AEP Projet

1

[ Projet d’AEP ]

[ Mouhcine Ait Ben Elarbi ]

Contents Préambule : ........................................................................................................................................ 2 I.

Etude du besoin : ..................................................................................................................... 4

II.

Etude des variantes : ......................................................................................................... 9

III.

Dimensionnement de l’adduction .............................................................................. 14

1)

Calculs des besoins des douars : ................................................................................. 14

2) Les débits à véhiculer par le tronçon de conduite qui va du réservoir de 500 𝒎𝟑 au piquet S1097 :......................................................................................................... 16 3)

Méthodologie de Dimensionnement : ....................................................................... 17



Pour la variante 2 : ........................................................................................................... 19 

Avec la sous variante 1 : ............................................................................................. 19



Avec la sous variante 2 : ............................................................................................. 20



Equipements : ................................................................................................................. 22



Pose de la conduite : .................................................................................................... 22



Calcul du volume à deblayer :.................................................................................. 23



Estimation du cout des travaux de pose : ........................................................... 23

IV.

Capacité du réservoir :.................................................................................................... 24

V.

Réseaux de distribution : ............................................................................................... 24



Simulation Epanet : .......................................................................................................... 35

Conclusion : ..................................................................................................................................... 41

2

[ Projet d’AEP ]


Préambule :

L

'eau fait partie du patrimoine commun de la nation. Sa protection, sa mise en valeur et le développement de la ressource utilisable, dans le respect des équilibres naturels, sont d'intérêt général. L’ONEE (Branche Eau) reste le premier producteur d’eau potable, assurant ainsi 80% de la production nationale d’eau potable, et un des principaux distributeurs : à fin juin 2013, il compte 1,68 million d’abonnés. La problématique qui accompagne celle de l’offre n’est autre que celle du boom de la demande, allant de pair avec l’augmentation de la population couverte et l’amélioration des niveaux de vie.

3

[ Projet d’AEP ]


Introduction : Le but de ce projet est d’établir une étude préliminaire d’eau potable du centre d’Ounagha. Cette étude comportera deux principales parties : -

Etude des besoins en eau potable de l’ensemble de la population du centre jusqu’à l’horizon 2035 ; Conception et dimensionnement des ouvrages de production et de distribution d’eau potable (réservoirs de stockage, réseau d’adduction et de distribution).

Présentation du centre : Ounagha est une ville du Maroc, chef-lieu de la commune rurale du même nom. Elle est située à 25 km d'Essaouira, dans la région de Marrakech-Safi. Coordonnées : 31° 32′ 01″ Nord 9° 33′ 13″ Ouest Altitude : 229 m Emplacement géographique :

Sur une petite échelle :

4

[ Projet d’AEP ]


I. Etude du besoin : Les données du problème : année

Population initiale 2010 1700

Coeff.pointe journalière Coeff.pointe horaire

1,3 1,8

Le coefficient de la pointe journalière, 𝐾𝑗 , est le rapport du volume moyen des trois journées successives les plus chargées de l’année sur le volume moyen annuel. Le coefficient de pointe horaire, 𝐾ℎ , est le rapport du volume moyen de l’heure la plus chargée d’une journée par le volume moyen de cette journée. 

Hypothèses de calculs :

Les hypothèses de calcul adoptées pour la présente étude sont : -Horizon de Calcul : 2035 -Rendement adduction : 95% -Rendement distribution : 80% Pour le rendement d’adduction il est déterminé par le rapport entre le volume arrivant au réservoir et le volume pompé de la source. Pour le rendement distribution il se fait par détermination des différences entre les factures d’eau et du volume distribué (sortant du réservoir). -Rendement Global : 95% * 80% = 76% -Dotation de la population branchée : 50 l/hab/j -Dotation de la population non branchée : 10 l/hab/j -Dotation administrative : 10 l/hab/j -Dotation industrielle : 5 l/hab/j Ces dotations sont dépendantes de plusieurs facteurs : niveau de vie, habitudes, climat, disponibilité de l’eau, prix de l’eau. Ils sont estimés soit par des statistiques de consommation moyenne (dans le cas où le centre est déjà alimenté en eau potable) soit par comparaison avec d’autres agglomérations qui sont jugés comparable.

5

[ Projet d’AEP ]


-Coefficient de pointe journalière : Kpj =1,3 -Coefficient de pointe horaire : Kph = 1,8 Pointe journalière : elle correspond aux 3 jours successifs les plus chargées de l’année (Jours de L’Aïd, Vendredi,…). Pointe horaire : elle correspond au moment où la consommation totale est la plus importante de la journée. (Ex : au cours de la préparation du Ftour, entre 12h et 14h et l’après-midi …). 

Tableau d’étude des besoins :

Dotations (l/j/hab)

Consommation (m3/j)

Rendement (%) Distribution (l/s) Production (l/s)

Horizon taux d'accroissement % Pop Totale Taux de branchement Pop branchée Pop non branchée Administrative Industrielle Nette globale Brute globale Pop.Branchée Pop.non Branchée Administrative Industrielle Totale Réseau Adduction Global Besoin moyen Besoin pointe Besoin moyen Besoin pointe

2020 2 2072 90 50 10 10 5 60,98 80,24 93,2 2,072 20,72 10,36

2025 2 2287 95 50 10 10 5 62,99 82,88 108,6 1,1435 22,87 11,435

2030 2 2526 100 50 10 10 5 65 85,53 126,3 0 25,26 12,63

2035 2 2789 100 50 10 10 5 65 85,53 139,45 0 27,89 13,945

126,35 80 95

144,05 80 95

164,19 80 95

181,29 80 95

76 1,83 4,28 1,92 2,50

76 2,08 4,88 2,19 2,85

76 2,38 5,56 2,50 3,25

76 2,62 6,14 2,76 3,59

La population totale est calculée par la méthode rationnelle : 𝑃𝑛 = 𝑃0 (1 + 𝜏)𝑛 Où 𝑃𝑛 est la population après n année 𝑃𝑖 est la population initiale 𝜏 est le T.C.A.M 

Pour la population :

La population branchée est le produit entre le taux de branchement et la population totale : 𝑃𝑜𝑝. 𝐵𝑟 = 𝑃𝑜𝑝. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 × 𝑇𝑎𝑢𝑥 𝑑𝑒 𝐵𝑟𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡

6

[ Projet d’AEP ]


La population non branchée est la différence entre la population totale et la population branchée : 𝑃𝑜𝑝. 𝑁𝐵𝑟 = 𝑃𝑜𝑝. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 − 𝑃𝑜𝑝. 𝐵𝑟 La dotation nette est le rapport de la consommation totale sur la population totale : 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑒 =

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒

La dotation brute est le rapport entre la dotation nette et le rendement global : 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑒 = 

𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑒 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙

Pour la consommation : 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑃𝑜𝑝.𝐵𝑟 = 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑃𝑜𝑝. 𝐵𝑟 × 𝑃𝑜𝑝. 𝐵𝑟 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑃𝑜𝑝.𝑁𝐵𝑟 = 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑃𝑜𝑝. 𝑁𝐵𝑟 × 𝑃𝑜𝑝. 𝑁𝐵𝑟 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝐴𝑑𝑚 = 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝐴𝑑𝑚 × 𝑃𝑜𝑝. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝐼𝑛𝑑𝑢𝑠 = 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝐼𝑛𝑑𝑢𝑠 × 𝑃𝑜𝑝. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = ∑ 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑖



Besoins en distribution : Besoin moyen en distribution =

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑑𝑢 𝑟é𝑠𝑒𝑎𝑢

Besoin de pointe en distribution = Besoin moyen en distribution × Kpj × Kph 

Besoin en production :



𝐵𝑒𝑠𝑜𝑖𝑛 𝑚𝑜𝑦𝑒𝑛 𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑑′𝑎𝑑𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 Besoin de pointe en production = Besoin moyen en production × Kpj Date de saturation : Besoin moyen en production =

Pour déterminer la date de saturation il faut découper le plan de développement en zone selon de type d’habitat qui y règne.

