QCM : Hydraulique des réseaux et rétention (11 questions)

Question 1

1. Dans un canal, l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2 m/s dans une section mouillée de 3 m². Quel débit traverse cette section ?

6 m²/s

1,5 m³/s

6 m³/s

5 m³/s

Explication

Le débit est le produit de la vitesse par la section mouillée : $Q=VS=2\times3=6\ \text{m}^3/\text{s}$ . L’addition donne 5, l’inversion donne 1,5, et le périmètre mouillé n’intervient pas dans cette relation.

Answer

Un écoulement uniforme et permanent

Answer

$$P_m=D\delta$$

Answer

Le rapport entre la surface mouillée et le périmètre mouillé

Answer

Réduire la pente par un profil en escalier avec des seuils résistants à l’érosion.

Answer

S’assurer que la vitesse d’écoulement permet de limiter le dépôt de matières dans les canalisations.

Answer

La section commerciale immédiatement supérieure à la section théorique

Answer

Le débit de projet est converti vers $$K=70$$ en le multipliant par $$70/K$$, tandis que le débit à pleine section est ramené à sa valeur réelle en le multipliant par $$K/70$$.

Answer

Au Mémento Technique de 2017

Answer

Elle tend à réduire le volume maximal, car davantage d’eau sort pendant la pluie.

Question 2

2. Dans un tronçon de canal, la vitesse moyenne, le tirant d’eau et le débit restent constants sur toute la longueur étudiée. Comment qualifier cet écoulement ?

Un écoulement uniforme et permanent

Un écoulement permanent mais non uniforme

Un écoulement ralenti par des conditions aval variables

Un écoulement en charge à paramètres variables

Explication

Un écoulement uniforme et permanent conserve ses paramètres hydrauliques, notamment la vitesse moyenne, le tirant d’eau et le débit, le long du tronçon étudié. Un écoulement non uniforme fait varier ces paramètres dans l’espace, tandis qu’une influence aval variable peut modifier l’écoulement.

Question 3

3. Une section trapézoïdale a une largeur de fond de 2 m, une hauteur d’eau de 1 m et un talus de 1. Quelle est sa largeur d’écoulement ?

4 m

2 m

5 m

3 m

Explication

La largeur d’écoulement vaut $B=b+2mh$ . Avec $b=2$ , $m=1$ et $h=1$ , on obtient $B=2+2\times1\times1=4\ \text{m}$ ; omettre les talus donne 2 m et ne compter qu’un côté donne 3 m.

Question 4

4. Dans une conduite circulaire partiellement remplie de diamètre $D$ , l’angle associé à la partie mouillée est $\delta$ . Quelle expression permet de calculer le périmètre mouillé ?

S_m=\frac{D^2}{4}(\delta-\sin\delta\cos\delta)

P_m=\frac{D}{2}\delta

P_m=D\delta

B=D\sin\delta

Explication

Pour une section circulaire partiellement remplie, le périmètre mouillé est $P_m=D\delta$ . L’expression $D\sin\delta$ donne la largeur d’écoulement, la formule faisant intervenir $D^2$ donne la surface, et remplacer $D$ par $D/2$ revient à confondre diamètre et rayon.

Question 5

5. Dans la formule de Chézy pour un écoulement à ciel ouvert, que représente le rayon hydraulique $R$ ?

La différence entre la hauteur d’eau et la largeur du fossé

Le produit de la pente motrice par la section mouillée

Le rapport entre le périmètre mouillé et la largeur d’écoulement

Le rapport entre la surface mouillée et le périmètre mouillé

Explication

Le rayon hydraulique est défini comme le quotient de la surface mouillée par le périmètre mouillé, et intervient dans la formule de Chézy. La pente motrice contribue aussi au calcul de la vitesse, mais elle ne définit pas le rayon hydraulique.

Question 6

6. Lorsqu’un émissaire ouvert présente une vitesse d’écoulement supérieure à la vitesse critique du matériau, quelle mesure permet de réduire le risque d’érosion ?

Réduire la pente par un profil en escalier avec des seuils résistants à l’érosion.

Augmenter la pente du radier pour raccourcir le temps de transit de l’eau.

