Ecole supérieur de technologiesalé Département : Génie Urbain et Environnement Filière : Environnement et technique de l’eau
Super Etude
STAGE DE FIN D’ETUDE
L’assainissement liquide de la ville de Jebha
Réalisé par: Hamza EZRHADNA ELMAAZOUZI
Encadré par : Mr Adil
A celle qui a attendu avec patience les fruits de sa bonne éducation... A ma Mère. A ce qui m’indique la bonne voie en me rappelant que la volonté fait toujours les grands hommes... A mon Père. Que Dieu vous octroie une longue vie. A ma famille, mes amis et tous ceux qui me sont chers
1
REMERCIEMENT
Je tiens à remercier toutes les personnes qui ont participé de différentes façons à la réussite de mon stage de fin d’étude et plus particulièrement les personnes que je cite ci-dessous.
Mes vifs remerciements à mon encadrant Monsieur Adil ELMAAZOUZI, qui n’a pas cessé de m’encourager pendant la durée du stage, et qui n’a épargné aucun effort pour le bon déroulement de ce travail, et qui s’est toujours montré à l’écoute et très disponible pour me fournir tout ce dont j’avais besoin, ainsi pour sa générosité en matière de formation et d’encadrement.
Je tiens à remercier le directeur Monsieur EL Moustapha DEMRI qui m’a permis de passer mon stage dans les meilleures conditions.
Un grand merci aux membres du jury, qui m’ont honoré en acceptant de juger ce modeste travail.
En fin, que toutes les personnes qui ont participé de près ou de loin à la réalisation de ce travail, trouvent ici l’expression de ma gratitude.
2
SOMMAIRE INTRODUCTION....................................................................................................... 6 PRESENTATION DU SUPET....................................................................................... 7 SITE D’ETUDE......................................................................................................... 8 I.
SITUATION GEOGRAPHIQUE ET ADMINISTRATIVE..........................................8
II.
DONNEES PHYSIQUES................................................................................... 8 1.
Cadre géologique....................................................................................... 8
2.
Cadre hydrologique et hydrogéologique....................................................9
3.
Climatologie............................................................................................... 9
III.
DEMOGRAPHIE ET URBANISME................................................................11
1.
Urbanisme............................................................................................... 11
2.
Activité économique................................................................................ 11
3.
Agriculture............................................................................................... 11
4.
Pêche....................................................................................................... 11
IV.
INFRASTRUCTURE ET EQUIPEMENT SOCIO-ECONOMIQUE........................12
1.
Alimentation en eau potable....................................................................12
2.
Assainissement liquide............................................................................ 12
3.
Assainissement solide.............................................................................. 13
4.
Voirie........................................................................................................ 13
5.
Enseignement.......................................................................................... 13
6.
Santé public............................................................................................. 13
PLAN D’AMENAGEMENT........................................................................................ 14 I.
ETUDE DU PLAN D’AMENAGEMENT.............................................................14 1.
Présentation............................................................................................. 14
2.
Analyse critique du plan d’aménagement...............................................15
II.
LE RESEAU D’ASSAINISSEMENT EXISTANT..................................................16 1.
Présentation du réseau d’assainissement existant..................................16
2.
Diagnostic du réseau existant..................................................................18
III.
3
CHOIX DU SYSTEME DE COLLECTE..........................................................18
Système unitaire................................................................................... 18
Système séparatif................................................................................. 19
IV. 1. V.
Système pseudo-séparatif....................................................................19 CRITERE DE CONCEPTION DU RESEAU D’ASSAINISSEMENT.....................21 Introduction............................................................................................. 21
CALCUL DES DEBITS D’EAUX USEES...........................................................21 1.
Principe de calcul..................................................................................... 21
2.
Dotation d’eau potable............................................................................ 21
3.
Débit moyen journalier............................................................................ 23
4.
Débit de pointe journalier........................................................................23
5.
Débit de pointe horaire............................................................................ 23
VI.
CALCUL DES SECTIONS DE CONDUITES...................................................24
1.
Conditions d’autocurage..........................................................................24
2.
vitesse maximale..................................................................................... 25
VII.
OUVRAGE TYPE........................................................................................ 25
1.
Regard de visite....................................................................................... 25
2.
Bouches d’égout...................................................................................... 25
VIII.
CARACTERISTIQUES DES TUYAUX............................................................25
1.
Etanchéité................................................................................................ 25
2.
Marquage des éléments...........................................................................26
3.
Charge statistique et dynamique.............................................................26
IX.
TYPE DE CANALISATION USUELLE EN ASSAINISSEMENT..........................26
1.
Conduite coulée sur place.......................................................................26
2.
Conduite en béton armé ou en béton non armé......................................27
3.
Conduite en PVC...................................................................................... 28
4.
Conduite en PEHD.................................................................................... 28
X.
ETUDE DE COUT UNITAIRE..........................................................................29 1.
Hypothèse................................................................................................ 29
XI.
PRIX ELEMENTAIRES................................................................................. 30
XII.
PRIX COMPOSES DES CANALISATIONS.....................................................31
LES TACHES EFFECTUEES..................................................................................... 33 I.
POUR LES EAUX USEES............................................................................... 33
II.
ETUDE DU RESEAU D’ASSAINISSEMENT......................................................34
III.
