UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL CRIF-BTP

PROJET DE FIN DETUDES

Pour lobtention du diplme dIngnieur Technologue SUJET : CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DU RESEAU DADDUCTION DEAU POTABLE DE LA CITE SIPRES AL AZHAR DE RUFISQUE Prsent par: Mamadou NDIAYE Alassane Amadou BAAL Encadreur : M. Sadou NDAO ingnieur gnie civil Anne acadmique : 2008 / 2009

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SOMMAIREDDICACES REMERCIEMENTS ... LISTE DES TABLEAUX LISTE DES FIGURES ... ABRVIATIONS ..INTRODUCTION GNRALE . 1. Chapitre I . PRESENTATION DE LA ZONE DETUDE1.1 Prsentation de la ville de Rufisque.. 1.1.1 Lorganisation administrative . 1.1.2 Lenvironnement humain et naturel

1.1.2.1. Le milieu naturel . 1.1.2.2. Le milieu humain 1.1.2.2.1. Les caractristiques dmographiques 1.1.2.2.2. Les cultures de la ville de Rufisque 1.1.2.2.3. Les activits principales de la population de Rufisque 1.1.2.2.4. Les systmes de productions agricoles de Rufisque... 1.2 Prsentation de la cit SIPRES Rufisque 1.2.1 La situation gographique 1.2.2 Etats des lieux

1.2.3 Prsentation du projet SIPRES Rufisque.. 2. Chapitre II .. ESTIMATION DE LA POPULATION ET DES BESOINS EN EAU 2.1 Estimation de la population . 2.1.1 Estimation arithmtique ..

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2.1.2 Estimation gomtrique . 2.1.3 Accroissement taux dcroissant 2.2 Estimation des besoins en eau .. 2.2.1 Consommation unitaire globale ... 2.2.2 Consommation domestique .. 2.2.2.1 Les besoins familiaux ... 2.2.2.2 Les besoins scolaires .. 2.2.3 Consommation commerciale . 2.2.4 Les besoins des espaces verts 2.2.5 Besoins en eau contre les incendies .. 2.2.6 Les pertes deau dans le rseau 2.3 Variation de la consommation .. 2.3.1 Dtermination du facteur de pointe. 2.3.2 Evaluation de la demande .. 2.3.3 Le dbit journalier moyen Qjmoy 3. Chapitre III .. CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DU RESEAU 3.1 Conception de rseau . 3.1.1 Typologie dossatures de rseau 3.1.1.1 Rseau maill 3.1.1.2 Rseau ramifi ou toil . 3.1.1.3. Rseau mixte .. 3.1.2 Prsentation de lossature du rseau dtude . 3.2 Dimensionnement du rseau 3.2.1 Prsentation du logiciel EPANET .. 3.2.1.1 Description du logiciel 3.2.1.2 Environnement du logiciel..

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3.2.1.3 Donnes dentre pour le dimensionnement (Input) 3.3 Prsentation de quelques rsultats avec EPANET . 4. Chapitre IV EVALUATION FINANCIERE 4.1 Consistance des travaux 4.2 Cot estimatif du projet ... CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS . REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .

LISTE DES ANNEXES .

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NOUS DDIONS CE TRAVAIL A: NOS PARENTS ENVERS QUI NOUS NE CESSERONS JAMAIS DETRE RECONNAISSANTS.

NOS

FRERES, SURS ET EPOUSES

;

QUE

DIEU

LES CONDUISENT VERS LE BONHEUR DE LA

RUSSITE.

NOS DEFUNTS ; PUISSE DIEU LES ACCUEILLIR DANS LE PARADIS AMEN !

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Aprs avoir rendu grce Dieu le Tout Puissant et le Misricordieux nous tenons remercier vivement tous ceux qui, de prs ou de loin ont particip la rdaction de ce document. Il sagit plus particulirement de : Monsieur Seydou NDAO ingnieur gnie civil, formateur au CRIF/BTP pour sa disponibilit, sa rigueur scientifique et son sens dcoute et dchange.

Tout le corps professoral du CRIF/BTP qui nous a fait bnfici dune formation pluridisciplinaire de trs haut niveau et trs adapte aux ralits du gnie civil.

Rvrend Frre Luc BRUNETTE sc. Directeur des Cours Sacr Cur. Qui nous a soutenus moralement.

Tous nos camarades de promotion pour la solidarit et la collaboration durant ces trois ans de formation.

Services comme la SDE et la Direction de la Statistique et de la Dmographie pour les renseignements utiles quils nous ont fournis

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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Rsultats de Babbit & Doland pour la dtermination des facteurs de pointe Tableau 2 : Rsultats suggrs par Le Ministre de lEnvironnement de Ontario pour ladtermination des facteurs de pointe.

Tableau 3 : Dimensions du rservoir Tableau 4 : variation de la demande journalire.Tableau 5 : Donnes sur les conduites du rseau de la cit Sipres Al AZHAR Tableau 6 : Extrait du Tableau des rsultats aux nuds du rseau Tableau 7 : Extrait du Tableau des rsultats aux niveaux des conduites du rseau Tableau 8 : devis quantitatif des travaux

Tableau 9 : cot des canalisations et des accessoires

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LISTE DES FIGURESFigure 1 : carte localisant la ville de Rufisque Figure 2 : localisation de la cit SIPRES AL AZHAR Figure 3: schma dun rseau maill Figure 4 : schma dun rseau ramifi Figure 5 : Composantes dune pompe Figure 6 : courbe de modulation Figure 7: Environnement du logiciel Epanet Figure 8 : Editeurs de proprits pour les conduites et les nuds dans Epanet Figure 9 : ossature du rseau AEP projet

ABREVIATIONS

PVC : Polychlorure de vinyle AEP : Adduction deau potable8

CUG : consommation unitaire globale HMT : hauteur manomtrique totale m.c.e : mtre de colonne deau LPS : litre par seconde DN : diamtre nominal SDE : Sngalaise des eaux

INTRODUCTION Leau est une ressource indispensable au maintien de la vie. Au del de sa fonction biologique, leau potable et lassainissement, un corollaire indissociable de lusage du liquide, constituent des lments majeurs participant la sauvegarde de la dignit humaine. Vue sous cet angle, la problmatique globale de leau et celle du dveloppement forment deux facettes dune mme ralit pour les pays en voie de dveloppement. Elles renvoient aux conditions socio-conomiques des populations, la dmographie galopante, la pollution des nappes phratiques, aux alas climatiques, la dtrioration de la sant publique, limpossibilit des pouvoirs publics de fournir les services et infrastructures de base ncessaires.

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Les problmes lis lapprovisionnement en eau et lassainissement conservent des dimensions alarmantes dans les grandes villes des pays en dveloppement qui explosent sous le poids des hautes pressions dmographiques. Cest dans ce sens que ce projet consistant en lapprovisionnement en eau potable de la future cit SIPRES AL AZHAR nous a t confi dans le cadre de notre mmoire de fin dtudes. Ainsi, pour raliser ce travail nous lavons scind en 04 parties conformment lampleur du projet : Dans la premire partie nous ferons une prsentation de la zone dtude, Ensuite, nous passerons lestimation de la population et des besoins en eau. Avant de proposer une conception et un dimensionnement dun rseau AEP pour la dite cit. Enfin nous procderons une valuation financire du projet.

