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Dimensionnement du réseau d’alimentation en eau potable
Dimensionnement du réseau d’alimentation en eau potable
L’eau est une ressource très vitale pour l’être humain. Une eau est dite potable quand elle satisfait à un certain nombre de caractéristiques la rendant propre à la consommation humaine (la qualité organoleptique, certains paramètres physico-chimiques naturels, des substances toxiques et des paramètres microbiologiques). Le transfert de l’eau potable vers les usagers se fait par le truchement d’un réseau de distribution d’eau potable. Un réseau de distribution d’eau potable est par définition l’ensemble des canalisations qui servent à amener l’eau jusqu’aux immeubles et habitations qui font suite au réservoir. L’eau sort en général par une conduite maitresse sur laquelle sont branchées des conduites de diamètres moindres dites secondaires, tertiaires etc. Le réseau de distribution est donc un ouvrage qui permet de satisfaire les besoins en eau actuels et futures des usagers et souvent aux besoins en eau pour faire face aux incendies. La conception d’un réseau de distribution nécessite la connaissance de certains informations inhérents à l’agglomération tels que la démographie, la topographie, la situation géographique… Toutes ces informations ont déjà été présentées dans le chapitre précédent, dans ce chapitre ci nous nous évertuerons à dimensionner le réseau d’alimentation en eau potable de la localité de M’Sala.
Différents organes d’un réseau d’AEP
Ouvrage d’adduction
Les ouvrages d’adduction servent à amener l’eau brute depuis des sites plus ou moins éloignés où elle est généralement plus abondante et moins polluée, vers les zones d’utilisation. Ils peuvent être, à ciel ouvert (canaux, aqueducs) ou en conduites fermées, en maçonnerie ou constitués d’éléments préfabriqués (fonte, béton, etc…).Ce sont généralement les installations de traitement ou de stockage qui définissent la limite aval de ces ouvrages. En leur absence cette limite peut être définie par un organe de comptage ou à défaut par une vanne de sectionnement. Lorsqu’il y a un captage (et absence de traitement), celui-ci peut être considéré comme un ouvrage de production. Dans ce cas, seuls les ouvrages en amont seront considérés comme des ouvrages d’adduction. Ces ouvrages d’adduction ne font pas partie du réseau de distribution. Leur fonctionnement (pression, vulnérabilité aux pollutions) de même que leur nature ne permettent pas de les assimiler aux autres conduites. On les désigne parfois sous le nom d’aqueducs.
Conduite de transfert ou feeder
Une conduite de transfert véhicule de l’eau potable sous branchement particulier d’un ouvrage ou d’un secteur à un autre. On le désigne aussi sous le nom de feeder. La conduite de transfert se distingue des ouvrages d’adduction parce qu’elle véhicule de l’eau potable, presque toujours sous pression. Les ouvrages de traitement ou de stockage constituent sa limite amont ; mais elle peut aussi prendre son origine dans un secteur. Son rôle étant essentiellement de transporter de l’eau potable, normalement elle ne comporte pas de branchement de distribution à l’exception parfois de l’alimentation de quelques abonnés isolés situés en dehors des zones urbanisées, car elle est elle-même très souvent implantée en dehors de ces zones. Par contre, elle peut comporter une ou plusieurs dérivations permettant d’alimenter d’autres ouvrages ou secteurs. La limite aval de cette conduite et de ses dérivations est constituée par un ouvrage ou un organe de comptage lorsqu’il s’agit d’un secteur de distribution.
Conduite De Distribution
Une conduite de distribution véhicule de l’eau potable et comporte des branchements. La conduite de distribution alimente les zones à desservir. Implantée majoritairement dans les zones construites c’est sur cette conduite que sont effectués les branchements d’abonnés. Le diamètre n’intervient pas dans la classification. Son origine est définie par le réservoir de distribution, par l’organe de comptage ou de fermeture situé sur la dérivation de la conduite de transfert ou sur l’ouvrage de mise en pression encas de refoulement-distribution.
Conduite de branchement
La conduite de branchement véhicule de l’eau potable pour alimenter un abonné individuel ou collectif à partir d’une conduite de distribution. Cette conduite établit la liaison entre la conduite de distribution et les installations de l’utilisateur. Le plus souvent, à un utilisateur correspond une conduite de branchement. C’est le cas pour les abonnés domestiques individuels et de la plupart des immeubles collectifs (qui sont donc desservis par un branchement unique avec un compteur de première prise (collectif ou général). Son origine est la prise sur la conduite de distribution, son extrémité est le raccord avec le point de livraison.
Point De Livraison
Le point de livraison est l’emplacement où est délivrée l’eau potable à l’abonné. Plus précisément le point de livraison est situé au raccord aval du compteur. Cependant cette notion désigne en même temps l’ensemble des appareils qui y sont regroupés et qui comprennent au moins un robinet avant compteur et un compteur, et éventuellement, un clapet de non-retour, un robinet après compteur, un té de purge, un réducteur de pression. S’il n’y a pas de compteur (cas de certains usages publics) le point de livraison est au raccord (ou à la bride) aval de l’organe de fermeture, vanne ou robinet, situé en extrémité aval de la conduite de branchement. Il ne peut exister de point de livraison sans conduite de branchement, par contre il peut y avoir plusieurs points de livraison pour une seule conduite de branchement.
Différents types de réseaux d’alimentation en eau potable
Il existe deux sortes de réseau d’alimentation en eau potable. On a le réseau maillé, le réseau ramifié et parfois les deux en même temps appelé réseau mixte.
