Etude de l'assainissement liquide d'un

cas de la rsidence de la

Licence Eau et Environnement UNIVERSITE CADI AYYAD

Facult des Sciences & Techniques

Marrakech

Ralis par :

Devant le jury compos de : Mr

Mme Khadija ELHARIRI

Mr Mohammed JAFFAL

Encadres par :

Soutenu: le 24 juin 2013

liquide d'un lotissement :

de la valle Marrakech

Environnement

Ichrak AMQOR

Soumia ELHATIMY

Devant le jury compos de : Mr Azzouz KCHIKACH

Mme Khadija ELHARIRI

Mr Mohammed JAFFAL

Soumia ELHATIMY

Mme Khadija ELHARIRI

Mr Mohammed JAFFAL

: le 24 juin 2013

1

Ddicace Ce mmoire est ddi :

Nos chers parents AMQOR Farid, ELHATIMY Abd

Nabi, CHELLAKHI Najat et AIT OMADA Saida qui

nous ont supports, soutenus, ont toujours crus en

nous, et ont mis notre disposition tous les moyens

ncessaires pour que nous russissions dans nos

tudes.

On ne saura les remercier pour tous ce quils ont fait,

que dieu les rcompense pour tous leur bienfaits.

A nos surs et nos frres

A nos enseignants

A nos chers (es) amis (es) et collgues

2

Remerciement

Nous remercions le tout puissant et misricordieux, qui

nous a donn la force et la patience daccomplir ce Modeste travail.

Nous remercions les professeurs Madame Khadija ELHARIRI,

et Monsieur JAFFAL Mohammed pour le suivi quils ont apport

notre stage, leurs conseils, leurs explications sans oublier leurs

participations au cheminement de ce rapport.

Nos remerciements sont galement adresss notre encadrant

la RADEEMA Monsieur Khalid FATHI Chef de Service de

Dpartement Etude et Planification pour laide et les conseils du

suivi de notre travail.

On tient remercier tout particulirement et tmoigner

toute notre reconnaissance Monsieur Adil DAOUDI Chef de

Dpartement Etude et Planification pour lexprience enrichissante

et pleine dintrt quils nous ont fait vivre durant ce mois et pour

laccueil et la confiance quil nous a accords ds le dbut de stage.

Nos vifs remerciements tous nos professeur du dpartement

des Sciences de la Terre de la Facult Science et Technique de Marrakech, et pour lenseignement quils nous ont assur le long de notre cursus.

Nous tenons remercier Monsieur KCHIKACH Azzouz,

Professeur la FSTG pour avoir accepter de juger ce travail.

Nous noublierons pas notre ami El Alaoui El Fels Abd El Hafid

pour son soutien et ses diffrents conseils qui nous ont encourags

parfaitement pour atteindre nos objectifs.

Sommaire

Introduction 6

Chapitre I : Prsentation de ltude

I. Prsentation de ltablissement 8

1. Historique 8

2. Organigramme gnrale de la RADEEMA 8

3. Activit dassainissement liquide de la RADEEMA 9

II. Prsentation du projet 9

1. Objectifs de ltude 9

2. Donnes gnrales sur le projet 9

a. Situation gographique 9

b. Topographie du site 10

c. Donnes gologiques 10

d. Hydrologie et hydrogologie 11

e. Climat 14

i. Prcipitation et Hygromtrie 14 ii. Temprature 14

iii. Evaporation 15 iv. Vent 15

3. Donnes spcifiques au projet 15

a. Habitats 15

b. Infrastructures existantes 15

i. Voirie 15

ii. Rseau dassainissement 16

Chapitre II : Les grands principes dassainissement liquide dune opration

damnagement urbain

I. Dfinition de lassainissement 18

II. Modes et Systmes dassainissement 18

1. Mode dassainissement 18

2. Systme dassainissement 18

III. Les critres de choix entre les systmes dassainissement 21

IV. Les diffrents ouvrages dassainissement 21

1. Les branchements particuliers 21

2. Regards de visite 21

3. Regards borgnes 22

4. Bouches dgout 22

V. Rgles techniques respecter 22

1. Implantation des ouvrages annexes 22

2. Implantation des collecteurs 23

Chapitre III : Dimensionnement du rseau dassainissement

I. Calcul des dbits des eaux uses 25

1. Calcul du dbit moyen des eaux uses 25

2. Calcul du dbit de pointe journalire des eaux uses produites 26

3. Calcul du dbit de pointe horaire 26

II. Calcul des dbits des eaux pluviales 26

1. Dlimitation des sous bassins versants 27

2. Choix du modle de calcul 27

a. Dfinition de la mthode superficielle 28

b. Dfinition et influence des divers paramtres 29

de la formule superficielle

i. Coefficient de Montana 29

ii. Coefficient de ruissellement 31

iii. La pente moyenne 31

iv. La longueur du bassin 32

v. Coefficient dallongement 32

vi. Coefficient dinfluence 32

vii. Dbit corrig 34

III. Dimensionnement des canalisations 34

1. La vitesse de lcoulement 35

2. Calcul des diamtres des canalisations 35

3. Calcul de dbit et de vitesse pleine section 36

4. Calcul de la charge 36

5. Vrification dauto curage 36

6. Type de canalisation 37

IV. Le montage des profils en long 37

V. Rsultat de calculs 38

VI. Description du rseau du collecteur 38

1. Dimensionnement de la station de refoulement 39

a. Dbit des eaux uses 39

b. Calcul du diamtre de la conduite de refoulement 39

c. Dtermination du HMT 39

d. Calcul de volume de la bche 40

e. Calcul de la puissance de la station 41

2. Dimensionnement des puits absorbants 41

3. Dimensionnement de dessableur 42

Chapitre IV : Analyse et interprtation des rsultats

1. Dlimitation des sous bassins versants 44 2. Dimensionnement du rseau des eaux pluviales 44 3. Dimensionnement de la station de refoulement 44 4. Analyse de limpact du projet 44

Conclusion 50

3

Abrviations

R.A.D.E.E.M.A: Rgie Autonome de Distribution Eau et Electricit Marrakech

S.M.D : Socit Marocaine de Distribution

M.N.T : Modle Numrique du Terrain

Hab : Habitant

ADG : Assistante de direction gnrale

BV: Bassin versant

ABHT: Agence du Bassin Hydraulique Tensift

SDAL : Schma directeur dassainissement liquide

Coll : Collecteur

ONEP : Office Nationale de lEau Potable

RR : Route Rgionale

ECH : Echelle

Ha : Hectare

PVC : Polychlorure de Vinyle non plastifi

PEHD : Polythylne haute densit

STEP : Station dpuration des eaux uses

4

Liste des figures

Figure 1 : Organigramme gnrale de la R.A.D.E.E.M.A 8

Figure 2 : Localisation gographique de la rsidence de la valle 10

Figure 3 : la carte gologique simplifie de lHaouz 11

(Daprs la carte 1/500000 de Marrakech)

Figure 4 : Topographie et rseau hydrographique de la zone dtude 12

Figure 5 : Carte du niveau pizomtrique de la nappe du Haouz 13

(Abourida 2007)

Figure6 : Localisation du lotissement par rapport au rseau 16

dassainissement existant(RADEEMA.2011)

Figure 7: Schma du rseau unitaire 19

Figure 8 : Schma du rseau sparatif 19

Figure 9 : Schma du rseau pseudo-sparatif 20

Figure 10 : Exemple de dcoupage en sous bassins versants et dassemblage 34

Figure 11 : Exemple dun profil en long 37

Figure 12 : Dcoupage en sous bassins versant de la rsidence de la valle

5

Liste des tableaux

Tableau1 : Temprature maximales minimales et moyennes mensuelles 14

en C (1990-2006)

Tableau 2 : Evaporations moyenne en mm (1990-2006) 15

Tableau 3 : Avantages et inconvnients des systmes dassainissement 20

Tableau 4 : Les dotations unitaire en eau potable en l/j/hab 25

Tableau 5 : Les formules des coefficients caractristiques de la formule de Caquot 29

Tableau 6 : Les paramtres a et b de la ville de Marrakech fournis par 30

la direction de mtorologie nationales

Tableau 7 : Coefficient de ruissellement selon loccupation du sol 31

Tableau 8 : Formules des assemblages des bassins versants dans le modle de Caquot 33

6

Introduction gnrale :

Lors des dernires dcennies, le Maroc a connu un dveloppement trs significatif touchant diffrents secteurs socio-conomiques. Les aspects environnementaux lis ce dveloppement ne sont pas souvent pris srieusement en considration et se retrouvent aggravs paralllement au dveloppement incessant de la population et de llargissement perptuel des grandes villes.

