée pour une pente donnée, elle est enregistrée et le calcul incline un peu plus la pente, puis procède à une nouvelle vérification.
  3. Sélection de la solution : les solutions adaptées à différentes pentes sont prises en compte et celle qui fournit la profondeur de couverture minimale à l’extrémité en aval, et qui présente des résultats satisfaisants lors de la vérification de la vitesse (le cas échéant), est sélectionnée et affectée à la canalisation.
4. Embranchements : ils sont dimensionnés de la même manière que la ligne principale, la surface en amont et les débits de base étant additionnés et utilisés pour dimensionner chaque connexion comme cela est indiqué ci-dessus. Cependant, lorsque la ligne de branche se connecte à la ligne principale, son niveau en aval doit être pris en compte, car il risque d’être au-dessus ou au-dessous des canalisations de la ligne principale (ou d’autres lignes de branche entrantes). Lorsqu’elles ne sont pas alignées, le calcul tente de les aligner en fonction du niveau de conception. Une chute est toutefois acceptable dans les paramètres de dimensionnement, ce qui permet de conserver toute chute au-dessus du minimum, mais au-dessous du maximum, et de supprimer toute chute au-dessous, puis d’aligner les chutes au-dessus sur le maximum.

Canalisations/canaux verrouillés

Il est possible de verrouiller une canalisation/un canal pour en empêcher le dimensionnement en activant le paramètre Dimensionnement automatique (masqué par défaut) dans le formulaire Connexions pour une ou plusieurs connexions données. Dans ce cas, le calcul de dimensionnement automatique n’ajuste pas les dimensions de cette connexion. Les valeurs totales de surface et de débit de base seront toutefois déterminées et transmises en aval, et les connexions en aval resteront alignées sur la connexion verrouillée.

Pentes verrouillées

Lorsqu’une option de pente verrouillée est sélectionnée dans les critères de dimensionnement, le moteur ignore la routine de dimensionnement standard. En revanche, le logiciel tente de dimensionner les connexions comme suit :

Pente

Cette option empêche la conception de réseau d’ajuster les pentes des connexions sur le chemin actuel. Seuls le diamètre/la hauteur de la section sont ajustés jusqu’à ce que la connexion ait la capacité voulue. Les connexions sont ensuite alignées en fonction des profondeurs de couverture et des options du niveau de conception. Cette option est restrictive et les canalisations risquent d’être placées à une profondeur excessive.

Pentes et niveaux du radier

Seuls le diamètre/la hauteur de la connexion peuvent être ajustés par le moteur, et le niveau des soffites est ajusté pour tenir compte de tout changement de hauteur. Cette option empêche le dimensionnement des sections triangulaires, puisque le calcul ne peut pas ajuster la hauteur, car il s’agit simplement de la distance entre la cote haute du regard et le niveau du radier.

Pentes et niveaux des soffites

Seuls le diamètre/la hauteur de la connexion peuvent être ajustés par le moteur, et les niveaux du radier sont ajustés pour tenir compte de toute modification apportée à la hauteur.