Un réseau gravitaire fonctionne en utilisant la force de la gravité pour permettre l'écoulement des fluides, généralement de l'eau ou des eaux usées, d'un point plus élevé à un point plus bas sans l'utilisation de pompes ou d'autres mécanismes mécaniques. Les principaux éléments qui permettent le fonctionnement d'un réseau gravitaire incluent :
1. La pente des canalisations : La pente doit être suffisamment inclinée pour éviter que l'eau stagne, mais pas trop pour éviter des vitesses d'écoulement trop élevées qui pourraient endommager les canalisations ou éroder les matériaux
2. La configuration des canalisations : Les canalisations sont généralement disposées en une structure ramifiée avec des tronçons rectilignes et des points de jonction. Ces configurations facilitent l'écoulement uniforme des eaux sur de longues distances et à travers divers terrains
3. Les caractéristiques hydrauliques : L'écoulement dans les réseaux gravitaires dépend aussi des caractéristiques hydrauliques telles que le diamètre des canalisations, les pertes de charge dues à la friction, et les pertes de charge singulières (causées par des coudes, des rétrécissements, etc.). Ces facteurs sont calculés pour optimiser le débit et la vitesse d'écoulement afin de maintenir l'efficacité du système et de prévenir les blocages
4. Les points de collecte et de décharge : Les réseaux gravitaires collectent les eaux usées ou pluviales à partir de points plus élevés et les transportent vers des points de décharge tels que des stations de traitement des eaux usées ou des cours d'eau.
L'avantage majeur de ce type de réseau est qu'il permet le bon écoulement des eaux usées dans les égouts, tuyaux et canalisations sans avoir besoin de dépenser de l'énergie. Les réseaux gravitaires sont largement utilisés pour l'assainissement et la distribution d'eau, car ils sont économiques en termes d'investissement et d'exploitation, ne nécessitant ni énergie, ni lubrifiant, ni pièce de rechange, ni entretien particulier et ne sont pas sujets à des risques de panne. Cependant, la mise en place d'un réseau gravitaire peut parfois s'avérer difficile, voire impossible, ou trop coûteuse en fonction des caractéristiques du sous-sol, comme sur des sites vallonnés, marécageux ou rocheux, ou en présence d'une nappe phréatique peu profonde