Comme la plupart de ces villes, Marrakech est confronte des problmes de ce genre, lis notamment l'insuffisance ou l'inexistence du rseau d'assainissement, ce qui engendre des rejets directs des eaux uses dans le milieu naturel. Ces rejets proviennent essentiellement des fuites, des rseaux d'gouts qui est parfois inadapt la collecte et au transport des eaux uses jusqu' la station d'puration, ou bien du raccordement incomplet des habitations l'gout ou l'inversement des branchements particuliers.

Ces rejets dans le milieu naturel sans aucun traitement pralable, peuvent tre lorigine de srieux problmes denvironnement de sant publique, lis notamment la pollution des eaux souterraines, du sol et de lair. Lassainissement contribue efficacement minimiser les effets de ces problmes en assurant la collecte des eaux uses et leur acheminement vers des stations dpurations o elles sont traites.

Notre stage de fin dtude sest droul au sein du service Etude et Planification de la RADEEMA qui assure la distribution de leau potable et la gestion du secteur de lassainissement Marrakech. Ce stage porte sur ltude et la planification du rseau dassainissement du projet la rsidence de la valle situ au sud-ouest de la zone de MHamid.

7

Chapitre I : Prsentation de ltude

8

I. Prsentation de ltablissement :

1. Historique : [2]

La Rgie Autonome de Distribution dEau et dElectricit de Marrakech a vu le jour

en janvier 1971 aprs la disparition de la SMD : Socit Marocaine de Distribution.

La RADEEMA est un tablissement public vocation industrielle commerciale dot

de la personnalit civile et de lautonomie financire. La rgie assure la distribution deau et

dlectricit lintrieur de la ville de Marrakech, cela sajoute la gestion du service

dassainissement liquide depuis 1998.

2. Organigramme gnral de la RADEEMA :

Figure 1 : Organigramme gnral de la R.A.D.E.E.M.A

9

3. Activit dassainissement liquide de la RADEEMA :

A cause de l'augmentation de la densit de la population dans le milieu urbain, la ville

de Marrakech a connu des problmes d'ordre sanitaire, lis aux dchets d'origine humaine, des

matires fcales et d'urine qui reprsentent les sources d'une multitude d'infections et de

maladies.

Lintervention de la RADEEMA dans le domaine de lassainissement a pour objectif

de palier ces problmes et den limiter les consquences. Dune faon gnrale, cela vise

protger l'environnement, les eaux superficielles et souterraines, amliorer la situation des

espaces naturels, minimiser les risques de contamination par les maladies transmissibles par

les eaux uses non traites et empcher lmanation des mauvaises odeurs.

II. Prsentation du projet :

1. Objectifs de ltude :

La Rgie Autonome de Distribution Eau et Electricit Marrakech (RADEEMA) a

confi ltude de lAssainissement du projet la Rsidence de la valle au bureau dtudes

techniques et topographique Atlas Go Conseil . Les rsultats des investigations menes

par ce bureau dtudes au niveau du terrain destin la ralisation du projet ont permis de

constituer une importante base de donnes relative cette tude dassainissement. La

RADEEMA a aimablement mis notre disposition cette base de donnes que nous avons

tudie et analyse dans lobjectif de dimensionner les conduites dgouts pluviaux de la

partie sud de lotissement, de dimensionner les ouvrages requis pour lpuration des eaux

uses du lotissement et danalyser linfluence des paramtres internes (topographie, nature du

sol, etc.) et externes (climat, rseau hydrographique, etc.) sur le rseau dassainissement qui

sera mis en place.

2. Donnes gnrales sur le projet :

a. Situation gographique : [4]

La prsente tude concerne llaboration du rseau dassainissement du nouveau

lotissement Les rsidences de la valle qui se situe dans la commune de SAADA,

rattache administrativement la prfecture de Menara (Wilaya de Marrakech). Le

lotissement sera ralis sur un terrain de 73ha pour abriter une population de 38136 habitants.

Il est localis 5km au Sud-Ouest du quartier MHamid et 8km de laroport de Marrakech

10

Menara sur la route rgionale RR212, entre Daour Soultan et Tameslohte (Fig. 2). Les

coordonnes gographiques du site qui abritera le projet Les rsidences de la valle sont

dfinies comme suit :

Longitude : 84'12'' Ouest Latitude : 3133'54''Nord

X Lambert : 246200 m, Y Lambert : 11600 m et Z : 487 m

Figure2 : Localisation gographique de la rsidence de la valle

b. Topographie du site :

La zone du projet se caractrise par une topographie plane lexception de la partie

Sud-ouest qui reprsente une dpression en monticule sur 9ha.

La pente globale du terrain est de lordre de 1% lexception de la zone de monticule

qui varie de 1% 3%.

c. Donnes gologiques :

Le lotissement fait partie dagglomration de Marrakech, il se situe dans la plaine de

Haouz centrale qui stend sur une direction E-W entre les chanes du Haut Atlas au sud et le

massif des Jbilets au nord. Cette plaine correspond une vaste dpression dans laquelle se

11

sont accumuls principalement durant le Tertiaire et au Quaternaire dimportantes formations

dtritiques, rsultant de lrosion de la chane du Haut-Atlas mis en place lors de lorogense

atlasique (Ferrandini et Marrec, 1982). Ces formations reposent sur un substratum

palozoque essentiellement schisteux et impermable. Elles sont caractrises par

labondance de dpts alluviaux graveleux mis en place par un rseau hydrographique en

rgime torrentiel. Ces dpts dtritiques sont englobs dans une matrice de nature

essentiellement argileuse, ils se caractrisent par leur extrme htrognit.

La gologie du site, destin ldification du projet La rsidence de la valle , est

domine par ce type de recouvrement rcent compos essentiellement dalluvions et de

limons (fig.3).

Figure3 : Carte gologique simplifie du Haouz (Daprs la carte 1/500000 de Marrakech)

d. Hydrologie et hydrogologie

Hydrologie :

Le projet La rsidence de la valle se situe dans une zone dote dun systme

hydrographique assez dvelopp, avec lOued Bahja louest comme principal cours deau

intermittent. De point de vue morphologie, le lit de loued Bahja nest pas encore stabilis et

chaque crue provoque la dgradation des berges et le creusement de nouveaux chenaux, cest

12

un affluent en rive gauche de loued Tensift. L'oued Tensift est un cours deau orient Est-

Ouest, prenant sa source Ras-El-An dans la nappe phratique, et qui se jette dans la mer au

Sud de Safi. Il est aliment toute l'anne par la nappe phratique, son apport est estim

environ 80 millions de m3 par an (d'aprs les tudes et bilans labors par lABHT). Il reoit

en hiver, l'apport de ses affluents prenant leur source dans le versant Nord du Haut Atlas :

l'oued N'Fis, l'oued Bahja, oued Reraya, l'oued Issil, l'oued al Hier (constitu de la confluence

des oueds Ghmat, Zat et Imenzat). Le dbit global apport au Tensift par ces oueds est estim

environ 20 m3/s, dont 68 % sont prlevs par sguias (fig.4).

