COEFFICIENTS DE CHEZY ET DE MANNING EN ECOULEMENT UNIFORME DANS UN CANAL RECTANGULAIRE

Abstract

RESUMÉ Les écoulements uniformes dans les canaux et conduites sont régis par les relations de Chézy et de Manning, dites « relations de l’écoulement uniforme ». Ces relations expriment le débit volume écoulé par le canal en fonction des paramètres géométriques de l’ouvrage et hydrauliques de l’écoulement. Dans ces relations, nous pouvons relever la présence des coefficients de résistance à l’écoulement, dits de Chézy et de Manning que l’on note souvent par les lettres C et n respectivement. Dans la pratique, il existe des tableaux qui donnent les valeurs des coefficients C et n en fonction de la nature du matériau constituant le canal. Ces valeurs de C et de n sont tabulées de manière indépendante de la profondeur de l’écoulement ou du rayon hydraulique et encore moins du nombre de Reynolds caractérisant l’écoulement. Donner des valeurs constantes aux coefficients C et n, suppose que l’écoulement est en régime turbulent rugueux où le nombre de Reynolds n’a aucune influence. Cependant, cette démarche peut paraître peu fiable eu égard au fait que le coefficient de résistance à l’écoulement doit en principe dépendre des caractéristiques hydrauliques de l’écoulement, en particulier du rayon hydraulique, de la pente géométrique et de la viscosité cinématique du liquide. Cette vision est beaucoup plus moderne et nécessite une étude particulière en observant l’évolution de ces coefficients de résistance lorsque l’écoulement est supposé être uniforme. C’est dans ce contexte que nous proposons le présent sujet qui consiste à établir des relations générales destinées non seulement à l’évaluation des coefficients de résistance à l’écoulement de Chézy et de Manning, mais à examiner aussi leur variation en fonction de la profondeur de l’écoulement et de d’autres paramètres hydrauliques qui influencent l’écoule