7

[ Projet d’AEP ]


Le résultat de la décomposition en zone (zoning)

A l’aide de l’outil intégré sur AutoCad on calcule la superficie de chaque zone comme suit : On longe avec des polylines et des arcs le contour de chaque zone puis sur la fenêtre de commande on tape : « Boundary », on clique sur l’interieur du contour, puis sur la fenêtre de commande on tape : « Area » puis « O » ou « object » puis et on sélectionne notre objet et on a la superficie. Les résultats de ces calculs sont schématisés sous forme de tableaux :

V1 V2 V3 V4 V5 Total (ha) Pop.zone V

A (m²) 13731,389 8261,4516 10911,0667 16394,4733 11062,4291 6,04 604

8

[ Projet d’AEP ]


H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H17 Total (ha) Pop.zone H

A (m²) 7649,327 10562,92 6123,266 12570,1 16231,7 6814,161 7839,3 9298,981 8061,107 23819,05 6466,025 9810,33 10077,43 6436,057 16269,64 6521,429 5970,955 17,05 3410

H= Habitat V = villas La population de chaque zone st calculée selon : 𝑃 = 𝑆 × 𝐷 × 𝑇𝑟 Avec S : superficie de la zone D : densité du type d’habitat o Habitat dense : 200 hab/ha o Villas : 100 hab/ha 𝑇𝑟 : Taux de remplissage Ici on cherche la date de saturation c’est-à-dire pour un taux de remplissage de 100 %. Date de pop.initiale Taux d'accroissement Pop.initiale Pop.totale T (années) Date de saturation

2035 2 2789 4014 18 2053

9

[ Projet d’AEP ]


La date de saturation = 2053 < 2035 c’est-à-dire que pour l’étude à l’horizon 2035 on peut se contenter sur la partie centrale (qui sera habité) on ne se souciera donc point sur les environs du centre puisque jusqu’à la date de saturation ils ne seront pas habités.

II. Etude des variantes : Les trois variantes sont :  



Variante 1 : Alimentation du centre Ounagha et les douars avoisinants à partir du réservoir existant de 500 𝑚3 . Variante 2 : Alimentation du centre Ounagha à partir du réservoir de stockage projeté au niveau du centre Ounagha et les douars à partir du réservoir existant de 500 𝑚3 . Variante 3 : Alimentation du centre et les douars à partir du reservoir de stockage projeté au niveau du centre Ounagha.

On cherche donc pour chaque variante, en s’appuyant sur le profil en long, la longueur entre le réservoir et le point desservit, les cotes et les pertes de charges. 

Méthodologie :  Sur le profil en long on fait ressortir les distances cumulées entre le point desservant et le point desservit.  On détermine les cotes radiers  On détermine les cotes piézométriques avales sur la base des pressions au soles demandées (ceci pour les points à desservir).  On adopte pour les pertes de charges (linéaires et singulières combinées) J=5/1000 m  On calcule les pertes de charge linéaires  On calcule la cote amont du réservoir  On compare cette cote avec la cote réel du réservoir et on juge sur la nécessite d’une surélévation ou utilisation d’une pompe + bâche d’aspiration.  Sur la base des propositions qu’on suggère on prend celle qui convient le mieux et qui est moins coûteuse.

10

[ Projet d’AEP ]


Plan de situation

11

[ Projet d’AEP ]




Les résultats obtenus :

Centre Douar Hmamda Douar Sidi Ahmed Ahmri Douar Tekrout Douar Ait Hammou

1ere Variante L(Res-Alim) (m) Cote Empl PDC Cote piezo aval Cote piezo amont 5784,52 223,47 BF 28,92 233,47 262,39 5113,59 241,26 BF 6660,74 263,98 BF 6156,06 252,86 BF

25,57 33,30 30,78

251,26 273,98 262,86

276,83 307,28 293,64

1ere Variante L(Res-Alim) (m) Cote PDC Cote piezo aval Cote piezo amont 3429,72 223,8 17,15 239,8 256,95 3718,78 221,6 18,59 237,6 256,19 2éme Variante L(Res-Alim) (m) Cote PDC Cote piezo aval Cote piezo amont 5784,52 223,47 28,92 233,47 262,39

Centre Centre Ounagha (Point A) Centre Ounagha (Point B) Centre Douar Hmamda Douar Sidi Ahmed Ahmri Douar Tekrout Douar Ait Hammou

Centre Centre Ounagha (Point A) Centre Ounagha (Point B)

5113,59 241,26 6660,74 263,98 6156,06 252,86

25,57 33,30 30,78

251,26 273,98 262,86

276,83 307,28 293,64

2éme Variante L(Res-Alim) (m) Cote PDC Cote piezo aval Cote piezo amont 630,97 223,8 3,15 239,8 242,95 920,03 221,6 4,60 237,6 242,20

3éme Variante Centre

L(Res-Alim) (m) Cote

PDC Cote piezo aval

Cote piezo amont

Douar Hmamda

2985,77 223,47 14,92

233,47

248,40

Douar Sidi Ahmed Ahmri

2323,84 241,26 11,62

251,26

262,88

Douar Tekrout

3861,99 263,98 19,30

273,98

293,29

Douar Ait Hammou

3357,31 252,86 16,79

262,86

279,65

3éme Variante Centre L(Res-Alim) (m) Cote PDC Cote piezo aval Cote piezo amont Centre Ounagha (Point A) 630,97 223,8 3,15 239,8 242,95 Centre Ounagha (Point B) 920,03 221,6 4,60 237,6 242,20

Cote du réservoir existant (500 𝒎𝟑 ) = 289,42 m Cote du réservoir projeté (figurant sur le tracé plan) = 219,27 m Ces deux réservoirs sont semi-enterrés (pour le projeté on le considère semienterré pour les calculs ci-dessus)

12

[ Projet d’AEP ]




Formules de calculs :

+ Pour les PDC (pertes de charges) 𝑃𝐷𝐶 = 𝑗 × 𝐿 J= pertes de charge par unité de longueur L= Longueur de la conduite

+ Pour la cote piézométrique aval : 𝐶𝑜𝑡𝑒 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑜 𝑎𝑣𝑎𝑙 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑒𝑙𝑙𝑒 + 𝑐𝑜𝑡𝑒 (𝑑𝑢 𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡 𝑑𝑒𝑠𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖) + Pour la cote piézométrique amont : 𝐶𝑜𝑡𝑒 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑜 𝑎𝑚𝑜𝑛𝑡 = 𝑐𝑜𝑡𝑒 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑜 𝑎𝑣𝑎𝑙 + 𝑃𝐷𝐶 Ce représente la cote que doit avoir le réservoir afin d’assurer une desserte gravitaire.

Les points A et B au centre sont schématisés sur la figure ci-dessous ainsi que la conduite (passant par les routes principales). Ces deux points représentent les points les plus défavorables vis-à-vis de la desserte au sein du centre (longue distance ou grande cote).

Les points les plus défavorables vis-à-vis de la desserte au sein du centre

Apres calcul de la cote piézométrique amont on doit la comparer avec la cote du réservoir afin de se décider sur la solution à adopter : changer l’emplacement du réservoir, utiliser une pompe ou opter pour un réservoir surélevé.

13

[ Projet d’AEP ]


Si la cote piézométrique amont est supérieure à la cote du réservoir on est dès lors contraint de choisir une de ces solutions citées ci-dessus. 

