ETUDE DE L’ADDUCTION A PARTIR D’UN PIQUAGE POUR L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE DE SEPT COMMUNES DE LA WILAYA DE BOUMERDES

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ETUDE DE L’ADDUCTION A PARTIR D’UN PIQUAGE POUR L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE DE SEPT COMMUNESDE LA WILAYA DE BOUMERDES

Option : Conception des Systèmes d’Alimentation en Eau Potable

     SOMMAIRE

Introduction générale…………………………………………………………………....1

       Chapitre I : Présentation de la zone d’étude

Introduction……………………………………………………………………………….....2
I.1 Description générale de la zone d'étude…………………………………................….....2
I.2 Situation géographique…………………………………………………...........................3
I.3 Situation climatologique……………………………………………………….................4
      I.3.1 Climat…………………………………………………………….........…………....4
      I.3.2 Température…………………………………………………………….........……..4
      I.3.3 Pluviométrie……………………………………………………………….........…..4
I.4 Séismicité………………………………………………………………………................4
I.5 Relief ...............................................................................................................…...............4
I.6 Hydrographie………………………………………………………………......................5
I.7 Population…………………………………………………………………………...........5
I.8 Situation hydraulique actuelle………………………………………........................……6
I.9 Ressources en eau………………………………………...........…………………………7
Conclusion ………………………………………………….....……………………………..7

Chapitre II : Estimation des besoins en eau

Introduction………………………………………………….....…………………………….8
II.1 Evolution de la population à l’horizon d’étude………...................…………………......8
II.2 Estimation des besoins en eau potable……………….........................………………….9
       II.2 .1 Les besoins domestiques……………........……………………………………....9
                  II.2.1.1 L'évaluation de la consommation moyenne journalière….....…………...9
       II.2.2 Besoins scolaires………………………………………........…………………...10
       II.2.3 Besoins administratifs…………….........………………………………………...11
       II.2.4 Besoins sanitaires………………………………………...............……………...13
       II.2.5 Besoins socioculturels……………………………………………….......……....14
       II.2.6 Récapitulatif des différentes consommations journalières…………..........……..14
II.3 Variations de consommation maximale et minimale journalière………................….....15
       II.3.1 Consommation maximale journalière…………….........………………………..15
       II.3.2 Consommation minimale journalière……………….......…………………….....16
II.4 Variation des débits horaires……………………………….................………………...17
II.5 Calcul de déficit de consommation……………………………...........………………..24
Conclusion………………………………………………………….......…………………..25

Chapitre III: Les réservoirs

Introduction………………………………………………………….....…………………...26
III.1 Choix de la cote d’implantation et emplacement des réservoirs …………...................26
III.2 Classification des réservoirs...........................................................................................26
III.3 Choix du réservoir…………………………………………………………..................27
III.4 Equipements du réservoir…………………………………………………...................27
        III.4.1 Conduite d'arrivée ou d'alimentation……………………………….......………27
                   III.4.1.1 Par Le haut………………………………………………...………….27
                   III.4.1.2 Par Le bas……………...……………………………………………...27
        III.4.2 Conduite de départ ou de distribution…………………………………......…...27
        III.4.6 Conduite de trop-plein.........................................................................................28
        III.4.6 Conduite de vidange………………………………………………………........28
        III.4.6 Conduite by-pass………………………………………………………….........28
        III.4.6 Matérialisation de la réserve d'incendie……………………………………......28
III.5 Calcul de la capacité des réservoirs………………………………………..............….30
        III.5.1 La méthode analytique……………………………………………….....…..….30
        III.5.2 Méthode graphique…………………………………………………….....……30
        III.5.3 Estimation de la capacité totale du réservoir par la méthode analytique........…31
        III.5.4 Forme des réservoir…………………………………………………….......….38
III.6 Dimensionnement des Bâches de reprises des stations de pompage…………….........39
        III.6.1 Bâche de la station de pompage N°1 (SP1)………………………………........39
        III.6.2 Bâche de la station de pompage N°1 (SP2)………………………………........40
        III.6.3 Bâche de la station de pompage N°1 (SP3)………………………………........41
Conclusion………………………………………………………………………………......42