Chapitre I PRESENTATION DE LA ZONE DETUDE 1.2 Prsentation de la ville de Rufisque La Ville de Rufisque est situe 25 km de Dakar, au Nord - Est, sur le littoral atlantique. Elle est limite au nord par la Communaut Rurale de Sangalkam, au sud par lOcan Atlantique, lest par la Commune de Bargny, louest par la Commune dArrondissement de Grand Mbao (figure 1). Son implantation est plus ancienne que celle de Dakar, la capitale du Sngal. Elle constitue galement lunique voie daccs celle -ci, aussi bien par la route que par le chemin de fer. Le

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site sur lequel est implant la Ville de Rufisque se trouve dans lensemble gologique de la presqule du cap vert. Il est situ approximativement entre deux dmes constitus, louest, par la tte de la presqule et lest par le massif de Ndiasse. Elle stend sur 5 Km de longueur et 1, 75 km de largeur et donne laspect dune tonnante mosaque urbaine trs tale. En effet, les quartiers diffrent autant par le type architectural que par lurbanisation.

Figure 1 : carte localisant la ville de Rufisque

1.2.1 Lorganisation administrative La cit SIPRES AL AZHAR fait partie de l'arrondissement de Rufisque et du dpartement de Rufisque dans la rgion de Dakar. Comme Dakar, Pikine et Gudiawaye, Rufisque est dcoupe en communes d'arrondissement depuis le dcret n 96-745 du 30 avril 1996. La ville en compte trois : Rufisque-Est, Rufisque-Ouest et Rufisque-Nord.

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1.2.2 Lenvironnement humain et naturel 1.1.2.1. Le milieu naturel La ville de Rufisque dispose dans son sous-sol dune nappe phratique affleurante, qui est donc trs expose aux pollutions anthropiques. LEst de la ville se situe dans une cuvette o en priode dhivernage, les eaux, provenant des zones situes en altitude se regroupent et stagnent. Par ailleurs la nature argileuse du sol ne favorise pas linfiltration des eaux de pluie. Le climat est de type sahlien avec deux saisons : une saison sche de neuf mois et une saison des pluies de trois mois avec des quantits moyennes de 400 600 mm par an. Le climat est frais. Les vents dominants sont les alizs soufflant presque toute lanne, suivant les directions nord-est et sud-ouest.

1.1.2.2. Le milieu humain 1.1.2.2.1. Les caractristiques dmographiques La ville de Rufisque stend en moyenne sur 5 km de longueur et 1,75 km de largeur. La population estime en 2002 179 797 habitants environ, slevait 137 149 habitants en 1998. En 2005, elle est estime plus de 250 000 habitants ; soit une croissance fulgurante au fil des annes. Avec cette croissance dmographique trs rapide, la ville connat un problme despace ressenti surtout dans les zones dextension o loccupation est quelques fois anarchique.

1.1.2.2.2. Les cultures de la ville de Rufisque On note une trs grande diversit ethnique Rufisque avec une prdominance des wolofs estims 60% de la population suivi des halpulars, des srres, des

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mandingues, des soninks, des diolas, des mankagnes, des mandjakes et des balantes. Certains quartiers connaissent une forte concentration et sont occups parfois par une seule ethnie. La population est en majorit musulmane. Toutefois on trouve des chrtiens et des protestants. Il faut signaler que dans lensemble, le brassage entre les ethnies, le cousinage ( plaisanterie) rend la cohabitation plus facile sociable et solidaire

1.1.2.2.3. Les activits principales de la population de Rufisque. La ville nest pas parasite et consommatrice, elle est avant tout mdiatrice, organisatrice et gnratrice de ressources. Cest par elle que sont valorises les productions locales et cest travers elle que sont diffuses les productions extrieures. Par sa position gographique et son statut de chef lieu du dpartement du mme nom, la ville de Rufisque peut sappuyer sur plusieurs facteurs pour asseoir les bases dun dveloppement conomique harmonieux, en intensifiant ses changes avec son environnement. La Ville de Rufisque constitue un ple de dveloppement conomique au sein du dpartement en raison de linteraction qui existe entre les diffrents secteurs de lactivit conomique que sont : LAGRICULTURE Dans le domaine de lagriculture, la Ville est nantie de sols cultivables appels Lendeng . Cette zone regroupe une centaine de marachers autour de la culture de lgumes depuis plusieurs dcennies. Dans ce ple agricole dont la majorit est compose dhommes, il ny a pas de priodes pour les cultures. Elles sont varies suivant les primtres : choux, carottes, navets, aubergines, salades, gombo, persils, tomate....

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LELEVAGE Dans la Ville de Rufisque, le secteur de llevage nest pas trs dvelopp. Hormis quelques particuliers qui sadonnent un petit levage dovins et de caprins parfois au sein mme des concessions, on pourrait qualifier ce secteur de presque inexistant. Ceci est sans doute d au manque despaces vous llevage. LA PECHE Latout majeur de la ville vient du fait quelle bnficie non seulement dune bande ctire assez importante, mais aussi quelle se compose pour la plupart de quartiers traditionnels de pcheurs, constitus en majorit de Lbou. Tous ces facteurs ont favoris lmergence et le dveloppement dune vritable chane du poisson, savoir tout le rseau dactivits qui gravite autour du poisson : de la prise la consommation en passant par la transformation. 1.2 Prsentation de la cit SIPRES AL AZHAR Rufisque 1.2.1 La situation gographique Le projet de construction de la cit SIPRES AL AZZAR est situ prs de Rufisque entre la route des metteurs lOuest, la ville Rufisque au Sud et lest et la cit Serigne Mansour au Nord (figure 2).

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La topographie du terrain naturel est assez plate, avec de faibles dniveles. Par contre le terrain est de manire gnrale situ sur un bas fond par rapport ces environs immdiats. Il forme donc une sorte de cuvette de cotes maximale 21 m et minimale 18m. Les terrassements prvus ne modifierons pas la cote maximale par contre ils dplaceront la cte minimale du Sud ouest (vers la route des metteurs) vers le Nord (aux environs de la cit Serigne Mansour) 17 m.15

1.2.3 Etats des lieux

A lheure actuelle seule la premire tranche T1 (50 logements) de la cit est en cours de ralisation. Les autres tranches devraient suivre successivement. Il faut galement noter lexistence dune voirie bien rpartie et la traverse dune conduite de diamtre 160 mm quelques mtres de la limite du projet.1.2.4 Prsentation du projet SIPRES Rufisque

Le projet Sipres AL AZHAR a pour but la construction sur une superficie de 10,2 ha de 325 logements dont 46 villas SALANE, 207 villas Cocotier, 35 villas PALMIER, 28 villas FILAO et 09 villas FROMAGER. Ces logements cohabiteront avec des centres commerciaux, un groupe scolaire et 04 espaces verts.

