Etude de l’adduction en eau potable de la ville de TISSEMSILT est des localités environnantes à Partir du barrage de KODIET ROSFA Tronçon NORD -SUD

 

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Etude de l’adduction en eau potable de la ville de TISSEMSILT est des localités environnantes à Partir du barrage de KODIET ROSFA Tronçon NORD -SUD

OPTION : Conception des Systèmes d’Alimentation en Eau Potable

                                                                     SOMMAIRE

INTRODUCTION GENERALE

CHAPITRE I: PRESENTATION DE L'AGGLOMERATION

INTRODUCTION................................................................................................................. 1
I.1. L'AIRE DE L'ETUDE .................................................................................................... 1
I.2. ENTITES ET ORGANISMES ADMINISTRATIFS CONCERNES ............................. 1
I.3. SITUATION GEOGRAPHIQUE ET TOPOGRAPHIQUE ........................................... 1
I.4. GEOLOGIE .................................................................................................................... 3
I.5. CLIMATOLOGIE ............................................................................................................3
      I.5.1. Températures .......................................................................................................... 3
      I.5.2. Humidité . ............................................................................................................... 3
      I.5.3 Pluviométrie . .......................................................................................................... 3
      I.5.4. Vents . ..................................................................................................................... 3
      I.5.6.Neige ....................................................................................................................... 3
I.6. LA COUVERTURE VEGETALE ................................................................................... 3
I.7. VOCATION DE LA REGION ........................................................................................ 4
I .8. POPULATION ............................................................................................................... 4
I.9. RESSOURCES ET ADDUCTIONS EXISTANTES ...................................................... 5
      a) La localité de AMMARI ............................................................................................. 6
      b) La localité de TEMELAHT ........................................................................................ 6
      c) La localité de MAACEM ............................................................................................ 6
      d) La localité de LARDJEM ........................................................................................... 6
      e) La localité de SIDI ANTRI ......................................................................................... 6
      f) La ville de TISSEMSILT ............................................................................................. 6
CONCLUSION ....... ............................................................................................................. 7

CHAPITRE II: ESTIMATION DES BESOINS EN EAU

INTRODUCTION .................................................................................... 8

II.1. L'EVALUATION DE LA CONSOMMATION MOYENNE JOURNALIERE ............ 8
        II.1.1. Besoins domestique ............................................................................................. 8
        II.1.2. Les besoins scolaires ........................................................................................... 9
        II.1.3. Besoins sanitaires .............................................................................................. 10
        II.1.4. Besoins administratifs ...................................................................................... .10
        II.1.5. Besoins socioculturels ...................................................................................... .12
        II.1.6. Besoins du bétail ............................................................................................... 13
        II.1.7. Besoins industrielles .......................................................................................... 13
II.2. DETERMINATION DU DEBIT MAXIMAL ET MINIMAL JOURNALIER ........... 14
        II.2.1. Introduction ....................................................................................................... 14
        II.2.2. La Variation Annuelle ........................................................................................ 14
        II.2.3. La Variation Hebdomadaire ............................................................................... 14
                   II-2-3- 1- Débit maximal journalier .................................................................. 15
                   II.2.3.2. Débit minimal journalier ..................................................................... 15
       II.2.4. La variation journalière ..................................................................................... 16
II.3. CALCUL DE DEFICIT DE CONSOMMATION ....................................................... 17
CONCLUSION ................................................................................................................... 17

CHAPITRE III: DIMENSIONNEMENT DES RESERVOIRS

INTRODUCTION ................................................................................................................ 18