Chapitre IV: Etude de l’adduction

Introduction………………………………………………………………………………....43IV.1 Types d’adduction……………………………………………………………..............43
        IV.1.1 Adduction gravitaire ……………………………………………………...........43
        IV.1.2 Adduction par refoulement ………………………………………………....….43
        IV.1.3 Adduction mixte…………………………………………………………....…..43
IV.2 Choix des matériaux de canalisation…………………………………………..............43
        IV.2.1 Fonte……………………………………………………………………....……43
        IV.2.2 Acier……………………………………………………………………...…….44
        IV.2.3 PRV (Polyester Renforcé de fibre de Verre)……………………………....……44
        IV.2.4 PVC (Polychlorure de vinyle) et PEHD (polyéthylène)…………………...…..44
IV.3 Proposition de variantes……………………………………………………….............45
        IV.3.1 Variante N°1 ……………………………………………………………..…….45
        IV.3.2 Variante N°2 ……………………………………………………………...……46
IV.4 Dimensionnement de l’adduction ……………………………………………..............47
        IV.4.1 Détermination du diamètre avantageux …………………………………..……47
        IV.4.2 Calcul des longueurs équivalentes des différents tronçons………………..…...49
        IV.4.3 Les caractéristiques des différents points………………………………...…….50
        IV.4.4 Calcul des diamètres avantageux des tronçons de l'adduction……………........50
        IV.4.5 Normalisation des diamètres………………………………………………...…52
        IV.4.6 Les frais d’investissement………………………………...………………... …53
IV.5 Etude technico-économique de l’adduction …………………………............………..53
        IV.5.1 Etude de l’adduction par refoulement …………………………...…………….53
        IV.5.2 Calcul des pertes de charge ………………………………………...………….54
                   IV.5.2.1 Pertes de charge linéaires …………………………………..………...54
                   IV.5.2.2 Pertes de charge singulières………………………………...………....54
                   IV.5.2.3 Pertes de charge totales…………………………………………….....55
        IV.5.3 Calcul de la hauteur manométrique totale………………………………….......55
        IV.5.4 Puissance absorbée par la pompe…………………………………………........55
        IV.5.5 Energie consommée par la pompe……………………………………….....….55
        IV.5.6 Frais d'exploitation……………………………………………………….....….55
        IV.5.7 Frais d'amortissement…………………………………………………….....….56
        IV.5.8 Détermination des diamètres économiques de la conduite de refoulement........56
                   IV.5.8.1 Tronçon SP 1 –Réservoir de Baghlia …………………………………56
                   IV.5.8.1 Tronçon SP 2 –Réservoir d’ Afir ……………………………………..58
                   IV.5.8.1 Tronçon SP 3–Réservoir d’ Ouled Aissa ……………………………..60
Conclusion………………………………………………………………………………......63