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Chapitre II ESTIMATION DE LA POPULATION ET DES BESOINS EN EAU 2.1 Estimation de la population Elle a pour but de permettre la planification de lutilisation du territoire en termes dvolution temporelle des besoins. Elle se base sur lvaluation du taux de croissance de population partir des donnes fournies gnralement par la Direction des Statistiques. Certaines de ces donnes sont prcises et rigoureuses, par contre, dautres sont plus subjectives. Les principales sources dinformation sont : Les recensements Les donnes dimmigration et dmigration Les rpertoires des naissances et dcs, les taux de natalit et les taux de mortalit. Dautres informations indirectes telles que : Le nombre denfants dans les coles 5 habitants pour 1 enfant 4 habitants pour 1 3 habitants pour 1

Le nombre de numros de tlphones fixes

Le nombre de services, eau, lectricit

Il existe plusieurs mthodes destimation de la population qui donnent gnralement une volution arithmtique, gomtrique ou taux dcroissant. 2.1.1 Estimation arithmtique Cette mthode est utilise dans les cas de populations vieilles et stables et dans les villes caractre agricole .Elle repose sur lhypothse suivante :le rapport entre laccroissement de population et laccroissement de temps est constant ; c'est-dire :dP =K dt

Alors K =

Pn P0 t n t0

Pn = P0 + K ( t n t 0 )

P0 : Population au temps t0 Pn : Population au temps tn

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n = nombre dannes pendant lesquelles il y a croissance K : taux de croissance annuel

2.1.2 Estimation gomtrique Cette mthode sapplique des populations jeunes et en pleine croissance. Elle repose sur lhypothse suivante : Le taux daccroissement est proportionnel la population ; c'est--dire :dP = KP dt

K=

ln P ln P0 1 t1 t 0K ( tn t0 )

Pn = P0 eP0 : Population au temps t0 Pn : Population au temps tn

n = nombre dannes pendant lesquelles il y a croissance K : taux de croissance annuel 2.1.3 Accroissement taux dcroissant Cette mthode sapplique principalement des populations qui nont plus despace pour se dvelopper. Elle repose sur lhypothse suivante : Le taux daccroissement est proportionnel lcart entre la population et la population de saturation c'est--dire :dP = K ( S P) dt

S P2 ln S P 1 K= t 2 t1

Pn = P2 + ( S P2 ) 1 e K ( tn t2 )P est la population existante

[

]

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K est le taux de croissance annuel S est la population de saturation qui doit tre estime approximativement en fonction des tendances de lvolution de la population et des disponibilits du territoire concern. 2.2 Estimation des besoins en eau 2.2.1 Consommation unitaire globale Elle reprsente le rapport de la production moyenne journalire et de la population desservie.

Volumeannuel CUG =

population 365 jours

La CUG est exprime en litres/habitant/jour. 2.2.2 Consommation domestique 2.2.2.1 Les besoins familiaux La consommation domestique est fonction du niveau de vie des populations et de la nature des installations sanitaires. On en distingue deux niveaux : Besoins vitaux : pour satisfaire des besoins de boisson, cuisson daliments, hygine corporelle, vaisselle, lessive. Besoins lis au niveau de vie : WC chasse, bain ou douche eau courante, lavabo, nettoyage, arrosage, piscine, etc.

2.2.2.2 Les besoins scolaires Ce sont les besoins lis au fonctionnement des infrastructures scolaires (coles primaires, collges, lyces etc.).

2.2.3 Consommation commerciale

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La consommation commerciale reprsente la demande en eau au niveau des zones de commerce. Gnralement en labsence de donnes prcises, on estime la consommation :

Marchs : 5 l / m2 / j Station Essence : 200 m3 / mois

2.2.4 Les besoins des espaces verts Les besoins en eau des espaces verts servent en gnral lentretien des pelouses et jardins publics qui sont estims 2 5 litres / jour / m2. 2.2.5 Besoins en eau contre les incendies Dans les calculs de rseau de distribution et de rservoirs, il est conseill de tenir compte de lextinction dun ventuel incendie qui pourrait se dclarer dans la zone. Mais le volume ncessaire cela ntant pas consomm tous les jours, on nen tient pas compte dans lestimation des besoins en eau. Pour les besoins en eau pour incendie, il sagit destimer le dbit requis pour circonscrire un incendie dans une agglomration. Au Sngal, on prend 17 l / s comme dbit requis pour teindre un incendie qui dure 2 heures. 2.2.6 Les pertes deau dans le rseau Au cours du cheminement de leau dans le rseau, il peut exister des pertes dont limportance est fonction de ltat des ouvrages. Il est donc ncessaire, dans un projet, de majorer les besoins de consommation en eau en tenant compte des pertes escomptes pour obtenir les besoins de production deau. Ces pertes sont dues essentiellement : des fuites dans le rseau (conduites perces ou casses, joints et appareils hydrauliques dfectueux) des fuites et des dbordements de rservoirs lors du lavage des filtres et des extractions de boues de dcantation, etc.

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Les pertes sont estimes entre 5 et 10 % des besoins de consommation en eau pour un rseau neuf et, 15 et 20 % pour les anciens rseaux, voire jusqu 50 % pour de trs vieux rseaux mal entretenus ou qui sont soumis des eaux agressives. 2.3 Variation de la consommation 2.3.1 Dtermination du facteur de pointe Avec les variations de la consommation, il nest pas recommand de faire le dimensionnement du rseau dapprovisionnement en eau potable en ne considrant que la consommation moyenne des populations. En effet, aux jours de pointe ou aux heures de pointe, cela pourrait entraner des perturbations dans la distribution ; on pourrait ressentir comme un sous dimensionnement du rseau. Cest pourquoi, pour pallier ces ventuels manquements, on procde par une majoration de la consommation moyenne journalire en la multipliant par un facteur de pointe. Ce facteur de pointe devant tre choisi judicieusement pour viter toute forme de surdimensionnement inutile qui aura toutefois une incidence sur le cot du projet. On dtermine les facteurs de pointe par des formules thoriques (empiriques) ou des tudes statistiques. 2.3.1.1 la formule de Goodrich La formule thorique utilise pour dterminer le facteur de pointe journalire est celle de Goodrich :FP =180 .t 0,10

Avec

Fp en %2 24 < t < 360 j

Si on considre la consommation moyenne journalire de lanne note Q jmoy, la consommation maximale journalire note Qj max est donne par :Q j max = Fp QJmoy

2.3.1.2 Formule du gnie rural

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Cette formule permet de calculer le coefficient de pointe horaire Cph

C Ph = 1,5 +

2,5

( Qmoyhor12 )

Qph = Cph x Qmh Qmoyh : dbit moyen horaire 2.3.1.3 Par les tudes statistiques Des simulations de rseaux par des tudes statistiques ont donn les rsultats

suivants pour les facteurs de pointe :

Q j max (anne) = 150 % Qj moy (anne) Q horaire max (journe) = 150 % Q horaire moy (journe) Q horaire max (journe) = 250 300 % Qj moy (anne) Q pointe horaire = 300 % Qj moy (anne)

Les facteurs de pointe suggrs pour le design en pourcentage de la consommation moyenne journalire de lanne par Babbit & Doland sont consigns au tableau 1: Tableau 1 : Rsultats de Babbit & Doland pour la dtermination des facteurs de pointe Population Moins de 100 000 hbts Pointe de Maxi (%) consommation Mensuelle Journalire Horaire 120 - 130 150 - 250 300 - 400 Mini (%) 75 90 50 75 25 50 Plus de 100 000 hbts Maxi (%) 110 130 125 175 200 300 Mini (%) 80 - 90 60 80 50 75

Pour plus de prcisions sur le nombre dhabitants considrs, les facteurs de pointe mentionns dans le tableau 2 sont suggrs parce que convenant bien au Sngal :

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Tableau 2 : Rsultats suggrs par Le Ministre de lEnvironnement de Ontario pour la dtermination des facteurs de pointe population (hbts) Moins de 500 501 1000 1001 2000 2001 3000 3001 10 000 10001 25000 25001 50 000 50 001 75 000 75 001150 000 Sup 150 000 Pointe horaire Pointe horaire Pointe minimale maximale journalire maximale 0,40 0,40 0,45 0,45 0,50 0,60 0,65 0,65 0,70 0,80 4,50 4,13 3,75 3,38 3,00 2,85 2,70 2,62 2,48 2,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,90 1,80 1,75 1,65 1,50