III.1. ROLE DES RESERVOIRS ......................................................................................... 18
III.2. EMPLACEMENT DES RESERVOIRS ..................................................................... 18
III.3. CLASSIFICATIONS DES RESERVOIRS ................................................................. 18
         III.3.1. Classification selon le matériau de construction ............................................. 18
         III.3.2. Classification selon la situation des lieux ....................................................... 19
         III.3.3. Classification selon l’usage ............................................................................. 19
         III.3.4. Classification selon la forme géométrique ...................................................... 19
III.4. LES DIFFERENTES TYPES DE RESERVOIRS A PROJETES .............................. 19
         III.4.1. Les réservoirs terminaux ................................................................................. 19
         III.4.2. Les bâches de reprise ...................................................................................... 19
III.5. DETERMINATION DE LA CAPACITE ................................................................... 19
         III.5.1.Principe de calcul ............................................................................................. 19
         III.5.1.1. La méthode analytique ................................................................................. 20
         III.5.1.2. la méthode graphique ................................................................................... 20
III.6. DIMENSIONNEMENT DES BACHES DE REPRISES DES DIFFERENTES STATIONS DE
POMPAGE ............................................................................................. ................................ 20
         III.6.1.Bâche de reprise « SIDI LANTRI » ................................................................. 20
         III.6.2. Bâche de la station de pompage MAACEM ................................................... 22
         III.6.3. Bâche de la station de pompage intermédiaire « MAACEM » ....................... 22
         III.6.4. Bâche de la station de pompage AMMARI .................................................... 22
III.7. DIMENSIONNEMENT DE RESERVOIR TAMPON DU BORDJ BOU-NAÂMA . 23
III.8. DIMENSIONNEMENT DES RESERVOIRS DE BRISE CHARGE ........................ 23
         III.8.1.Brise charge 01(BC1) ....................................................................................... 23
         III.8.2. Brise charge 02 ................................................................................................ 24
III.9.DIMENSIONNEMENT DES RESERVOIRS TERMINAUX .................................... 24
III.10. FORME DES RESERVOIRS ................................................................................... 31
III.11. ÉQUIPEMENTS DU RESERVOIR ......................................................................... 33
         III.11.1. Conduite d’arrivée ou d’adduction ................................................................ 33
         III.11.2. Conduite de départ ou de distribution ........................................................... 33
         III.11.3. Conduite du trop-plein .................................................................................. 33
         III.11.4. Conduite de vidange ...................................................................................... 33
         III.11.5 Conduite by-pass ............................................................................................ 34
         III.11.6 Système de matérialisation de la réserve d’incendie ...................................... 34
III.12. SYSTEME DE CANALISATION ............................................................................ 34
III.13. TRAVERSEE DES CONDUITES DANS LES PAROIS DU RESERVOIR ........... 34
CONCLUSION .................................................................................................................... 36

                               CHAPITRE IV: ETUDE DE L'ADDUCTION

INTRODUCTION ................................................................................................................ 37
IV.1.CHOIX DU TRACE ..................................................................................................... 37
        IV.1.1.Généralités ........................................................................................ . .. ...... .....37
IV.2. ETUDES TECHNICO-ECONOMIQUE .................................................................... 37
IV.3. DESCRIPTION GENERALE DU TRACE DE L’ADDUCTION .............................. 37
IV.4. CHOIX DE TYPE DE CANALISATION .................................................................. 38
IV.5. ADDUCTION PAR REFOULEMENT ........................................................... ........... 38
IV.6. ADDUCTION GRAVITAIRE ..................................................................................... 38
IV.7. CALCUL DES DIAMETRES AVANTAGEUX DE LA CONDUITE GRAVITAIRE ............... 39
         IV .7.1. Détermination des diamètres avantageux de la conduite principale (RTBB-SP MAACEM) ...... 39
                      IV.7.1.1. Calcul des longueurs des différents tronçons .................................. 40
                      IV.7.1.2. Les caractéristiques des différents points ........................................ 40
                      IV.7.1.3. Calcul de la charge disponible ......................................................... 40
                      IV.7.1.4. Calcul du gradient hydraulique ……………………...………….... 40
                      IV.7.1.5. Calcul des diamètres avantageux des tronçons de l'adduction ........ 40
                      IV.7.1.6. Normalisation des diamètres avantageux ........................................ 41
                      IV.7.1.7. L’emplacement des brises charges .................................................. 42
          IV.7.2. Ré-étude de tronçon (BC02-SP01) ................................................................. 42
                      IV.7.2 .1. Calcul de la charge disponible ........................................................ 42
                      IV.7.2.2. Calcul du gradient hydraulique ..................................................... . 42
                      IV. 7.2.3. Calcul des diamètres avantageux des tronçons BC02-SP01 .......... 42
                      IV.7.2.4. Normalisation des diamètres avantageux ........................................ 43
IV.8. CALCUL DE LA PRESSION MAXIMALE DE SERVICE DE CHAQUE TRONÇON DEL'ADDUCTION (PMS) .................................................................................................. 43