Figure4 : Topographie et rseau hydrographique de la zone dtude

Hydrogologie :

Le principal rservoir d'eau souterraine du bassin du Haouz est contenu dans les

dpts alluvionnaires du Plio-quaternaire. L'ensemble repose sur un substratum impermable

constitu essentiellement par des argiles et marnes du Miocne (Sinan, 1986). La nappe est

exploite pour l'alimentation en eau potable de la ville de Marrakech et des autres centres

13

avoisinants, pour l'irrigation traditionnelle et pour lalimentation en eau de quelques

primtres irrigus. L'coulement gnral de la nappe se fait du sud (bordure atlasique) vers le

nord (l'oued Tensift), avec un fort gradient hydraulique (1.5 2 %) au niveau de la limite sud

de la nappe. La recharge de la nappe se fait essentiellement partir de l'infiltration des eaux

superficielles (au niveau des lits des cours d'eau atlasiques) et partir du retour des eaux

d'irrigation au niveau des primtres irrigus (63 % du volume total de l'alimentation).La

productivit de la nappe varie entre moins de 0.5 l/s/m et plus de 5 l/s/m. Les secteurs les plus

productifs de la nappe sont situs notamment le long de laxe central de la nappe et les moins

productifs sont situs principalement le long de ses bordures nord et sud. La qualit globale de

l'eau de la nappe est gnralement bonne dans la partie centrale et moyenne dans sa partie

orientale (contenant un important primtre irrigu). Cette qualit se dgrade au nord le long

de l'oued Tensift en raison de la faible profondeur de la surface de la nappe (favorisant

l'vaporation de l'eau et donc sa concentration en sels). (figure5)

Les khattaras constituent des richesses hydrographiques de la plaine du Haouz, sont

rpertories au niveau de la zone dtude principalement lEst et au Sud-Est du projet La

rsidence de la valle (ONEM, 2007)

Figure5 : Carte du niveau pizomtrique de la nappe du Haouz (Abourida 2007)

14

e. Climat :

Le climat de la plaine du Haouz est de caractre chaud et continental avec de forts

contrastes de temprature. La pluviomtrie y est faible et de plus irrgulire dans le temps et

l'espace. La scheresse n'est pas tempre par l'humidit atmosphrique ni parla nbulosit,

comme en tmoignent les donnes ci-dessous, recueillies au niveau de la station

mtorologique de l'aroport de Marrakech-Mnara, situe 3 km du centre-ville. (ONEM,

2007)

i. Prcipitation :

Les prcipitations sur la rgion de Tensift sont faibles et caractrises par une grande

variabilit spatio-temporelle, elles ny dpassent pas 300mm et se caractrisent par des

orages, lt et sintensifient particulirement en hiver lors des dpressions venant du nord,

lhumidit relative passe en moyen de 73% en janvier, 33 % en juillet. Durant ces derniers

mois, elle peut s'annuler lorsque soufflent des vents desschants : chergui et sirocco.

ii. Temprature :

La temprature moyenne mensuelles, varient entre 12C et 29C les mois les plus

chauds sont gnralement Juillet et Aout avec des moyennes de 29C. Le mois le plus froid

est Janvier avec une moyenne de 12c. Les tempratures maximales mensuelles moyennes

varient entre 18C et 37C alors que les tempratures minimales varient entre 6C et 21C.

JAN FEV MAR AVRI MAI JUIN JUIL AOUT SEP OCT NOV DEC

Temprature

Moyenne Maximale 18 21 23 25 29 33 37 37 32 28 23 20

Temprature

Moyenne minimale 6 8 11 12 15 18 21 21 19 15 11 7

Temprature

moyenne 12 14 17 19 22 26 29 29 25 21 17 13

Tableau 1 : Temprature maximales minimales et moyennes mensuelles en C (1990-2006)

15

iii. Evaporation :

L'vaporation moyenne minimale enregistre dans la station de Marrakech est de 125 mm

observe pendant les mois de Janvier, alors que la moyenne maximale est atteinte durant le

mois de juillet (362 mm).

Le tableau ci-aprs rcapitule lvaporation moyenne mensuelle enregistre dans la

station de Marrakech durant la priode 1990-2006

JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUIL AOUT SEP OCT NOV DEC

Moyenne

annuelle

Evaporation

moyenne

(mm)

125 129 174 187 245 282 362 356 294 243 172 129 2690

Source : mtorologie nationale

Tableau 2 : Evaporation moyenne en mm 1990-2006

iv. Vent :

Les vents dominants sont calmes et originaires de lOuest et du Nord-Ouest.

Au contraire les vents desschants de Chergui et de Sirocco (mesurs au mois de Juillet),

soufflent respectivement de lEst et du Sud, pour une dure dans lanne cumule de 39 jours

(ONEM.2007), la vitesse moyenne annuelle du vent observe est de 3m/s.

1. Donnes spcifiques au projet : [4]

a. Habitats :

Le projet consiste en la ralisation dun groupe dhabitations de villas, de rsidences

immobilires et touristiques et des quipements de loisirs et daccompagnement.

b. Infrastructures existantes :

i. Voirie :

Le projet est accessible uniquement par le Nord via la route rgionale RR212 reliant

Marrakech Guemmassa. Cette route fera lobjet dun largissement et renforcement de 7m

9mentre Douar Soultan et le pont sur Oued Al Bahja (Infrastructure hors site prvue dans le

cadre du projet Rsidence de la valle).

16

ii. Rseau dassainissement :

La zone du projet se situe en dehors du primtre urbain, elle nest pas couverte par le

schma directeur dassainissement de la ville de Marrakech. Le rseau dassainissement eaux

uses existant de la ville se trouve 2,2 km au niveau du Projet Abraj Koutoubia.

Figure6: Localisation du lotissement par rapport au rseau dassainissement

existant(RADEEMA.2011)

17

Chapitre II : Les grands principes

dassainissement liquide dune opration

damnagement urbain

18

I. Dfinition de lassainissement : [3]

Lassainissement : vient du verbe assainir qui veut dire rendre sain, un terme gnral

qui couvre tous les aspects de lvacuation des eaux uses, des dchets solides, de la lutte

contre les vecteurs de maladies, de lhygine alimentaire, etc. Lassainissement liquide dune

agglomration consiste collecter, vacuer, transporter et purer de manire hyginique et

sans danger les eaux uses (domestiques ou industrielles) et les eaux pluviales avant quelles

soient rejetes dans le milieu naturel. La qualit des eaux rejetes doit tre compatible avec

les exigences relatives la sant publique, la protection du milieu rcepteur et la

prservation des ressources en eau. L'assainissement est un outil prcieux de lutte contre la

pollution et pour la sauvegarde de la salubrit du milieu.

II. Modes et Systmes dassainissement :

1. Mode dassainissement :

Deux modes dassainissement existent :

Assainissement collectif : constitu par un rseau public de collecte et de transport des

eaux uses et pluviales vers un ouvrage dpuration ou un exutoire. Assainissement

individuel :Tout systme d'assainissement effectuant la collecte, le prtraitement, l'puration,

l'infiltration, ou le rejet des eaux uses domestiques des immeubles non raccords au rseau

public d'assainissement.

Le mode adopte pour la rsidence de la valle cest lassainissement collectif

2. Systme dassainissement :

On distingue 3 types de systmes dassainissement :

Le systme unitaire: les eaux uses et pluviales sont transportes par les mmes

conduites. Cela ncessite linstallation de collecteurs de diamtre suprieur ou gal 1000

mm au milieu des voies (fig.7).

19

Figure 7 : Schma du rseau unitaire

Le systme sparatif : les eaux uses domestiques et les eaux de pluie sont collectes

et transportes par deux rseaux distincts (figure8).

Figure 8: Schma du rseau sparatif

Le systme pseudo-sparatif (figure9) : Les eaux mtoriques y sont divises en

deux parties :

Dune part, les eaux provenant des surfaces de voiries qui scoulent par des ouvrages

conues cet effet : caniveaux, fosss, etc.

Dautre part, les eaux des toitures, cours, jardins qui dversent dans le rseau

dassainissement laide des mmes branchements que ceux des eaux uses domestiques.

20

Ce systme est intressant lorsque les surfaces impermabilises collectives (voiries,

parking, etc.) reprsentent une superficie importante avec de fortes pentes.

Cest la combinaison entre 2 systmes prcdents.

Figure 9 : Schma du rseau pseudo-sparatif

Les avantages et les inconvnients de chaque type sont prsents dans le tableau 3 suivant :

Systme Avantages Inconvnients

Unitaire

- Un seul rseau construire et

grer.