2.3.2 Evaluation de la demande Le nombre de parcelles dans la Cit Sipres Al AZHAR est de 325 parcelles. On considre, comme cest souvent le cas dans des cits similaires, loccupation moyenne en dbut de projet, 10 personnes par parcelle. Ainsi, le nombre dhabitants de cette Cit est de : P0 = 325 x 10 = 3250 habitants La Cit tant base dans la rgion de Dakar o le taux de croissance de la population est de 2,5 % ; nous supposons que la population de cette Cit est jeune et en pleine croissance. Lestimation de la population se fera donc sur la base dun accroissement gomtrique. Nous dimensionnerons le rseau en considrant une priode de design de vingt (20) ans puisquen AEP, lchance dun projet est souvent fixe 20 ans. Le nombre dhabitants au bout de cette priode est estim laide de la formule suivante : Pn = P0 (1+r)n23

P0 : population en dbut de projet Pn : Population au bout de n annes. On obtient ainsi en 20 ans : P20 = 3225 x (1,025)20 = 5326 habitants 2. 3.2.1 Besoins familiaux Nous considrons la consommation moyenne par personne dans cette Cit comme tant gale 90 l/j puisqutant occupe par des populations de grand standing et de moyen standing avec possibilits dinstallations sanitaires utilisant beaucoup deau. Do, le dbit journalier moyen relatif la consommation des populations au niveau des maisons gale : Qpop = 5326 x 90 l/j = 479340 l /j Soit Qpop = 479, 34 m3 /j 2.3.2.2 Besoins scolaires Dans la cit Sipres AL AZHAR, il est prvu la construction dun groupe scolaire. Pour une cit de ce genre nous avons port notre choix sur une cole sans internat ; ce qui permet de fixer les besoins scolaires en eau 5 litres /j/ lve. Il faut aussi signaler que dans la zone nous avons dj sur place le lyce de MBAO, ce qui veut dire que le groupe scolaire prvu peut tre considr comme allant de la maternelle jusquau primaire donc approximativement 15 classes contenant en moyenne 40 lves. Cela conduit une demande journalire Qcole : Qcole= 15x40x5L/j Qcole= 3000L/j Soit Qcole = 3m3/j

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2.3.2.3 Consommations commerciales La consommation commerciale dpend de laire des zones prvues pour cette activit. En gnral les besoins en eau pour les marchs sont estims 5 litres/m2/jour. Laire totale des zones de commerces prvues dans cette cit est value 2783m2. Donc on obtient : Qcom= 5x2783 Qcom= 13915 litres/jour Soit Qcom=13,915 m3 /jour

2.3.2.4 Les besoins des espaces verts Le plan de phasage de la cit prvoit 04 espaces verts. Ces espaces doivent tre entretenus. Il est donc ncessaire de prvoir une certaine quantit deau qui servira quotidiennement larrosage de ces lieux. Pour cela nous avons donc retenu un dbit de 5L /j/m2. Ces espaces occupant une superficie globale de 5233m2 on a comme besoin en eau par jour :

Qespv =5x5233 Qespv =26165 litres /jour Soit Qespv =26,165 m3/j

2. 3.2.5 Besoins en eau pour la lutte contre les incendies Pour les besoins en eau servant lutter contre les incendies, il sagit destimer le dbit requis pour circonscrire un incendie dans une agglomration. Ces besoins en

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eau sont souvent concentrs sur une courte priode mais leur incidence est importante sur le dbit de dimensionnement du rseau projet. Nous adopterons un dbit de 17l/s comme il est dusage au Sngal pour une dure de 02 heures . Pour permettre aux services de scurit de lutter de manire efficace contre les incendies nous prvoyons linstallation de poteaux dincendie aux intersections de rues et en des points intermdiaires. La norme canadienne recommande un espacement compris entre 80 et 180 mtres quivalent une couverture moyenne dun poteau par hectare. Chaque poteau dincendie devra tre muni de prises apparentes. Un diamtre minimum de 110mm est fix pour la conduite de raccordement qui sera quipe dune vanne de fermeture. 2.3.3 Le dbit journalier moyen Qj moy Les besoins journaliers totaux en eau de la cit slvent en moyenne : Qj moy = Qpop + Qcole + Qcom + Qespv Qjmoy = 519,423 m3/j En tenant compte du facteur de pointe par le biais du tableau dOntario, la consommation journalire maximale de la Cit sera estime : Qj max = Fp x Qjmoy Qj max =2,5x 519,423 = 1298,56 m3/j Qj max = 1298,56 m3/j Qj max = 15,03 l/s Au cours du fonctionnement dun rseau AEP, on prvoit des pertes dont les causes ont t voques plus haut. Ces pertes que nous avons estimes 10% de la demande ramnent le dbit journalier max 16,53 l/s.

2.3.4 Le dbit de dimensionnement du rseau Le dbit de dimensionnement du rseau AEP est donn par :QDim = SUP ( QJ max + Qinc , QPhP )

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QJ max : dbit journalier moyen Qinc : dbit dincendie QPhP dbit horaire de pointe QJ max + Qinc = 16,53 + 17 QJ max + Qinc = 33,53 l/s Pour dterminer les besoins de production de pointe, on majore QJmax par un coefficient de pointe horaire CPh dtermin par la formule du gnie rural :

CPh = 1,5 +

2,5

( Qmoyhor) 12QJmoy 24

Qmoyhor : production moyenne horaire (m3/h)Qmoyhor =

Soit Qmoyhor = 21,64 m3/h

Qmoyhor = 6,01 l/sCe qui nous donne coefficient de pointe horaire CPh gal 2,037. En appliquant ce coefficient de pointe, les besoins de production de pointe slveront :QPhP = C Ph QJ

Soit QPhP = 2,037 x 6,01 QPhP = 12,24 l/s En comparant les deux valeurs possibles du dbit de dimensionnement, on constate que la plus grande correspond 33,53 l/s. Donc notre rseau sera dimensionn avec un dbit de 33,53 l/s soit 120,71 m3/h Cette quantit deau peut tre fournie en dix (04) heures de pompage avec une pompe ayant un dbit de : Q pompe = Soit27

Qdim 4

QPompe = 30,18 m3/h QPompe = 0,0084 m3/s

Chapitre III CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT 3.1 Conception de rseau : Le rseau de distribution doit permettre de satisfaire les besoins en eau actuels et futurs des usagers et dans beaucoup de cas aux besoins en eau pour la lutte contre les incendies. Nous verrons successivement les diffrents types de rseaux qui existent et les diffrentes faons de distribuer leau.28

3.1.1 Typologie dossatures de rseau 3.1.1.1 Rseau maill Les conduites des rseaux de distribution sont le plus souvent enfouies et dans la mesure du possible le rseau est constitu de boucles : il est alors dit maill (Figure 3)

C1

C2 C5

C7

C6 C1 0

C4

C8 C9

Figure 3: schma dun rseau maill Cest le rseau qui permet le meilleur service possible aux usagers : pressions mieux quilibres ; en cas de bris ou de rparations, moins dabonns ne seront pas desservis puisque leau peut atteindre un mme point par diffrents chemins. Dans un rseau maill la vitesse de lcoulement est rarement nulle, ce qui est un avantage pour la qualit de leau. 3.1.1.2 Rseau ramifi ou toil : Lorsque le rseau nest pas maill, il est dit ramifi ou toil. Ce type de rseau pose des problmes en cas de casses car leau scoule toujours dans le mme sens (figure 4).