ETUDE DU RESEAU D’EAU USEES............................................................34
CONCLUSION........................................................................................................ 35 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES........................................................................36 WEBGRAPHIE........................................................................................................ 37
4
ANNEXE................................................................................................................ 38
5
LISTE DES TABLEAU Tableau 1 : répartition de la flotte de pèche.......................................................................12 Tableau 2 : surface par typologie du plan d’aménagement.....................................................15 Tableau 3 : surface par typologie.................................................................................... 16 Tableau 4 : caractéristiques du réseau d’assainissement existant.............................................17 Tableau 5 : avantages et inconvénients du système unitaire...................................................19 Tableau 6 : avantages et inconvénient du système séparatif...................................................19 Tableau 7 : prix composé des conduites en béton armé.........................................................31 Tableau 8 : prix composé des conduites en béton armé-suite..................................................31 Tableau 9 : prix composé des conduites en PEHD...............................................................32
6
INTRODUCTION
Etant qu’étudiant au sein de l’école supérieur de technologie de département
génie
l’opportunité
de
urbain
suivre
et
mon
environnement, stage
de
fin
filière
d’étude
ETE, au
j’ai
sein
eu d’un
établissement privé SUPET à Rabat, d’une part, pour la validation du 4 ème semestre, et d’autre part, pour découvrir le monde du travail, et utiliser mes acquis théorique.
Le stage a eu lieu du 29/04/2013 au 24/06/2013.
Le présent rapport comporte trois chapitres : Le premier est réservé à la description du bureau d’étude SUPET, le deuxième est dédié à la description de site d’étude, alors que le troisième relate les différents moments de la prise en charge des applications, et retrace également mon vécu de stage.
7
PRESENTATION DU SUPET
SUPET ou SUPER ETUDE est une société à responsabilité limité (SARL), qui a été crié en janvier 2003 par Monsieur ELMOSTAFA DEMRI avec un capital ne de 100000 DH. SUPET fait des études en plusieurs domaines à savoir :
L’alimentation en eau potable : - Réseaux de distribution - Traitement des eaux - Adductions (gravitaires et par refoulement) L’assainissement liquide : - Réseaux d’égouts - Ouvrages singuliers (déversoirs d’orage, etc) - Stations de pompage - Stations d’épuration des eaux usées - Traitements des boues L’assistance technique au suivi des travaux L’Environnement : - Etudes d’impact - Gestion environnementale - Audit environnemental Pour les moyens humains et les matériels de SUPET sont comme suit : - Humains : Ingénieurs : 2
Techniciens : 4
Autres : 2 - Matériels : Véhicules : 2
8
Ordinateurs : 6
9
Imprimantes : 3
Traceurs : 1
Logiciels : EPANET, SWIM, COVADIS, TOPHYDRO, AutoCAD…
SITE D’ETUDE I.
SITUATION GEOGRAPHIQUE ET ADMINISTRATIVE
Le centre de Jebha est le lieu de la commune rurale M’tioua qui fait partie de la province de Chefchaouen. Toutefois une partie située à l’extrême Ouest du centre (Zamana) relève de la commune rurale Bni Smih. Les coordonnées Lambert moyennes du centre sont comme suit : X=566 470,00 Y=511 460,00 La commune rurale de M’tioua est située dans la région du Nord, s’étend sur 144 Km2. La commune est bordée au Nord par la mer méditerranéenne, à l’Est par la commune rurale Bni Gmil de la province d’Al Hoceima, à l’ouest et sud respectivement par les communes d’Aouzgane, Bni Rzine et Bni Smih de la province de Chefchaouen. Depuis janvier 2012 et dans le cadre de la mise à niveau de l’administration territoriale au niveau de la province de Chefchaouen, le cercle de Jebha a été créé, qui englobe Caidat Bni Rzin et Caidat Jebha. [1] II.
DONNEES PHYSIQUES 1. Cadre géologique
Les principales formations géologiques affleurant dans la région de Jebha sont les suivantes :
Les
formations
du
paléozoïque :
elles
forment
le
complexe
cristallophyllien et primaire s’étendant de l’embouchure de l’oued Laou jusqu’à la pointe des pécheurs (Jebha).
Les formations de la nappe du Tizirène : il s’agit de flyschsschistgréseux d’âge crétacé qui affleurent en partie orientale de la
10
province à l’est du décrochement de jebha et s’étalent jusqu’à la localité d’Ametras. [2]
2. Cadre hydrologique et hydrogéologique Le centre jebha est traversé par oued Messiaba et son principal affleurent Chaaba
Emmalahen.
A
l’extrémité
gauche
du
centre
se
trouve
l’embouchure d’oued Ouringa, un des principaux cours d’eau de la région. Les cours d’eau drainant les précipitations ont un régime hydraulique à caractère torrentiel, favorisé par la nature des terrains marneux et argileux et la forte pente des versants. L’agence de bassin hydraulique du Loukos mène actuellement des études de protection du centre Jebha contre les inondations d’oued Messiaba et de la Chaaba Emmalahen. Cette agence a programmé la réalisation d’un recalibrage des deux cours d’eau en plusieurs tranches. La première phase concerne la réalisation d’un canal bétonné sur la partie urbaine d’oued Messiaba. L’hydrogéologie de la région de Jebha est dominée par la nappe alluvionnaire d’oued Ouringa qui est le sous écoulement de ce dernier. D’ailleurs les installations d’alimentation en eau potable (forage et puits) de Jebha sont réalisées juste avant l’embouchure d’oued ouringa. Le débit de la dite nappe diminue en été vu la structure géologique de la région. [2] 3. Climatologie Le climat de Jebha est semi-aride avec une faible pluviométrie dont la moyenne annuelle est de 150 mm La température moyenne annuelle est de l’ordre de 24 °C, oscillant en fonction de la saison de 14 °C à 34 °C les maximales pluviométriques se situent en générale de décembre et janvier avec un maximum secondaire en mars et parfois en avril. Les mois les plus secs sont toujours juillet et aout, à la fin de ce dernier, des orages violents commencent à s’abattre sur les reliefs. 11
Le centre Jebha reçoit d’une part, des vents du nord. Et d’autre part, les vents venant de l’ouest et se dirigeant vers l’est, ce qui explique la prédominance nord-ouest des vents dans le centre. La vitesse moyenne des vents est de l’ordre de 40 Km/h avec un maximum de 60 Km/h et un minimum de 20 Km/h. Le centre de Jebha reçoit aussi les vents venant de l’est dit chergui, chargé d’humidité
et parfois
engendre
des
précipitations
et
des
brumes
nationales. Le centre Jebha n’est pas équipé d’une station météorologie. La station la plus proche de Jebha et qui présente une ressemblance de point de vue climat, latitude et altitude est la station d’Alhoceima. Pour tout besoin d’étude,
l’IC
utilisera
d’Alhouceima. [3]
12
les
données
météorologiques
de
la
station
III.
