ETUDE DE RACCORDEMENT EN EAU POTABLE DES COMMUNES DE ZEMMOURI ET BOUMERDES. (W.BOUMERDES)

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 mémoire fin d'étude dans le thème suivant : 



ETUDE DE RACCORDEMENT EN EAU POTABLE DES COMMUNES DE ZEMMOURI ET BOUMERDES. (W.BOUMERDES)


Option : Conception des Systèmes d’Alimentation en Eau Potable



 SOMMAIRE

INTRODUCTION GENERALE

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Introduction………………………………………………………………………………….1
I.1 L'aire de l'étude……………………………………………………………........………..1
I.2 Situation géographique……………………………………………………......................2
I.3 Situation climatologique………………………………………………………................2
      I.3.1 Climat……………………………………………………………………………....2
      I.3.2 Température………………………………………………………………………...3
      I.3.3 Pluviométrie………………………………………………………………………...3
      I.3.4 Vents ………………………………………………………………………………3
      I.3.5 Humidité ………………………………………...…………………………………4
I.4 Séismicité………………………………………………………………..………..............4
I.5 Hydrographie..............................................................................................………....…....4
I.6 Population ………………………………………………………………..........................4
I.7 Géologie ……………………………………………………………………………….....5
I.8 Ressources et adductions existantes ………………………………………............……..5
      a) LA COMMUNE DE BOUMERDES ………………………………….............……..5
      b) LA COMMUNE DE ZEMMOURI …….....………………………………………….6
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 l'évaluation de la consommation moyenne journalière ………………....................…....9
       II.2 .1 Les besoins domestiques……………………………………………...……….....9
       II.2.2 Besoins scolaires……………………………………………………....…….........9
       II.2.3 Besoins administratifs………………………………………...……………........10
       II.2.4 Besoins sanitaires………………………………………………..……………....11
       II.2.5 Besoins commerciaux …………………………………………….......................11
       II.2.6 Besoins socioculturels…………………………………..……..…………….…..11
       II.2.7 Récapitulatif des différentes consommations journalières ..................................12
II.3 Calcul du débit majoré ………………………………………………..........………….13
II.4 Variations de consommation maximale et minimale journalière………..............…......13
       II.4.1 Consommation maximale journalière…………………………………….……..13
       II.4.2 Consommation minimale journalière……………………………………............13
II.5 Variation des débits horaires………………………….............………………………..14
II.6 Calcul de déficit de consommation ………………….......………………………….…21
Conclusion………………………………………………………….………………………22

CHAPITRE III: LES RESERVOIRS

Introduction………………………………………………………………………………....23
III.1 Généralités …………………………………...........………………………………….23
III.2 Emplacement du réservoir ............................................................................................23
III.3 Classification des réservoirs ……………………...........……………………………..23
III.4 Choix du réservoir ………………………………...........…………………….............24
III.5 Equipements du réservoir …………………………............…………………….. …..24
        III.5.1 Conduite d'arrivée ou d'alimentation…………………………………………..24
                   III.5.1.1 Par Le haut………………………………………….....……………...24
                   III.5.1.2 Par Le bas……………………………………………….……….........24
        III.5.2 Conduite de départ ou de distribution……….………………………………....25
        III.5.3 Conduite de trop-plein.........................................................................................25
        III.5.4 Conduite de vidange…………………………………………………………....25
        III.5.5 Conduite by-pass………………………………………………………….........25
        III.5.6 Matérialisation de la réserve d'incendie………………………………….…….25
 III.6 Calcul de la capacité des réservoirs……………………………............…………..…26
        III.6.1 Principe de calcul …………………………………………...………………....26
                   III.6.1.1 La méthode analytique ……………………………………………….26
                   III.6.1.1 Méthode graphique …………………………………….....………….27
III.7 Dimensionnement des Bâches de reprises des stations de pompage….................……27
        III.7.1 Bâche de la station de pompage (SP1) ‹‹EL BOUR››………...………..............27
        III.7.2 Bâche des stations de pompage (SP2' et SP2) «FIGUIER»……...….................29
        III.7.3 Bâche de la station de pompage (SP3) «ZAATRA»……...................................30
        III.7.4 Bâche de la station de pompage (SP4) «BEN YOUNES»…………...………...31
III.8 Dimensionnement des réservoirs terminaux ……………………………..............…...32
III.9 Dimensionnement de réservoir tampon ‹‹EL BOUR›› ………………….................…36
III.10 Forme des réservoirs …………………………………………………….........……..37
Conclusion…………………………………………………………………………………..38