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Figure 4 : schma dun rseau ramifi 3.1.1. 3 Rseau mixte Le plus souvent le rseau est en partie maill (dans les centres villes ou sil y a une forte densit dhabitats) et en partie ramifi (dans les priphries). Cette combinaison est connue sous le nom de rseau mixte. Dans le cadre de notre projet, nous adoptons un rseau ramifi compte tenu de la situation gographique (future zone de forte concentration humaine) et des contraintes de scurit. 3.1.2 Les systmes de distribution Pour distribuer de leau une pression et en quantit suffisante on peut lacheminer : Par gravit (rare) A laide dun ou plusieurs postes de surpression coupl(s) un ou plusieurs rservoirs (cas le plus frquent) A laide de postes de surpression uniquement

Nous allons dtailler chacun de ces systmes :

3.1.2.1 Par gravit Ce systme est prconis lorsque la source est situe une altitude suprieure celle de lagglomration desservir. Cest lidal car il ny a pas de dpenses nergtiques (pas de pompes) et la qualit du service ne dpend pas des postes de surpression. 3.1.2.2 Par pompage combin Les rservoirs servent alors de tampon lors des priodes de fortes demandes, ou lors de rparations, ou encore lors dun bris de conduite. Ils se remplissent en

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gnral la nuit (priode de faible consommation), priode laquelle les postes de surpression seuls assurent la pression dans le rseau. Les avantages en sont multiples : Faible variation de la pression dans lensemble du rseau, notamment en priode de forte consommation puisque leau provient de plusieurs sources . Rserves deau en cas dincendie Dbits de pompage relativement uniformes, ce qui permet de faire fonctionner les pompes leur rgime optimal Approvisionnement en gravit possible sur au moins une partie du rseau en cas de panne la station de potabilisation.

3.1.2.3 Par pompage direct Seules des pompes permettent alors de crer la pression dans le rseau. Pour faire face aux variations de la demande, on conoit les postes de surpression pour quils fonctionnent avec beaucoup de souplesse : plusieurs pompes de capacits variables, pompes vitesse variable ou encore pompes couples des moteurs thermiques en cas de pannes dlectricit ou les 3 ensembles ! Ces systmes prsentent de nombreux inconvnients : En gnral il faut prvoir plusieurs postes de surpression dont les cots de construction et de fonctionnements sont levs. En cas de panne on ne dispose daucune rserve Sil ny a pas assez de postes de surpression, il y a de fortes fluctuations de la pression lorsque la consommation varie. Cela entrane de nombreux bris de conduites et donc des pertes par fuites. Dans le cas de notre projet nous avons opt pour une distribution laide dun poste de surpression coupl un rservoir car ce systme prsente lavantage de nous permettre de disposer dune rserve dincendie et de maintenir une faible variation des pressions dans le rseau en priode de forte consommation. En plus de ces avantages cette mthode peut tre trs conomique si le pompage se fait rendement maximum.

31

3.1. 3 dimensionnement du rservoir Le rservoir sert principalement harmoniser la demande et la production. La demande est variable, alors que, pour tre conomique et efficace, la production doit tre constante. Lorsque le dbit de production est suprieur au dbit de consommation, on accumule lexcdent dans le rservoir. En priode de pointe, on ajoute au dbit de production celui de la vidange du rservoir. Le dimensionnement du rservoir nous permettra de trouver : Son volume La hauteur deau La cte du radier

Le volume du rservoir tient compte de ses composantes qui sont: La rserve dquilibre RE La rserve dincendie RI La rserve durgence RU La rserve de production RP 3.1. 3.1 la rserve dquilibre Cette rserve est utilise lorsque la demande en eau est suprieure la capacit de production de lusine de traitement. Elle est estime 20% de la consommation journalire.RE = 20 Q Jmoy 10020 2605 ,6 RE = 521,12 m3 100

RE =

3.1. 3.2 la rserve dincendie La rserve dincendie est dfinie comme tant le volume deau ncessaire pour circonscrire un incendie pouvant se produire le jour o la consommation est maximale. RI = 122,4 m3 3.1. 3.3 la rserve durgence La rserve durgence sert faire face des situations imprvisibles au niveau de lusine de production (panne de pompe). La rserve durgence doit tre suffisante

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pour satisfaire la demande journalire moyenne pendant une dure allant de 2 24 heures. Sa valeur minimale est :RU = 2 QJmoy 24

RU =

2 2605 ,6 24

RU = 217,13 m3 3.1. 3.4 la rserve de production La rserve de production est dfinie comme tant le volume deau ncessaire pour remdier un problme provenant de lexploitation de la station de traitement. Cette rserve correspond environ 4h de production de la station.RP = 4 QJmoy 24

RP =

4 2605 ,6 24

RP = 434,3 m3 Aux jours de consommation maximale, les effets conjugus c'est--dire en mme temps incendie dclar, rupture de conduite, panne lusine, RE puis sont peu probables. Cest pourquoi il nest pas ncessaire de stocker tout moment un volume deau gal la somme de toutes les rserves dcrites prcdemment. Nous fixons donc la capacit CR du rservoir de notre projet en fonction de la rserve souhaitable Rsouh Rsouh = RE + RI +RU Rsouh = 521,12 m3 + 122,4 m3 + 217,13 m3 Rsouh = 860,65 m3 Pour stocker cette rserve, nous prvoyons un rservoir de 1000 m3 de volume 3.1. 3.5 Caractristiques du rservoir On distingue des rservoirs surlevs, des puits de rservoir au sol ou semienterrs. Ces rservoirs peuvent tre en bton ou en acier. Leurs formes sont varies. Lquipement du rservoir consiste en : jauge de niveau, conduite darrive, conduite de trop plein, conduite de distribution munie de crpine, conduite de vidange.

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Le rservoir devra tre entretenu priodiquement. Le cot du rservoir variera en fonction de la cte du radier et du volume Dans le cadre de notre projet le rservoir prconis est de forme cylindrique. Il sera donc ncessaire de dterminer la hauteur de leau dans le rservoir, la hauteur libre de leau, les diamtres intrieur et extrieur de la cuve, lpaisseur de la paroi latrale cylindrique et lpaisseur maximale de la paroi du radier la base. Diamtre intrieur de la cuve d (m)d = 1,405 C1 / 3 R

CR : capacit du rservoir en m3.d =1,405 10001/ 3

d = 14,05m. Hauteur de leau dans le rservoir h (m)h = 0,405 d

h = 6,463 m

Hauteur libre de leau dans le rservoir h0 (mm)h0 = 0,1 d h0 =1,405 mm

Lpaisseur maximale emax (mm) de la paroi du radier la baseemax = 0,207 d 2emax = 408 ,6mm

En arrondissant la hauteur deau dans le rservoir 6,5m on se retrouve avec une valeur de 14m pour le diamtre intrieur de la cuve et une hauteur libre de leau qui sera gale 1,4m. Lpaisseur minimale de la paroi du radier, de mme que celle de la paroi latrale de la cuve seront gale 410 mm. Ce que nous rsumons dans le tableau 3 : Tableau 3 : Dimensions du rservoir Dsignations Hauteur de leau dans le rservoir Hauteur libre de leau Diamtre intrieur de la cuve Epaisseur de la paroi latrale de la cuve Epaisseur maximale de la paroi du radier la Notatio nhh0