• Principe de fonctionnement d'un régulateur de pression aval ..................................... 44

IV .9. CALCUL DES DIAMETRES ECONOMIQUES DES CONDUITES DE REFOULEMENTS ............. 44
      IV.9.1. Frais d'amortissement...................................................................................... 45
      IV.9.2.Frais d'exploitation .............................................................................................. 45

      IV.9.3. Calcul des pertes de charge ................................................................................ 45
                  IV.9.3.1. pertes de charge linéaires ..................................................................... 45
                  IV.9.3.2 Pertes de charges singulières ................................................................ 46
                  IV.9.3.3. Pertes de charges totales ...................................................................... 46
      IV.9.4. Calcul de la hauteur manométrique totale .......................................................... 46
      IV.9.5. Puissance absorbée par la pompe ....................................................................... 46
      IV.9.6. Energie consommée par la pompe .................................................................... . 46
      IV.9.7. Frais d'exploitation ............................................................................................. 46
      IV.9.8. Détermination des diamètres économiques ........................................................ 47
                  IV.9.8.1.Présentation des différents tronçons ..................................................... 47
CONCLUSION .................................................................................................................... 53
 

CHAPITRE V: ETUDE DU POMPAGE

INTRODUCTION ................................................................................................................ 54
V.1. LES POMPES CENTRIFUGES ................................................................................... 54
        V.1.1. Principe de fonctionnement ............................................................................... 54
V.2. CRITERES DE L’EMPLACEMENT DE LA STATION DE POMPAGE ................... 54
V.3. CRITERES DU CHOIX DU TYPE DE POMPE ......................................................... 55
V.4. ASSOCIATION DES POMPES ................................................................................... 55
V.5.CRITERES DE CHOIX DU NOMBRE DE POMPE ................................................... 55
       V.5.1. Station de pompage SIDI ANTRI ....................................................................... 55
       V.5.2.Refoulement SP1-SP2 .......................................................................................... 56
       V.5.3.Refoulement SP1-SPIM ....................................................................................... 56
       V.5.4. Refoulement SPIM-RESERVOIR MAACEM ................................................... 57
       V.5.5.Refoulement SP2-RESERVOIR AMMARI ........................................................ 57
       V.5.6.Refoulement SP2-RESERVOIR TISSEMSILT ................................................... 57
V.6.COURBES CARACTERISTIQUES DES POMPES .................................................... 58
       V.6.1. SP1-SP2 .............................................................................................................. 59
V.7. POINTS DE FONCTIONNEMENT DES POMPES ................................................... 59
       V.7.1. Point de fonctionnement de STP SIDI ANTRI ................................................... 60
       V.7.2. Refoulement : SP1-SP2 ...................................................................................... 61
       V.7.3.Refoulement :SP1-SPIM ...................................................................................... 61
       V.7.4.Refoulement : SPIM-RESERVOIR MAACEM .................................................. 62
       V.7.5.Refoulement SP2-RESERVOIR AMMARI ........................................................ 63
       V.7.6.Refoulement SP2-RESERVOIR TISSEMSILT ................................................... 63
V.8.REGULATION DU DEBIT ........................................................................................... 71
       A) Débit disponible (débit de point de fonctionnement) > Débit appelé ...................... 71

•         Réglage qualitatif ................................................................................................ 71
•          Réglage quantitatif ............................................................................................. 71
•           Rognage ............................................................................................................. 71
•           Augmentation des pertes de charge dans les conduites de refoulement ............ 72
•           Diminution de temps de pompage ..................................................................... 72
•           Réglage par By-pass .......................................................................................... 72
•           Introduction d’air ............................................................................................... 72

       B) Débit disponible < Débit appelé ............................................................................... 72

•       Qualitatif ................................................................................................................ 72
•       Changement de type de pompe ............................................................................. 72