CHAPITRE IV: ETUDE DE L’ADDUCTION

Introduction…………………………………………………………………………………39
IV.1 Types d’adduction…………………………………………………........…………......39
        IV.1.1 Adduction gravitaire ……………………………………………………...........39
        IV.1.2 Adduction par refoulement …………………………………………………….39
        IV.1.3 Adduction mixte………………………………………………………………..39
IV.2 Choix des matériaux de canalisation…………………………………….........…….....39
        IV.2.1 Fonte………………………………………………………………….………...39
        IV.2.2 Acier……………………………………………………………………………39
        IV.2.3 PEHD (polyéthylène)………………………………………………………..…40
        IV.2.4 Amiante Ciment ………………………………………………………………..40
IV.3 Critères de choix de tracé ………………………………………………………..........40
IV.4 Proposition des variantes………………………………………………………............41
        IV.4.1 Variante N°1 …………………………………………………………….....…..41
        IV.4.2 Variante N°2 …………………………………………………….....…………..41
IV.5 Détermination du diamètre avantageux …………………………………..........……..44
        IV.5.1 Détermination des diamètres avantageux de la conduite principale
(RESERVOIR TAMPON-SP FIGUIER)………………………….....................…………..46
        IV.5.2 Détermination des diamètres avantageux de la conduite secondaire (Point de ramification
-Station de reprise de Zaatra) ……………................................……………………………47
        IV.5.3 Dimensionnement des conduites de piquage entre la conduite principale et les
Réservoirs d’alimentations ……………………………...............………………………….47
        IV.5.4 Normalisation des diamètres…………………………………..…………….…47
        IV.5.5 Les frais d’investissement……..……………………………………………….49
IV.6 Etude technico-économique de l’adduction ………........……………………………..49
        IV.6.1 Etude de l’adduction par refoulement ……………………………………..….49
        IV.6.2 Calcul des pertes de charge ……………………………………..…………….49
                  IV.6.2.1 Pertes de charge linéaires …………………………………..…...........49
                  IV.6.2.2 Pertes de charge singulières…………………………..…………….....50
                  IV.6.2.3 Pertes de charge totales……………………………….......……...........50
       IV.6.3 Calcul de la hauteur manométrique totale……………………………………...50
       IV.6.4 Puissance absorbée par la pompe……………………………………………....50
       IV.6.5 Energie consommée par la pompe…………………………………………..….51
       IV.6.6 Frais d'exploitation……………………………………………………………..51
       IV.6.7 Frais d'amortissement……………………………………………………….….51
       IV.6.8 Détermination des diamètres économiques de la conduite de refoulement.........51
                  IV.6.8.1 Tronçon SP 1 –Réservoir tampon ‹‹EL BOUR››…..………………….51
                  IV.6.8.2 Tronçon SP 2 –Réservoir sahel …………………………..…………...53
                 IV.6.8.3 Tronçon SP 2' – Réservoir figuier …………………………...………...55
                 IV.6.8.4 Tronçon SP 3 – Réservoir zaatra ………………………….......……….57
Conclusion…………………………………………………………………………............59