Valeurs calcules (m) 6,47 1,4 14 0,41 0,41

deC em x a

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base Hauteur totale H du rservoir La hauteur totale du rservoir est gale la somme de la hauteur Hr du radier et la hauteur He de leau dans le rservoir.H = Hr + He

La hauteur du radier correspond la diffrence entre la charge totale Hb de la bche et la cte Hp du point le plus haut.Hr = Hb H p H = Hb H p + He

H = 26,7 21,5+6,5=11,7mSoit une hauteur approximative de 15 m pour le rservoir

3.1. 4 dimensionnement de la pompe Une pompe est une machine qui sert augmenter la charge dun fluide dans le sens de lcoulement. Elle est dote dune conduite daspiration en amont et dune conduite de refoulement (figure 5). Son emploi peut simposer en des points dun rseau de distribution deau potable o lcoulement de faon gravitaire savre impossible.

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Figure 5 : Composantes dune pompe Dans le cadre de notre projet, on utilisera une pompe pour remplir notre chteau deau. Une pompe est caractrise par le couple (HMT, Q) o HMT est la hauteur manomtrique totale de la pompe et Q le dbit de la pompe. 3.1. 4.1 dtermination de la hauteur manomtrique totale La HMT reprsente la hauteur totale dlvation de la pompe. Elle est obtenue en additionnant la somme des pertes de charges H la hauteur gomtrique Hgo.

HMT= Hgo + H Evaluation des pertes de charges La pression dentre de leau dans une conduite de distribution est toujours diffrente de sa pression de sortie. Ce phnomne est du aux pertes de charge dans le rseau Il peut tre d aux frottements de leau contre les parois de la conduite ou la

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diffrence de niveau entre les extrmits de la conduite. Cest pourquoi on distinguera les pertes de charges linaires et les pertes de charges singulires. Plusieurs formules ont t proposes pour le calcul des pertes de charges. Nous utiliserons celle de Manning-Strickler pour valuer les pertes de charges linaires ncessaires au dimensionnement de la pompe.

H L =

10,29L K s2 D16 3

Q2

L : Longueur (en m) de la conduite reliant le rservoir la bche. D : diamtre (en m) de la conduite reliant le rservoir la bche. Q : dbit (en m3/s) de la pompe KS : coefficient de Manning Strickler

H L =

10,29 50 1002 ( 0,160)16 3

0,00842

H L = 0,06 m

Les pertes de charges singulires reprsentant 15% des pertes de charges linaires slvent :H S = 0,0095 mH Do = 0,07 m

Hauteur gomtrique La hauteur gomtrique de la pompe correspond la hauteur cumule du radier, de la bche et la hauteur relle de leau dans le rservoir :

Hgo = Hr + Hb+h Hgo = 5,2+2+6,5 Hgo = 38,4mDonc cela nous conduit une valeur de HMT gale : HMT = 38,47 m Pour des raisons de scurit on considrera une HMT de 40 m 3.1. 4.2 dtermination de la puissance mcanique de la pompe

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La puissance mcanique Pmc de la pompe dpend de la puissance hydraulique de leau pompe et du rendement de la pompe. Elle est calcule par la formule :Pmc = PHyd

Tandis que la puissance hydraulique est obtenue par le biais de la formule :PHyd = g Q pompe HM T

: Masse volumique de leau (1000kg/m3)g : acclration de la pesanteur (10m/s2). QPompe : dbit de la pompe (m3/s). Si on dispose dune pompe ayant un rendement dau moins 90%, la puissance mcanique sera de :Pmc = 1000 10 0,0084 40 0,9

Pmc = 3,7 KW 3.1.5 Dtermination des diamtres des conduites Les conduites utilises dans le rseau doivent pouvoir permettre de distribuer leau au dbit et la vitesse dcoulements prvus. Leurs diamtres dpendent donc du dbit de service et de la vitesse dcoulement. Cependant il est trs important de : Rduire au maximum les frais dinvestissement lis la canalisation ; Rduire galement les frais dexploitation lis au fonctionnement de la station de pompage. Le choix dun diamtre important conduit :

Avoir un prix de la canalisation lev, par contre la perte de charge sera faible, car on conomise donc sur le prix du groupe et sur le prix de lnergie ncessaire au pompage. Par contre, sil on adopte un petit diamtre, le prix de la conduite sera plus faible mais le prix du groupe et les frais dexploitation seront plus levs.

Il y a donc intrt choisir le diamtre qui permettra dobtenir le prix de revient minimal de lensemble (conduite et installation en exploitation). 3.1.5.1 La conduite dadduction

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Cest la conduite reliant le rservoir et la prise deau (bche). Cette conduite doit tre capable de vhiculer le dbit de dimensionnement du rseau. Sil sagit dune conduite cylindrique, son diamtre D est donn par la formule :D= 4 Qdim V

Qdim : dbit de dimensionnement du rseau (m3/s)Il vaut 0,03 m3/s V : vitesse dcoulement de la conduite (m/s) Cette vitesse doit tre comprise entre 0,5 et 2,5 m/s. Nous lavons donc fixe la moyenne c'est--dire 1,5 m/s. Soit D = 160 mm 3.1.5.2 La conduite de distribution principale Elle permet de relier le chteau deau au nud du rseau le plus proche pour sa desserte. Pour dterminer son diamtre nous appliquons la formule de BRESSE :D =1,5 Qdim

D = 275 mm DCom = 310 mm 3.1.5.3 La conduite de trop plein Cest une conduite servant empcher le dbordement dans le rservoir. Elle est relie celle de la vidange par lintermdiaire dune vanne by-pass. On a dtermin son diamtre en utilisant la relation :D= 4 Q V

En supposant le volume deau vacuer correspond celui du rservoir, on obtient : D= 99mm DCom = 100 mm 3.1.5.4 La conduite de vidange Cette conduite sert vider le rservoir pour des besoins dentretien ou pour dventuelles inspections dans le rservoir. Elle est en gnral relie la conduite de trop plein.

39

Son diamtre peut tre choisi gal celui de la conduite de trop plein c'est--dire D=100mm Les conduites secondaires ou conduites de distribution seront dimensionnes par le logiciel Epanet en fonction de la demande en eau des zones quelles traversent. 3.2 Dimensionnement du rseau 3.2.1 Prsentation du logiciel EPANET 3.2.1.1 Description du logiciel EPANET a t dvelopp par la Division de Ressources et d'Alimentation en Eau du Laboratoire National pour l'Investigation sur la Gestion de Risques, de l'Agence d'Environnement des tats Unis (Water Supply and Water Resources Division of the U.S. Environmental Protection Agencys National Risk Management Research Laboratory). EPANET est un logiciel qui permet le calcul des rseaux de distribution deau potable, tant en mode statique quen mode dynamique. Il donne le dbit chaque conduite, la pression chaque nud, lge et la qualit de leau. Epanet dispose dun puissant moteur de calcul hydraulique ayant les caractristiques suivantes : La taille du rseau tudi est illimite. Le calcul des pertes de charges dues la friction se fait laide des formules de Hazen-Williams, Darcy-Weisbach et Chezy-Manning. Il inclut les pertes de charges singulires aux coudes, aux ts etc.