Réseau ramifié
Ce sont des systèmes de conduites connectées de telle manière que le sens de l’écoulement dans chaque conduite se fait dans un seul sens. Les conduites du réseau ne sont alimentées que par une seule source située à l’amont. Un réseau ramifié se termine par des conduites en antenne. Aucun d’entre elles n’a d’alimentation retour. Les réseaux ramifiés présentent l’avantage d’être économique, mais ils manquent de sécurité et de souplesse en cas de rupture : un accident sur la conduite prive d’eau tous les abonnés en aval.
Réseau maillé
Ce sont des réseaux constitués de conduites raccordées à chacune de leurs extrémités, notamment aux intersections de voie. C’est donc un système de conduite conçu en une chaine fermé de branches (mailles) de telle manière à ce que l’écoulement se fait dans les deux sens. Chaque tronçon bénéficie d’une alimentation en retour. Une simple manœuvre de robinet permet d’isoler le tronçon accidenté et de poursuivre néanmoins l’alimentation des abonnés d’aval. Cette disposition est très couteuse, mais, en raison de la sécurité qu’elle procure, elle doit être toujours préférée au ramifié (Gomella et al, 1985).
Les matériaux des canalisations
Trois considérations sont essentielles pour le choix du matériau des canalisations : la sécurité de service, la longévité, le facteur économique. Pour les conduites maîtresses, les matériaux les mieux adaptés sont la fonte ductile, le béton armé et l’acier, par contre, pour les conduites secondaires, on choisit des tuyaux en acier, polyéthylène et le PVC à joints flexibles. Les canalisations de notre projet seront en PEHD. Le tube PEHD est résistant, élastique, relativement léger donc facile à la manutentionner avec des pressions de service importantes. Notre réseau de distribution sera constitué d’un assemblage de tuyaux en PEHD PN 6 (URBAT). La pose des canalisations doit rester en accord avec le projet cependant, la souplesse naturelle des tubes en PEHD leur permet d’éviter l’utilisation de coudes lorsque les rayons de courbures du tracé sont compatibles avec les rayons de courbures des tubes PEHD. Les conduites doivent être placées à une profondeur qui les met hors de portée du gel en fonction du climat et de la composition du sol. La profondeur de la tranchée se calcule à partir de la génératrice supérieure du tuyau (Gobain, 2006). La profondeur minimale de la tranchée est de 1 mètre ou 0,40 mètre pour les installations privatives. Les tubes doivent être posés sur un lit de sable sans éléments durs et tranchants, l’enrobage doit être constitué de gravier ne dépassant pas 20 mm de granulométrie (Interplast, 2009). La profondeur de fouille de nos canalisations sera de 1,00 m (URBAT).
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Table des matières
Introduction Générale
Chapitre I : Présentation de la zone d’étude
I.1. Situation géographique
I.2. Géologie générale du site
I.3. Topographie
I.4. Démographie
I.5. Situation des réseaux d’AEP et d’assainissement existant
Chapitre II : Dimensionnement du réseau d’alimentation en eau potable
II.1. Différents organes d’un réseau d’AEP
II.1.1. Ouvrage d’adduction
II.1.2. Conduite de transfert ou feeder
II.1.3. Conduite de distribution
II.1.4. Conduite de branchement
II.1.5. Point de livraison
II.2. Différents types de réseaux d’alimentation en eau potable
II.2.1. Réseau ramifié
II.2.2. Réseau maillé
II.2.2. Les matériaux des canalisations
II.3. Différents types d’accessoires dans un réseau de distribution d’eau potable
II.3.1. Les joints
II.3.2. Les vannes
II.3.3. Les ventouses
II.3.4. Les décharges
II.3.5. Les poteaux d’incendie
II.4. Estimation des besoins en eau potable de la population
II.4.1. Estimation des besoins en eau domestique pour l’horizon 2032
II.4.2. Besoins publics (Bp)
II.4.3. Débit moyen journalier
II.5. Le réservoir d’eau potable
II.6. Dimensionnement du réservoir d’eau potable
II.7. Tracé et implantation du réseau
II.8. Calcul des pressions de service du réseau
II.9. Dimensionnement de notre réseau de distribution
II.9.1. Présentation de la méthode d’Hardy Cross
II.9.2. Principe de la méthode
II.9.3. Principe de calcul d’un réseau ramifié
II.9.4. Présentation des résultats du dimensionnement de notre réseau avec Excel
II.10. Utilisation du logiciel Epanet
II.10.1. Paramètres d’entrées du réseau
II.10.2. Les nœuds de demande
II.10.3. Les réservoirs
II.10.4. Les bâches infinies
II.10.5. Les conduites
II.10.6. Les vannes
II.11. Les résultats de la simulation de notre réseau
II.12. Interprétation des résultats
II.13. Profil en long
Chapitre III : Dimensionnement du réseau d’assainissement
III.1. Natures des eaux à évacuer
III.1.1. Eaux domestiques
III.1.2. Débits d’eaux industrielles et publics
III.1.3 Eaux de ruissellements
III.2. Différents types de réseau d’assainissement
III.2.1 Réseau unitaire
III.2.2. Réseau séparatif
III.2.3. Réseau pseudo-séparatif
III.3. Tracé du réseau d’assainissement
III.4. Estimation des rejets d’eaux usées
III.5. Débits d’eaux pluviales
III.5.1. Evaluation du débit pluvial par la méthode rationnelle
III.5.2. Coefficient de ruissellement
III.5.3. Le temps d’entrée d’un sous bassin versant (Tc)
III.6. Dimensionnement du réseau d’assainissement
III.6.1. Détermination des diamètres des conduites du réseau
III.6.2. Conditions de fonctionnement d’un réseau séparatif ou unitaire
III.7. Dimensionnement de nos deux réseaux
III.8. Techniques de réalisation d’un réseau d’assainissement
III.8.1. Les terrassements
III.8.2. Profondeur de la fouille
III.8.3. Remblai de la tranchée
Conclusion Générale
Références Bibliographiques
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