- Une exploitation plus conomique

et des curages moins frquents.

- Branchements particuliers plus

simples et plus conomiques.

- Problme de dpts en temps sec

- Cot dentretien plus lev

-Surdimensionnement de la STEP

Pseudo sparatif

- Simplification des raccordements

des immeubles

-STEP non surdimensionne

-Cot dinvestissement et

dentretien raisonnable

- Installation assez complexe

- Dversoir ciel ouvert

- Rutilisation des eaux rejetes

non contrle

Sparatif

-Les eaux pluviales sont rejetes

directement dans la nature

- Traitement des eaux uses devient

plus facile

- Pas de problme dauto curage

-Cots dexploitation et

dinvestissement trs levs

-Risque derreurs lors des

branchements

Tableau 3 : Avantages et inconvnients des systmes dassainissement

21

III. Les critres de choix entre les systmes dassainissement : [2]

En gnral, le choix d'un systme d'vacuation donn dpend essentiellement

des objectifs et des contraintes lies au site tels que :

Donnes pluviomtriques ;

Donnes relatives la croissance dmographique et au dveloppement ;

Donnes urbanistiques : rpartition de l'habitat...;

Donnes relatives au site : la topographie, la nature du sol, le rgime des nappes ;

Donnes conomiques et financires ;

Laspect environnemental, lies notamment au niveau de traitement tolr lorsque le pouvoir Auto-purateur est limit ;

Schma Directeur dAssainissement Liquide de la ville.

Le systme retenu pour le lotissement est le systme sparatif qui sadapte mieux

cette zone et qui rponds aux critres suivants :

Ce systme permet de mieux matriser les dbits deaux uses qui ncessiteront des

collecteurs avec des petits diamtres.

Problmes de raccordement, le lotissement est situ hors primtre daction de la

RADEEMA.

Les profils ont montrs quun raccordement gravitaire au rseau dassainissement

de la RADEEMA nest pas envisageable.

Pour ne pas avoir un dbit important refouler et par consquent des

investissements lourds.

IV. Les diffrents ouvrages dassainissement : [7]

1. Les branchements particuliers :

Regard plac la limite du domaine public et permet le raccordement des eaux uses

ou des eaux pluviales au rseau dassainissement public .Il peuvent avoir des sections carres

ou circulaires dont les dimensions varient entre 40 et 60 cm.

2. Regards de visite :

Un ouvrage ralis en bton arm plac au milieu de la chausse ou sous le trottoir

permet au personnel dassurer lentretien et la surveillance du rseau. Ces ouvrages peuvent

tre de section circulaire ou carre et sont de trois types :

22

Les regards de visite sur canalisation de diamtre nominal infrieur 800 mm, centrs

sur laxe principal du rseau.

Les regards de visite sur canalisation circulaire de diamtre suprieur 800 mm ou

section ovode accs centr ou latral.

Les regards de visite accs latral, utiliss en gnral sous les voies trs fort trafic.

Le regard de visite est install chaque changement de pente, de section, de direction,

chaque tte de rseau et tous les 80m dans les parties rectilignes du trac.

3. Regards borgnes :

Cest les dispositifs qui assurent le raccordement entre les canalisations de

branchements et le rseau existant, dans le cas ou les regards de visite sont loigns.

4. Bouches dgout :

Ce sont des ouvrages destins exclusivement collecter les eaux de surface, et peuvent

tre de forme circulaire ou rectangulaire. Ils sont Implants en moyenne tous les 50 m et ils

sont disposs gnralement sous le trottoir ; on parle dans ce cas de bouche dgout

avaloire.

Les bouches dgout sont munies dun panier amovible pour recueillir les dchets

volumineux de toute nature provenant de la voie publique sous leffet du ruissellement.

V. Rgles techniques respecter :

1. Implantation des ouvrages annexes :

Les regards de visite doivent tre implants dans les singularits suivantes :

Changement de direction ou de pente des collecteurs

Changement de diamtre des collecteurs.

Changements des cotes radiers des collecteurs.

Intersection des collecteurs.

En alignement droit, la distance maximale entre les regards visites est denviron 50m,

Les regards de visite avaloir ou grille doivent tre implants tous les points bas et

carrefours,

Dans le cas o les hauteurs de chute dpassent 0.80m, il faut prvoir des regards de

visite doubles.

23

2. Implantation des collecteurs :

Pour les voies demprise infrieure ou gale 10m, les collecteurs des eaux uses et

des eaux pluviales doivent tre implants dans les axes des voies, Pour les voies demprise de

12 ou 15m, les collecteurs des eaux uses et des eaux pluviales doivent tre implants sous

trottoir pour les collecteurs des eaux pluviales et sous chausse pour les collecteurs des eaux

uses. Pour les voies demprise suprieure ou gale 20m, les collecteurs des eaux uses et

des eaux pluviales doivent tre implants sous trottoir dans les deux cts des voies. Les

collecteurs de diamtres suprieurs ou gaux 1000 mm doivent tre implants dans les axes

des voies.

24

Chapitre III : Dimensionnement du rseau

dassainissement

25

I. Calcul des dbits des eaux uses : [4]

Les dbits des eaux uses sont dtermins partir de la dotation nette globale deau

potable value jusqu lhorizon de planification. Dans notre cas les dotations nettes

globales spcifiques sont :

Villas 180 l/hab/j

Equipements 5m3/j

Appartement 120l/hab/j

Terrain de sport 10m3/j

Tableau 4 : les dotations unitaires en eau potable en l/j/hab(RADEEMA.2011)

1. Calcul du dbit moyen des eaux uses :

Le dbit moyen des eaux uses est calcul sur la base de la consommation moyenne

par jour en eau potable affecte dun taux de rejet lgout.

Le dbit moyen pris en compte devra tre major de 10% pour tenir compte du dbit

des eaux parasites.

Dbit moyen des eaux uses (l/s) = consommation totale (l/s) x Tr

Tr : taux de retour lgout pris gal 80% (RADEEMA)

La consommation totale dpend de type dusage :

Dbit moyen pour un usage industriel :

Dbit moyen des eaux uses (m3/s) = (Dot x Surface) x0.8/86400

Dot : dotation moyenne par jour en m3/ ha/jour

Surface : en Ha

Dbit moyen pour un usage domestique (cest notre cas) :

Dbit moyen des eaux uses (l/s) = (Nhab x Dot) x 0.8 /86400

Nhab : Nombre dhabitants

Dot : dotation unitaire en eau potable en l/j/habitant

0.8 : coefficient de retour (valeur usuellement admise)

26

2. Dbit de pointe journalire des eaux uses produites :

Le calcul de pointe lors du jour de production maximale (Qmax,j) est fait en se basant

sur la pointe journalire relative la consommation en eau potable. Le dbit maximal

journalier deaux uses produites se calcule de la manire suivante :

Dbit de pointe journalire maximal = Cpj x Qm,EU(l/s)

Cpj : Coefficient de pointe journalire est le rapport du volume moyen deau potable

des trois journes successives les plus charges de lanne sur le volume moyen

Qm.EU : Dbit moyen des eaux uses

3. Calcul du dbit de pointe horaire :

Il est calcul partir du coefficient de pointe horaire Cph, qui est dtermin par la

relation suivante :

Cph = 1,5 + Qm

5,2

Il convient de limiter les valeurs de ce cfficient dans la fourchette :

Avec 1,5 < Cph < 3

Donc Le dbit de pointe est donn par la formule suivante :

Dbit de pointe horaire (l/s) = Qm.EU (l/s) x Cph

N.B : faute de temps, on sest content de calculer juste les canalisations des eaux pluviales.

II. Calcul des dbits des eaux pluviales :

Dans ce paragraphe on va essayer de prsenter les tapes et les formules qui

servent pour le dimensionnement dun rseau dassainissement dune agglomration.

Toutefois dans notre tude, on sest content de dimensionner le rseau pluvial dans la partie

sud de la rsidence , vu que pour le faire pour tout le lotissement (73ha) prendrait beaucoup

de temps et demanderait des logiciels puissants capables deffectuer des calculs trs lourds et

de traiter des bases de donnes assez consquentes.