Il peut modliser les pompes vitesse fixe ou variable. Il peut calculer lnergie consomme par une pompe et son cot. Il peut modliser diffrents types de vannes, des clapets de non-retour. Les rservoirs peuvent avoir des formes varies (variation du diamtre avec la hauteur) Il peut modliser des consommations dpendantes de la pression.

40

Le fonctionnement de la station de pompage peut tre pilot par des

commandes (heures de mise en marche/ darrt en fonction du niveau du rservoir) ou par des commandes labores plus complexes. Disponible sous Windows, le logiciel Epanet fournit un environnement intgr pour ldition des donnes de rseau, lexcution des simulations hydrauliques et laffichage des rsultats sous plusieurs formats (cartes avec code de couleurs, tableaux et graphiques). En plus des ces donnes nous avons tenu compte de la variation de la demande journalire, en appliquant un facteur de pointe de la consommation en fonction de lheure de la journe par une enqute de la SDE : tableau 4 Tableau 4 : variation de la demande journalireHeure de la journe 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 TOTAL Facteur de pointe 0,3 0,3 0,3 0,5 1 1,5 1,7 1,4 1,4 1,3 1,2 1,2 1,2 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 0,9 0,7 0,3 0,3 24

Ce qui nous permet dobtenir la courbe (figure 6) reprsentant les variations de la consommation en fonction de lheure de la journe.

41

Courbe de modulation1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 10 20 30 Heure de la journe

Figure 6 : courbe de modulation

3.2.1.2 Environnement du logiciel EPANET Barre de titreSchma du rseau Barre doutils

Facteur de pointe

42

Editeur de Rsultat de Barre dtat proprits la simulation Figure 7: Environnement du logiciel Epanet

Navigateur

3.2.1.3 Donnes dentre pour le dimensionnement Lutilisation du logiciel est sujette la connaissance dun certain nombre dinformations tant pour les nuds que pour les conduites du rseau. Ces informations sont appeles donnes dentre. Il sagit : Pour les conduites : De la longueur (m) Du diamtre intrieur (mm) De la rugosit

Pour les nuds : De laltitude (m) De la demande de base (L/s)

Ces donnes sont insres laide des diteurs de proprits (figure 8) qui sactivent spontanment si on double clique sur les objets concerns.

43

Figure 8 : Editeurs de proprits pour les conduites et les nuds dans Epanet

Nous prsentons dans la figure 9 lossature du rseau de distribution projet pour la cit SIPRES AL AZHAR. Il comprend :

La conduite existante de diamtre 160mm. 55 nuds de demande. 05 poteaux dincendie 55 conduites. 01 bche 01 rservoir 01 pompe

44

Figure 9 : ossature du rseau AEP projet

Pour ce qui est des diamtres des conduites, nous fixons les valeurs mentionnes sur le tableau 6. Ces valeurs seront corriges au besoin, aprs simulation sur Epanet, selon que les vitesses dcoulement dans les conduites respectent les conditions dauto-curage et de scurit.

45

Tableau 5 : Donnes sur les conduites du rseau de la cit Sipres Al AZHAR

46

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Tronons N1 N41 N1 N2 N3 N2 N3 N12 N12 N13 N13 N15 N15 N16 N16 N36 N36 N32 N32 N31 N31 N22 N22 N23 N4 N1 N5 N4 N4 N8 N8 N9 N9 N17 N17 N18 N8 N6 N9 N7 N2 N10 N3 N11 N12 N42 N14 N15 N31 N33 N33 N34 N21 N20 N22 N21

Conduite C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 C25 C26 C27 C28

Longueur (m) 93,6 56,6 8,1 51,5 189,3 8,9 38,54 8,8 38,37 35,6 34,9 8,17 102,5 181,6 39,78 9 38,52 223,23 119,3 123,1 110,5 113 51,5 184 51 57,27 197,17

Diamtre (mm) 63 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 110 110 90 90 90 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 63 47

29 30 31 32 33 34

N23 N27 N27 N28 N26 N25 N25 N24 N25 N28 N24 N29

C29 C30 C31 C32 C33 C34

153,3 9,43 37,43 8,54

63 63 63 63 63 63

128,3 Pour que le rseau soit fonctionnel, il conviendra dinstaller :

123,63 o Des vannes de sectionnement pour isoler certains tronons en cas de rparation. N55 35 N33 C35 63 100

o Des 36 N26 N30 points hauts pour purger lair emprisonn dans les ventouses aux C36 63 148,3 conduites.o 18,7 Des vidanges aux points bas pour le nettoyage du rseau. 38 N40 N49 C38 37 N23 N48 C37 63 63

41,06 o Des ts, des cnes et des coudes pour les changements de direction ou de diamtre. N42 N40 39 C39 63 35,34 83 78 40 41 N40 N10 N45 N44 C47 C41 63 63

Hypothses de dimensionnement du rseau

Pour satisfaire correctement la demande de la population pour laquelle il est conu, 42 N42 N43 C42 63 le rseau AEP doit rpondre un certain nombre de critres relatifs aux pressions et 68,69 aux vitesses dcoulement :43 N45 N46 C43 C44 Les pressions : 44 N16 N45 60,82 142,5 63 63

La pression dexploitation pour les secteurs relativement plats variera entre 50 et 60 C45 63 m deau. 45 N36 N37 103,52 Une pression suffisante doit tre assure aux 85,83 consommateurs. 63 46 N38 N37 C46 La pression47 N32 requise, en pratique, est de 2 m c.e. minimale N35 C4797,1 186,1 63

Les pressions maximales varient de 10 bars (PVC) 25 bars (fonte). 48 N39 N50 C48 63 Le rseau de distribution deau doit tre en mesure dvoluer au mme rythme que la 49 BR C49 Sans valeur Sans valeur municipalit. Les 50 N55 N53 vitesses : C50 100 63

51 N50 N55 C51 63 La vitesse dcoulement dans un rseau de distribution doit tre comprise entre 0,5 100 et 2,5m/s. Pour des vitesses suprieures 2,5m/s nous risquons davoir des pertes C52 80,8 de charges52 N52 N53 une usure rapide des conduites. En 63 excessives et de de 0,5m/s des dpts peuvent survenir dans les conduites dtriorant ainsi la qualit de leau servie 53 N53 N51 C53 63 70,66 aux consommateurs.

3.3 Prsentation de quelques rsultats avec25 EPANET

54

R N5

C54

310

55 N17 N19 C55 Le tableau 6 reprsente un extrait des rsultats des simulations63 niveau des au 113,44 conduites du rseau. 56 N27 N54 C56 192 63 48

Tableau 6 : Extrait du Tableau des rsultats aux nuds du rseau---------------------------------------------------------------------ID Demande Charge Pression Noeud LPS m m ---------------------------------------------------------------------1 0,06 34,25 15,20 2 0,04 33,25 14,60 3 0,07 33,11 14,56 4 0,15 36,23 16,39 5 0,00 41,39 19,89 6 0,07 36,20 16,70 7 0,07 36,19 16,52 8 0,09 36,20 16,80 9 0,09 36,19 17,24 10 0,03 33,25 14,58 11 0,06 33,11 14,53 12 0,12 32,31 13,75 13 0,14 30,01 10,83 14 0,11 29,90 11,65 15 0,13 29,90 10,80 16 0,07 29,55 10,23 17 0,09 36,18 17,73 18 0,14 36,17 15,68 19 0,07 36,18 16,73

Le tableau 7 reprsente un extrait des rsultats des simulations au niveau des conduites du rseau. Tableau 7 : Extrait du Tableau des rsultats au niveau des conduites du rseau

49

Les diamtres fixs au tableau 6 ont donn de faibles vitesses qui sont en de de 0,5 m/s. Cest pourquoi nous avons procd une revue la baisse de ces diamtres. Ce qui a permis davoir plus de 80% des vitesses du rseau suprieures 0,5 m/s. Par consquent la mise en place de ce rseau pour alimenter les habitants de la Cit SIPRES AL AZHAR devient possible avec des mesures daccompagnement tels quun entretien rgulier des conduites, par le biais de vidanges installer aux points bas.