Remplacer les seuils par un fond non revêtu de même nature que le sol.

Réduire la largeur de la section afin d’augmenter la vitesse d’écoulement.

Explication

Un profil en escalier avec des seuils et des bas de chutes résistants à l’érosion permet de diminuer la pente lorsque la vitesse dépasse la valeur critique. La réduction de largeur est plutôt indiquée lorsque la vitesse est inférieure à la vitesse critique.

Question 7

7. Quel est l’objectif de la vérification des conditions d’autocurage dans un réseau enterré ?

Confirmer que le profil en long suit les fils d’eau imposés par les raccordements.

Déterminer la section de conduite correspondant au débit de projet retenu.

Vérifier que la vitesse reste assez faible pour éviter les reflux aux singularités du réseau.

S’assurer que la vitesse d’écoulement permet de limiter le dépôt de matières dans les canalisations.

Explication

La vérification de l’autocurage vise à assurer une vitesse suffisante pour éviter l’accumulation de dépôts dans les conduites. La limitation des reflux aux singularités concerne plutôt les vitesses élevées, qui peuvent dépasser 4 m/s.

Question 8

8. Lors du choix du diamètre d’un collecteur circulaire, quelle section commerciale faut-il retenir après avoir calculé la section théorique en écoulement à surface libre ?

La section commerciale correspondant à l’écoulement à pleine section

La section commerciale immédiatement inférieure à la section théorique

La section commerciale immédiatement supérieure à la section théorique

La section commerciale correspondant au diamètre moyen des conduites disponibles

Explication

Le diamètre choisi doit correspondre à la section commerciale immédiatement supérieure à la section théorique calculée à surface libre. Retenir la section inférieure risquerait de ne pas satisfaire le débit de projet.

Question 9

9. En quoi diffèrent les corrections appliquées au débit de projet et au débit à pleine section lorsque la rugosité réelle $K$ n’est pas égale à 70 ?

Les deux débits sont ramenés à leur valeur réelle en les multipliant par

K/70

avant la lecture des tableaux.

Le débit de projet est ramené à sa valeur réelle en le multipliant par

K/70

, tandis que le débit à pleine section est converti vers

K=70

en le multipliant par

70/K

.

Les deux débits sont convertis vers

K=70

en les multipliant par

70/K

avant la lecture des tableaux.

Le débit de projet est converti vers

K=70

en le multipliant par

70/K

, tandis que le débit à pleine section est ramené à sa valeur réelle en le multipliant par

K/70

.

Explication

Le débit de projet doit être corrigé à la référence $K=70$ pour consulter le tableau de diamètre, alors que le débit à pleine section lu à cette référence est converti à la rugosité réelle. Les facteurs sont donc inverses : appliquer $K/70$ au débit de projet ferait la correction dans le mauvais sens.

Question 10

10. À quelle source est attribuée la méthode graphique fondée sur la formule de Manning corrigée par Lautrich pour dimensionner une section circulaire ?

À la méthode des pluies de Montana

Aux recommandations de la Police de l’Eau Bretagne

Au Mémento Technique de 2017

À la relation de Manning-Strickler

Explication

La méthode graphique de dimensionnement des sections circulaires est attribuée au Mémento Technique de 2017. Les recommandations de la Police de l’Eau Bretagne concernent plutôt la minoration des valeurs de perméabilité mesurées.

Question 11

11. Dans la méthode des pluies, quelle conséquence a une augmentation du débit de fuite $Q_f$ sur le volume de stockage maximal, toutes les autres données restant inchangées ?

Elle décale le volume maximal sans en modifier la valeur, car l’entrée reste identique.

Elle ne modifie pas le volume maximal, car le débit de fuite agit après la pluie.

Elle tend à réduire le volume maximal, car davantage d’eau sort pendant la pluie.

Elle tend à augmenter le volume maximal, car davantage d’eau est évacuée pendant la pluie.

Explication

Un débit de fuite plus élevé augmente le volume sortant pendant la durée considérée, ce qui réduit l’écart entre les volumes entrant et sortant. L’idée qu’il augmente le stockage confond l’eau évacuée avec l’eau accumulée dans l’ouvrage.

