Calculateur de capacité de drainage
Ce calculateur estime la capacité d'écoulement gravitaire d'une conduite circulaire coulant à plein. Il utilise le diamètre intérieur de la conduite en pouces, la pente longitudinale en pourcentage et un coefficient de rugosité de Manning n, puis affiche le résultat en gallons américains par minute (GPM).
Il s'agit d'un calcul hydraulique de pré-dimensionnement, et non d'un tableau de dimensionnement issu d'un code de plomberie. Vérifiez que le diamètre saisi est bien le diamètre hydraulique intérieur réel et que le coefficient de rugosité choisi représente l'état de la conduite installée.
Formule
La Federal Highway Administration des États-Unis donne la forme pour conduite circulaire pleine suivante :
Q = 53,01 × D^(8/3) × S^(1/2) ÷ n
Ici, Q est en pieds cubes par jour, D est le diamètre en pouces, S est la pente en ft/ft et n est le coefficient de rugosité de Manning. Le calculateur convertit une pente saisie en pourcentage en ft/ft en divisant par 100, puis convertit les pieds cubes par jour en GPM.
Le diamètre et n doivent être positifs. Une pente nulle renvoie une capacité gravitaire idéale nulle ; une pente négative est invalide pour ce modèle directionnel.
Exemple de calcul
Pour une conduite lisse de 4 pouces à une pente de 1 % avec n = 0,012 :
S = 1 ÷ 100 = 0,01 ft/ft
Le résultat de Manning est d'environ 17 810 ft³/jour. La conversion d'unités donne environ 92,5 GPM. De légères différences peuvent apparaître en raison des constantes arrondies.
En résumé, cette conduite de 4 pouces à 1 % de pente avec n = 0,012 a une capacité estimée à plein de 92,5 GPM.
Interprétation du résultat
Le résultat est la capacité d'écoulement uniforme idéalisée lorsque la conduite circulaire coule à plein sous la pente et la résistance supposées. Un diamètre plus grand a un effet marqué car il est élevé à la puissance 8/3. Un coefficient de rugosité plus élevé réduit l'estimation, tandis qu'une pente plus forte l'augmente selon la racine carrée.
Ce chiffre n'est pas la quantité de précipitations qu'un site peut accepter en toute sécurité. La surface du bassin versant, l'intensité des précipitations, la capacité de captage des avaloirs, le stockage, les contrôles en aval et la mise en charge admissible doivent être évalués séparément.
Précision et limites
L'équation de Manning suppose un comportement d'écoulement à surface libre permanent, uniforme et gravitaire. Une conduite coulant complètement à plein peut au contraire être en charge, auquel cas les pertes d'énergie, les conditions aux limites et un modèle d'écoulement sous pression peuvent être plus appropriés. Le calculateur ne modélise pas la hauteur partielle, les pertes à l'entrée ou à la sortie, les coudes, les jonctions, le niveau aval, les sédiments, les obstructions, le vieillissement, l'entraînement d'air ou le remous.
Les valeurs de n publiées sont des estimations et l'état installé peut différer. Les règles locales de plomberie, d'eaux pluviales, de voirie et d'environnement peuvent imposer des diamètres minimaux, des pluies de projet, des taux de remplissage, des vitesses et des coefficients de sécurité. Un concepteur qualifié doit vérifier le code applicable et l'ensemble du système avant la construction.
Sources
- FHWA Geotechnical Engineering Circular, Chapter 7 — équation pour conduite circulaire pleine, définitions des variables et exemples de valeurs de rugosité.
- FHWA Hydraulic Design of Safe Bridges — équation générale de débit de Manning et facteur de conversion en unités usuelles américaines.
Registre éditorial
Rédigé et vérifié par l'équipe éditoriale de SoupCalc. L'exemple de 4 pouces selon le style FHWA, le comportement à pente nulle, la validation de la rugosité et la conversion d'unités ont été testés indépendamment.
Dernière révision : 10 août 2026.