Cours d'hydraulique urbaine

Leçon 1 • Éléments essentiels de l'hydrologie urbaine

Couvre les processus de pluie-débit et la manière dont l'urbanisation modifie la réponse hydrologique naturelle. Relie les apports hydrologiques aux exigences de conception hydraulique tout au long du cours.

Leçon 2 • Bases de l'écoulement à surface libre

Présente l'écoulement gravitaire dans les canaux, les caniveaux et les ponceaux courants dans le drainage urbain. Fournit la base analytique pour la conception des systèmes d'évacuation des eaux pluviales.

Leçon 3 • Aperçu des infrastructures d'eau urbaines

Présente les principaux composants des systèmes d'eau urbains, y compris les réseaux d'alimentation, de distribution et de drainage. Établit le contexte physique et fonctionnel pour toutes les analyses hydrauliques ultérieures.

Leçon 4 • Principes fondamentaux de l'écoulement en conduite

Examine l'écoulement laminaire et turbulent dans les conduites en pression et introduit les équations de perte de charge. Relie la théorie de la mécanique des fluides au comportement pratique des réseaux de canalisations.

Leçon 1 • Réservoirs de stockage et zones de pression

Examine le rôle du stockage surélevé et au niveau du sol dans le maintien de la pression et la satisfaction des demandes de pointe. Présente la conception des zones de pression pour les terrains urbains vallonnés.

Leçon 2 • Pompes dans les systèmes de distribution

Analyse les interactions entre la courbe d'une pompe et celle du système, ainsi que la sélection des pompes pour l'approvisionnement urbain. Intègre l'hydraulique des pompes dans les calculs de bilan énergétique du réseau.

Leçon 3 • Topologie du réseau et modélisation de la demande

Définit la structure du réseau nœud-conduite et les méthodes d'allocation spatiale des demandes en eau. Une modélisation précise de la demande est le prérequis pour toute simulation de réseau.

Leçon 4 • Qualité de l'eau dans les réseaux de distribution

Aborde le temps de séjour, la dégradation du chlore et le risque de contamination dans les conduites de distribution. Relie les performances hydrauliques à la conformité réglementaire de la qualité de l'eau.

Leçon 1 • Méthodes du numéro de courbe et des pertes

Présente la méthode du numéro de courbe pour estimer le volume de ruissellement à partir d'événements pluvieux. Étend l'analyse au-delà du débit de pointe à une conception basée sur le volume complet.

Leçon 2 • Applications de la méthode rationnelle

Applique la méthode rationnelle aux petits bassins versants urbains pour l'estimation du débit de pointe. Couvre les limites et les conditions d'utilisation appropriées de cette approche largement utilisée.

Leçon 3 • Sélection de la pluie de projet

Explique les concepts de période de retour et les relations intensité-durée-fréquence pour la sélection des pluies de projet. Une bonne sélection de la pluie de projet détermine le niveau de sécurité de toutes les conceptions en aval.

Leçon 4 • Développement et routage des hydrogrammes

Construit des hydrogrammes de projet en utilisant la théorie de l'hydrogramme unitaire et les achemine à travers les canaux. Fournit les données de débit temporel nécessaires à la conception des bassins de rétention et des systèmes de transport.

Leçon 1 • Conception hydraulique des ponceaux

Analyse les conditions de contrôle à l'entrée et à la sortie des ponceaux traversant les routes et les remblais. Garantit que les ponceaux laissent passer les débits de conception sans provoquer de remous en amont inacceptables.

Leçon 2 • Ligne piézométrique dans les égouts pluviaux

Calcule la ligne piézométrique à travers les réseaux d'égouts pluviaux dans des conditions de pluie de projet. Identifie le risque de mise en charge et garantit que les génératrices supérieures des conduites restent sous le niveau du sol aux points critiques.

Leçon 3 • Conception des canaux à ciel ouvert et des fossés

Conçoit des canaux trapézoïdaux, triangulaires et végétalisés pour le transport des eaux pluviales urbaines. Intègre les critères de vitesse, de contrainte de cisaillement et de stabilité dans le choix de la géométrie du canal.

Leçon 4 • Conception des avaloirs et écoulement dans les caniveaux

Couvre l'hydraulique des caniveaux et les performances hydrauliques des avaloirs de bordure, à grille et combinés. Une conception appropriée des avaloirs empêche l'inondation des rues et protège la sécurité des piétons.

