Hydraulique : bassins d'orage et vases communicants

[Jmuch66]

Salut à tous.

Je connais le principe des vases communicants entre bassins d'orages mais j'ai des questions par rapport à l'image ci-jointe représentant un bassin pouvant accueillir 1600m3 d'eau répartit sur environ 1000m². Cette eau arrive principalement d'une canalisation d'eau pluviale de diamètre 600mm, en écoulement gravitaire. Mes questions sont :

1- le principe des vases communicant, entre le niveau dans la canalisation et le bassin, a-t-il une limite de validité ? Je pense notamment au diamètre de la cana s'il devient trop petit et est considéré comme un capillaire, ou si la longueur de cana est trop importante, ou je ne sais quoi encore...
2- est-il possible pour une raison quelconque (sauf une raison de densité des fluide, on part de l'hypothèse qu'il s'agit d'eau de même densité partout), que le niveau de la cana soit plus élevé que dans le bassin ? Je dis cela car si on imagine que mon bassin est la Mer, la principe ne fonctionne pas ! Pourquoi d'ailleurs ?

Voilà, merci de votre aide !
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[Jmuch66]

Ha oui quand même !!!!
Je m'attendais à quelques réponses au vu du nombre d'affichage.

Allez svp, j'ai besoin d'aide, y a des gens intelligents sur ces forum, j'en suis sûr.

[invite07941352]

Bonjour,
Bon, puisque vous y tenez, voilà : http://www.assainissement-durable.co...ce-hydraulique

Vous ne dites rien sur la pente et la longueur de la canalisation , qui conditionnent le débit , seul limitation, à mon avis , au fonctionnement correct du système .
Au hasard des lectures, je vois : diamètre 600 , 3% de pente , longueur : ? , débit : 1 m3 / s ....

Pour le système à la mer , je ne vois pas pourquoi cela ne devrait pas fonctionner , le niveau visible coté terre sera forcément au fond d'un puits , plus ou moins profond .

[obi76]

Bonjour,

1- le principe des vases communicant, entre le niveau dans la canalisation et le bassin, a-t-il une limite de validité ? Je pense notamment au diamètre de la cana s'il devient trop petit et est considéré comme un capillaire, ou si la longueur de cana est trop importante, ou je ne sais quoi encore...

au premier abord je vois deux restrictions dans le cas de vases communicants dans le cas stationnaire (dans le cs dynamique, évidement c'est faux) :
- si la pression à la surface libre du coté du bassin et de l'autre coté est différente, la hauteur sera un petit peu différente
- dans le cas ou la capillarité n'est plus négligeable (mais pour des structures de cette taille, elle l'est...)

En bref, dans un cas de bassins d'orage, c'est epsilonesque.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jmuch66]

Au niveau de la longueur de cana, environ 40m, la pente est de 1% (le schéma n'est pas à l'échelle).
En fait, voilà ce que je me demande:
du côté de l'entrée de la cana, on y met une source d'eau (la pluie en l’occurrence et on prend l'hypothèse qu'aucune pluie ne tombe dans le bassin). J'ai peur que le niveau d'eau de la cana ne déborde de la tête en la remplissant alors que le niveau d'eau du bassin ne bouge pas, et je me demandais si une raison X ou Y pouvait engendrer cela.
En fait, je comprends bien ce principe en le simulant avec des contenants tout simple chez moi. Mais avec des tailles pareilles de bassin, j'ai du mal à imaginer cela.

Vous dites qu'avec la mer ça marche aussi. Vous voulez dire que si je rempli ma cana dont le pied est au fond de la mer, la tête de cana ne va pas déborder ? Ca voudrait dire quà ma petite échelle, le remplissage de ma cana fait varier le niveau de la mer aussi infime soit-il au vu de sa surface ?

Merci

[invite07941352]

Re,
C'est la limitation à calculer : selon la pente et la longueur , quel est le débit maxi de la canalisation ?
Si vous mettez plus à l'entrée , l'entrée sera inondée , sinon, tout va bien . Le document permet de calculer ce débit limite .

Oui, à la mer , l'en tête de canalisation sera toujours au niveau de la mer ... Selon la marée !
Et toujours même calcul de débit à faire .

[Jmuch66]

Ok, je comprend l'histoire du débit.
Cette cana de 600mm a été calculée pour que son débit capable soit supérieur au débit qui sera engendré par la pluie.

Donc selon vous, tout va bien, et le principe des vases communicants fonctionne.