DEMOGRAPHIE ET URBANISME
Selon le dernier recensement (2004), la population du centre Jebha passe de 2224 habitants en 1994 à 2984 habitants, et le nombre de ménage s’élève à 659 familles au moment où le nombre de famille n’atteint que 417 familles en 1994. [1] 1 Urbanisme Le centre Jebha est doté d’un plan d’aménagement non encore homologué. Ce plan s’étale du port jusqu’à l’embouchure d’oued Ouringa. [1]
13
4. Activité économique Les activités principales de la région de Jebha sont axées sur l’agriculture et la pêche. [1] 5. Agriculture L’agriculture constitue une activité principale au niveau de la commune de M’tioua. La surface agricole utile est de l’ordre de 3486 ha. Les terrains irrigués représentent moins de 2% de la surface agricole utile soit environ 60 ha. Le statut de ces terres est dominé par le Melk 97%, le reste c’est des terrains collectifs ou des Habous. Les principales cultures sont les céréales, les fourrages les légumineuses, du maraichage et des plantations arboricoles. [3] 6. Pêche Le centre Jebha est équipé d’un port de pêche construit en 1975. La flotte côtière est subdivisée en deux catégories : côtière et artisanale. La répartition de cette flotte est présentée dans le tableau suivant :
Tableau 1 : répartition de la flotte de pèche Navire en activité
14
Type de pêche
permanente au port
Navire transit
chalutiers senneurs autres
de Jebha 2 7 0
14 18 1
Pour la pêche artisanale, le port de pêche de Jebha abrite 57 canots, un palangrier et un chbbak. [3] IV.
INFRASTRUCTURE ET EQUIPEMENT SOCIO-ECONOMIQUE 1 Alimentation en eau potable
La gestion du service de l’eau, production et distribution, dans le centre Jebha est assurée par l’ONEE depuis 1993. Le centre de Jebha est alimenté en eau potable à partir du puits situé juste à l’amont de l’embouchure d’oued Ouringa. Le débit équipé de ce puits est 14 l /s. un autre puits et deux forages ont été réalisé en 2012 par l’ONEE sur le même site mais ne sont pas encore en service. Le stockage est assuré par un réservoir d’une capacité de 550 m3. Pour assurer la pression requise au niveau des zones hautes du centre, un autre réservoir d’une capacité de 100 m3 est en cours de construction par l’ONEE. Le linéaire total du réseau de distribution s’élève à environ 10 Km composé de conduites en PVC et PEHD. [1] 7. Assainissement liquide Le centre jebha est doté d’un petit réseau d’assainissement liquide très ancien dont une partie date de la période coloniale. Le linéaire du réseau existant est d’environ 3 Km. Les rejets d’eau usée se font à l’état brut sans aucun traitement dans l’enceinte du port. [1]
8. Assainissement solide Le centre dispose d’un système d’assainissement solide géré par la commune. Pour cette activité il y a seulement 7 employés et un camion. Les déchets collectés sont déchargés dans un dépotoir sauvage à 4 Km du centre. [1] 15
9. Voirie Le réseau de voirie du centre Jebha est articulé autour de la route nationale 16 qui traverse le centre (route reliant Tanger à Saidia qui porte le nom de rocade méditerranéenne). Les autres voies du centre ne sont pas goudronnées. [1] 10.
Enseignement
Le centre de Jebha dispose d’une école primaire et un lycée collégial regroupant le secondaire collégiale et le secondaire qualifiant. Cette infrastructure éducative est appuyée par la présence de structures d’accueil à savoir DAR Talib et DAR Taliba. [1] 11.
Santé public
La ville de Jebha est équipée d’un centre de santé communal avec une salle d’accouchement. Les ressources humaines sont composées d’un médecin, 3 infirmiers et deux sages-femmes. [1]
16
PLAN D’AMENAGEMENT I
ETUDE DU PLAN D’AMENAGEMENT 1 Présentation
Le plan d’aménagement actuel est divisé en zones et secteurs suivants :
Les secteurs d’habitat à 3 niveaux repérés par l’indice H1 Les secteurs d’habitat à 3 niveaux à restructurer repérés par l’indice
HR Les secteurs villas repérés par l’indice D La zone touristique repérée par l’indice T La zone d’animation touristique repérée par l’indice AT La zone non aedificandi repérée par l’indice NA La zone réserve stratégique repérée par RS L’espace vert public repéré par V Zone boisée repérée par B Zone à valoriser repérée par VA Bâtiment à sauvegarder repéré par S Station de service repérée par SS
Le plan d’aménagement réserve des terrains pour les équipements publics des différentes natures qui sont portées sur la légende, et indiqués par les indices : AA : Administration E : Enseignement PL : Place P : Parc de stationnement M : Mosquée C : Cimentière CC : Centre commercial SH : Souk hebdomadaire La figure de la page suivante présente le Plan d’Aménagement actuel. [1] Les superficies par typologie urbaine sont présentées dans le tableau suivant : Tableau 2 : surface par typologie du plan d’aménagement Typologie du PA H1 HR D T 17
Surface en ha 3,0056 26,3398 2,4079 7,4634
AT NA PL P S RS VA A E M C V SH SS CC CP B Voirie TOTAL 12.
