Débitance (HU)

Traduction anglaise : Conveyance

Dernière mise à jour : 04/03/2022

Caractéristique intrinsèque d'une forme particulière de conduite (ou de canal) permettant le calcul du débit maximum qu'elle (il) est capable d'écouler à surface libre en régime uniforme.

Relation entre la débitance et le débit capable

La relation entre la débitance et le débit capable est de la forme :

$ Q_{max}=a.\sqrt{I} \qquad (1) $

Avec :

• $ Q_{max} $ : débit capable (m³/s) ;
• $ a $ : débitance (m³/s) ;
• $ I $ : pente de la conduite (m/m).

Évaluation de la débitance

La relation (1) est à rapprocher de la formule de Chézy qui peut se mettre sous la forme :

$ V = C.\sqrt{R_h.I} \qquad (2) $

Avec :

• $ V $ : vitesse moyenne (m/s) ;
• $ C $ : coefficient de Chézy (m^1/2/s) ;
• $ R_h $ : rayon hydraulique (m) ;

Comme

$ Q_{max}=V_max.S_max = C.\sqrt{R_hmax.I}.S_max\qquad (3) $

Avec :

• $ V_max $ : vitesse correspondant au débit maximum (m/s) ;
• $ S_max $ : section mouillée correspondant au débit maximum (m²/s) ;
• $ R_hmax $ : rayon hydraulique correspondant au débit maximum (m).

Sachant que le débit maximum est atteint pour une hauteur d'eau proche du remplissage maximum (dans le cas d'une section fermée), les relations (1) et (3) permettent d'écrire :

$ a= k.C.\sqrt{R_hmax}.S_max \qquad (4) $

• $ k $ : coefficient proche de 1 et fonction de la forme de la conduite (sans dimension) ;

Dans le cas d'un régime uniforme $ J = I $ (pente de la conduite). La formule de Chézy permet dans ce cas de calculer le couple hauteur/vitesse correspondant à une valeur particulière de débit. De nombreuses relations existent pour calculer le coefficient $ C $. Les plus connues sont celles de Bazin, de Colebrook et de Manning-Strickler. La débitance est fonction de la rugosité des parois et des dimensions de la conduite. Différentes méthodes sont disponibles pour déterminer le débit capable, fondées sur les diverses équations de pertes de charge disponibles. Les équations les plus usuelles sont celles proposées par Manning-Strickler et par Colebrook (Ackers-White). La partie la plus difficile de l'analyse est le choix de la rugosité. Des tables sont disponibles pour choisir ces valeurs, mais ces tables sont souvent établies pour des ouvrages neufs et propres et peuvent conduire à surestimer les débits capables des ouvrages en service.

Pour une conduite circulaire, on peut par exemple approcher sa valeur par la relation :

$ a=C.\sqrt{\frac{R}{2}} $

Avec :

• $ R $ : rayon de la conduite ($ m $) ;
• $ C $ : coefficient de Chézy.