Merci !

[Jmuch66]

Ha mais ça y est, je sais ce qu'il faut vérifier avec les débits !!!!!
Il faut s'assurer que le débit arrivant dans la cana soit inférieur à la vitesse de remontée du niveau d'eau du bassin.

Dans cette simple vidéo , on s'aperçoit qu'il y a une vitesse de mise à niveau. A mon avis, c'est cette vitesse de mise à niveau qui doit être supérieure à la vitesse de remplissage de l'entrée de la cana, sans quoi, ça doit déborder pendant un petit laps de temps, jusqu'à ce que le bassin se mette au bon niveau.
Qu'en pensez-vous ? Cette idée me paraît "réelle".
Faut juste que je trouve comment on calcule cette vitesse de remontée des eaux du bassin.

Merci.

[invite07941352]

Re,
Je ne vous suis pas très bien ...Plus simple :
Il suffit de s'assurer que le débit entrant dans la canalisation ... est bien absorbé par cette canalisation !!!!

[Jmuch66]

J'ai vérifié, le débit entrant est bien absorbé par la can.
Regardez la vidéo, il y a bien une certaine vitesse de misse à niveau des vases communicants.
Donc si je rempli d'eau ma cana plus rapidement que ne se met à niveau le bassin, la cana va déborder... selon moi.

[le_STI]

Pour faire simple (attention, ce n'est pas rigoureux d'écrire ça mais je crois que ça sera parlant pour un néophyte), la hauteur de la colonne d'eau en entrée (par rapport au niveau dans le bassin) permettra de vaincre les pertes de charge dans la canalisation (Cf Bernoulli).

[obi76]

Pour faire simple (attention, ce n'est pas rigoureux d'écrire ça mais je crois que ça sera parlant pour un néophyte), la hauteur de la colonne d'eau en entrée (par rapport au niveau dans le bassin) permettra de vaincre les pertes de charge dans la canalisation (Cf Bernoulli).

Tout ce que vous dites est vrai à un détail près : le coup des bassins communicants n'est valable qu'en hydrostatique ! Là vous imposez un débit, la perte de charge de la conduite va donc jouer, et au delà d'une certaine vitesse sera telle que le débit évacué ne sera plus suffisant.

[Jmuch66]

le débit évacué ne sera plus suffisant

Plus suffisant pour ?

[obi76]

Remettre les deux à niveau.

[Jmuch66]

C'est ce que je pensais, et de ce fait, l'entrée de la cana va se remplir plus vite que le bassin ne va monter. Donc l'entrée de cana débordera.

[obi76]

C'est ce que je pensais, et de ce fait, l'entrée de la cana va se remplir plus vite que le bassin ne va monter. Donc l'entrée de cana débordera.

C'est ça. Reste à trouver le débit limite, et ça ça dépend des pertes de charges de votre conduite ainsi que de la hauteur du bassin dans lequel l'eau est déversée.

[Jmuch66]

Pourquoi la hauteur du bassin ? Je vois pas trop.
Et quand vous dite hauteur, vous parlez entre quoi et quoi svp ?

Merci

[obi76]

Bon, on va essayer d'etre plus précis

On a un bassin A dans lequel on verse de l'eau, au fond une conduite qui va à un bassin B.

- si on ne verse pas d'eau dans A, à l'équilibre son niveau sera le meme que celui de B. C'est du au fait que la pression hydrostatique au niveau le plus bas du système est la meme, qu'on la calcule à partir de A ou de B.

- si on verse de l'eau dans A, alors à la pression hydrostatique on ajoute des pertes de charges de la conduite, dépendante du débit dans celle-ci. A partir de là, deux choix : la première est que la perte de charge peut etre compensée par une élévation du niveau dans A, de sorte à ce que le débit dans la conduite soit le meme que celui du liquide versé dans A. La seconde : A déborde.

A savoir aussi qu'il faut évacuer B aussi...

[le_STI]

Voir ce que j'ai écrit un peu plus tôt:

Pour faire simple (attention, ce n'est pas rigoureux d'écrire ça mais je crois que ça sera parlant pour un néophyte), la hauteur de la colonne d'eau en entrée (par rapport au niveau dans le bassin) permettra de vaincre les pertes de charge dans la canalisation (Cf Bernoulli).

EDIT: Mon message a croisé celui d'obi76

[Jmuch66]

Merci beaucoup à tous, j'ai bien saisi à présent !