Leçon 1 • Bassins de stockage et qualité de l'eau

Couvre la conception des bassins permanents pour l'élimination des polluants par sédimentation et absorption biologique. Relie le temps de séjour hydraulique aux performances de traitement de la qualité de l'eau.

Leçon 2 • Hydraulique des ouvrages de sortie

Conçoit des ouvrages de sortie à colonne montante-baril, à déversoir et à orifice pour contrôler les débits de vidange des bassins de rétention. L'hydraulique de la sortie détermine directement les performances d'atténuation de l'installation.

Leçon 3 • Routage des bassins de rétention

Applique le routage par la méthode de stockage-indication pour déterminer les hydrogrammes de sortie des bassins de rétention. Vérifie que les débits de pointe après aménagement sont conformes aux objectifs avant aménagement.

Leçon 4 • Stockage souterrain et modulaire

Examine les caissons de rétention souterrains et les systèmes modulaires en alvéoles pour les sites urbains contraints en espace. Aborde le chargement structurel, l'accès d'inspection et les performances hydrauliques.

Leçon 1 • Routage des crues unidimensionnel

Utilise des modèles hydrauliques unidimensionnels en régime permanent et non permanent pour calculer les profils de ligne d'eau dans les canaux urbains. Présente la méthode des pas standard et la classification des courbes de remous.

Leçon 2 • Analyse fréquentielle des crues

Applique des méthodes statistiques aux relevés de débit pour estimer les magnitudes des crues à différentes périodes de retour. Fournit la base probabiliste pour toutes les décisions de conception et de gestion du risque d'inondation.

Leçon 3 • Évaluation et atténuation du risque d'inondation

Évalue le potentiel de dommages dus aux inondations et compare les mesures d'atténuation structurelles et non structurelles. Relie l'analyse hydraulique à la planification urbaine et à l'investissement dans les infrastructures basés sur le risque.

Leçon 4 • Modélisation bidimensionnelle des inondations urbaines

Étend l'analyse des inondations à l'écoulement de surface bidimensionnel sur le terrain urbain à l'aide de modèles raster. Capture les chemins d'écoulement complexes à travers les rues, les bâtiments et les zones basses.

Leçon 1 • Calage et validation du modèle

Établit des procédures de calage des modèles hydrauliques par rapport aux données observées de débit et de niveau. Les modèles validés fournissent des résultats défendables pour les études de conception, de permis et d'inondation.

Leçon 2 • Modèles de rivière et de canal unidimensionnels

Construit des modèles hydrauliques unidimensionnels en régime permanent et non permanent pour les canaux et les plaines inondables urbains. Produit des profils de ligne d'eau et des étendues d'inondation pour la conception et l'usage réglementaire.

Leçon 3 • Plateformes de modélisation des eaux pluviales et des égouts

Applique un logiciel de modélisation dynamique des eaux pluviales pour simuler la génération du ruissellement et le routage dans le réseau de canalisations. Permet une évaluation complète des performances du système sous plusieurs scénarios de pluie.

Leçon 4 • Outils de simulation des réseaux de distribution d'eau

Présente un logiciel de simulation de réseau pour l'analyse de la distribution d'eau en régime permanent et en période prolongée. Couvre la configuration du modèle, l'affectation de la demande et l'interprétation des résultats.

Leçon 1 • Développement de variantes de conception

Développe et compare plusieurs variantes de conception répondant aux lacunes identifiées. Évalue les variantes sur les performances hydrauliques, le coût, la constructibilité et l'impact environnemental.

Leçon 2 • Conception détaillée et production de plans

Produit des calculs hydrauliques détaillés, des dessins de construction et des spécifications pour la conception retenue. Traduit l'analyse d'ingénierie en documents de projet constructibles et prêts à être soumis pour permis.

Leçon 3 • Analyse hydrologique et hydraulique intégrée

Combine la modélisation hydrologique avec l'analyse du réseau hydraulique pour caractériser les performances du système sous les pluies de projet. Identifie les déficits de capacité et les points chauds de risque d'inondation sur la zone du projet.

Leçon 4 • Revue de conception et assurance qualité

Applique des contrôles d'assurance qualité systématiques pour vérifier l'exactitude, l'exhaustivité et la conformité réglementaire de la conception. Prépare les étudiants à la revue par les pairs professionnelle et à la présentation au client.