        V.8.1.Station de pompage SIDI ANTRI ....................................................................... 72
        V.8.2.Refoulement : SP1-SP2 ...................................................................................... 73
        V.8.3.Refoulement :SP1-SPIM ..................................................................................... 74
        V.8.4.Refoulement : SPIM-RESERVOIR MAACEM ................................................. 74
        V.8.5.Refoulement :SP2-RESERVOIR AMMARI ...................................................... 74
        V.8.6. Refoulement : SP2-RESRVOIR TISSEMSILT ................................................. 74
V.9. ETUDE DE LA CAVITATION .................................................................................... 80
        V.9.1.Définition de la cavitation ................................................................................... 80
        V.9.2.Les effets de la cavitation ................................................................................... 80
        V.9.3.La hauteur d’aspiration admissible ..................................................................... 80

•       Calage de la pompe ............................................................................................... 81

                V.9.3 .1. Station de pompage SIDI ANTRI .......................................................... 81
                V.9.3.2. Refoulement : SP1-SP2 .......................................................................... 82
                V.9.3.3. Refoulement : SP1-SPIM ........................................................................ 82
                V.9.3.4. Refoulement : SPIM-RESERVOIR MAACEM ..................................... 83
                V.9.3.5. Refoulement SP2-RESERVOIR TISSEMSILT ...................................... 84
                V.9.3.6. Refoulement : SP2-RESERVOIR AMMARI ......................................... 84
V.10.CHOIX DU MOTEUR ELECTRIQUE ...................................................................... 85
        V.10.1. Critères de choix du moteur électrique ............................................................ 85
        V.10.2. Vitesse de rotation du moteur .......................................................................... 85
        V.10.3. Puissance fournie par le moteur ....................................................................... 85
                    A- Station de pompage SIDI ANTRI ............................................................... 86
                    B-Refoulement : SP1-SP2 ................................................................................ 86
                    C-Refoulement : SP1-SPIM ............................................................................. 86
                    D-Refoulement : SPIM-RESERVOIR MAACEM .......................................... 87
                    E-Refoulement : SP2-RESERVOIR AMMARI ............................................... 87
                    F-Refoulement SP2-RESERVOIR TISSEMSILT ............................................ 88
V.11. COSIGNES D’EXPLOITATION DES STATIONS DE POMPAGES ....................... 88
         V.11.2. Mise en service de la station .......................................................................... 88
         V .11.3. Carnet de bord de la station de pompage ....................................................... 88
         V.11.4 Personnel de service de station de pompage .................................................... 89
         V.11.5. La relève des équipes ...................................................................................... 89
         V.11.6. Entretien des stations de pompage .................................................................. 89
         V.11.7. Mise en marche ............................................................................................... 89
         V.11.8. Précaution à prendre au cours de services ...................................................... 89
         V.11.9 Arrêts des pompes ........................................................................................... 89
CONCLUSION .................................................................................................................... 89

CHAPITRE VI: PROTECTION CONTRE LE COUP DE BELIER

INTRODUCTION ................................................................................................................ 90
VI.1. LES CAUSE DE COUP DE BELIER ........................................................................ 90
VI.2. LES RISQUES DUS AUX COUPS DE BELIER ...................................................... 90
VI.3. ANALYSE PHYSIQUE DU PHENOMENE DU COUP DE BELIER ...................... 90
VI.4. LE CALCUL DU COUP DE BELIER ....................................................................... 91
         VI.4.1.La valeur numérique de coup de bélier ............................................................ 91
VI.5.LES MOYENS DE PROTECTION DES INSTALLATIONS CONTRE LE COUP DE BELIER ........ 92

•     Les volants d’inertie ................................................................................................ 93
•    Les soupapes de décharge ........................................................................................ 93
•    Les réservoirs d’air et les cheminées d’équilibre ..................................................... 93

VI.6. LES RESERVOIRS D’AIR ........................................................................................ 93
         VI.6.1. Principe de fonctionnement ............................................................................ 93
         VI.6.2. Méthodologie de calcul des réservoirs d’air ................................................... 93
                 1) Calcul de la célérité on utilise la formule (VI-1) de SALAH.B. .................... 93
                 2) Calcul de la charge absolue en m.c.e .............................................................. 93
                 3) Calcul de La charge maximale. ....................................................................... 93
         -Application ................................................................................................................. 94

•       Les données de base .............................................................................................. 94
•       Calcul de la célérité d'onde C ................................................................... ............ 94
•       Calcul des capacités des différents réservoirs d'air ................................................95