En gnral, la conception dun rseau dassainissement passe par les tapes

suivantes (voir annexe):

Etablissement de la vue en plan du rseau, c'est--dire le traage en plan des

collecteurs et des regards ainsi que les boites de branchement, etc.

27

Dlimitation des bassins versants lmentaires, cette tape consiste subdiviser le

plan en sous bassins lmentaires de lamont vers laval.

Application de la mthode de calcul pour dterminer les dbits lmentaires de

chaque bassin puis tablir les assemblages des bassins lmentaires.

Faire le Montage des profils en long afin de fixer les pentes des conduites

Dimensionnement des collecteurs et vrification du bon fonctionnement du rseau.

Dimensionnement des ouvrages : puits absorbants et dessableurs.

Avant mtrs et estimation financire et enfin ldition des documents et impression

des plans. Cette tape ne fait pas partie du travail accomplir dans le cadre de la

prsente tude.

1. Dlimitation des sous bassins versants :

Le bassin versant se dfinit comme l'aire de collecte qui recueille les eaux de

ruissellement, il les concentre vers le point de sortie appel exutoire. Un bassin versant est

caractris par sa surface, sa pente moyenne, sa longueur hydraulique et son coefficient de

ruissellement.

Le dcoupage du bassin versant dpend du type de systme dassainissement choisi.

Pour les systmes sparatifs et unitaires, le dcoupage englobe la surface de toiture et de

chausse, par contre pour le systme pseudo sparatif, il comprend lemprise des voies, les

parkings et les espaces verts.

La dlimitation de ces bassins est prsente en (Annexe)

2. Choix du modle de calcul :

Il existe plusieurs modles pour calculer les dbits, les uns sont adapts la rsolution

des avants projets, de ce fait ils sont ncessairement fonds sur un certain empirisme et

sappuient sur des lments statistiques, ainsi sur des lments dhypothses relevant de

lexprience pour caractriser le tissu urbain.

Parmi les modles existants on peut citer :

Le modle rationnel

Le modle superficiel de Caquot

28

Le modle Mac-Math

Le modle Malet- Gauthier, etc.

Le choix dun modle adquat dpend de plusieurs facteurs :

La superficie du bassin versant

La nature du sol

La pente

La rugosit des ouvrages.

Pour le cas tudi on adopte le modle de CAQUOT qui n'est applicable qu' des

bassins versants urbaniss, dont les superficies sont infrieures quelques dizaines d'hectares.

a. Dfinition de la mthode superficielle :

Le modle de Caquot (1949) (ou mthode superficielle) est une forme globaliste de la

mthode rationnelle. Il permet de calculer, aux divers points des tronons, le dbit de pointe

qui servira la dtermination ultrieure des dimensions hydrauliques des ouvrages

vacuateurs. Cest un modle dterministe de dfinition du dbit de pointe sappliquant

toute la surface considre, do lexpression courante de la mthode superficielle de Caquot,

qui ne sapplique quaux surfaces urbaines draines par des rseaux, moins dajuster les

paramtres. (Chegdali, 2007).

La formule gnrale de Caquot utilise snonce comme suit :

Q(m3/s) = KI/U

IV/U

C1/U

AW/U

Avec :

Q : dbit en m3/s

I : pente moyenne du bassin versant (m/m)

C : coefficient de ruissellement du BV

A : superficie du BV en hectares

Dans laquelle les paramtres (K, U, V et W) sont en fonctions des coefficients

de Montana a(T) et b(T) et ces dernires dpendent de la priode de retour (Mission A1 de

RADDEMA) reprsente dans le tableau suivant :

29

Les paramtres Les formules

U 1+0.287*b(T)

V -0.41*b(T)

W 0.95+0.507*b(T)

K ((0,5b(T) *a(T)) / 6,6)

Tableau5: Coefficients caractristiques de la formule de Caqout

Avec T: priode de retour(annes)

Remarque : les LIMITES de validit de la formule de CAQUOT sont :

Surface du bassin ou groupement de bassins A 200 ha

Pente 0,0002 < I < 0,05

Coefficient de ruissellement 0,2 < C < 1

Le coefficient dallongement : M0.80

b. Dfinition et influence des divers paramtres de la formule superficielle :

i. Coefficient de Montana : [6]

Les paramtres a et b varient selon lintensit maximale de la pluie dans une rgion.

Ils ont inclus dans la formule de Montana, rappele dans les gnralits.

i (t, T) = a (T). t b (T)

Cette formule permet de calculer l'intensit de pluie (hauteur exprime en millimtres)

en fonction de sa dure, exprime en minutes.

Cette formule comporte des coefficients a et b, dits coefficients de Montana, pour une

rgion donne et une priode donne (1 an, 2 ans, 5 ans 10 ans par exemple)

Choix de la priode de retour :

On appelle priode de retour ou intervalle de rcurrence dune averse, linverse de sa

frquence.

T = 1/F = N/n

F : frquence de laverse

30

N : nombre dannes de la priode pendant laquelle on a enregistr n fois une averse

de dure t et dintensit I.

Les priodes de retour qui sont couramment retenues sont :

- Collecteurs principaux et secondaires : 10 ans

- Collecteurs tertiaires : 5 ans

Les collecteurs du rseau dassainissement pluvial sont conus pour prvenir les

inondations causes par la pluie et pour la protection.

Pour le calcul des dbits des eaux pluviales, on se basera sur les courbes IDF la

station de Marrakech tablie par la direction de la mtorologie nationale.

Rcurrence a b

2 ans 2,833 - 0,625

5 ans 4,753 - 0,606

10 ans 6,036 - 0,601

20 ans 7,271 - 0,598

50 ans 8,871 - 0,596

100 ans 10,071 - 0,595

Tableau 6: Les paramtres a et b de la ville de MARRAKECH fournis par la Direction

de mtorologie Nationale

Il est souvent priori quil est de bonne gestion de se protger du risque de

frquence dcennal (Chegdali, 2007). Cependant, un degr moindre pourra tre considr

comme acceptable dans les zones modrment urbanises et dans les zones o la pente

limiterait strictement la dure de submersion.

Et puisque le dbit maximal nous renseigne sur le diamtre des conduites et on prend

par considration que louvrage a une dure de vie 40ans, on tiendra une priode de retour de

10ans pour calculer les diamtres de collecteurs pluviaux.

Alors on retient :

31

a = 6.036 et b= -0.601

ii. Coefficient de ruissellement :

Le coefficient de ruissellement qui est le rapport du volume deau ruissel par le

volume deau tombe, est gnralement assimil au taux dimpermabilisation du site qui est

gale au rapport de la surface impermabilise par la surface totale.

C = A / A

Avec :

A : la surface impermabilise

A : la surface totale du bassin versant

Le coefficient de ruissellement dpend du type doccupation du sol et de la typologie

dhabitat, les valeurs unitaires retenues sont les suivantes :

Les types des habitats Coefficient de ruissellement

Bassin dapport extrieur rural 0,10 0,15

Bassins dapport non boiss, zones dhabitat

dispers

0,20

Habitat mixte conomique 0,60

Habitat conomique + Immeubles 0,70

Habitat conomique dense 0,80

Villas 0,40

Voirie et toiture 0,90

Tableau 7: Coefficient de ruissellement selon loccupation du sol

iii. La pente moyenne :

La pente moyenne est une caractristique importante qui renseigne sur la topographie

du bassin. Elle est considre comme une variable indpendante. Elle donne une bonne

indication sur le temps de parcours du ruissellement direct, donc sur le temps de

concentration tc, et influence directement sur le dbit de pointe lors d'une averse.

