Note de calcul d’assainissement : méthode et formules de dimensionnement

La note de calcul d’assainissement justifie le dimensionnement d’un réseau d’eaux usées et d’eaux pluviales : débits à évacuer, diamètres des conduites, pentes et vitesses d’écoulement. Elle accompagne les plans et profils en long du projet de VRD. Cette fiche en présente la structure et les formules de base.

1. Les hypothèses de départ

• Type de réseau : unitaire (eaux usées et pluviales ensemble) ou séparatif ;
• Population ou nombre d’équivalents-habitants desservis, dotation en eau ;
• Surfaces des bassins versants et nature des sols (toitures, voiries, espaces verts) ;
• Données de pluie de la région (intensité pour la période de retour retenue, souvent 10 ans) ;
• Topographie : cotes du terrain naturel et du point de rejet.

2. Débit des eaux usées

Le débit moyen journalier vaut Q_moy = N × d × r / 86 400 (en l/s), avec N la population, d la dotation en litres par habitant et par jour, et r le coefficient de rejet (souvent 0,8). Le réseau est dimensionné pour le débit de pointe Q_p = C_p × Q_moy, avec un coefficient de pointe couramment estimé par C_p = 1,5 + 2,5 / √Q_moy, plafonné à 3 ou 4.

3. Débit des eaux pluviales

Pour les petits bassins versants, on utilise la méthode rationnelle : Q = C × i × A, où C est le coefficient de ruissellement, i l’intensité de la pluie pour le temps de concentration du bassin et A la surface. Pour des bassins plus grands ou urbains, on emploie le modèle de Caquot, qui tient compte de l’allongement et de la pente du bassin.

4. Dimensionnement des conduites

La capacité d’une conduite circulaire en écoulement libre se calcule par la formule de Manning-Strickler : Q = K × S × R_h^2/3 × I^1/2, avec K le coefficient de rugosité (environ 70 à 80 pour le béton, 90 à 100 pour le PVC), S la section mouillée, R_h le rayon hydraulique et I la pente. À pleine section, R_h = D/4.

On choisit le plus petit diamètre normalisé qui fait passer le débit de pointe, puis on vérifie les vitesses :

• Autocurage : vitesse d’au moins 0,6 à 0,7 m/s pour les eaux usées et 1 m/s environ à pleine section pour les eaux pluviales, afin d’éviter les dépôts ;
• Vitesse maximale : de l’ordre de 4 m/s, pour limiter l’érosion des conduites ;
• Diamètres minimaux usuels : 200 mm en eaux usées, 300 mm en eaux pluviales ;
• Pentes : au minimum quelques millimètres par mètre, à adapter au diamètre.

5. Structure type d’une note de calcul

1. Présentation du projet et des hypothèses ;
2. Découpage en bassins versants et en tronçons, avec un tableau des surfaces ;
3. Calcul des débits tronçon par tronçon, cumulés de l’amont vers l’aval ;
4. Choix des diamètres et des pentes, vérification des vitesses et du taux de remplissage ;
5. Ouvrages annexes : regards, avaloirs, bassins de rétention, déversoirs ;
6. Conclusion et tableaux récapitulatifs.

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