Décision pour chaque variante :

Pour la première variante on compare les cotes piézométriques amont des douars et du point défavorable du centre avec la cote du réservoir existant. On constate pour la première variante la cote du réservoir ne satisfait pas la desserte gravitaire des douars Tekrout et Ait Hammou. Puisque le réservoir est déjà existant on utilisera donc une pompe. Pour la deuxième variante on compare les cotes piézométriques amont des douars avec la cote du réservoir existant et la cote piézométrique amont du point défavorable du centre avec la cote du réservoir projeté figurant sur le tracé plan. On constate que la desserte des douars Tekrout et Ait Hammou et du centre ne sera satisfaite vu les cotes requises des réservoirs. Pour les douars on retient la solution de pompage (pour la même raison que la première variante). Sous variante 1 : Pour le centre, en prenant l’emplacement du réservoir projeté à l’endroit où il figure sur le tracé plan on serait contraint de le surélever afin de satisfaire une distribution gravitaire. Cette surélévation est de H = 242,95 - 219,27 = 23,68 m. Pour être dans les hauteurs standards on optera pour une hauteur de 25 m. Sous variante 2 : En examinant de plus près le plan de développement on peut remarquer qu’il y a tout près du centre une cote de 250,25 m.

On doit donc étudier cette sous variante (réservoir semi-enterré à 250,25 m de cote).

14

[ Projet d’AEP ]


Le réservoir étant à une cote de 250.25 m, si on prend le point éloigné du réservoir ayant une grande cote (221.6 m) alors on il doit être à une distance max de : 250.25 − 221.6 − 16 = J × 𝐿𝑚𝑎𝑥 𝑎𝑙𝑜𝑟𝑠 𝐿𝑚𝑎𝑥 = 2530 Or le point le plus éloigné a une distance (réservoir-point concerné) nettement inférieur à cette distance maximale. En d’autres termes, tout le centre sera alimentée gravitaire avec cette variante. On retient donc cette dernière. Pour la troisième variante : Considérant le réservoir projeté au niveau du piquet S1097 dont la cote est de 219.27 m. d’après le tableau de la variante 3 on a une cote amont maximale de 293.29 m d’où une différence de 74.02 m or la hauteur maximale avec laquelle on peut surélever le réservoir est de 25 m. Le rayon maximale du centre est de 800 m d’où une perte de charge de 4m. On cherche alors la cote ou on peut situer le réservoir afin d’avoir la cote piézométrique aval requise : 293.29 + 4 (pdc)= Cote + 25 D’où Cote = 293.29+4-25 = 272.29 m Or la cote maximale que l’on peut trouver sur le plan de développement est de 250.25 m. On en conclut que : la variante 3 est à laisser tomber. On est donc confronter à choisir entre deux variantes : la 1ere et la 2eme. Cette comparaison se fera sur la base des investissements et des couts d’exploitation en retenant la variante la moins onéreuse.

III. Dimensionnement de l’adduction Avant de dimensionner il est impératif de déterminer les besoins des douars. 1) Calculs des besoins des douars : Les hypothèses de calculs :    

Le taux d’accroissement de la population à retenir est de 1% L’alimentation de tous les douars se fera par BF. Une dotation de 20l/hab/j sera maintenue. La pression minimale à assurer est de 1 bar. Les autres paramètres de calcul des besoins en eau des douars seront identiques à ceux du centre Ounagha. Résultats de besoins sous forme de tableau :

15

[ Projet d’AEP ]


Douar Ait Tikroute : Horizon taux d'accroissement % Pop Totale Dotation Pop (BF)(l/j/hab)

2020 1 377 20

2025 1 397 20

2030 1 417 20

2035 1 438 20

Nette globale

20,000

20,000

20,000

20,000

Brute globale

26,316

26,316

26,316

26,316

Consommantion totale Reseau (%) Adduction (%)

7,546 80,000 95,000

7,931 80,000 95,000

8,336 80,000 95,000

8,761 80,000 95,000

Rendement

Global (%) Besoin moyen

76,000 0,109

76,000 0,115

76,000 0,121

76,000 0,127

Distribution

Besoin de pointe Besoin moyen

0,255 0,115

0,269 0,121

0,282 0,127

0,297 0,133

Production

Besoin de pointe

0,149

0,157

0,165

0,173

Dotation(l/j/hab)

Douar Ait Hammou : horizon

2020

2025

2030

2035

taux d'accroissement %

1

1

1

1

Pop Totale Dotation Pop (BF)(l/j/hab)

1161

1220

1282

1348

20

20

20

20

Nette globale

20,000

20,000

20,000

20,000

Brute globale

26,316

26,316

26,316

26,316

Consommation totale

23,219

24,404

25,649

26,957

Réseau (%) Adduction (%)

80,000 95,000

80,000 95,000

80,000 95,000

80,000 95,000

Rendement


76,000 0,336

76,000 0,353

76,000 0,371

76,000 0,390

Distribution

Besoin de pointe

0,786

0,826

0,868

0,913

Besoin moyen

0,354

0,372

0,391

0,411

Besoin de pointe

0,460

0,483

0,508

0,534

Dotation(l/j/hab)

Production

16

[ Projet d’AEP ]


Douar Hmamda et Sidi Ahmed El Hamri : Horizon taux d'accroissement % Pop Totale Dotation Pop (BF)(l/j/hab) Nette globale

2020 1 192 20 20,000

2025 1 201 20 20,000

2030 1 212 20 20,000

2035 1 222 20 20,000

Brute globale Consommation totale Réseau (%) Adduction (%)

26,316 3,831 80,000 95,000

26,316 4,027 80,000 95,000

26,316 4,232 80,000 95,000

26,316 4,448 80,000 95,000

Rendement


76,000 0,055

76,000 0,058

76,000 0,061

76,000 0,064

Distribution

Besoin de pointe Besoin moyen

0,130 0,058

0,136 0,061

0,143 0,064

0,151 0,068

Production

Besoin de pointe

0,076

0,080

0,084

0,088

Dotation(l/j/hab)

2) Les débits à véhiculer par le tronçon de conduite qui va du réservoir de 500 𝒎𝟑 au piquet S1097 : Le débit à comptabiliser pour chaque douar/centre dépendra de la fonction du réservoir de 500 𝑚3 pour le douar/centre en question. Par exemple pour la variante 1 :    



Centre : on comptabilise 𝑄𝑝ℎ car le réservoir de 500 𝑚3 va assurer la fonction de distribution. Douar Hmamda : on comptabilise 𝑄𝑝ℎ car le réservoir de 500 𝑚3 va assurer la fonction de distribution. Douar Sidi Ahmed Ahmri : on comptabilise 𝑄𝑝ℎ car le réservoir de 500 𝑚3 va assurer la fonction de distribution. Douar Terkrout : on comptabilise 𝑄𝑝𝑗 car le réservoir de 500 𝑚3 va assurer la fonction de production et qui va alimenter un autre réservoir jouxtant la BF (puisque on aura recours à un pompage). Douar Ait Hammou : on comptabilise 𝑄𝑝𝑗 car le réservoir de 500 𝑚3 va assurer la fonction de production et qui va alimenter un autre réservoir jouxtant la BF (puisque on aura recours à un pompage).

