Chapitre 2 : Charge hydraulique
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La charge hydraulique est une notion fondamentale pour les écoulements souterrains, en charge ou à surface libre. Dans cette présentation, l'unité de charge est le mètre, mais on peut voir la charge hydraulique comme une énergie en la multipliant par \(\rho\, g\), où \(\rho\) est la masse volumique de l'eau et \(g\) la gravité. Cette énergie est la somme d'une énergie de pression, d'une énergie potentielle de gravité et d'une énergie cinétique. Les principales approximations permettant d'utiliser cette grandeur pour divers types d'écoulements sont présentées ici. L'exemple des écoulements souterrains est abordé dans ce chapitre, le cas des écoulements en charge et à surface libre étant abordé dans les chapitres suivants.
Texte du chapitre à lire dans l'ouvrage : Hydraulique pour l'ingénieur généraliste
Définition : Charge hydraulique
La charge hydraulique \(H\) décroit le long de l'écoulement à cause des pertes de charge linéiques \(S_f\) :
Définition : Charge hydraulique des milieux poreux
La vitesse \(V\) des écoulements souterrains étant faible, on néglige l'énergie cinétique :
Définition : Charge hydraulique des écoulements à surface libre
La charge s'exprime en fonction de la pression atmosphérique \(P_a\), de la cote \(Z_f\) du fond du canal, de la profondeur \(y\) de la lame d'eau et de la vitesse débitante \(V\) :
Définition : Loi de Darcy
Dans les milieux poreux, la vitesse débitante du fluide \(V\) est perpendiculaire aux surfaces de constante charge et s'exprime en fonction de la charge \(H\) et de la conductivité hydraulique \(K_h\) à l'aide de la relation de pertes de charge :
Remarque : Diaporama du chapitre 2
Fondamental : Les vidéos du chapitre 2
Texte légal : Consultation en ligne du chapitre
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