32

Plusieurs mthodes ont t dveloppes pour estimer la pente moyenne d'un bassin,

toutes se basent sur une lecture d'une carte topographique relle ou approximative. La

mthode quon va adopter est celle propose par Charlier et Leclerc (1964) et qui consiste

calculer la moyenne pondre des pentes de toutes les surfaces lmentaires comprises entre

deux altitudes donnes : Pour un bassin urbanis dont le plus long cheminement hydraulique

L est constitu de tronons successifs Lk de pentes Ik, lexpression de la pente

moyenne qui intgre le temps dcoulement le long du cheminement hydraulique le plus

loign de lexutoire (ou temps de concentration) est la suivante :

I = [L / (_Lk/(Ik) 1/2)]

iv. La surface :

Dans le modle de Caquot, A est un paramtre reprsentatif de la superficie en hectare

du bassin versant. Cette surface est dlimite par les contours des divers bassins lmentaires

considrs isolment ou selon lassemblage en srie ou en parallle .

NB : Les surfaces des bassins versants sont calcules laide dAutoCAD.

v. La longueur du bassin :

Longueur hydraulique du bassin versant (hectomtre), elle correspond la longue

distance parcourue par leau dans un mme bassin versant. Nous avons calcul L par loutil

informatique AutoCAD.

vi. Coefficient dallongement :

Lallongement M est dfini comme tant le rapport du plus long cheminement

hydraulique L la racine carre de la superficie du bassin considr. Son expression est la

suivante:

Lorsquil paratra utile de rechercher une grande approximation dans lvaluation des

dbits, par exemple en vue de dterminer les caractristiques dun ouvrage important ou

lorsquon aura faire un bassin de forme trs ramasse ou au contraire de forme trs

allonge, on pourra aprs avoir dtermin lallongement M correspondant.

33

vii. Coefficient dinfluence :

Le dbit des eaux pluviales ainsi calcul, est corriger par un coefficient

dinfluence m dont la formule est la suivant :

m = (M/2)0,7*b

viii. Dbit corrig :

Le dbit calcul devra tre corrig par un coefficient dinfluence m :

Qc = m * QP

Avec :

QP : dbit de pointe (en m3 /s)

Qc : dbit corrig (en m3 /s)

c. Assemblage des bassins:

La formule superficielle dveloppe tant valable pour un bassin de caractristiques

physiques homognes, son application a un groupement de sous bassins htrognes de

paramtres individuels Ai, Ci, Li et Ii assembls en srie ou en parallle, ncessite lemploi

des formules dquivalences afin de dterminer Qpe (dbit de pointe du bassin quivalent)

selon le tableau suivant :

Types dassemblages A

quivalente C quivalent I quivalente M quivalent

Bassins en srie Aj Cj Aj /Aj (Lj /(Lj /Ij)) Lj /(Aj)

Bassins en parallle Aj Cj Aj /Aj Ij Qpj /Qpj L (Qp j max)/

(Aj)

Tableau 8 : Formules des assemblages des bassins versants dans le modle de Caquot

(Brire, 2000)

Exemple : La figure 10 ci-dessous illustre lassemblage des sous bassins

versants dune superficie.

34

Figure 10 : Exemple de dcoupage en sous bassins versants et dassemblage

Bv1 et bv2 sont en srie : On crit bv1 -- bv2

Bv2 et bv3 sont en parallle : On crit bv2 // bv3

A noter que le dbit doit satisfaire la condition suivante : MAX (Q1, Q2)

35

1. la vitesse de lcoulement :

Le calcul de vitesse dcoulement de leau dans la canalisation se fait grce la

formule de Manning Strickler :

V = K * Rh^ * I^1/2

V : vitesse dcoulement (m/s)

K : Coefficient de Manning & Strickler qui dpend de la rugosit de la canalisation en

fonction du matriau choisi.

K= 80 pour les canalisations en PVC (Polychlorure de Vinyle non plastifi) le cas du projet.

K=70 pour les canalisations en PEHD (Polythylne haute densit) Rh : Rayon hydraulique de la canalisation (Rh =D/4 en m pour une conduite circulaire).

Rh = S (Section mouille) / P (Primtre mouill)

I : Pente de la canalisation en m/m obtenue aprs montage des profils en long.

: cest un coefficient qui varie en fonction du type du systme dassainissement :

Ainsi on a :

=3/4 pour le rseau des eaux pluviales en Systme unitaire ou en systme sparatif.

=2/3 pour le rseau des eaux uses domestique en Systme sparatif

NB : La vitesse dcoulement est limite entre une vitesse minimale Vmin et une vitesse

maximale Vmax, et ce pour les considrations suivantes :

Une Vitesse trop leve entrane les dgradations des parois par abrasion : V max = 4 m/s.

Une Vitesse trop faible occasionne laccumulation des dpts, par suite le colmatage des canalisations : Vmin=0,6 m/s.

2. Calcul des diamtres des canalisations :

On a :

Q =V * S

Avec :

Q : dbit vacu en m/s

V : vitesse d'coulement en m /s

S : section de conduite en (m) : S = D / 4

On intgrant cette relation dans la formule de Manning Strickler, on va obtenir une

formule simple utilise pour le calcul du diamtre de la canalisation :

36

D= ((47/4*Q)/(K**I0.5)^4/11

Avec :

D : Diamtre en (mm)

Qc : Dbit corrig en (m3/s)

I : La pente de bassin versant

K : Coefficient de Manning & Strickler

Remarque : Les diamtres des canalisations normalises au Maroc sont :

300 ; 350 ; 400 ; 450 ; 500 ; 600 ; 700 ; 800 ; 900 ; 1000 ; 1200 ; 1400 ;

1500.

3. Calcul de dbit et de vitesse pleine section :

La vitesse en pleine section est calcule par la relation suivante :

Vps = 70 x I^1/2 x (D/4)^3/4

Avec :

D : le diamtre adopt en (m)

Vps : la vitesse pleine section (m/s)

I : la pente de bassin versant.

On dduit le dbit en plein section :

Qps = (Vps x x D)/4

Avec :

Qps : Plein section (m3/s)

D : Le diamtre adopt en (m)

Vps : La vitesse en pleine section (m/s)

4. Calcul de la charge :

La charge ou le taux de remplissage de conduite par leau, est calcul par la

formule suivante :

C= Q/QPS*100

Avec :

Qps : dbit plein section (m3/s)

Q : Le dbit rel (m3/s)

5. Vrification dauto curage : [2]

Les faibles vitesses favorisent la sdimentation dans les collecteurs dassainissement

lors des priodes de faibles dbits. Laccumulation des sdiments induit une rduction des

37

sections mouilles. Cela diminue les capacits hydrauliques et modifie les caractristiques de

lcoulement. Tout cela peut entraner des dysfonctionnements des rseaux. Afin dviter la

formation de dpt, on vrifie lors du dimensionnement la vitesse de lauto- curage.

Les conditions dauto curage sont vrifies automatiquement une fois la vitesse

pleine section est suprieure 1m/s, ou dune manire gnrale cette vitesse doit tre

suprieure 0,50 m/s pour la demi- section en cas des canalisations circulaires et 0.90m/s

pleine section pour le cas des canalisations ovodes.

6. Type de canalisation :

Les matriaux qui seront recommand pour les conduites est le PVC avec le type des

conduites circulaires, car ces derniers prsentent dexcellentes proprits de rsistance

chimique et mcanique, elles sont moins couteuses et existent pour les diamtres

importants(jusqu 1000mm), ces conduites seront poses dans la chausse, dun seul cot

pour les voies demprises infrieures 20 et dans les deux rives pour les voies dont les

emprises suprieures ou gales 20 m.

IV. Le montage des profils en long : [1]

Le profil en long est une reprsentation d'une coupe verticale d'un objet dans le sens de

sa longueur. Cest une coupe longitudinale parallle au trait de cte, par exemple suivant l'axe

d'une route, d'une rue, d'une voie ferre, d'un canal, etc.

Figure 11: Exemple dun profil en long

38

Le montage du profil en long se fait par une application COVADIS du logiciel

AUTOCAD .

Lors de cette opration on doit tenir compte de plusieurs paramtres :

1- la pente doit tre comprise entre 0,005 et 0,02, afin dviter laccumulation de

dpts et la corrosion des canalisations.

2- Lors des croisements entre les conduites des eaux uses et celles des eaux

pluviales, la distance entre eux doit tre suprieure 0.3m.