17

[ Projet d’AEP ]


Résultat :

Variante 1

Variante 2

Variante 3

Q à comptabiliser 𝑄𝑝ℎ Douar Hmamda 𝑄𝑝ℎ Douar Sidi Ahmed Ahmri 𝑄𝑝𝑗 Douar Tekrout 𝑄𝑝𝑗 Douar Ait Hammou 𝑄 Centre 𝑝ℎ

Valeur (l/s) 0,151 0,151 0,173 0,534 6,140

Q à comptabiliser 𝑄𝑝ℎ Douar Hmamda 𝑄𝑝ℎ Douar Sidi Ahmed Ahmri 𝑄𝑝𝑗 Douar Tekrout 𝑄𝑝𝑗 Douar Ait Hammou 𝑄𝑝𝑗 Centre

Valeur (l/s) 0,151 0,151 0,173 0,534 3,590

Q à comptabiliser 𝑄𝑝𝑗 𝑄𝑝𝑗 𝑄𝑝𝑗 𝑄𝑝𝑗 𝑄𝑝𝑗

Valeur (l/s) 0,088 0,088 0,173 0,534 3,590

Douar Hmamda Douar Sidi Ahmed Ahmri Douar Tekrout Douar Ait Hammou Centre

En total on a : Débit total (l/s) Variante 1 Variante 2 Variante 3

7,149 4,599 4,473

3) Méthodologie de Dimensionnement : Parmi les deux méthodes (j fixé ou V fixé) on travaille avec la méthode de V fixé : On doit choisir une vitesse comprise entre :  

Vitesse minimale : 0.5 (m/s) Vitesse maximale : 2.0 (m/s)

En dessous de la vitesse minimale (0,5m/s) il y’a risque de dépôt des matières en suspension (risque de rétrécissement du diamètre entrainant son colmatage) et acheminement de l’air difficilement vers les points hauts afin d’être expulser à l’extérieur par intermédiaire d’une ventouse. En dessus de la vitesse maximale (2 m/s) il y’a un accroissement du risque de dégradation de la conduite en plus d’un puissant coup de bélier.

18

[ Projet d’AEP ]


Il faudra tout d’abord déterminer la pression maximale dans la conduite afin de choisir la bonne classe de conduite. N.B : Il est à noter que la pression statique (absence d’écoulement) est plus grande que la pression en régime permanent ceci reste vrai en écoulement gravitaire (l’inverse est vérifiée pour l’écoulement par refoulement). Donc selon l’équation de Bernoulli et en supprimant les termes de vitesses : 𝑃𝑎𝑣𝑎𝑙 = 𝑃𝑎𝑚𝑜𝑛𝑡 + 𝐻𝑔 Avec 𝐻𝑔 : 𝑙𝑎 ℎ𝑎𝑢𝑡𝑒𝑢𝑟 𝑔é𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒 Pour calculer la pression maximale en régime statique on cherche la cote la plus basse de notre conduite et qui sera soustraite de la cote du réservoir de départ (puisque le seul paramètre qui intervient est la cote). On a donc : 𝑃𝑎𝑣𝑎𝑙 = 0 + 69.35 = 69.35 𝑚 = 6.935 𝑏𝑎𝑟 ≈ 7 𝑏𝑎𝑟 On prendra donc les diamètres de la classe PN 10 bars. Puisque le centre connait des variations de température il faudra prendre en compte cet effet par un détimbrage. La pression maximale de service est calculée à partir de la pression nominale (PN) par détimbrage d’une série ou plus. Cette PMS prend en compte le vieillissement de la conduite et la variation de la température de l’eau dans la conduite. Dans le cas où la température de l’eau dépasse les 25°C, un détimbrage de 20% de la PN est nécessaire donc PMS=0,8 * PN. Donc PMS = 0.8*10=8 bars >7 bars.

Pour un débit connu et un v (vitesse) fixé : 4𝑄

On calcule le diamètre 𝐷 = √𝜋𝑉 D’après le tableau des diamètres commercialisés on prend un diamètre intérieur correspondant à une pression nominale déterminée. On calcule la nouvelle vitesse et le nombre de Reynolds. Puis on calcule les coefficients de perte de charge linéaire grâce à la formule de Colebrook-White : 1 √𝜆

𝑘

2.51

= −2log(3.71𝐷 + 𝑅

Avec :

)

𝑒 √𝜆

19

[ Projet d’AEP ]


𝑅𝑒 : nombre de Reynolds (𝑅𝑒 =

𝜌𝑉𝐷 𝜇

)

𝜆 : Coefficient de perte de charge D : Diamètre de la conduite (m) V : Vitesse de l’eau (m/s) g : accélération de la pesanteur (9.81 m/s²) k : Rugosité (m) µ : Viscosité cinématique de l’eau à T=10 °C (1.31 × 10−6 𝑚2 /𝑠) S’en suit le calcul des pertes de charges : 𝐽 = 𝑗𝐿 =

𝐿𝜆𝑣² 2𝑔𝐷

Et finalement la pression aval qu’on vérifiera si elle est suffisante ou non.  

Pour la variante 2 : Avec la sous variante 1 :

Le réservoir doit être surélevé de 25 m afin de satisfaire la pression 16 au niveau de chaque branchement. Le débit à véhiculer par la conduite principale est 𝑄 = 4.6 𝑙/𝑠 Q (𝒎𝟑 /𝒔) 0,0046 V (𝒎/𝒔) 1 D (𝒎) 0,007653 81,4 Re 63674,44 Le calcul de la vitesse réelle donne : 0,88 qui vérifie la condition sur la vitesse. Le calcul du coefficient du frottement donne : 𝝀 0,0001 0,044536 0,023157 0,023977 0,023928 0,023931 0,023931 0,023931 0,023931 0,023931

𝒇(𝝀) 0,044536 0,023157 0,023977 0,023928 0,023931 0,023931 0,023931 0,023931 0,023931 0,023931

Et donc : j L (𝒎) J (𝒎) Pression (𝒎)

0,011485 2823,75 32,43171 36,91829

20

[ Projet d’AEP ]


Concernant la longueur on doit ajouter 25 m (surélévation) afin qu’elle soit inclut dans la perte d charge. La pression au niveau du piquet S1097 est satisfaisante puisque le réservoir est surélevé de 25 m et la pression au sol est de 36,92 m>25 m. Ceci permettra d’assurer la pression au sol minimale de 16 m au niveau du centre. Pour chaque tronçon on a : Cote (m) Longueur (m) R 288,62 0 S514 254,17 1133,32 P29 258,53 161,34 S1097 219,27 1495,09 Les pressions pour chaque tronçon sont satisfaisantes.

Pression (m) 0 21,43344 15,2204 37,30879

On prendra donc la conduite PN10 DN 90. 

Avec la sous variante 2 :

La pression maximale statique est de 63,1 m on prend la classe PN 10. Pour cette variante on a choisi la deuxième sous variante qui est de placer le réservoir à la cote 250.25 m qui permettra un écoulement gravitaire pour le centre. La conduite descend jusqu’à la cote 224.9 m (près de 250.25 voir sous variante 2) puis remonte brusquement vers 250.25 m. En d’autres termes on prend la cote 224.9 m où on doit assurer la pression de (250.25-224.9)=25.35 m. Le débit à véhiculer par la conduite principale (Réservoir – réservoir projeté) est de : 𝑄 = 4.6 𝑙/𝑠 Q 0,0046 V 1 D 0,07653 81,4 Re 63674,44 On recalcule la vitesse on trouve V=0.88 m/s qui vérifie la condition sur la vitesse. Le calcul du coefficient de frottement 𝜆 donne : 𝝀 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟏 𝟎, 𝟎𝟒𝟒𝟓𝟑𝟔 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟏𝟓𝟕 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟕𝟕 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟐𝟖

𝒇(𝝀) 𝟎, 𝟎𝟒𝟒𝟓𝟑𝟔 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟏𝟓𝟕 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟕𝟕 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟐𝟖 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏

21

[ Projet d’AEP ]


𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏

𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟗𝟑𝟏

Et donc : J L J Pression La pression est supérieure à 25.35 m.