50

Chapitre IV ETUDE FINANCIERE DU PROJET 4.1 Consistance des travaux Les travaux du Projet dadduction en potable de la Cit SIPRES AL AZHAR se rpartissent comme suit : Les terrassements La fourniture et la pose de conduite La fourniture et la pose de pices spciales Les travaux de gnie civil

Le devis quantitatif est prsent dans le tableau 8 ci-dessous : Tableau 8 : devis quantitatif des travaux DESIGNATION I TERRASSEMENT Dblai Remblai tout venant Remblai avec sable de dune II- FOURNITURE ET POSE DE TUYAUX 110 63 III- FOURNITURE ET POSE DE PIECES SPECIALES T PVC D110-90 T PVC D90-63 T PVC D63-63 Coude PVC 45 DN 90 Coude PVC 45 DN 63 Coude PVC 45 DN 110 Bouchon PVC DN 63 Cne PVC 90-63 Cne PVC 110-315 Grillage avertisseur bouches d'incendie Vannes UNITE m3 m3 m3 QUANTITE 2 637,10 1 876,76 760,38

ml ml

60 3675,360

Unit Unit Unit Unit Unit Unit Unit Unit Unit ml Unit Unit

2 9 13 1 18 1 26 1 1 4395 5 8

51

Adaptateur bride Pompe IV-GENIE CIVIL Bute en bton Chteau d'eau en bton 4.1 Cot estimatif du projet

Unit Unit Unit Unit

8 1 73 1

4.1.1 Estimation des conduites et des accessoires de rseau Le cot des canalisations dpend du diamtre et du type de matriau. La plupart des conduites de notre projet sont en PVC ; leur cot de mme que celui des accessoires tels que les ts, les coudes, les vannes et les adaptateurs est dtermin partir du bordereau des prix des pices en vigueur pour les marchs de la SDE. Nous rcapitulons dans le tableau 9 ci-dessous le cot des canalisations et des accessoires : Tableau 9 cot des canalisations et des accessoires Numro Dsignation301

Unit

Quantit Prix unitaire3798 6597

Prix total 25055406

Fourniture et pose de conduite ml PVC PN DN 63 y/c sujtions de pose Fourniture et pose de conduite ml PVC PN DN 110 y/c sujtions de pose TOTAL CANALISATIONS

303

60

8763

525780

25581186

Numro Dsignation

Unit

Quantit Prix unitaire Prix total

52

401 403 405 406 407 409 410

T PVC D110-90 T PVC D63-63 Coude PVC 45 DN 63 Coude PVC 45 DN 110 Bouchon PVC DN 63 Cne PVC 110-63 Essai de pression

Unit Unit Unit Unit Unit Unit ff

2 13 18 1 26 1 1

20300 10600 2168 6784 1967 49315 1657500

40600 137800 39024 6784 51142 49315 1657500 1982165

TOTAL

4.1.2 Estimation du cot du chteau deau Lestimation du cot du chteau deau est base sur des tudes financires effectues sur plusieurs rservoirs. Ces tudes ont menes une formule tenant compte de plusieurs facteurs notamment la hauteur, du volume etc. La formule retenue est : Prix = PS + 2,8H1 +5H2. PS prix du rservoir au sol H1 : hauteur du rservoir de 0 10m H2 : hauteur du rservoir de 10 20m Le rservoir que nous avons projet pour alimenter notre rseau un volume de 1000m3 et une hauteur de 15m Donc son cot revient : Prix = 48 + 2,8x10 + 5x5 = 101 millions Donc le cot du chteau deau est donc estim 101 000 000 FCFA le devis global du projet est donc arrt la somme de cent vingt et huit millions cinq cent soixante trois mille cinq cent cinquante cinq francs CFA .

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CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS Ce projet de fin dtudes avait pour objectif la conception et le dimensionnement dun rseau dadduction deau potable pour la future cit SIPRES AL AZHAR sise Rufisque comportant au total 325 logements et plusieurs infrastructures telles que des centres commerciaux, des espaces verts et un groupe scolaire . Notre tude nous a permis dune part de comprendre la dmarche suivre pour dimensionner un rseau AEP, dautre part de se rendre compte de limportance du support informatique dans la simulation. Nous avons utilis le logiciel Epanet pour la simulation et nous estimons que cest un logiciel dune trs grande simplicit. Cependant il existe dautres logiciels tels que WaterCAD qui pourraient aussi tre utiliss. Lexportation du plan de masse de la cit dAutocad vers Epanet nous a facilit la conception du rseau notamment la disposition des conduites et des nuds de demande. La configuration de la cit nous a conduit au choix dun rseau ramifi qui a t de loin plus conomique que le rseau maill. Les rsultats obtenus aprs simulation ont t satisfaisants par rapport aux

exigences de fonctionnalit notamment les vitesses dans les conduites et les pressions aux nuds. Comme on peut le constater en regardant les rsultats de simulation, les pressions sont presque partout suprieures 15 m.c.e tandis que les 80% des vitesses sont suprieures 0,5 m/s. Nanmoins pour un fonctionnement optimal du rseau nous recommandons aux services appels grer ce rseau de : mettre en place une pompe de secours purger les conduites quelques instants avant de consommer leau aprs toute

coupure. Procder la vidange du rservoir pour viter daltrer la qualit de leau.

Procder des essais de pressions sur la conduite principale et les branchements comme bouchonns aux extrmits. Prvoir des surpresseurs au pied de certains immeubles dont les occupants

risquent dtre aliments avec de faibles pressions surtout le jour.

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

1. Seydou NDAO Cours dhydraulique Urbaine DIT 2008.

2. Cheikh NIANG Conception et dimensionnement du rseau AEP de la ZAC

de Ngalle-Maka Toube Saint Louis . Mmoire de fin dtudes ESP 2007.3. Jacques BONVIN Hydraulique Urbaine I version 2005.

4. Ahmadou Tidiane AW Conception et dimensionnement du rseau

dadduction deau potable et dassainissement des eaux uses de la cit Touba Almadies Sise aux Mamelles . Mmoire de fin dtudes ESP 2008.

5. Ghislain DIATTA Alimentation en eau potable de MBAO Villeneuve

Mmoire de fin dtudes ESP 2005.6. Lewis A ROSSMAN Epanet 2.0 version franaise, Manuel de lutilisateur

7. Jean-Loup ROBERT Cours dhydraulique urbaine GCI sept 2002

Universit de Laval

LISTE DES ANNEXES

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Annexe I : plan parcellaire de la cit SIPRES AL AZHAR Annexe II : cahier des nuds Annexe III : Profils en long Annexe IV : rsultats obtenus aprs simulation Annexe V : Bordereau des prix en vigueur sur les marchs de la SDE

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