HYDRAULIQUE.
HYDRAULIQUE.
(leur du courant derrière la digue, on emploiera la for-mule
Q = 1,96 LH
Lorsque H sera supérieur au quart de 1a profondeurd’eau, on emploiera la formule
Q=1,92LH ✓H + 0,H5u.«'
te étant la vitesse de la surface du courant à son arri-vée au déversoir, que l'on détermine par expérience,ordinairement au moyen d’un flotteur.
La vitesse d’une rivière est faible lorsqu'elle se trouve.au-dessous de 0“,50, elle est ordinaire de 0”60 à 1grande au-delà, et fort grande si elle dépasse 2”. Lavitesse de la Seine , aux environs de Paris , est de 0“,60à 0“,65, celle du Rhône et du Rhin de 2" environ.
Un cours d’eau prend déjà place parmi les rivièreslorsque, dans son état ordinaire, il mène de 10 à 12mètres cubes d’eau par seconde. De 30 à 40, c’est or-dinairement une rivière navigable; à 100 mètres et au-dessus, c’est un fleuve : ainsi, la Seine , à Paris , surune largeur moyenne de 130 mètres et une profondeurtnovenne de 1“,50, mène environ 130 mètres cubesd’eau; la Garonne, à Toulouse , en a 150, dans sonétat ordinaire ; le Rhône plus de 600, à Lyon ; et leRhin 950 à Strasbourg , et 1700 à Nimègue , avant sajonction avec la Meuse .
DU MOUVEMENT DE L’EAU DANS LES TUYAUX DEconduite. Prenons d’abord le cas d’une conduite sim-ple : si nous désignons par H la charge de la conduiteou la hauteur verticale entre l’orifice de sortie et la sur-face du fluide dans le réservoir ; D, étant le diamètre deInconduite; L, sa longueur; et Qle débit par seconde,on aura : _
(l)Q = 21,22| / / / ^ — 0.0216D*
Qui, pour les vitesses supérieures à 0“*,60 se réduiraavec une approximation suffisante, à
(2) Q = 20,3 J/ ^
Très souvent on donne la dépense et la charge d’eauet on demande le diamètre que doit avoir la conduite.
On détermine d’abord D parla formule (2) qui donne
et qui suffit pour les vitesses au-dessus de 0 l,, ,60. Lors-que la vitesse est moindre, la valeur de D ainsi
trouvée sera un peu trop faible ; on l'augmentera gra-duellement, en la substituant chaque fois dans la va-leur (4) de Q jusqu’à ce que l’on arrive à une valeur dusecond membre supérieure à celle du débit à avoir.
Nous avons admis dans ce qui précède que les con-duites étaient entièrement ouvertes à leur extrémité;mais, presque toujours, elles sont terminées par desbouches d’eau, des robinets, ou des ajutages qui enrétrécissent l’ouverture. Dans ce cas, pour des vitessesau-dessus de 0 W ,50, ce qui est le cas le plus ordinaire,on a :
fl / HD»
Q = 2U,73 1 / -
V h + 33,47
■ 5 / ro*"
et 0 = 0,2981 / --- ôï-
V II -0,0826 iL.
rrxâr
D*
d étant le diamètre de l’ajutage à son oriiiee de sor-tie, et mie coefficient decoutraction qui le concerne.Supposons maintenant qu’il s'agisse de l’établisse-
ment d’un système de conduites d’eau , destiné, parexemple, à l’alimentation d’une ville, cas dans lequelon emploie généralement une maîtresse conduite ali-mentant dans sa longueur, par divers branchements,autant d’écoulements d’un volume déterminé. On tra-cera d'abord un plan de la conduite et de ses branche-ments, on multipliera par 3/2 le volume de chaque dé-pense d’eau, afin de subvenir aux ob.-tructions, coudeset autres résistances accidentelles, puis, prenant uneconduite d’un diamètre donné, on calculera les pertes decharges partielles occasionnées par le transport succes-sif des volumes que chaque portion de la conduite doitdébiter. On ajoutera toutes ces pertes pour avoir la pertetotale, jusqu’au dernier orifice, et on s'assurera si lacharge restante est suffisante pour assurer l’écoulcmetitdu volume d’eau à débiter par cet orifice; on arrivera ainsià déterminer par tâtonnement d’abord le diamètre de laconduite principale, puis celui de ses embranchements :la perte de charge est la différence entre H et la charge
effective ou la hauteur ~ , à laquelle serait due la vi-tesse à l’extrémité de la partie de la conduite que l’on
v t
considère,, et est représentée par l’expression H —
= H — g-nD 2 - Un abrège ces calculs en se servant de
tables qui donnent cette valeur par mètre courant et d'a-près le diamètre de la conduite et son débit. Ces tablesse retrouvent dans les traités d'hydraulique, l’aide mé-moire de A. Morin, etc...
Souvent, lorsqu’on a une charge motrice suffisante,l’économie engage à rétrécir le diamètre des conduites,à mesure que le volume d’eau qu’elles doivent débiterdiminue. 11 faut alors s’assurer, par le calcul des por-tions de charges consommées par chaque partie de la' conduite, que l'eau s’élèverait, à l’emplacement dechaque orifice, à une hauteur suffisante pour assurerl’écoulement, avec le volume demandé.
Les coudes ou changements de direction doivent tou-jours être formés de parties arrondies; on peut alorsnégliger les pertes de charge qui en proviennent et quisont fort peu de chose par rapport à celles que produitle frottement.
Dans l’établissement des conduites d’eau, M. D’Au-buisson recommande en outre : 1" au lieu d’une seuleconduite ou file de tuyaux, menant un certain volumed’eau, d’en établir deux, l’une à côté de l’autre, etdont chacune mène la moitié de ce volume, dispositionqui augmente, il est vrai, d’environ 25 à 30 p. 100 lesfrais de premier établissement, mais qui présente legrand avantage d’assurer, en tout temps, la continuitédu versement sur tous les points principaux ; 2° de faireaboutir de part et d’autre ces doubles conduites à untambour en fonte, ou petite cuve de distribution, d’oùpartent ensuite les divers branchements; 3° enfin, deplacer les conduites principales dans des galeries sou-terraines, ce qui rend leur inspection et leur réparationtrès facile ; quant aux conduites secondaires, on se con-tente de les enterrer à 1" environ au-dessous du pavédes rues.
On place ordinairement, aux points culminants desconduites, des soupapes à flotteur, afin de donner issueà l’air qui se rassemble en ces points : les bornes-fon-taines qu’on établit sur les points culminants des rues àdouble pente, à l’effet d’en laver les deux versants, rem-plissent également très bien l’office d’évents.
' Aux parties basses des conduites et au sommet desangles rentrants, on adapte de gros rotu'rw/J de décharge ,que l’on ouvre de temps à autre pour nettoyer lestuyaux, en y faisant passer le plus d’eau possible.
L’entrée de toutes les conduites, à partir des réser-voirs ou des cuves, ainsi que celles des branchements.\ doivent être munies d’un robinet destiné à refuser ou u