CHAPITRE V: ETUDE DU POMPAGE

Introduction …………………………………………………………………………..........60
V.1 Généralités ……………………………………………………………...………..........60
V.2 Couplage des pompes…………………………………...……………………………..60
V.3 Choix du type de pompe………………………………....………………………….....60
V.4 Choix du nombre de pompes………………………………....………………………..60
       V.4.1 Refoulement SP1 – Réservoir tampon ‹‹EL BOUR››…………………………....61
       V.4.2 Refoulement SP2 – Réservoir sahel …………………………………………..…61
       V.4.3 SP2' – Réservoir figuier ……………………………………………...……….....62
       V.4.4 Refoulement SP3 – Réservoir zaatra ………………………………………..…..62
V.5 Courbes caractéristiques des pompes…………….......………………………………...63
V.6 Point de fonctionnement des pompes ……………….......………………………….....66
       V.6.1 Refoulement SP 1 - Réservoir tampon ‹‹EL BOUR››………………….……..…66
       V.6.2 Refoulement SP 2 – Réservoir sahel ………………………………….………....68
       V.6.3 Refoulement SP2' - Réservoir figuier …………………………...........................69
       V.6.4 Refoulement SP 3 - Réservoir zaatra ……………………………….…………...70
V.7 Modes de réglage…………………………………….....................…………………....71
       A) Débit disponible > Débit appelé ………………………………………………........71
            1) Réglage qualitatif ……………………………………………………….....…….71
            2) Réglage quantitatif ……………………………………………………….....…...71
            3) Diminution de temps de pompage ……………………………………….....…...71
            4) Augmentation des pertes de charge dans les conduites de refoulement …....…...71
            5) Réglage par By-pass…………………………………………………...………...71
            6) Introduction d’air …………………………………………………....…………..72
            7) Rognage …………………………………………………………....……………72
         B) Débit disponible < Débit appelé…………...………………………………............72
            1) Qualitatif …………………………………...............……………………………72
            2) Changement de type de pompe ……………………………………………….…72
       V.7.1 Refoulement : SP1 – Réservoir tampon ‹‹EL BOUR›› ………………………....72
       V.7.2 Refoulement : SP2 – Réservoir sahel …………………………………………...74
       V.7.3 Refoulement : SP2' – Réservoir figuier ………………………………………....75
       V.7.4 Refoulement : SP3 – Réservoir zaatra …………………………………………..75
V.8 Choix du moteur électrique…………...………………………………………………..76
       V.8.1 Critères de choix du moteur électrique………………………………………......76
       V.8.2 Refoulement : SP 1 – Réservoir tampon ‹‹EL BOUR›› ………………………...76
       V.8.3 Refoulement : SP2 - Réservoir sahel …………………………………………....76
       V.8.4 Refoulement : SP2' - Réservoir figuier ………………………………………….77
      V.8.5 Refoulement : SP3 - Réservoir zaatra …………………………………………...77
V.9 Etude de la cavitation…………………………………………………………..………77
      V.9.1 Définition de la cavitation ………………………………….……………………77
      V.9.2 La hauteur d’aspiration admissible ………………………………………………77
  •  Calage de la pompe …………………………………………………………………78
           a) Refoulement : SP1- Réservoir tampon ‹‹EL BOUR›› …………………………...79
           b) Refoulement : SP 2 – Réservoir sahel ……………………………………………80
           c) Refoulement : SP2' – Réservoir figuier ………………………………………….80
           d) Refoulement : SP 3 – Réservoir zaatra…………………………………..……….81
Conclusion…………………………………………………………….………………….....82

CHAPITRE VI : PROTECTION DES CONDUITES CONTRE LE COUP DE BELIER

Introduction ………………………………………………………………………………..83
VI.1 Généralité sur le coup de bélier ……………………………………………………....83
        VI.1.1 Les causes du coup de bélier ……………………………………………….....83
        VI.1.2 Les conséquences du coup de bélier …………………………………………..83
                 a) Cas de la surpression………………………………………………………….83
                 b) Cas de dépression..............................................................................................83
                 c) Fatigue de la canalisation…………………............……………………….….84
        VI.1.3 Description des phénomènes physiques…………………………………...…...84
        VI.1.4 Protection de la conduite gravitaire contre le coup de bélier………………......85
        VI.1.5 Protection de la conduite de refoulement contre le coup de bélier…………….86
                a) Réservoirs d’air………………..………………………………………………86
                b) Cheminée d’équilibre…………….……………………………………………86
                c) Soupape de décharge……………….………………………………………….86
               d) volant d’inertie………………..………………………………………………..86
VI.2 Calcul des réservoirs d’air…….....…………………………………………………....86
               a) Méthode de VIBERT………….…...…………………………………..............86
               b) Méthode de BERGERON……...……………………………………………...87
VI.3 Dimensionnement des réservoirs d'air………..………………………………………87
        VI.3.1 Calcul de la célérité d'onde C……………………………………………...…..88
        VI.3.2 Calcul des capacités des différents réservoirs d'air…………………………….89
        VI.4 Installation du réservoir d’air …………………………………………………....89
Conclusion……………………………………………………………………….................90

