Calculateur de rayon hydraulique

Le rayon hydraulique est une mesure géométrique de l'efficacité avec laquelle une section de canal transporte un fluide. Il correspond à la section d'écoulement divisée par le périmètre mouillé. Ce dernier comprend uniquement les parois en contact avec le fluide, à l'exclusion de la surface libre. À section égale, un rayon hydraulique plus grand signifie généralement moins de contact avec les parois, donc moins de résistance. Malgré son nom, il ne correspond habituellement pas à un rayon physique. Pour un canal ouvert rectangulaire, la section est la largeur du fond multipliée par le tirant d'eau, et le périmètre mouillé est la largeur plus deux fois le tirant d'eau. Pour un canal trapézoïdal dont le talus est exprimé en distance horizontale par unité verticale, la section vaut le tirant d'eau multiplié par la somme de la largeur du fond et du produit du talus par le tirant d'eau. Le périmètre mouillé inclut le fond et les deux côtés inclinés. Pour une conduite circulaire entièrement pleine, la section vaut pi fois le diamètre au carré divisé par quatre et le périmètre vaut pi fois le diamètre : le rayon hydraulique est donc le quart du diamètre. Le rayon hydraulique intervient dans les équations de Manning et de Chézy pour l'écoulement uniforme à surface libre, ainsi que dans les relations faisant appel au diamètre hydraulique. Celui-ci vaut quatre fois le rayon hydraulique. Pour une conduite circulaire pleine, il égale donc le diamètre physique. Dans les conduites partiellement remplies ou non circulaires, la géométrie mouillée doit être évaluée à la profondeur réelle. L'option circulaire de ce calculateur représente une conduite entièrement pleine, pas un canal circulaire partiellement rempli. Des dimensions précises sont essentielles : la profondeur modifie à la fois la section et le périmètre, et peut fortement influer sur le débit prévu. Utilisez des dimensions perpendiculaires à l'écoulement et une même unité de longueur pour toutes les entrées. Le rayon sera exprimé dans cette unité, même si les libellés indiquent ici des mètres. Les cours d'eau naturels et canaux irréguliers peuvent être divisés en sous-sections ou évalués à partir de coordonnées relevées, mais les formes idéalisées ne représentent pas toujours banquettes, végétation, plaines inondables composées, sédiments ou obstacles locaux. Ce calculateur fournit les valeurs géométriques nécessaires à une analyse ultérieure ; il ne calcule pas directement la vitesse ni le débit. Pour les estimer, associez rayon hydraulique et section à la pente du canal et à un coefficient de rugosité adapté. Vérifiez que l'équation et la rugosité choisies conviennent au régime d'écoulement et au revêtement réels. Pour la conception, contrôlez aussi revanche, vitesse d'érosion, transitions, écoulement non uniforme et incertitude du niveau d'eau relevé.