Chapitre V: Etude du pompage

Introduction …………………………………………………………………………….......64
V.1 Définition ……………………………………………………………………................64
V.2 Couplage des pompes…………………………………………………...........………...64
V.3 Choix du type de pompe………………………………………………...........………...64
V.4 Choix du nombre de pompes……………………………………………...........………64
      V.4.1 Refoulement SP1 – Réservoir de Baghlia………………………….........……….65
      V.4.2 Refoulement SP2 – Réservoir de AFIR………..…………………...............……65
      V.4.3 Refoulement : SP3 – Réservoir d’Ouled Aissa ………………………..................66
V.5 Courbes caractéristiques des pompes……………………………………...........……...66
V.6 Point de fonctionnement d’une pompe……………………………………............…....69
V.7 Courbe caractéristique de la conduite………………………………………............…..69
      V.7.1 Refoulement SP 1 - Réservoir Baghlia……………………………….......………70
      V.7.2 Refoulement SP 1 - Réservoir Afir………………………………….......………..72
      V.7.3 Refoulement SP 3 - Réservoir Ouled Aissa………………………….......…….....73
V.8 Modes de réglage…………………………………………………..........................…...74
               a) Débit disponible > Débit appelé …………………………..............…………..74
               b) Débit disponible < Débit appelé………………......…………………………...76
       V.8.1 Refoulement :SP 1 - Réservoir Baghlia……......………………………………..77
               a) Vannage…………......…………………………………………………………77
               b) Diminution du temps de pompage……….....………………………………....77
               c) Rognage…………………………………....…………………………………..77
      V.8.2 Refoulement : SP 2 - Réservoir Afir………………………......………………....78
      V.8.3 Refoulement : SP 3 - Réservoir Ouled Aissa……………......…………………...79
V.9 Choix du moteur électrique……………………………………...........………………..80
      V.9.1 Critères de choix du moteur électrique………........……………………………...80
      V.9.2 Refoulement :SP 1 - Réservoir Baghlia…………………........…………………..81
      V.9.3 Refoulement : SP 2 - Réservoir Afir…………………………........……………...81
      V.9.4 Refoulement : SP 3 - Réservoir Ouled Aissa………………........………………..81
V.10 Etude de la cavitation……………………………………………............…………….81
V.11 Calage de la pompe…………………………………………...........…………….……83
               a) Refoulement :SP 1 - Réservoir Baghlia……………….....…………………….83
               b) Refoulement : SP 2 - Réservoir Afir……………………………………….......83
               c) Refoulement : SP 3 - Réservoir Ouled Aissa…………………………….....….84
Conclusion…………………………………………………………………….………….....85

Chapitre VI : Protection des conduites contre le régime transitoire et la corrosion

Introduction …………………………………………………………………………….......86

VI.1 Protection des conduites contre le coup de bélier……………………………..............86
        VI.1.1 Les causes du coup de bélier …………………………………………....……..86
        VI.1.2 Les conséquences du coup de bélier …………………………………....……..86
                  a) Cas de la surpression………………………………………………....………87
                  b) Cas de dépression.............................................................................................87
                  c) Fatigue de la canalisation……………………………………………....…….87
       VI.1.3 Description des phénomènes physiques………………………………….....…..87
      VI.1.4 Protection de la conduite gravitaire contre le coup de bélier……………......…..88
      VI.1.5 Protection de la conduite de refoulement contre le coup de bélier………......….88
                 a) Réservoirs d’air………………………………………………………….....…88
                 b) Cheminée d’équilibre…………………………………………………....……88
                 c) Soupape de décharge……………………………………………………....….89
                 d) volant d’inertie…………………………………………………………....…..89
VI.2 Calcul des réservoirs d’air……………………………………………….....................89
                 a) Méthode de VIBERT…….…………………………………………………...89
                 b) Méthode de BERGERON……………………………………………………89
VI.3 Dimensionnement des réservoirs d'air……………………………………..............…89
       VI.3.1 Calcul de la célérité d'onde C…………………………………………........…..91
       VI.3.2 Calcul des capacités des différents réservoirs d'air……………………........…..91
VI.4 Protection des conduites contre la corrosion………………………….........................92
       VI.4.1 Facteurs de la corrosion…………………………………………...........………92
       VI.4.2 Corrosion externe………………………………………………...........………..93
       VI.4.3 Corrosion interne………………………………………………........………….93
       VI.4.4 principaux types de protection contre la corrosion extérieure…............……….93
       VI.4.5 principaux types de protection contre la corrosion intérieure…….............…….94
Conclusion……………………………………………………………………......………....94