2,3308 20,0584 0,3883 0,2305 0,0438 7,6571 0,2341 3,1715 4,8840 0,2929 0,5221 3,9029 1,4260 0,0851 0,0919 1,0245 65,2600 25,5094 176,33
Analyse critique du plan d’aménagement
Les principales remarques soulevées par le bureau d’étude (SUPET) suite à l’analyse du Plan d’Aménagement de Jebha sont comme suite :
Les voies existantes sont projetées à travers les habitations existantes, et donc on va voir directement un décalage des voies
d’aménagement par rapport aux voies existantes. L’absence d’une voie d’aménagement le long de la rive gauche d’oued Massiaba pour l’implantation d’un collecteur nécessaire pour l’interception des effluents des bassins versant urbains de la rive
gauche Certaines voies d’aménagement ne présentent pas un profil descendant facilitant la mise en place de conduites d’assainissement gravitaires. Cette situation impose la mise en place de station de pompage si l’on veut absolument suivre le tracé de la voie d’aménagement. [1]
Les superficies des typologies existant dans le Plan d’Aménagement sont présentées dans le tableau 3 :
18
Tableau 3 : surface par typologie typologie Zone d’habitat Zones touristiques et
Superficie en ha 137,74 54,73
d’animation Zone d’équipement Zone d’activité Boisement, zone non
54,38 9,89 500,87
aedificandi, plage Route et voies de SDAU Total aire aménagée
86,57 844,18
Il est à signaler que la plus grande partie des zones d’habitat, touristique et d’animation touristique sont projetées sur des bassins versant situés à l’est et l’ouest du plan d’aménagement actuel. [1] V.
LE RESEAU D’ASSAINISSEMENT EXISTANT 1 Présentation du réseau d’assainissement existant
Le centre de jebha est doté d’un réseau d’assainissement d’une faible couverture. Il est de type séparatif. Toutefois un ovoïde (h=1,6 ; b=1,4), posée en période coloniale et destinée au drainage des eaux pluviales de la Chaaba nommé Alhabs vers la mer, est utilisé par la population pour le branchement des eaux usées. Il s’agit d’eau usée rejetée à l’état brut dans le port. Les caractéristiques du réseau d’assainissement existant sont présentées dans le tableau suivant : Tableau 4 : caractéristiques du réseau d’assainissement existant Nom du collecteur
section Ovoïde h=1,6m et
A
b=1,4m DN300 DN600 DN200 Ovoïde h=1,6m et
A1 A2 A3
19
b=1,4m
Longueur en ml 314 516 358 132 99
A4 A5
DN200 DN200 Dalot h=1,2m et
A6
l=1,5m DN600 DN200 DN200 DN200 DN200 DN200 DN200 DN300 Dalot h=1m et l=1m DN200 DN200
A11 A21 A22 A31 A111 A1-1-2 A1-1-3 B C C1 C2 TOTAL
13.
158 268 88 251 72 44 97 123 30 45 220 50 44 41 2950
Diagnostic du réseau existant
A l’exception de l’ovoïde posé en période coloniale, tous les autres tuyaux ont été posé par la population depuis les années 1970. Selon les informations, le noyau central composé des diamètres DN600 est très ancien car il est posé dans les années 1970. Les autres tuyaux DN200 sont posés par la population du développement urbain du centre de Jebha. [1] La reconnaissance du réseau existant a révélé les deux grandes anomalies suivantes : Le tracé de l’ovoïde passe sous les constructions. La seule explication à cette situation est que les constructions faites après la pose de l’ovoïde, ont ignorés l’existence de ce dernier posé en période coloniale. L’absence des regards de visite sur le réseau. Cette situation peut s’expliqué par le remblaiement effectué au-dessus des regards lors de l’aménagement de voirie ou par une simple absence dès la pose des tuyaux.
20
Vu l’absence de la plupart des regards de visite, mon encadrant m’a dit qu’il est impossible d’effectuer un diagnostic visuel des conduites d’assainissement pour y relever l’état physique et l’état fonctionnel (état des dépôts) au niveau des regards et par suite des tuyaux. Donc, j’ai décidé de créer des nouveaux regards et des nouvelles conduites sans prendre en compte des conduites existantes et à cause de l’impossibilité de détecter les regards de visite. [1] VI.
CHOIX DU SYSTEME DE COLLECTE
Les systèmes de collecte les plus utilisés au Maroc et à travers le monde sont les suivants :
Système unitaire : Le système unitaire effectue une collecte conjointe des eaux usées et des eaux pluviales. Il les achemine par un ouvrage unique vers le milieu récepteur ou un système de traitement. Sur ce type de réseau des déversoirs d’orage sont régulièrement positionnés afin d’évacuer une partie du débit en période
d’orage.
Ce
système
exige
l’existence
de
voies
goudronnées. En effet ; en absence de voirie aménagée la conduite unitaire est colmatée dès la première pluie. [4]
Tableau 5 : avantages et inconvénients du système unitaire Système unitaire Coût d’investissement
Exploitation
Meilleur accessibilité, linéaire à entretenir inférieur.
Epuration
Possibilité de traitement d’une fraction des eaux pluviales (cas des faibles pluies).
Milieu récepteur
21
Avantages Plus faible que celui d’un réseau séparatif sur la collecte si celuici est enterré
Inconvénients
Exige une très bonne qualité de pose et entretien pour éviter les dépôts et donc les stagnations par temps sec. Apport d’eaux pluviales parasites au niveau de traitement. Rejet d’eaux mixte par des déversoirs d’orage.