0,011485 2364,1 27,15248 36,56752

Les pressions pour chaque tronçon : R S514 P29 R projeté

Cote Longueur Pression 288,62 0 0 254,17 1133,32 21,43344 258,53 161,34 15,2204 224,9 1060,44 36,67089

Ce sont des pressions satisfaisantes. On prendra donc une conduite DN90 PN 10. On remarque donc à ce stade que niveau pression les 2 sous variante sont comparables mais niveau cout la 2eme sous variante est plus intéressante car moins couteuse (ce qui confirme notre choix du départ au stade de l’APS). Quant au type de matériau de la conduite il est justifié par l’abaque :

22

[ Projet d’AEP ]


 Equipements : o La jonction entre les conduites doit se faire par bague de joint en élastomère. o Les points hauts seront équipés de ventouses assurant : - L’évacuation de l’air à grand débit lors de la mise en eau des conduites. - Le dégazage permanent, en période d’exploitation, pour éliminer les poches d’air accumulées aux points hauts. - L’admission de l’air à grand débit lors de la vidange de la conduite et éviter sa mise en dépression. o Les points bas seront équipés de vidanges pour permettre le lavage des conduites.  Pose de la conduite : Apres avoir creuser une la tranchée il faut mettre un lit de sable ou de gravette selon la nature du fond de la tranchée, is on met du sable on prend une epaisseur de 10 cm et 20 cm pour le gravier.On pose la conduite et rajouté un remblai primaire puis au dessus un remblai secondaire de facon à avoir une surelevation de 80 minimum au dessus de l’extrados de la conduite. La distance horizontale entre extrados de la conduite et la tranchée est conditionnée par : 𝐷𝑁 < 150 → 𝑑 = 60 𝑐𝑚 150 < 𝐷𝑁 < 300 → 𝑑 = 𝐷 + 2 × 0.25 300 < 𝐷𝑁 < 500 → 𝑑 = 𝐷 + 2 × 0.3 500 < 𝐷𝑁 → 𝑑 = 𝐷 + 2 × 0.4

23

[ Projet d’AEP ]


Pour les traversées des :  Route ou voie urbaine : Pour les routes nationales, régionales et urbaines, les traversées seront réalisées sans tranchée (par perforation horizontale) et ce comme suit : - Les terrassements nécessaires. - La perforation de part et d’autre des rives de la route. - Le fourreau de protection en Acier Noir.  Piste : Les franchissements seront faits en tranchée par demi-traversée pour permettre une circulation alternée.  Chaaba : Les franchissements seront faits par détournement du cours d’eau puis en tranchée avec quelques manoeuvres visant à protéger la conduite contre les surcharges des convois et de l’affouillement pouvant emporter la conduite.  Calcul du volume à deblayer : Tronçon R-S514 S514-S29 S29-S1097

CTN Cextrados Hc Amont Aval Amont Aval Amont Aval L Hcmoy 289,42 255,04 288,62 254,17 0,8 0,87 1133,32 0,835 vérifiée 255,04 259,33 254,17 258,53 0,87 0,8 161,34 0,835 vérifiée 259,33 220,41 258,53 219,27 0,8 1,14 1495,09 0,97 vérifiée

(Hcmoy>80) (Hcmoy>80) (Hcmoy>80)

𝐻𝑐 𝑒𝑠𝑡 𝑙𝑎 𝑙 ′ 𝑒𝑝𝑎𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 𝑎𝑢 𝑑𝑒𝑠𝑠𝑢𝑠 𝑑𝑒 𝑙 ′ 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑖𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑡𝑖𝑒𝑟𝑒𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑚𝑏𝑙𝑎𝑖 La hauteur de la tranchée est calculée comme suit : 𝐻 = 𝐻𝑐 + 𝐷𝑒𝑥𝑡 + 𝐸𝑝𝑎𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 𝑑𝑢 𝑙𝑖𝑡 (10 𝑐𝑚 𝑝𝑜𝑢𝑟 𝑛𝑜𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑎𝑠) Quant à la largeur : 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑒𝑢𝑟 = 𝑑 = 0,6 𝑚 (𝑝𝑜𝑢𝑟 𝑛𝑜𝑡𝑟𝑒 𝑐𝑎𝑠). Pour la deuxieme variante, le volume de déblai est : Tronçon R-S514 S514-S29 S29-S1097

Hcmoy (m) D (m) Lit (m) H (m) Largeur (m) Longueur (m) V (𝒎𝟑 ) 0,835 0,09 0,1 1,025 0,6 1133,32 696,9918 0,835 0,09 0,1 1,025 0,6 161,34 99,2241 0,97 0,09 0,1 1,16 0,6 1495,09 1040,583

Pour chaque troncon on a : Troncon R-S514 S514-S29 S29-S1097

Volume excav 44955,96 6399,954 67117,59

Vldp 8159,904 1161,648 10764,648

RP 7599,512 1081,87 10025,37

Soit au total un cout de : 183.838,8 DH.  Estimation du cout des travaux de pose : Les couts unitaires sont :  

Deblaiement : 𝟑𝟎 𝑫𝑯/𝒎𝟑 Lit de pose : 𝟏𝟐𝟎 𝑫𝑯/𝒎𝟑

RS 10794,87 1536,764 14240,73

Total 71510,25 10180,24 102148,3

24

[ Projet d’AEP ]

 


Remblai primaire (20 cm + Dext) : 𝟒𝟎 𝑫𝑯/𝒎𝟑 Remblai secondaire : 𝟐𝟓 𝑫𝑯/𝒎𝟑

IV. Capacité du réservoir : On détermine la capacité du réservoir projeté que pour la 2éme variante la 3eme variante étant écartée.

Variante 2 débit de pointe journalière : 4,6 l/s Autonomie du réservoir 24 h 10 h 8h capacité du réservoir 166,9248 365,6448 380,7475 réserve incendie 60 60 60 𝟑 capacité totale du réservoir 𝒎 226,9248 425,6448 440,7475 3 La capacité du réservoir étant inférieur à 3000 𝑚 la forme du réservoir sera

circulaire.

Le réservoir devra disposer d’un robinet flotteur calé à la cote du trop-plein (TP).

V. Réseaux de distribution : Le tracé a été élaboré comme suit : (on étudie la sous variante 1 de la sous variante 2 ) :

25

[ Projet d’AEP ]


Pour simplifier les calculs pour le cas du présent projet on a omis les deux dernières mailles. Il reste donc 3 mailles et 8 nœuds. Puisqu’à l’horizon 2035 le centre ne sera pas saturé (la saturation se fera en 2053) on estime que les zones où il y’aura beaucoup de populations est de centre de Ounagha et plus précisément les zones d’habitat dense, ie on estime que à l’horizon 2035 les villas ne seront pas habitées. N.B : En supprimant V1, V2, V3, V4 de notre calcul, la seule zone villa qui existe et qui serait à desservir est la zone villa V5. Supposons que le taux de remplissage de cette zone est 100 % donc la population de cette zone est : 50

𝑃𝑍𝑉5 = 100 × 1,106 = 111 soit donc un débit à assurer de 𝑄 = 111 × 3600×24 =

6,42 × 10−5 𝑙/𝑠 ce qui est faible. Les considérations ci-dessus nous permettent de calculer le taux de remplissage des zones d’habitat dense comme suit : 𝑇𝑎𝑢𝑥 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑚𝑝𝑙𝑖𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒 = Donc 𝑇𝑎𝑢𝑥 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑚𝑝𝑙𝑖𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒 =

2789 200×17.05

𝑃𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 à 𝑙 ′ ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛2035𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é 𝐻𝐷 × 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝐻𝐷 = 81,79 %

Pour chaque nœud on définit les éléments à desservir, les dotations de ces éléments et puis le débit au nœud. A partir du plan de développement et en déterminant les zones d’influence pour chaque nœud on identifie les types d’occupation de sol de la ZI considérée. Les dotations de ces types d’occupations sont : 

Pour les zones d’habitats denses :

Le calcul de la consommation domestique est fait sur la base de la dotation de la population branchée. On retient une dotation moyenne de 50l/j/hab. 

