hauteur d'eau

La notion de hauteur d'eau intervient en hydraulique, sous plusieurs acceptions

 

HAUTEUR (DÉNIVELÉ) d'EAU

C'est, en un lieu, la mesure du niveau (Exemple : les crues)

Cette hauteur est dimensionnellement une longueur

 

HAUTEUR d'un JET D'EAU

Voir chapitre spécial jet d'eau



HAUTEUR d'EAU (EN PLUVIOMÉTRIE)

Elle exprime la quantité (volume) de liquide reçue, mais dans un tube de section unitaire (d'où volume/section = hauteur)



HAUTEUR D'EAU des MARÉES 

C'est toujours une hauteur. Voir chapitre Marée



HAUTEURS D'EAU en HYDROSTATIQUE

-la hauteur d'eau piézométrique (lp): est la hauteur d'une colonne d'eau statique, qui s'élève (sous pression atmosphérique) dans un tube (immobile) inséré par pénétration dans un sol saturé

C'est lp = p / ρ'.g  avec lp(m)= hauteur d'eau piézométrique , p(Pa)= pression,

g(m²/s)= pesanteur et ρ'(kg/m3)= masse volumique du sol

-la hauteur d'eau manomètrique (lm)

C'est la hauteur d'eau d'une conduite pleine d'eau

Pour une telle conduite, on écrit usuellement l'équation de Bernoulli (équilibre des pressions) Δp = p1 + p2 + p3

où p1(Pa) est la pression statique du liquide (pression ambiante, isotrope, agissant dans toutes les directions internes du fluide)

p2(Pa) est la pression de pesanteur, qui vaut (l.ρ'.g) avec l(m)= différence de niveau entre les 2 points, ρ'(kg/m3)= masse volumique du liquide, supposée indépendante de la pression et g(m/s²)= accélération de la pesanteur

p3(Pa) est la pression cinétique (c’est à dire provenant de l’écoulement) qui vaut

(1/2) (ρ'.v²)   où v(m/s)= vitesse d’écoulement du liquide

Mais si on divise tout par le poids spécifique, l'équation de Bernoulli s'écrit avec des hauteurs d'eau : Δl = l1 + l2 + l3

où Δl(m)= hauteur manométrique (ou hauteur de charge) totale, l1(m) = hauteur statique du liquide, l2(m) est la hauteur piézométrique (qui vaut (p / ρ'.g) et l3(m) = hauteur résiduelle en sortie

-la hauteur d'eau équivalente

Dans la dernière équation ci-dessus, le terme hauteur d'eau représente (grâce à une division opportune) une pression exprimée en unité dite :

"hauteur d'eau équivalente à une pression atmosphérique". Cette unité se nomme d'ailleurs M.C.E (mètre de colonne d'eau) et vaut  0,0981 bar soit # 104 Pa

d'où 1 cm d'eau = 98 Pa (et inversement 1 bar = 10,19 mètres d'eau)

-hauteur de perte de charge

C’est le dénivelé d’une conduite transportant un fluide et permettant de compenser la perte de charge

C'est (dans le même esprit que ci-dessus) une hauteur d'eau (en mètre) qui est une image, équivalente à une pression

lB = Δp / ρ'.g     ou     lB = v² / 2g + lz + p / ρ'.g

lB(m)= hauteur de perte de charge, dite constante de Bernoulli

Δp(Pa)= différence (perte) de charge et p(Pa)= pression

ρ'(kg/m3)= masse volumique du fluide

g(m/s²)= pesanteur

lz(m)= hauteur -altitude

v(m/s)= vitesse