Système séparatif : le système séparatif est constitué de deux ouvrages en parallele, l’un achemine les eaux usées et l’autre véhiculant les eaux pluviales, le système eaux usées est enterré, el système eaux pluviales pouvant être enterré ou superficiel. De nombreuses extensions urbaines ont été réalisées sur la base de ce système au Maroc, au cours de ces dernières années. [4] Tableau 6 : avantages et inconvénient du système séparatif
Système unitaire Coût d’investissement
Exploitation
Epuration Milieu récepteur
Avantages Pouvant être inférieur au coût d’un réseau unitaire en cas d’évacuation superficielle des eaux pluviales. Absence d’intrusion de sédiment dans le réseau eaux usées provenant des eaux pluviales.
Dimensionnement optimisé. Meilleur maitrise des rejets (épurés ou non).
Inconvénients Plus élevé que celui d’un réseau unitaire en cas de double réseau enterré. Plus complexe et cout plus élevé dans le cas d’un double réseau enterré. Risque d’erreurs de branchement. Aucun traitement des faibles pluies.
Système pseudo-séparatif : dans ce système une partie des eaux pluviales (toits et cours) est évacuée dans la conduite d’eaux usées et le reste des eaux pluviales est évacuée dans une conduite séparée ou de manière superficielle par les caniveaux. [I]
Le choix d’un système de collecte doit respecter un certain nombre de contraintes dont les principales sont : Le cout : les capacités d’investissement liées à l’assainissement s’avèreront limités et il conviendra de rechercher des solutions fiables et économiques. Dans ce cadre de priorité d’investissement, des solutions seront évitées. Le maintien, l’entretien et
l’aménagement
des
voiries :
la
maintenance des ouvrages d’assainissement joue un rôle primordial dans le choix du mode de collecte. En effet il est facile de curer un caniveau plein de débris d’une voirie non aménagée que de nettoyer
22
une conduite enterrée d’eaux pluviales posée dans les mêmes conditions. Plan Directeur National d’Assainissement : les orientations du Plan Directeur
National
d’Assainissement
consiste
à
privilégier
de
manière très significative l’évacuation superficielle des eaux de ruissellement et à s’orienter vers des modes séparant les eaux pluviales des eaux usées. Il ressort que le système unitaire ne convient pas pour le cas de Jebha pour les deux raisons principales suivantes : Les déversoirs d’orage vont provoquer la pollution du port et des plages au moment des pluies notamment lors d’évènement orageux. en été, la station d’épuration sera surdimensionnée donc sera plus chère
en
investissement
et
en
exploitation.
En
plus
le
fonctionnement de cette dernière sera perturbé par la variation du débit entre le temps normal et la période des pluies. Le réseau à l’aval va être très saturé en période orageuse. Et ça va provoquer la perturbation de la collecte et le colmatage du réseau, et l’augmentation du cout de l’épuration des eaux usées dans la station d’épuration à cause de l’augmentation des matières en suspension. Le système séparatif avec l’évacuation superficielle des eaux pluviales est le plus avantageux pour les raisons suivantes : Le système séparatif avec évacuation superficielle des eaux pluviale permet de différer les investissements dans le temps en réalisant les ouvrages
de
collecte
superficielle
des
eaux
pluviales
progressivement en fonction de l’aménagement des voiries. Le système unitaire présente l’inconvénient de rejeter en périodes de pluie une partie de la pollution sans traitement dans le milieu récepteur générant un impact négatif sur l’environnement. La mise en place de l’unitaire engendra un cout plus élevé, parce qu’on va poser des conduites de grands diamètres et par suite un impact négatif sur la population qui supporte le cout du projet. On outre les grandes sections n’assurent pas un bon autocurage et par la suite provoquent des nuisances (odeurs, mouches, etc.) à cause des stagnations des eaux usées hors de la période pluviale.
23
Le système séparatif avec évacuation superficielle est celui qui sera étudié dans la suite de ce rapport VII.
CRITERE DE CONCEPTION DU RESEAU D’ASSAINISSEMENT 1 Introduction
L’établissement d’un réseau d’assainissement d’une agglomération doit :
Assurer la protection sanitaire de la population, c’est-à-dire le collecte des eaux usées. La protection de tous les lieux fréquentés
par la population. Assurer une évacuation correcte des eaux pluviales de manière à empêcher la submersion des zones urbanisées et éviter toute
stagnation dans les points bas. Assurer le respect des normes de qualité des eaux rejetées dans le milieu naturel ainsi que la protection de la nappe contre une éventuelle contamination.
VIII.
CALCUL DES DEBITS D’EAUX USEES 1 Principe de calcul
La détermination des débits d’eaux usées est basée sur les prévisions d’évolution des consommations d’eau potable pour les différents types d’usagers. Ces consommations sont affectées du taux de branchement au réseau d’assainissement et du coefficient de restitution à l’égout pour déterminer le volume des eaux usées. [5] 14. On a -
Dotation d’eau potable
3 types de consommations : Domestiques Equipement publics Touristiques
a) Dotation domestique On a utilisé les dotations suivantes pour le calcul du débit moyen : 24
Zone villa : 120 l/hab/jour. Autre zones : 80l/hab/jour.
b) Dotation des équipements publique Les équipements publics sont composés des établissements suivants : Les établissements scolaire (primaire, collège, lycée, etc.). Les établissements de santé. Les centres de sport. Les autres équipements publics qui comprennent : M : mosquée. C : cimentière. CC : centre commercial. SH : souk hebdomadaire. La dotation des équipements publics est de : 8 m3/hab/jour. c) Dotation des zones touristiques L’évaluation
de
la
consommation
des
zones
touristiques
du
plan
d’aménagement est effectuée sur la base d’une dotation de 150 l/touriste/jour. La production d’eaux usées dépend de la consommation en eau potable, du coefficient de restitution ainsi que du taux de branchement (Tx raccass). Le débit d’eau potable consommé d’un bassin versant s’obtient en multipliant la dotation de la typologie urbaine par la population branchée s’il s’agit d’habitants, ou la surface raccordée s’il s’agit des équipements. [5] La production d’eau usée est calculée par la formule suivante :
[
Q EU m=0.8∗ ∑ i
D id i Si D jS j Dk Pk +∑ +∑ 86400 86.4 j K 86400
]
Avec : QEU m: Débit moyen net d’eau usée en l/s di: Densité d’habitat de la typologie i en hab/ha Si: Surface en ha de la typologie i d’habitat Di: Dotation en l/hab/jour de la population
25
Sj: Surface en ha des équipements Dj: Dotation en m3 /jour/ha des équipements Pk: Population des zones touristiques Dk: Dotation en l/touriste/jour des zones touristiques On a retenu un taux de retour à l’égout de 80%. 15.