Chapitre VII : Pose des Canalisations et accessoires

Introduction ………………….....………………………………………........................…..95

VII.1 Pose des canalisations……...................………………………………………………95
         VII.1.1 Le Principe de pose des canalisations …………………………………..........95
                     1) Pose en terre…………………………………………………………...…...95
                     2) Pose en mauvais terrains sable………………………………………..……95
                     3) Pose en galerie ………………………………………………………...…..95
                     4) Pose en pente …………………………………………………………..….96
                     5) Traversée de rivière …………………………………………………….....96
VII.2 Accessoires …………………………………………………………………..............96
        VII.2.1 Vannes de sectionnement …………………......……………………………...96
                    a) Les vanne d'isolement ……………………....……………………………..97
                    b) Les vannes à clapets de non-retour ……….....…………………………… 97
                    c) Les vannes de réduction de pression……….....……………………………97
        VII.2.2 Ventouses ……………………………………....………………………….....97
                    a) Rôles de la ventouse ………………………...……………………………..98
                    b) Types de la ventouse ………………………....…………………………….98
        VII.2.3 Vidange.....................………………………….......…………………………..98
        VII.2.4 Clapet anti retour …………………………………….......…………………...98
        VII.2.5 Organes de raccordement ……………………………......…………………...99
                    1) Coudes ………………………………………....…………………………..99
                    2) Cônes …………………………………………....…………………………99
                    3) Tés ……………………………………………....…………………………99
                    4) Joints……………………………………………...………………………..99
        VII.2.6 By-pass ……………………………………………......…………………….100
        VII.2.7 Crépines………………………………………………....…………………..100
        VII.2.8 Organes de mesure……………………………………....………………......100
                    VII.2.8.1 Mesure de débit……………………………………….…………...100
                    a) Le diaphragme ………………………………………….......................….100
                    b) Les venturis ……………......……………………………………........…..101
                    c) La tuyère ……………………………………………………………….....101
                    VII.2.8.1 Mesure de pression……………………………………….........…..102
                    a) Manomètres à aiguilles………….………………………………………...102
                    b) Manomètres à soufflet….…………………………………………………103
Conclusion………………….……………………………………………………………...103

Chapitre VIII : Organisation de chantier

Introduction ……………………………………………………………………....……….104

VIII.1 Différents travaux à entreprendre…………………………………….............…….104
           VIII.1.1 Travaux concernant l’adduction……………………………...…………...104
                         a) Exécution des tranchées……………………………………………......104
                         b) Pose du lit de sable……………………………………………………..104
                         c) Pose des conduites…………………………………………………......104
                         d) Epreuve de joint et de la canalisation……………………………….....104
                         e) Remblayage des tranchées…………………………………………......104
                         f) Nivellement et compactage ....................................................................104
           VIII.1.2 Travaux concernant les stations de pompage…………………………......105
VIII.2 Calcul des volumes des travaux de l’adduction………………….............………...105
           VIII.2.1 Déblais d’excavation……………………………………...……………....105
                         VIII.2.1.1 La profondeur de la tranchée…………………………………..105
                         VIII.2.1.2 Largueur de la tranchée………………………………………..105
            VIII.2.2 Lit de sable………………………………………………..……………...106
            VIII.2.3 Remblais compacté………………………………………..……………..107
            VIII.2.4 Volume de la conduite………………………………………...……….....107
VIII.3 Choix des engins de terrassement…………………………………….............…....108
             VIII.3.1 Pelle hydraulique…………………………………………….……….....108
             VIII.3.2 Bulldozer……………………………………………………...………....109
             VIII.3.3 Chargeur………………………………………………………...……….110
             VIII.3.4 Compacteur……………………………………………………....……....110
VIII.4 Planification des travaux ………………………………………………..................111
             VIII.4.1 Planification des travaux de l’adduction………………………...………111
             VIII.4.2 Définitions des tâches et leurs durées……………………………..….....111
Conclusion………………………………………………………………………….....…..112

Conclusion générale………………………………………………………………......…..113

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