Ecoulement en charge (HU)

Traduction anglaise : Full pipe flow, Surcharged flow, Pressure or Pressurised flow

Dernière mise à jour : 14/04/2021

Écoulement qui se produit dans une conduite fermée lorsque celle-ci est pleine.

Il n'y a alors plus d'air non dissous dans la conduite et la section mouillée de l'écoulement est égale à la section totale de la conduite. Il existe alors une relation linéaire entre le débit et la vitesse moyenne.

Les écoulements en charge dans les réseaux d'assainissement

Dans les systèmes d'assainissement, ce type d'écoulement se rencontre dans deux types de situations très différentes :

• Dans les conduites situées après les stations de refoulement. Il s'agit d'une situation normale et on parle d'écoulement sous pression ou de réseau en surpression.
• En cas de mise en charge accidentelle dans des systèmes fonctionnant normalement de façon gravitaire. Il s'agit alors d'une situation exceptionnelle qui peut poser de grosses difficultés.

Importance des mises en charge dans les réseaux gravitaires

Les écoulements en charge sont théoriquement exceptionnels dans les réseaux d'assainissement gravitaires. Ceux-ci doivent en effet être dimensionnés pour écouler à surface libre les débits correspondant à la période de retour choisie comme référence. La norme NF EN 752-2 distingue les mises en charge sans débordement (lorsque la hauteur de charge est inférieure au niveau de la chaussée) et ceux provoquant des inondations (voir Figure 1). Ceci signifie qu'une collectivité ne peut pas être tenue pour responsable d'inondations de caves ou de garages dues à des refoulements par des branchements non équipés de clapets anti-retour.

Extrait de la norme NF EN 752-2.

Sur le plan pratique, les écoulements en charge peuvent apparaître relativement fréquemment du fait des insuffisances des réseaux existants.

Modélisation des écoulements en charge et de la transition charge-surface libre

Les écoulements en charge sont beaucoup plus simples à représenter que les écoulements à surface libre. Du fait que la section mouillée est fixée et égale à la section totale de la conduite, le débit est en effet strictement proportionnel à la vitesse et la propagation des ondes de crue est théoriquement instantanée (si on néglige la compressibilité de l'eau).

En pratique il est exceptionnel d’observer des situations stables d'écoulement en charge dans un réseau gravitaire. Les zones en charge du réseau fluctuent dans l'espace et dans le temps et c'est la représentation des transitions charge-surface libre qui pose de grandes difficultés. Cet aspect est traité dans l'article Mise en charge (HU).