Débit moyen journalier
Le débit moyen journalier des effluents de temps sec Qm j tsse compose des eaux usées proprement dites (QEU m) et des eaux claires parasites ou d’infiltration (QECP) soit : Q m j ts=Q EU m+Q ECP
Le volume des eaux claires parasites est estimé à 10% du débit moyen des eaux usées car le réseau du centre sera neuf donc étanche. [5] 16.
Débit de pointe journalier
Le débit de pointe journalière se calcule de la manière suivante :
Q pte j ts=Q EU m∗Cpte jour +Q ECP
Le coefficient de pointe journalière retenu par l’ONEE est Cpte jour = 1,3. 17.
Débit de pointe horaire
Le débit de pointe horaire de temps sec est calculé comme suit :
Q pte h ts=Q EU m∗C pte jour∗C ptehoraire +Q ECP
Le coefficient de pointe horaire est donné par la formule :
26
C ptehoraire =1,5+
IX.
2,5 ≤ 3, avec QEU men l/s √ QEU∗Cpte jour
CALCUL DES SECTIONS DE CONDUITES
Le calcul des sections des canalisations sera effectué par l’application de la formule de Chézy :
2 1 Q=k∗R ∗I ∗S 3 2 Avec : Q = débit en m3/s R = rayon hydraulique en m I = pente du collecteur en m/m S = section mouillée e m² K = coefficient de rugosité (70 pour le Béton et le PVC) 1 Conditions d’autocurage Les conditions d’autocurage, sont suit : Pour le réseau séparatif d’eau usée, les conditions d’autocurage sont les suivantes : -
la vitesse à pleine ou demi section doit être supérieure ou égale à 0,6 m/s ou à l’extrême rigueur 0,5 m/s ;
pour le réseau unitaire ou séparatif pluvial, la condition d’auto curage est la suivante : -
la vitesse à pleine section doit être supérieure ou égale à 0,6 m/s. [1]
18.
27
vitesse maximale
Pour éviter une dégradation rapide des conduites d’assainissement par érosion, la vitesse maximale est limitée à 4 m/s pour les conduites en béton et 6 m/s pour les conduites en PVC. Pour les caniveaux en béton prévus pour l’évacuation des eaux pluviales, la vitesse maximale admissible est 4 m/s. [1] X.
OUVRAGE TYPE 1 Regard de visite
Les regards de visite sont préfabriqués ou coulés sur place, ils sont généralement munis d’échelons pour la visite du radier et son entretien. Les limites d’espacement des regards de visite étaient de 40 à 50 m, actuellement on peut aller jusqu’à 80 m (curage par hydrocureuse). [II] Les regards 19.
de visite seront placés : à l’intersection de plusieurs collecteurs à chaque changement de diamètre à chaque changement de pente à chaque changement de direction Bouches d’égout
Ce sont des ouvrages destinés à collecter, en surface, les eaux de ruissellement. On distinguera deux types de bouches : XI.
Les bouches d’égout à accès latéral (avaloire) ; Les bouches d’égout à accès sur les dessus (bouche à grille) ; [II] CARACTERISTIQUES DES TUYAUX
1 Etanchéité La qualité des tuyaux est importante car elle permet de : a) Eviter le risque de contamination de la nappe phréatique ; b) Eviter la contamination du réseau d’eau potable dans le cas de basse pression du réseau. Cette qualité est vérifiée au laboratoire conformément aux spécifications définies par la NM 10.01 F040, elle est vérifiée au chantier après pose par
28
tests d’étanchéité qui peuvent être pratiqués de deux manières avant le remblaiement.
Test à l’eau par la mise en pression à un bar ou plus ; Test au fumé par introduction de matériaux fumigènes dans les tronçons de collecteur.
20.
Marquage des éléments
Le marquage des éléments de conduites devra comporter :
La date de fabrication L’indicatif du fabricant et de l’usine et la classe ou la série à laquelle
ils appartiennent La date à partir desquelles ils peuvent être mis en œuvre surtout pour les conduites en buse de ciment. [II]
21.
Charge statistique et dynamique
Le calcul des charges des conduites enterrées d’assainissement est régi par un fascicule du ministère des travaux publics. Les essais en laboratoire pour déterminer les charges de rupture sont définis par la norme NM.10 01 F040. [II] XII.
TYPE DE CANALISATION USUELLE EN ASSAINISSEMENT 1 Conduite coulée sur place
Le coulage sur place des conduites d’assainissement peut être effectué pour les raisons suivantes :
Section circulaire de diamètre important dont les dimensions
n’existent pas préfabriqués ; Cout élevé du préfabriqué surtout quand le transport rentre en jeu avec des distances très importantes pour un tonnage élevé et des moyens de mise en œuvre très contraignants. [4]
22.
29
Conduite en béton armé ou en béton non armé
Conduite en béton non armé Conduite en béton comprimé Ces conduites sont préfabriquées généralement de manière artisanale d’une longueur de 1 m environ leur résistances sont très faible et leurs états sont poreux. [4] Conduite en béton vibré Deux types de conduites de béton vibré existent dans le marché national : -
Conduite en béton vibré à joints souple torique d’une longueur de 2,5 m. Ces conduites répondent généralement aux normes en vigueur,ils existent dans une gamme réduite de diamètre (Ø < 0,6
-
m). Conduite en béton vibré de longueur 1 m. ils sont fabriqués d’une manière artisanale.