Pour les administrations et équipements socio-économiques :  Enseignement :

Pour les prévisions futures, nous considérons que la proportion des élèves se situera à 20 % de la population future. Une dotation moyenne de 5 l/j/élève sera adoptée. Pour calculer la consommation totale des écoles : 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑠 = 0,2 × 𝑃2035 × 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛é𝑙è𝑣𝑒 = 2,789 𝑚3 /𝑗

Pour déterminer la dotation par unité de surface :

26

[ Projet d’AEP ]


𝐷𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑎𝑟 𝑢𝑛𝑖𝑡é 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 =

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑠 2,789 = 𝑆𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑑𝑒𝑠 𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑠 1,306

= 1,635 𝑚3 /j/ha 

Equipements socio-économiques :

Pour les équipements socio-économiques, les consommations journalières sont données sur le tableau ci-dessous.





Désignation Mosquée Terrain de sport Foyer féminin Maison des jeunes Pour les industries :

Dotation (𝒎𝟑 /𝒋) 1,5 2 1 1

Désignation Dotation (𝒎𝟑 /𝒋) Hammam 3 Four 0,5 Station d'essence 0,9 Pour les autres administrations et équipements socioéconomiques :

On a 𝐶𝑜𝑛𝑠 𝑎𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝 = 𝐶𝑜𝑛𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 𝑎𝑑𝑚 − 𝑐𝑜𝑛𝑠 𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑠 − 𝑐𝑜𝑛𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝( 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑎𝑢) Après avoir déterminer leurs consommations, on considère que la consommation par unité de surface est identique pour ces divers équipements. On calcule 𝐶𝑜𝑛𝑠 𝑎𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠 = 27890 − 0,2 × 2789 − 1500 − 2000 − 1000 − 1000 = 21832,2 𝑙/𝑗

𝐶𝑜𝑛𝑠 𝑎𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠 = ∑(𝑑𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒)𝑖 × 𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒𝑖 Considérons qu’ils aient les mêmes dotations/unité de surface la relation devient : 𝐶𝑜𝑛𝑠 𝑎𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠 = 𝑑𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 × ∑ 𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒𝑖 D’où 𝑑𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 = 𝐶𝑜𝑛𝑠 𝑎𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠/ ∑ 𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒𝑖 Donc 𝑑𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 =



21832,2 1,62

= 13476,7 l/j/ha.

Pour les autres industries

La méthode est la même que celle utilisée ci-dessus, on aura donc : 8,645

𝑑𝑜𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛/𝑠𝑢𝑟𝑓𝑎𝑐𝑒 = 4,633 = 1,866 𝑚3 /j/ha

Le tableau des résultats est présenté sous forme de tableau :

11

10

0,12135

0,8609

0,29223

0,33362

0,1281 //

0,32559

0,298548

0,298548

Dispensaire

Ecole

Cercle

Cercle

Zone touristique

Gendarme

Habitat dense

Artisanat

Terrain sport

0,1167

4,054181

// // // // // //

//

//

//

//

//

// //

//

//

//

//

//

81,79

//

//

//

//

//

// //

81,79

81,79

//

//

Maison communale

Habitat dense

Mosquée

Maison jeune

Ecole

//

//

81,79

//

// //

//

//

//

//

//

//

81,79

81,79

//

//

//

//

81,79

200

200

200

200

200

200

200

(hab/ha)

//

(%)

0,309576 //

3,668265 //

Habitat dense

Foyer feminin

2,805703

//

2,774441 //

0,288235

Habitat dense

four

hammam

Habitat dense

commerce artisanat

0,9646

CREPA

Ecole

0,381947

Habitat dense

0,0476

0,652143

commerce artisanat

DPA

3,918176

Stat essence (2)

(ha)

2,13495 //

Habitat dense

Type d'occupation

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

(hab)

49

663

600

459

454

107

349

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

(%)

100

100

100

100

100

100

100

Taux de Taux de Densité Population remplissage Branchement

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

//

(l/j/hab) //

//

(l/s)

0,9 0,010417

17,4618 0,202104

(m3/j/ha) (m3/j)

Consommation Débit

50

50

50

50

50

0,64149 0,007425

1,6354 0,018928

1,57273 0,018203

33,1591 0,383786

2,44182 0,028262 1,866 0,55709 0,006448

//

1,866 0,23903 0,002767 // 2 0,023148 13,4767 4,38788 0,050786

1,635 1,40757 0,016291 13,4767 3,9383 0,045582 13,4767 4,4961 0,052038

13,4767

13,4767

//

1,635 0,50616 0,005858 // 1 0,011574 // 1,5 0,017361

1 0,011574

30,0027 0,347254

//

//

0,2656

0,5 0,005787 22,9478

//

//

1,866 0,53785 0,006225 // 22,6922 0,262641 // 3 0,034722

1,635 1,57712 0,018254

13,4767

1,866 7,31132 0,084622 // 50 5,33388 0,061735 13,4767 5,14739 0,059576

50

Dotation

0,008382142

0,036740376

0,066021324

0,030092593

0,003596585

0,067649602

0,059256769

0,021178738

0,024606676

0,023663775

0,498922323

0,022569444

0,015046296

0,007615785

0,015046296

0,451430099

0,345280016

0,007523148

0,045138889

0,34143284

0,008092606

0,02372983

0,009652062

0,077449082

0,080255084

0,110008224

0,013541667

0,262734755

0,015087856

0,066132676

0,118838383

0,054166667

0,006473854

0,121769284

0,106662184

0,038121728

0,044292017

0,042594795

0,898060182

0,040625

0,027083333

0,013708412

0,027083333

0,812574178

0,621504029

0,013541667

0,08125

0,614579112

0,01456669

0,042713694

0,017373712

0,139408347

0,144459152

0,198014803

0,024375

0,47292256

Journaliere (l/s) Horaire (l/s)

Débit de pointe

0,382

0,232

0,898

0,921

0,716

0,615

0,359

0,695

Debit pt horaire

[ Projet d’AEP ]

6

5

4

3

2

1

Nœud

Surface

27 [ Mouhcine Ait Ben Elarbi ]

28

[ Projet d’AEP ]


Le débit total est de 𝑄 = 4,842 𝑙/𝑠 La schématisation de nos mailles et des différents sens d’écoulement :

Equivalent en tableau est : Maille 1

Tronçon Q sens conduite Q sens maille Q maille 1-2 1,374 1 1,374 2-3 1,015 1 1,015 3-4 0,2 1 0,2 1-4 1,374333333 -1 -1,37433 2 3-6 0,200166667 1 0,200167 6-5 -0,69783333 1 -0,69783 4-5 0,858333333 -1 -0,85833 3-4 0,200166667 -1 -0,20017 3 1-11 1,374333333 -1 -1,37433 10-11 -0,9925 1 -0,9925 5-10 -0,7605 1 -0,7605 1-4 1,374333333 1 1,374333 4-5 0,858333333 1 0,858333 On utilise ensuite la méthode de Hardy-Cross afin de retrouver les débits et les sens d’écoulement réels dans les conduits. La méthode de Hardy-Cross repose sur deux loi principales :  La loi des nœuds : Pour chaque nœud, la somme des débits qui y entrent est égale à la somme des débits qui en sortent.