V. Rsultat de calculs :

Le calcul rsultant de lapplication des formules ci-dessus pour la dtermination du

dbit dassemblage et le dimensionnement des collecteurs des eaux pluviales est prsent en

annexe.

VI. Description du rseau du collecteur :

Les eaux pluviales des immeubles seront vacues via des boites de branchement pour

rejoindre les eaux de voiries dans une canalisation pour eaux pluviales. Pour les villas, les

eaux pluviales des toitures seront rejetes directement dans les jardins.

Nous cherchons toujours que le milieu rcepteur des eaux pluviales est un rejet naturel

(dans notre cas Oued Al Bahja ou le foss), mais puisque la profondeur de ce dernier nest

pas raccordables avec le collecteur (lors du calage en ralisant le profil en long) Lexutoire

retenu pour les eaux pluviales, reste le sol en place.

La topographie du projet se prsente pour lensemble du site avec une pente rgulire

Sud-Nord ; ainsi, le projet a t subdivis en 8 grands bassins versants. Les eaux pluviales

collectes se rejettent dans des puits dinfiltrations implants dans des zones, libres dans le

site, situes laval de chaque grand bassin versant. (Voir lannexe).

Naturellement et afin dviter le colmatage du sol en place, on prvoit des dispositifs

de dcantation et de dessablage avant infiltration dans le sol.

Pour les eaux uses :

Le collecteur principal EU1 in site nest pas raccordable gravitairement, au rseau de

la RADEEMA situ 2.167 km du site. Dautre part et suite aux discutions menes avec les

responsables de la RADEEMA, une extension du Schma Directeur dassainissement liquide

39

de la Ville de Marrakech sera prvu proximit du projet Rsidence de la Valle et ne sera

oprationnel qu lhorizon de 2015.

A cet effet, la solution retenue, est la ralisation dune station de refoulement (station

du pompage) partir de laquelle une conduite de refoulement sera projeter jusqu lexutoire

qui est un collecteur existant situ 2.167 km du projet.

La topographie gnrale du site se prsente avec une pente gnrale dirige du sud

vers le nord. Le trac du collecteur principal a t optimis de faon collecter gravitairement

les eaux uses de lensemble du projet et les acheminer vers la station de refoulement

projete.

1. Dimensionnement de la station de refoulement : [4]

a. Dbit des eaux uses :

Le dbit des eaux refouler est de 80 l/s (daprs rapport de bureau dtude)

Q = 80 l/s

b. Calcul du diamtre de la conduite de refoulement :

Lquation de continuit :

Q = V * S

Q = V * ( * )/4

D = 1.13 * (Q / V) ^0.5

Avec

Q : Dbit refouler (de pointe)

V : Vitesse de refoulement (0.6m/s

40

hauteur gomtrique comprend la dnivele entre le niveau minimum dans la station et la cote

la plus leve de refoulement.

Pour le calcul de la HMT (Hauteur manomtrique totale) :

HMT=Hg+h

Hg : cest la diffrence entre la cote darrive et la cote de dpart

h : Pertes de charge totale

h =hL+hs s o

hL =Pertes de charge linaire en fonction du diamtre de la conduite, du dbit

refouler et de la nature de la conduite.

hs = Pertes de charge singulire sont les pertes observes dans les clapets, vannes,

coudes. (est prise gale 1.00m)

La formule de calcul de hL scrit comme suit :

hL= V/2g L/D

Avec

: Coefficient de perte de charge en fonction de Re

V : Vitesse entrante

g : Acclration de la pesanteur (9.81m/s)

L : Longueur de la conduite

D : Diamtre de la conduite

= 64/Re avec : Re=V*D/

: viscosit cinmatique = / avec : viscosit dynamique

: masse volumique

=1.002*103

m/s-1

V= 1.99 m/s

d. Calcul de volume de la bche :

Le volume de la bche daspiration est donn par la relation suivante :

Vut = Q.T/4n

41

Hut = Vut/S

Avec :

Vut : Volume utile de la bche en m3.

Hut : hauteur utile de la bche en m.

Q : Dbit de pointe relever en m3/s.

T : intervalle en heure sparant 2 dmarrages successifs de la pompe (on prendra 2

Dmarrages par heure)

n : Nombre de groupes de relevage, dans notre cas : 4 pompe + 1 autre de secours

e. Calcul de la puissance de la station :

P = D * g * H * Q /R

P : La puissance nominale thorique des moteurs en KW

D : Densit des effluents (eaux uses D=1.10)

H : Hauteur manomtrique totale H.M.T

Q : Dbit refouler (par pompe) en m3/s (dbit de pointe)

g : Acclration de la pesanteur (g=9.81 m/s)

R : Rendement de lensemble moteur pompe (R=0.7)

Donc :

P = 16.6 * H * Q

2. .Dimensionnement des puits absorbants :

Les dimensions du puits absorbant sont les suivants:

H : hauteur variable jusqu la nappe et un diamtre de 2m.

Donc la sortie de chaque dessableur, on adopte un puits absorbants dont la hauteur

est variable et un diamtre de 2m.

42

3. Dimensionnement de dessableur :

A fin dliminer les matires en suspension et viter lacheminement des particules

entranes vers le puits davalement des eaux pluviales, il est recommand de prvoir un

dessableur en amont du puits absorbant.

Le dimensionnement de cet ouvrage est bas sur la thorie de HAZEN.

On suppose quune particule entre la hauteur H et quelle sort une abscisse gale L.

Pour que la particule se sdimente dans le dessableur il faut que :

Vs / H = Ve / L

Avec :

Vs : Vitesse de sdimentation.

Ve : Vitesse dcoulement

Soit pour une forme rectangulaire :

Vs = H x Ve / L

Vs = Q/L x I = Q/S

Avec Q est le dbit entrant dans louvrage.

L et S : respectivement largeur et surface du dessableur

La vitesse de sdimentation des particules de sable est donne en fonction de leur diamtre.

Dans ce cas, on cherche viter tout risque de colmatage des puits qui pourrait avoir effet

ngatif sur la capacit dabsorption. On dimensionne le dessableur pour liminer les particules

de diamtre 70 et au del. La vitesse de sdimentation de ces particules est de 0.1 m/s.

Dans ce projet on a 8 dessableurs.

Etant donn que le dbit entrant est de S m3/s, la surface au miroir dessableur est :

S = Q/Vs

43

Chapitre IV : Analyse et interprtation des

rsultats de ltude

44

1. Dlimitation des sous bassins versants :

Les eaux pluviales des immeubles seront vacues via des boites de branchement pour

rejoindre les eaux de voiries dans une canalisation pour eaux pluviales. Pour les villas, les

eaux pluviales des toitures seront rejetes directement dans les jardins.

Le projet est subdivis en 297 sous bassins versants dont 66 sont la partie sud du

lotissement (lieu de notre calcul).

Le trac du collecteur principal des eaux uses a t optimis de faon collecter

gravitairement les eaux uses de lensemble du projet et les acheminer vers la station de

refoulement projete. (voir figure12)

2. Dimensionnement du rseau des eaux pluviales :

Coefficient de Montana pour la pluie de priode de retour 10ans :

a= 6.036 et b= -0.601

Coefficient pour la formule de Caquot :

u= 0.8275 v= 24.64% w= 0.65 k= 1.39

k^ (1/u)= 1.4851 1/u= 1.2084 w/u= 0.780 v/u=0.298

Formule de Caquot pour le calcul des dbits :

Q(T) = KI/U

IV/U

C1/U

AW/U

Cf.AnnexeI

3. Dimensionnement de la station de refoulement:

Le tableau ci-aprs rcapitule les diamtres calculs en fonction de la vitesse dcoulement :

V (m/s) Q (m3/s) (m) Nominal (m)

0.6 0.08 0.47 0.5

1 0.08 0.37 0.4

1.6 0.08 0.29 0.315

1.8 0.08 0.27 0.315

2 0.08 0.26 0.315

2.3 0.08 0.24 0.25

45

2.8 0.08 0.22 0.25

3 0.08 0.21 0.25

3.6 0.08 0.19 0.2

4 0.08 0.18 0.2

Pour une vitesse dcoulement de 1.8 m/s, le diamtre nominale correspond est 315mm.