Ces conduites sont suivant le cas de bonne ou de mauvaise qualité, aucune usine n’est équipée
actuellement d’un système de contrôle
permettant d’agréer leurs produits. [4] Conduite en béton armé Deux types de conduites en béton armé existent actuellement dans le marché national. Conduite en béton vibré armé Ces conduites se présentent suivant des longueurs de 2,5 m à joint souple torique et dans une gamme réduite de diamètre de (Ø < 1,8 m). Ils répondent généralement aux normes en vigueur. [4] Conduite en béton centrifugé armé ordinaire CAO
30
A l’inverse des conduites en béton vibré armé où peu d’usine les fabriquent,
ces
conduites
sont
fabriquées
dans
plusieurs
zones
géographiques du Maroc. Ils répondent généralement aux normes et présente l’avantage sur le béton vibré armé d’etre fabriqués suivant des longueurs supérieures et des diamètres allant jusqu’au Ø 2000, d’avoir une meilleure compacité, une rugosité moins élevée que celle du béton vibré armé, ils sont un peu plus chère que les conduites en béton vibré armé. [4] 23.
Conduite en PVC
Les conduites en PVC ont des longueurs supérieures à celles du béton armé et le rapport résistance/poids au ml est plus élevé. Ils répondent aux normes en vigueur et se présentent suivant deux séries de résistances : Série I et série II. La gamme fabriquée actuellement atteint DN500 mm. [4] 24.
Conduite en PEHD
Les conduites en PEHD ont des longueurs supérieures à celles du béton armé et le rapport résistance/poids au ml est plus élevé. Ils répondent aux normes en vigueur et présentent des résistances supèrieures d’où la possibilité de pose à des profondeurs plus importantes. La gamme fabriquée actuellement atteint DN1000 mm. [4]
31
XIII.
ETUDE DE COUT UNITAIRE
Cette tâche a pour objet de définir les couts unitaires des différents ouvrages nécessaires pour assurer un assainissement satisfaisant des eaux usées. Il faut savoir les couts des conduites sont des prix départ usine actualisés auxquels on ajoute les frais de transport en fonction de la distance et du poids des conduites, et les frais de poses des tuyaux. [1] 1 Hypothèse Conduite Afin de dimensionner les ouvrages il faut savoir que : - L’utilisation des conduites en béton comprimé, béton vibré ou en -
amiante ciment est proscrite ; Les conduites en béton armé sont fabriquées et utilisées au Maroc jusqu’au diamètre de 2 m. [1]
Terrassement La largeur des tranchées des conduites circulaires préfabriquées est égale au diamètre extérieur de la conduite augmentée de 0,4 m. La largeur de la tranchée des conduites coulées sur place sera la largeur extérieure de la conduite, les parois de la tranchée servant de coffrage extérieur. [1] Le lit de pose pour conduites préfabriquées est en sable en cas de terrain meuble, ou en gravette en cas de terrain rocheux. Son épaisseur est de 0,1 m en cas de terrain meuble, et 0,15 m pour le terrain rocheux. Pour les conduites coulées sur place le lit de pose est remplacé par un béton de propreté d’une épaisseur de 0,08 m. [1] Les remblais des tranchées sont constitués de : - Un remblai primaire, réalisée, qui concerne le premiers 30 cm au-
dessus de la génératrice supérieure de la conduite. Un remblai secondaire réalisé jusqu’au terrain naturel ou jusqu’au corps de chaussé, en cas de réalisation de la voirie. [1]
32
XIV.
PRIX ELEMENTAIRES
Les prix élémentaires utilisés dans la détermination des couts unitaires sont les suivantes : Terrassements Déblais en tranchée Remblais primaire Remblais secondaire Plus-value pour terrain rocheux Travaux préparatoires
40 30 25 150
DH/m3 DH/m3 DH/m3 DH/m3
Lit de pose Béton de propreté Béton, Maçonnerie, enrochement
200 400
DH/m3 DH/m3
2000
DH/m3
2500
DH/m3
3000
DH/m3
400 250 150 13
DH/m3 DH/m3 DH/m3 DH/m3
1000 150 200 180
DH/m3 DH/m3 DH/m3 DH/m3
6 000
DH/m3
Béton non armé classe B2 dosé à 350 Kg de ciment par CPJ 45 m » de béton y compris coffrage. Béton légèrement armé dosé à 350 Kg de ciment par m3 de béton y compris coffrage et ferraillage (à raison de 40 Kg/m3) Béton armé vibré, dosé à 350 Kg de ciment par m3 de béton y compris coffrage et ferraillage (à raison de 80 Kg/m3) Enrochement Réfection de chaussée Réfection de trottoir Acier d’armature, fourniture, transport coupe, mise en œuvre y compris toutes sujétions Prix de fournitures des matériaux de construction Ciment CPJ45 Sable de concassage Sable de mer Gravette pour béton Ouvrage annexes Regard de visite sur conduite circulaire y compris tampons en fonte ductile 33
Regard de visite sur conduite ovoïde Plus-value décimétrique pour profondeur
DH/m3 DH/m3
7 000 120
supérieure à 2 m
Le prix de la fourniture, transport et pose de conduite de branchement y compris terrassement s’élève à 318 DH/ml. [1] XV.