QCM : Hydraulique des réseaux et rétention (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un canal, l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2 m/s dans une section mouillée de 3 m². Quel débit traverse cette section ?

2. Dans un tronçon de canal, la vitesse moyenne, le tirant d’eau et le débit restent constants sur toute la longueur étudiée. Comment qualifier cet écoulement ?

3. Une section trapézoïdale a une largeur de fond de 2 m, une hauteur d’eau de 1 m et un talus de 1. Quelle est sa largeur d’écoulement ?

4. Dans une conduite circulaire partiellement remplie de diamètre $D$ , l’angle associé à la partie mouillée est $\delta$ . Quelle expression permet de calculer le périmètre mouillé ?

5. Dans la formule de Chézy pour un écoulement à ciel ouvert, que représente le rayon hydraulique $R$ ?

6. Lorsqu’un émissaire ouvert présente une vitesse d’écoulement supérieure à la vitesse critique du matériau, quelle mesure permet de réduire le risque d’érosion ?

7. Quel est l’objectif de la vérification des conditions d’autocurage dans un réseau enterré ?

8. Lors du choix du diamètre d’un collecteur circulaire, quelle section commerciale faut-il retenir après avoir calculé la section théorique en écoulement à surface libre ?

9. En quoi diffèrent les corrections appliquées au débit de projet et au débit à pleine section lorsque la rugosité réelle $K$ n’est pas égale à 70 ?

10. À quelle source est attribuée la méthode graphique fondée sur la formule de Manning corrigée par Lautrich pour dimensionner une section circulaire ?

11. Dans la méthode des pluies, quelle conséquence a une augmentation du débit de fuite $Q_f$ sur le volume de stockage maximal, toutes les autres données restant inchangées ?

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QCM : Hydraulique des réseaux et rétention (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un canal, l’eau s’écoule à une vitesse moyenne de 2 m/s dans une section mouillée de 3 m². Quel débit traverse cette section ?

2. Dans un tronçon de canal, la vitesse moyenne, le tirant d’eau et le débit restent constants sur toute la longueur étudiée. Comment qualifier cet écoulement ?

3. Une section trapézoïdale a une largeur de fond de 2 m, une hauteur d’eau de 1 m et un talus de 1. Quelle est sa largeur d’écoulement ?

4. Dans une conduite circulaire partiellement remplie de diamètre DDD, l’angle associé à la partie mouillée est δ\deltaδ. Quelle expression permet de calculer le périmètre mouillé ?

5. Dans la formule de Chézy pour un écoulement à ciel ouvert, que représente le rayon hydraulique RRR ?

6. Lorsqu’un émissaire ouvert présente une vitesse d’écoulement supérieure à la vitesse critique du matériau, quelle mesure permet de réduire le risque d’érosion ?

7. Quel est l’objectif de la vérification des conditions d’autocurage dans un réseau enterré ?

8. Lors du choix du diamètre d’un collecteur circulaire, quelle section commerciale faut-il retenir après avoir calculé la section théorique en écoulement à surface libre ?

9. En quoi diffèrent les corrections appliquées au débit de projet et au débit à pleine section lorsque la rugosité réelle KKK n’est pas égale à 70 ?

10. À quelle source est attribuée la méthode graphique fondée sur la formule de Manning corrigée par Lautrich pour dimensionner une section circulaire ?

11. Dans la méthode des pluies, quelle conséquence a une augmentation du débit de fuite QfQ_fQf​ sur le volume de stockage maximal, toutes les autres données restant inchangées ?

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4. Dans une conduite circulaire partiellement remplie de diamètre $D$ , l’angle associé à la partie mouillée est $\delta$ . Quelle expression permet de calculer le périmètre mouillé ?

5. Dans la formule de Chézy pour un écoulement à ciel ouvert, que représente le rayon hydraulique $R$ ?

9. En quoi diffèrent les corrections appliquées au débit de projet et au débit à pleine section lorsque la rugosité réelle $K$ n’est pas égale à 70 ?

11. Dans la méthode des pluies, quelle conséquence a une augmentation du débit de fuite $Q_f$ sur le volume de stockage maximal, toutes les autres données restant inchangées ?