HAUTEUR MANOMETRIQUE TOTALE (HMT) :

La hauteur manomtrique totale est calcule par la somme de la hauteur gomtrique et la

perte de charges totale :

HMT = Hg+HT

CALCUL DE LA HAUTEUR GEOMETRIQUE :

Hg : La hauteur gomtrique entre la bche daspiration et lendroit darrive de leau

refoule. Elle est calcule par la diffrence entre les cotes NGM du niveau moyen (entre le

radier et point le plus haut) la bche daspiration et du niveau le plus lev darrive.

Hg=486.49-478.33 donc Hg =8.16m

Donc la hauteur gomtrique est gale 8.16 m.

CALCUL DES PERTES DE CHARGE :

Pertes de charge linaires :

Les pertes de charge linaire sont dtermines par la formule universelle de Darcy -

Weisbachs Formule de COLEBROOK ET DARCY qui sexprime comme suit :

J = g

V

D

LH

2

2

Re

51,2

7,3log2

1

D

Avec :

- J : Perte de charge unitaires (m/m)

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- D : Diamtre de la conduite (m)

- V : Vitesse dcoulement (m/s)

- g : Acclration de la pesanteur (9.81 m/s)

- : Coefficient de perte de charge fonction de Re,

- : coefficient de rugosit de la paroi (m).

- D

: rugosit relative.

Re : Nombre de Reynolds Re =

VD

O reprsente la viscosit cinmatique de leau qui est de 1.32 10-6 m/s.

Pour le coefficient de rugosit on a admis les valeurs suivantes :

= 0,5 mm pour les conduites Bton prcontraint, Fonte et acier

= 0,1 mm pour les conduites en P.V.C. ou PEHD

Daprs des calcules itratifs les pertes de charge linaires sont:

JL = 8.304m

Pertes de charge singulire :

Les pertes de charges singulires qui concernent essentiellement les diverses pices spciales :

Ts, cnes, coudes, vannes, robinets flotteur, etc. sont de la forme :

g

VKHs

2

2

V : vitesse dcoulement (en m/s) ;

g : acclration de la pesanteur (9,81 m/s) ;

K : coefficient dpendant du type de la singularit.

A ce stade dtude le coefficient K reste difficile dterminer avec prcision. Par suite, on

value les pertes de charges singulires 10% des pertes de charges linaires.

Donc pour les pertes de charge singulires on prend JC = 10% * JL = 0.83 m

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La hauteur manomtrique totale (HMT) vaut donc :

HMT = H go + JL + JC TOTAL = 8.16 + 8.304 + 0.83= 17.3 m.

Puissance de la pompe

La puissance de refoulement est calcule selon la formule suivante :

P=QHMT/ [102r x n]

Avec : P : Puissance en kW

Q : Dbit de point horaire en l/s (Qph= 79.1 l/s).

HMT : Hauteur manomtrique totale en mtre (=17.3m)

r : Rendement de la pompe prise gale 65%

n : nombre de pompes en fonctionnement (4)

Dou

Pap = 79.1 17.3/ [1020.654] = 5.16 kW

Donc puissance appel est : 5.16 Kw pour chaque pompe.

4. Analyse de limpact du projet :

Lors de la ralisation de ce projet nous tions confronts certaines contraintes

pouvant reprsenter des obstacles au niveau de lamnagement et auxquelles il fallait apporter

des solutions avant dentamer ce travail.

Dans un premier lieu nous voquons ici tous les paramtres potentiels susceptibles

davoir un impact sur le bon fonctionnement du rseau dassainissement, et qui sont comme

suit :

Arbres et de type sapins ;

des Khattaras ;

mesref (Seguiat) ;

Canaux dirrigation semi circulaires lentre du projet ;

eaux domestiques ;

dbit des eaux pluviales et qui sont trs variables et dpendant du climat, de la nature

du sol ainsi que la topographie ;

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mauvais dimensionnement du rseau ;

colmatage et abrasion des conduites ;

glissement des canaux ;

eaux pluviales transportant de nombreux rsidus spcifiques hydrocarburs, gomme

de pneus, etc. ;

risque dinondation

Plusieurs solutions ont t proposes lors du prsent travail en vue de

contourner limpact que pourraient avoir les diffrents paramtres susmentionns :

une transplantation des diffrents types darbres et sapins ;

la prvision dun traitement pour les khattaras mortes ou vivantes ;

une dviation des Mesrefs existants en vue de protger la partie amont du projet ;

une collecte des eaux uses ainsi que leur vacuation vers la station de refoulement

afin de les orienter vers STEP ;

une protection contre la pluie la plus forte par le choix de la priode de retour

convenable au calcul du dbit maximal par la mthode de Caquot(T=10ans dans notre

cas)

En ce qui concerne la prsente tude le terrain correspondant au projet de la rsidence

de la valle possde une pente rgulire qui permet un coulement gravitaire des eaux

pluviales et des eaux uses vers le milieu rcepteur empchant ainsi leur stagnation.

La vrification des diffrents paramtres de dimensionnement des canalisations, plus

particulirement la vitesse de lautocurage, qui doit tre comprise entre 0.6 et 4m/s :

0.6m/s : Accumulation des sdiments induit le colmatage des conduites.

4m/s : Erosion provoque labrasion des conduites.

La topographie du site favorise le non glissement des conduites et appuie le choix du

type de matriau des conduites : le PVC

Comme il a t cit au pralable on prvoit des dessableurs pour liminer les matires

en suspension ainsi que les particules qui ont un effet ngatif sur la qualit de la nappe lors de

linfiltration des eaux pluviales dans les puits.

Par ailleurs il a t prvu la ralisation dun foss sud-ouest de la zone MHamid (Est

du lotissement) qui va servir de la protection de cette zone contre les inondations pendant les

priodes pluviales et des flux ainsi des apports extrieurs.

Les conduites implantes des faibles profondeurs (2 3 m) donc ils nauront ainsi

pas dimpact sur le sol.

49

Concernant lentretien des conduites il faudra prvoir limplantation des regards de

visite qui assurent lentretien de ces dernires.

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Conclusion

Le prsent travail a port sur le dimensionnement du rseau dassainissement de la

rsidence de la valle a t loccasion pour nous dapprentissage et dacquisition dun

ensemble de techniques et de connaissances dans le domaine d'assainissement.

La ralisation de cette tude dassainissement du lotissement de la Rsidence de la

Valle , a comport laccomplissement de plusieurs tapes qui sont cites respectivement ci-

dessous :

1- Une tude prliminaire consistant en la collecte de diffrentes donnes relatives au projet.

2- Une tude topographique, qui permette davoir le plan cot, et qui sert pour dfinir les limites des bassins versants intressant les collecteurs tudier.

3- Le trac et la conception du rseau dassainissement. 4- Le montage des profils. 5- La dtermination des diamtres des collecteurs ainsi que la vrification des conditions

dautocurage.

Le dimensionnement des collecteurs des eaux pluviales, pour une priode de retour

T=10 ans, a t effectu sur la base du calcul des dbits des eaux pluviales dans les bassins

versants et leurs assemblages grce la mthode superficielle de Caquot. Dans le cas des eaux

uses, nous nous sommes bass sur la consommation en eau potable de ce lotissement. Cette

consommation est lie au nombre dhabitants et au niveau socioconomique. Le calcul des

dbits (eaux uses et pluviales) une fois tabli, sera suivi par lvaluation des diamtres des

canalisations par lutilisation de lquation de Manning-Strickler. La vrification des

conditions dauto curage est obligatoire, afin de protger le systme dassainissement.

Le dimensionnement du rseau a t effectu en se basant sur une page dEXCEL

ainsi que sur le logiciel AUTOCAD. Ce dernier nous a galement permis de raliser les

tracs dassainissement ainsi que le montage de leurs profils en long laide du logiciel

COVADIS qui est une application d'Autocad en topographie, cartographie, terrassement,

infrastructure et projets voiries rseaux divers.

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Rfrences bibliographiques

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