PRIX COMPOSES DES CANALISATIONS
Les prix unitaires de canalisations en intégrant « la fourniture, le transport, la pose, le terrassement et les regards de visite complets y compris le cadre et le tampon » sont présentés ci-dessous en fonction de la profondeur de pose pour le béton armé et le PEHD. [1] Tableau 7 : prix composé des conduites en béton armé Profondeur de pose Diamètre (mm) Cout total DH/ml
0-2 300 940
2-4 300 1375
4-6 300 1977
0-2 400 1121
2-4 400 1583
4-6 400 2276
Tableau 8 : prix composé des conduites en béton armé-suite 0-2 500 1333
2-4 500 1842
4-6 500 2606
0-2 600 1604
2-4 600 2159
4-6 600 2997
0-2 800 2388
2-4 800 3261
4-6 800 4589
Tableau 9 : prix composé des conduites en PEHD Profondeur de
0-
2-
4-
0-
pose(m) Diamètre (mm)
2 300 812
6 300 182
2 400
Cout total DH/ml
4 300 121 7
4
34
951
2-4 400 1394
46 400 205 8
0-2
2-4
4-6
500
500
500
1324 1810
2541
35
LES TACHES EFFECTUEES I
POUR LES EAUX USEES
Mon travail consiste à :
Comprendre les mentions constituant le plan de masse y compris les orientations, l’échelle du document, les éléments existants sur le terrain, l’altimétrie en fonction des courbes de niveau, et les limites
du terrain. Projeter les conduites des eaux usées en respectant les courbes de niveau, pour assurer un écoulement gravitaire, et d’éviter toute stagnation ou mise en place d’une station de pompage. La projection des conduites d’assainissement prend en considération la surface de chaque typologie. Par exemple si on a une typologie de
grande surface, on va l’assainir en deux cotés ou plus. Délimiter les bassins versants de chaque conduite en se basant sur les courbes de niveau, pour s’assurer que l’écoulement converge vers un seul exutoire. On outre le bassin versant s’appuie sur la surface de chaque typologie comme le cas des conduites, car si on a une typologie de grande surface, on va la fragmenter pour l’assainir en plusieurs
cotés. Poser les regards de visite à
chaque changement de direction,
chaque changement de diamètre, et de la pente, et à tout 50 m
comme limite d’espacement entre les regards. Faire la numérotation des regards, des conduites et des bassins. Calculer la surface de chaque bassin versant. Calculer les surfaces de toutes les typologies qui constituent chaque
bassin. Calculer le débit moyen des eaux usées de chaque typologie, afin de sortir par le débit moyen des eaux usées
de chaque bassin en
faisant le totale des 3 débits (des habitats, des équipements, de
touristes). Calculer le débit moyen journalier, puis, le débit de pointe journalier en utilisant 1,3 comme coefficient de pointe journalier.
36
Calculer le coefficient de pointe horaire en utilisant la formule suivante pour faire sortir le débit de pointe horaire.
C ptehoraire =1,5+ XVI.
2,5 ≤ 3, avec QEU men l/s √QEU∗Cpte jour
Faire le calage, puis déssiner le profile en long. ETUDE DU RESEAU D’ASSAINISSEMENT
Le système que j’ai choisie au centre de Jebha est le séparatif avec évacuation superficielle des eaux pluviales par des caniveaux (le travail d’évacuation des eaux pluviales n’est pas réalisé). XVII.
ETUDE DU RESEAU D’EAU USEES
La conception du nouveau réseau du centre Jebha va remplacer totalement le réseau existant dès la période coloniale, et qui passe sous les constructions. La configuration du nouveau réseau principal du centre Jebha s’articule autour de trois collecteurs principaux (A, B et C) qui vont desservir la totalité du périmètre du plan d’aménagement. Chacun des collecteurs précités aura des antennes secondaires et tertiaires, à l’exception du collecteur C. Le collecteur A dessert la partie Est du centre et aboutit à une station de pompage (SR2) située après la traversée d’Oued Messiaba. Le collecteur B dessert la partie Ouest du centre y compris le quartier Zamana qui se situe en rive droite d’Oued Ouringa, ce collecteur aboutit aussi à la station de pompage (SR2). A partir de la station de pompage (SR2) les eaux usées sont transférées vers le site de l’implantation de la station d’épuration qui se situe à proximité d’Oued Ouringa, en utilisant le collecteur C comme conduite de refoulement.
37
CONCLUSION
Le développement de notre pays et l’accroissement démographique qu’a connait la région de Jebha, nous oblige d’assurer une protection sanitaire de la population de cette région, tant la collecte des eaux usées, que la protection de tous les lieux fréquentés par cette communauté.
L’assainissement du centre Jebha m’a conforté mes connaissances, il m’a donné plus particulièrement une idée sur la projection des conduites, des bassins et des regards, dans les deux cas, lorsqu’on a une région plate ou bien montagneuse.
D’un autre côté, j’ai su comment calculer les différents débits avec l’intrusion des eaux claire parasites.
Et le plus important de tous ces connaissances précitées, est le calage qui prend beaucoup de temps, et qui permet de vérifier la vitesse de l’écoulement des eaux usées, et de corriger la profondeur des regards de visites, en d’autre terme c’est la dernière étape de la réalisation d’un profil en long.
38
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
[1] SUPET., 2013. Etude d’assainissement liquide de la vie de jebha. [2] Philippe OLIVIER., 1978. Étude géologique et structurale de la région de Jebha (Rif, Maroc): la terminaison N.E. de l'accident de Jebha-Chrafate. [3] Ministère de mine de l’énergie de l’eau et de l’environnement. Diagnostic de la biodiversité marine du Rif central et orientations de gestion. [4] ADI., 2006. Etude d’assainissement liquide de la vie de Jebha. [5] Pr SOUABI SALAH., 2012. Conception des filières de traitement.
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WEBGRAPHIE [I] http://www.ademe.fr/partenaires/boues/pages/chap12.h tm [II]
http://travaux-
publics.blogspot.com/2011/09/ouvrages-du-reseaudassainissement.html
40
ANNEXE 1 LE TABLEAU DES DEBITS
41
ANNEXE 2 LE TABLEAU DE CALAGE
42