        VI.6.3. Installation du réservoir d’air ........................................................................... 95
                 VI.6.3.1. Raccordement du réservoir d’air avec la conduite de refoulement ...... 95
VI.7. LES TECHNIQUES POUR PREVENIR LES COUPS DE BELIER ........................ 96
CONCLUSION .................................................................................................................... 97

CHAPITRE VII: PROTECTION DES CONDUITES CONTRE LA CORROSION

INTRODUCTION ................................................................................................................ 98
VII.1 .DEFINITION DE LA CORROSION ........................................................................ 98
          A) - corrosion sèche ................................................................................................... 98
          B) - corrosion humide ............................................................................................... 98
VII.2. CLASSIFICATION DE LA CORROSION ............................................................... 98
          VII.2.1. Aspects morphologique de la corrosion ........................................................ 98

• Corrosion uniforme ..................................................................................................... 98
•  Corrosion par piqûre ................................ .................................................................. 98
•  Corrosion inter granulaire .......................................................................................... 99
•  Corrosion transgranulaire ........................................................................................... 99

          VII.2.2. Modes de formation de la corrosion ............................................................. 99

•  Corrosion électrochimique ......................................................................................... 99
•  Corrosion biochimique ............................................................................................... 99

           a) Dépôt microbien .................................................................................................... 99
           b) Libération d'agents chimiques Agressifs .............................................................. 99
           c) L'activation anodique ............................................................................................ 99
VII.3. PROBLEMES DE CORROSION ............................................................................. 99
          VII.3.1 La corrosion externe .................................................................................... 100
          VII.3.2 La corrosion interne ..................................................................................... 100
VII.4. PROTECTION CONTRE LA BASSE RESISTIVITE DES SOLS ........................ 100
           a) Revêtement zingué complété par un vernis bituminé ......................................... 100
           b) Revêtement avec manche en polyéthylène ......................................................... 100
VII.5. PROTECTION DES CONDUITES A PROXIMITE DES VOIES FERREES ET DES LIGNES A HAUTES TENSION EN COURANT CONTINU .......................................... 101
VII.6. PROTECTION CONTRE L’AGRESSIVITE DES FLUIDES VEHICULES ........ 101
CONCLUSION .................................................................................................................. 102

CHAPITRE VIII: POSE DE CANALISATION ET ACCESSOIRES

INTRODUCTION .............................................................................................................. 103
VIII .1 POSE DE LA CONDUITE EN TRANCHEE ........................................................ 103
                   a) Ouverture de la tranchée ............................................................................. 103
                   b) Profondeur de la tranchée ........................................................................... 103
                   c) Lit de pose ................................................................................................... 103
                  d) Remblayage de la tranchée .......................................................................... 103
                  e) Ancrage de la conduite ................................................................................ 103
          VIII.1.1. Pose de canalisation dans un terrain ordinaire ...........................................104
          VIII.1.2. Pose de canalisation dans un mauvais terrain ........................................... 104
                  a) Cas d’un terrain peu consistant .................................................................. . 104
                  b) Cas d’un terrain agressif .............................................................................. 105
          VIII.1.3. Pose de canalisation en galerie .................................................................. 105
          VIII.1.4. Traversée d’une rivière .............................................................................. 106
          VIII.1.5. Assemblage par emboîtement …………………………………………... 106
                  a) Nettoyage des tulipes ................................................................................... 106
                  b) Positionnement de la bague de joint ............................................................ 107
                  c) Application de la pâte lubrifiante ................................................................. 107
                  d) Nettoyage du bout uni de la partie lisse du tuyau ........................................ 107
                  e) Assemblage entre deux tuyaux ..................................................................... 107
          VIII .1.6. Les déviations angulaires ......................................................................... 107
VIII.2. ACCESSOIRES ..................................................................................................... 108
           VIII.2.1. Robinets vannes ........................................................................................ 108
                 a) Robinet vanne à coin (à opercule) ................................................................. 108
                 b) Vannes papillons .......................................................................................... 109
          VIII.2.2. Vannes de décharge ................................................................................... 109
          VIII.2.3. Ventouses …………………......………………………………………… 109
                 a) ventouse simple …………………………..............………………………. 109
                 b) ventouse à deux orifices ................................................................................ 109
          VIII.2.4. By-pass ...................................................................................................... 110
          VIII.2.5. Crépines .................................................................................... ................ 110
          VIII.2.6. Joints de raccordement .............................................................................. 110
          VIII.2.7. Organes de mesure .................................................................................... 112
               a) Mesure de débit ............................................................................................... 112
               b) Mesure de pression …………………………….................………………… 112

