Méthode rationnelle modifiée simplifiée

La méthode rationnelle modifiée simplifiée est couramment utilisée aux États-Unis pour générer des débits à la place d’un hyétogramme complet. Elle permet de confirmer facilement les résultats manuellement. Elle ne doit pas être confondue avec la méthode rationnelle modifiée (GB) utilisée pour générer les débits de pointe lors de la conception du réseau.

Du fait de sa nature statique, cette méthode de ruissellement ne nécessite pas de précipitations dynamiques, et un ou plusieurs tableaux d’Intensité-Durée-Fréquence (IDF) peuvent être utilisés. La plupart des pluies de projet peuvent également être utilisées, car elles contiennent déjà des tableaux IDF ou peuvent en générer en interne. Les précipitations définies par l’utilisateur ou celles provenant de données autres que des données IDF (par exemple, des données SCS, à long terme ou observées) ne sont pas compatibles avec l’analyse statique.

Pour effectuer une analyse de dimensionnement à l’aide de la méthode rationnelle modifiée simplifiée, deux conditions doivent être remplies :

• Chaque apport dans les phases à analyser doit utiliser la méthode rationnelle modifiée simplifiée.
• Les critères d’analyse doivent être définis de manière à utiliser la méthode statique et une pluviométrie appropriée doit être sélectionnée.

Cette méthode suppose que la période moyenne de l’intensité pluvieuse est égale à la durée réelle de l’averse. Cela signifie que les précipitations et les ruissellements qui se produisent avant et après la moyenne de référence ne sont pas pris en compte. En conséquence, la méthode rationnelle modifiée peut sous-estimer le volume de stockage requis pour une averse donnée.

Remarque : La méthode rationnelle modifiée simplifiée est habituellement indiquée dans les zones de drainage homogènes de moins de 20 acres, avec un temps de concentration inférieur à 20 minutes.

Remarque : Il est possible que cette méthode ne soit pas disponible pour votre région. Pour en savoir plus, reportez-vous à la section Régionalisation.

Multiplicateur de la courbe de décrue : temps nécessaire pour décroître complètement depuis le maximum après la durée de l’événement. La valeur par défaut est 1 afin d’obtenir une courbe triangulaire, mais vous pouvez l’augmenter afin d’obtenir une vidange plus longue. Une valeur de 1,5 est plus couramment utilisée, car elle reflète mieux le ruissellement SCS.

Fluage urbain : cette option met à l’échelle la surface imperméable à l’aide de la valeur spécifiée. Elle peut être utilisée pour prendre en compte l’augmentation des zones urbaines, ou d’autres facteurs. Elle est uniquement activée (et utilisée) lorsque le fluage des critères d’analyse est défini sur « Utiliser les valeurs de bassin versant ».

Analyse

Les calculs sont abordés plus en détail dans le document Norfolk, Virginia Engineering Calculations (pages 5 à12 et 5 à 17).

La méthode implique l’utilisation de l’équation de méthode rationnelle standard pour générer un débit de pointe qui est ensuite converti en hydrogramme d’apport à l’aide de la formule suivante :

où :

Q = débit

Cf = facteur de coefficient de ruissellement (ajustement), qui tient compte des pertes par infiltration, ainsi que d’autres pertes, lors d’averses de forte intensité

C = coefficient de ruissellement

I = intensité de pluie, sélectionnée à partir d’un tableau Intensité-Durée-Fréquence (IDF) en fonction de la durée

A = aire

L’hydrogramme est ensuite créé à l’aide du multiplicateur de la courbe de décrue et de la durée du pic, ou période moyenne de la pluie, T_d, qui correspond à la durée de l’averse avant le début de la courbe de décrue (vidange). Cette valeur doit être supérieure ou égale au temps de concentration (hydrogramme triangulaire).

Le graphique démarre à 0, 0 et atteint le débit de pointe correspondant à la valeur T_c. Il reste ensuite au même débit jusqu’au point T_d à partir duquel la décrue s’amorce en fonction du multiplicateur de récession * T_c.

Cette méthode présente exactement le même comportement que la méthode rationnelle lorsque la durée du pic est égale au temps de concentration. L’utilisation de la méthode rationnelle modifiée et son exécution avec un ruissellement statique renvoient les résultats suivants :

• Hydrogramme triangulaire si la durée du pic est égale au temps de concentration
• Hydrogramme trapézoïdal si la durée du pic est supérieure au temps de concentration

Images extraites du document Norfolk, Virginia Engineering Calculations, Figure 5-5