29

[ Projet d’AEP ]


 Loi de la conservation de la charge: Le long dʼun parcours fermé et orienté, la somme algébrique des pertes de charge est nulle. Soit 𝑅𝑖 = 𝐽𝑖 𝑄𝑖2 la résistance de la conduite transitée par un débit 𝑄𝑖 . Avec 𝐽𝑖 la perte de charge le long du tronçon i. On peut donc réécrire la loi de conservation de la forme : ∑ 𝜀𝑖 𝑅𝑖 𝑄𝑖2 = 0 Avec 𝜀𝑖 = 1 dans le sens positif Et 𝜀𝑖 = −1 dans le sens négatif Soit Δ𝑄 la valeur dont il est nécessaire de modifier les débits de sorte à vérifier l’égalité concernant les pertes de charges. L’équation devient : ∑ 𝜀𝑖 𝑅𝑖 (Δ𝑄𝑖 + 𝑄𝑖 )2 = 0 En négligeant le terme du second ordre on a : − ∑ 𝐽𝑖 Δ𝑄 = 𝐽 2 ∑ 𝑄𝑖 𝑖 en valeur algébrique La méthodologie de calcul est : 1 + Identification des boucles et des nœuds. 2 + Compte tenu des consommations à chaque nœud et des estimations des débits initiaux 𝑄𝑖 dans chaque conduite, il faut vérifier qu’à chaque nœud la somme algébrique des débits est nulle. 3 + Calcul des pertes de charges avec la formule de Hazen Williams (pour notre cas) avec un coefficient C =140. 4 + Calcul de la somme algébrique des pertes de charges relatives aux conduites d’une première boucle : à moins d’un hasard, cette somme n’est pas nulle, puisque – normalement – l’évaluation initiale des débits n’est pas exacte ; par conséquent, ∑ 𝜀𝑖 𝑅𝑖 𝑄𝑖2 n’est pas nulle. 5 + Calcul de la valeur de Δ𝑄 à apporter aux débits relatifs aux conduites de la première boucle. 6 + Correction algébrique des débits relatifs aux conduites de la première boucle à l’aide de la relation : 𝑄𝑖∗ = Δ𝑄𝑖 + 𝑄𝑖 . 7 + Reprise des étapes 4 à 6 pour toutes les autres boucles du réseau. 8 + Reprise des étapes 4 à 7 jusqu’à l’obtention de la précision souhaitée (pour notre cas on a pris une précision de 10−3). 9 + on vérifie les pressions et les vitesses aux nœuds.

30

[ Projet d’AEP ]

 Maille 1

2

3

Maille 1

2

3

1

2

v 0,699772 0,516935 0,101859 -0,699942 0,101944 -0,355404 -0,437146 -0,101944 -0,699942 -0,505476 -0,387319 0,699942 0,437146

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 2,81903 2,05169 -0,26954 1,10446 46,8 217 1,52464 1,50211 -0,26954 0,74546 -0,2695 0,1961 46,8 338 0,11729 0,58645 -0,26954 -0,3702 46,8 130 -1,601 1,16496 -0,26954 -1,9104 46,8 172 0,05978 0,29864 0,300707 0,50087 46,8 445 -1,5622 2,23868 0,300707 -0,3971 0,30071 -0,35 46,8 168 -0,8653 1,00815 0,300707 -0,8242 46,8 338 -0,1175 0,58687 0,300707 0,37008 46,8 357 -4,3967 3,19915 0,266577 -1,1078 46,8 183 -1,2335 1,24279 0,266577 -0,7259 46,8 295 -1,2144 1,59687 0,26658 0,266577 -0,4939 -0,194 46,8 130 1,60104 1,16496 0,266577 1,91045 46,8 168 0,86533 1,00815 0,266577 0,8242

Iteration 2 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 

Maille

Iteration 1 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5




v 0,562498 0,37966 -0,188565 -0,972984 0,255093 -0,202255 -0,419763 0,18848 -0,564176 -0,36971 -0,251553 0,972984 0,419763

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 1,88138 1,70344 0,052899 1,15736 46,8 217 0,86088 1,15483 0,052899 0,79836 0,05296 -0,028 46,8 338 -0,3669 0,99098 0,052899 -0,3997 46,8 130 -2,9464 1,54227 0,052899 -1,8877 46,8 172 0,32674 0,65234 0,082336 0,58321 46,8 445 -0,55 1,38497 0,082336 -0,3148 0,08238 -0,1 46,8 168 -0,8027 0,9739 0,082336 -0,772 46,8 338 0,3666 0,9906 0,082336 0,39952 46,8 357 -2,9492 2,66232 0,030182 -1,0776 46,8 183 -0,6912 0,9521 0,030182 -0,6957 46,8 295 -0,5461 1,1056 0,03022 0,030182 -0,4637 -0,027 46,8 130 2,94644 1,54227 0,030182 1,88773 46,8 168 0,80269 0,9739 0,030182 0,77205

Iteration 3 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4

v 0,589439 0,406602 -0,203557 -0,961413 0,297027 -0,160321 -0,393201 0,203472

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 2,05165 1,7727 0,024626 1,18199 46,8 217 0,97742 1,22428 0,024626 0,82299 0,02469 -0,013 46,8 338 -0,4228 1,05772 0,024626 -0,4027 46,8 130 -2,8819 1,52664 0,024626 -1,8869 46,8 172 0,43312 0,74264 0,027606 0,61082 46,8 445 -0,3577 1,13627 0,027606 -0,2872 0,02765 -0,036 46,8 168 -0,7112 0,92115 0,027606 -0,7682 46,8 338 0,42242 1,05734 0,027606 0,4025

31

3

[ Projet d’AEP ]

1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 

Maille 1

2

3

Maille 1

2

3

46,8 46,8 46,8 46,8 46,8

357 183 295 130 168

-2,8021 -0,6389 -0,4859 2,88188 0,71117

2,60041 0,91827 1,04778 0,0238 1,52664 0,92115

0,023764 -1,0538 0,023764 -0,672 0,023764 -0,44 0,023764 1,88687 0,023764 0,76821

-0,022

Iteration 4 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 

-0,548804 -0,354338 -0,236182 0,961413 0,393201


v 0,601981 0,419144 -0,205075 -0,960974 0,311086 -0,146261 -0,391244 0,20499 -0,536702 -0,342235 -0,224079 0,960974 0,391244


Iteration 5 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5

v 0,608296 0,425459 -0,205851 -0,959985 0,318178 -0,13917 -0,389479 0,205766 -0,531375 -0,336909 -0,218753 0,959985 0,389479


32

[ Projet d’AEP ]

 Maille 1

2

3

Maille 1

2

3

1

2

v 0,611298 0,428461 -0,20625 -0,959589 0,321579 -0,135769 -0,388683 0,206165 -0,52877 -0,334304 -0,216147 0,959589 0,388683


Iteration 7 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 

Maille

Iteration 6 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 


v 0,612781 0,429944 -0,206422 -0,959368 0,323234 -0,134114 -0,38829 0,206337 -0,527507 -0,333041 -0,214885 0,959368 0,38829

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 2,20464 1,83232 0,001369 1,20456 46,8 217 1,08386 1,2839 0,001369 0,84556 0,00139 -7E-04 46,8 338 -0,4338 1,07039 0,001369 -0,4055 46,8 130 -2,8705 1,52387 0,001369 -1,8835 46,8 172 0,50653 0,79811 0,001542 0,63621 46,8 445 -0,257 0,97599 0,001542 -0,2618 0,00157 -0,002 46,8 168 -0,6948 0,91134 0,001542 -0,762 46,8 338 0,43351 1,07001 0,001542 0,40531 46,8 357 -2,6041 2,51419 0,001176 -1,0346 46,8 183 -0,5696 0,87105 0,001176 -0,6527 46,8 295 -0,4079 0,96674 0,0012 0,001176 -0,4207 -0,001 46,8 130 2,87054 1,52387 0,001176 1,88352 46,8 168 0,69481 0,91134 0,001176 0,76204