CHAPITRE VII : POSE DES CANALISATIONS ET ACCESSOIRES

Introduction ………………………………………………………………………………...91
VII.1 Pose des canalisations………….……………………………………………………..91
         VII.1.1 Différents types de pose de conduites …………….……………....................91
                   1) Pose de canalisation dans un terrain ordinaire ………...................................91
                   2) Pose en mauvais terrains ….……………………………………………...…91
                   3) Pose en galerie ………………………….…………………………………..92
                   4) Pose en pente ……………………………………………………………….92
                   5) Traversée de rivière ………………………………………….……………...93
VII.2 Accessoires ……………………………...………………………………………...…93
         VII.2.1 Ventouses ……………………………..……………………………………...93
                  a) Rôles de la ventouse ………………………………………………………...94
                  b) Types de la ventouse ………………………………………………….…… 94
         VII.2.2 Robinets vannes ……………………………………..……………………....94
                  a) Robinet vanne à coin (à opercule) .………………………………….…..…..94
                  b) Vannes papillons …………………………………………………………….95
         VII.2.3 Vidange.....................…………………….…………………………………..95
         VII.2.4 Clapet anti retour ………………………….………………………………....95
         VII.2.5 Organes de raccordement …………………………….……………………...95
                  1) Coudes ………………………………..……………………………………..96
                  2) Tés …………………………………..………………………………………96
                  3) Cônes ……………………………………..…………………………………96
                  4) Joints……………………………….………………………………………..96
         VII.2.6 Crépines ………………………………….………………………………….96
         VII.2.7 By-pass ……………………………………..……………………………….96
         VII.2.8 Organes de mesure…………………………….....……………………….....97
                   VII.2.8.1 Mesure de débit……………………….…..……………………........97
                  a) Le diaphragme ……………………………..………………………………..97
                  b) Le venturi………………………………………..…………………………..97
                  c) La tuyère …………………………………………..……………………......97
                  VII.2.8.2 Mesure de pression………………………………………………......97
                  a) Manomètres à aiguilles…………..……………………………………….....97
                  b) Manomètres à soufflet……………....……………………………………….98
Conclusion………………………………………………………………………………......98

CHAPITRE VIII : ORGANISATION DE CHANTIER

Introduction …………………………………………………………………………...…....99
VIII.1 Différents travaux à entreprendre…………………………………………................99
      VIII.1.1 Travaux concernant l’adduction……………………………………….............99
                a) Exécution des tranchées……………………………………………….............99
                b) Pose du lit de sable…………………………………………………….....…...99
                c) Pose des conduites…………………………………………………….............99
                d) Epreuve de joint et de la canalisation…………………………………......…..99
                e) Remblayage des tranchées…………………………………………….............99
                f) Nivellement et compactage ...............................................................................99
     VIII.1.2 Travaux concernant les stations de pompage…………………………..............99
               a) Décapage …………………………………………………………….......….....99
               b) Exécution des fouilles……………………………………………….......……..99
               c) Coulage du béton de propreté …………………………………….....……….100
               d) Remblayage………………………………………………………….....…….100
               e) Coulage du béton …………………………………………………….....……100
               f) Maçonnerie…………………………………………………………….....…...100
VIII.2 Calcul des volumes des travaux de l’adduction…………………………................100
     VIII.2.1 Déblais d’excavation………………………………………………......….......100
                  VIII.2.1.1 La profondeur de la tranchée……………………………………….100
                  VIII.2.1.2 Largueur de la tranchée……………………………...……………..101
     VIII.2.2 Lit de sable…………………………………………………………….......101
     VIII.2.3 Remblais compacté………………………………………………………..102
     VIII.2.4 Volume de la conduite……………………………………………….........102
VIII.3 Planification des travaux ………………………………………...............103
     VIII.3.1 Planification des travaux de l’adduction ………………….........................103
     VIII.3.2 Définitions des tâches et leurs durées ………………………….................103
VIII.4 Les Engins ………………………………………………………………...104
     VIII.4.1 Pelle hydraulique …………………………………………………………104
     VIII.4.2 Chargeur ……………………………….....................................................105
     VIII.4.3 Bulldozer …………………………………………………………………106
     VIII.4.4 Compacteur ………………………………………………………………107
Conclusion……………………………………………………………………………..107

CONCLUSION GENERALE







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