•  Le manomètre à tube de Bourdon ............................................................................ 112

VIII.3. ORGANES DE RACCORDEMENT ..................................................................... 113
            VIII.3.1. Coudes .................................................................................................... 113
            VIII.3.2. Cônes ....................................................................................................... 113
            VIII.3.3. Tés ........................................................................................................... 113
            VIII.3.4. Les manchons .......................................................................................... 113
CONCLUSION .................................................................................................................. 114

CHAPITRE IX : TRAITEMENT DES EAUX POTABLE.

INTRODUCTION .............................................................................................................. 115
IX.1. CARACTERISATION DE L’EAU POTABLE ........................................................ 115

•  Température .............................................................................................................. 115
•  Ph .............................................................................................................................. 115
•  Turbidité .................................................................................................................................... 115
•  Couleur ..................................................................................................................... 115
•  Odeur ........................................................................................................................ 115
• Saveur ........................................................................................................................ 115
•  conductivité électrique ............................................................................................. 115
•  Taux alcalimétrique complet TAC ............................................................................ 115
• Taux hydrométrique TH ...................................................................................... ...................... 116
•  Indice permanganate ................................................................................................ 116
•  Carbone organique total COT ................................................................................. 116
•  Oxygène dissous ....................................................................................................... 116
•  Résidus secs .............................................................................................................. 116
•  Matières en suspension MES ................................................................................... 116

IX.2. PROCEDES DE TRAITEMENT DES EAUX DE SURFACE ................................ 116
          IX.2.1. le prétraitement ............................................................................ ............... 116
          IX.2.2. préoxydation ................................................................................................. 116
          IX.2.3 .Coagulation .................................................................................................. 117
          IX.2.4. Floculation ................................................................................................... 117
                      IX.2.4.1.Mise en œuvre de la coagulation-floculation ................................. 117
                      IX.2.4.2.Le jar-test ....................................................................................... 117
          IX.2.5. Décantation .................................................................................................. 117
          IX.2.6. Filtration ....................................................................................................... 118
                      IX.2.6.1. Filtration lente ............................................................................... 118
                      IX.2.6.2. Filtration rapide ............................................................................. 118
                      IX.2.6.3. Colmatage des filtres ..................................................................... 118
                      IX.2.6.4. Lavage des filtres .......................................................................... 119
                                    a) Lavage à l’eau et à l’air .............................................................. 119
                                    b) Lavage à l’eau seule ................................................................... 119
          IX.2.7. Désinfection ................................................................................................. 119
                      IX.2.7.1. Principe de désinfection ................................................................ 119
                      IX.2.7.2. Choix du désinfectant .................................................................... 119
                                     a) Désinfection par le chlore ......................................................... 119
IX.3. ADSORPTION SUR CHARBON ACTIF ................................................................ 120
          IX.3.1. Phénomène d’adsorption .............................................................................. 120
          IX.3.2. Isotherme d’adsorption ................................................................................ 120
          IX.3.3.Charbon actif en poudre (CAP) .................................................................... 120
          IX.3.4.Charbon actif en grains (CAG) ..................................................................... 121
          IX.3.5. Régénération du charbon actif ..................................................................... 121
IX.4. EQUILIBRE CALCO-CARBONIQUE ................................................................... 121
          IX.4.1. Equilibre CO2-eau ....................................................................................... 121
          IX.4.2. Traitement des eaux agressives .................................................................... 122
                       IX.4.2.1. Neutralisation ............................................................................... 122
                                     1) l’aération ................................................................................... 122
                                     2) la neutralisation chimique par addition de chaux vive ............. 122
          IX.4.3. Traitement des eaux incrustantes ................................................................. 122
                      IX.4.3.1. Réduction de l’alcalinité ............................................................... 122
                      IX.4.3.2.Adoucissement par décarbonatation .............................................. 122
CONCLUSION .................................................................................................................. 122
CONCLUSION GÉNÉRALE

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