Iteration 8 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4

v 0,613479 0,430642 -0,20651 -0,959269 0,324019 -0,133328 -0,388104 0,206425

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 2,20929 1,8341 0,000679 1,20524 46,8 217 1,08712 1,28568 0,000679 0,84624 0,00068 -4E-04 46,8 338 -0,4342 1,07078 0,000679 -0,4056 46,8 130 -2,87 1,52374 0,000679 -1,8834 46,8 172 0,50881 0,79976 0,000768 0,63698 46,8 445 -0,2542 0,97112 0,000768 -0,261 0,00077 -0,001 46,8 168 -0,6942 0,91097 0,000768 -0,7619 46,8 338 0,43385 1,0704 0,000768 0,4054

33

3

[ Projet d’AEP ]

1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 

Maille 1

2

3

Maille 1

2

3

46,8 46,8 46,8 46,8 46,8

357 183 295 130 168

-2,5986 -0,5677 -0,4058 2,86999 0,6942

2,51176 0,000585 -1,034 0,86971 0,000585 -0,6522 0,96445 0,00059 0,000585 -0,4202 -6E-04 1,52374 0,000585 1,88343 0,91097 0,000585 0,76186

Iteration 9 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5 

-0,526909 -0,332443 -0,214286 0,959269 0,388104


v 0,613825 0,430988 -0,206555 -0,959221 0,324411 -0,132937 -0,388011 0,20647 -0,526611 -0,332145 -0,213988 0,959221 0,388011

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 2,2116 1,83498 0,000328 1,20557 46,8 217 1,08874 1,28656 0,000328 0,84657 0,00033 -2E-04 46,8 338 -0,4344 1,07097 0,000328 -0,4056 46,8 130 -2,8697 1,52367 0,000328 -1,8834 46,8 172 0,50995 0,80058 0,000368 0,63735 46,8 445 -0,2529 0,9687 0,000368 -0,2607 0,00037 -5E-04 46,8 168 -0,6939 0,91078 0,000368 -0,7618 46,8 338 0,43402 1,0706 0,000368 0,40544 46,8 357 -2,5959 2,51055 0,00028 -1,0337 46,8 183 -0,5668 0,86905 0,00028 -0,6519 0,00028 46,8 295 -0,4047 0,9633 0,00028 -0,4199 -3E-04 46,8 130 2,86973 1,52367 0,00028 1,88338 46,8 168 0,69389 0,91078 0,00028 0,76177

Iteration 10 :

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5

v 0,613992 0,431155 -0,206576 -0,959197 0,324598 -0,13275 -0,387966 0,206491 -0,526468 -0,332002 -0,213845 0,959197 0,387966

D Longueur J J/q Delta q Q* % 46,8 229 2,21271 1,83541 0,000157 1,20573 46,8 217 1,08952 1,28698 0,000157 0,84673 0,00016 -8E-05 46,8 338 -0,4344 1,07107 0,000157 -0,4056 46,8 130 -2,8696 1,52364 0,000157 -1,8834 46,8 172 0,5105 0,80097 0,000177 0,63752 46,8 445 -0,2522 0,96753 0,000177 -0,2605 0,00018 -2E-04 46,8 168 -0,6937 0,9107 0,000177 -0,7617 46,8 338 0,4341 1,07069 0,000177 0,40546 46,8 357 -2,5946 2,50997 0,000135 -1,0336 46,8 183 -0,5663 0,86873 0,000135 -0,6517 46,8 295 -0,4042 0,96276 0,00013 0,000135 -0,4197 -1E-04 46,8 130 2,86959 1,52364 0,000135 1,88336 46,8 168 0,69374 0,9107 0,000135 0,76173

34

[ Projet d’AEP ]


Donc les débits réels dans chaque tronçon sont : Maille 1

2

3

Tronçon 1-2 2-3 3-4 1-4 3-6 6-5 4-5 3-4 1-11 10-11 5-10 1-4 4-5

Q* 1,20557 0,84657 -0,40561 -1,883379 0,637347 -0,260653 -0,761769 0,405443 -1,033717 -0,651884 -0,419884 1,883379 0,761769

Le sens d’écoulement réel dans les conduites est :

35

[ Projet d’AEP ]


Les caractéristiques optimum de chaque tronçon sont : Cote Tronçon Débit Diamètre Vitesse Amont Aval L R-1 4,842 103,2 0,5788626 219,27 220,5 1-2 1,20557 46,8 0,700827 220,5 219,6 1-4 1,883379 46,8 1,0948541 220,5 220,6 1-11 1,033717 46,8 0,6009249 220,5 223,2 2-3 0,84657 46,8 0,4921316 219,6 220,4 3-6 0,637347 46,8 0,370505 220,4 221,4 4-3 0,405443 46,8 0,2356941 220,6 220,4 4-5 0,761769 46,8 0,442835 220,6 221,2 5-6 0,260653 46,8 0,1515241 221,2 221,4 10-5 0,419884 46,8 0,2440887 223,8 221,2 11-10 0,651884 46,8 0,3789559 223,2 223,8 N.B : D=46,8 est équivalent à Dext = 50 mm.

46 229 130 357 217 172 338 168 445 295 183

J 0,171121 3,053667 3,960203 3,580702 1,503599 0,704517 0,599089 0,957401 0,348037 0,557883 0,781541

Pression amont aval 25 23,5989 23,5989 21,4452 23,5989 19,5387 23,5989 17,3182 21,4452 19,1416 19,1416 17,4371 19,5387 19,1416 19,5387 19,5387 19,5387 17,4371 17,4966 19,5387 17,3182 17,4966

Pression minimale :  Habitat à RDC : 12m  Habitat à 2 niveaux(R+1) : 16m  Habitat à 3 niveaux(R+2) : 20m  Habitat à 4 niveaux(R+2) : 24m  Pression maximale : 60m La pression dans un réseau de distribution doit être comprise entre 1,2 et 6 Bar. Puisque les habitats denses du centre sont des R+1 alors la pression aux noeuds doit etre égale à = 12+3+1(pdc)=16 m. On a pas besoin d’augmenter les diametres puisque ca ne fera que diminuer les vitesses, en plus de cela on a des pressions suffisantes (>16 m), donc le résultat est bon. Bien que certaines vitesses sont inferieure à 0.5 m/s on juge que notre reseau est bien dimensionné avec l’usage des dispositions permettant de palier au probleme de colmatage de la conduit (faiblesse de debit l’oblige).

 Simulation Epanet : On choisit en premier temps la formule des pertes de charge à utilizer (H-W) et l’unité de debit (l/s)

36

[ Projet d’AEP ]

On schematise la maille sur la Network map :


37

[ Projet d’AEP ]


On introduit les données reatives aux noeuds :

On introduit de même les caracteristiques des conduites à savoir : le diametre, la longueur et le coefficient de Hazen. On lance l’analyse par apres et on a les resultats suivants : 

Les cotes :

38

[ Projet d’AEP ]



Les debits aux noeuds



La demande :


39

[ Projet d’AEP ]



Les cotes piézométriques :



Les pressions :



Les vitesses :


40

[ Projet d’AEP ]




Et les sens d’écoulement des debits:

Tout ceci confirme bel et bien les résultats des calculs.

41

[ Projet d’AEP ]


Conclusion :

C

e projet m’a permit en premier lieu d’appliquer concretement et dans le cadre d’un projet ce qu’on a appris en cours d’AEP et en second lieu de comprendre les differentes étapes d’un projet d’AEP et des differents formules et outils qu’il fait intervenir. Je remercie mon professeur Mr. Bennani Baiti de nous avoir inculquer la méthodologie de l’etude d’AEP et j’espere qu’il trouvera dans ce modeste travail de la satisfaction.

AEP Projet

Recommend Documents