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1. INTRODUCTION Dans le cadre du réaménagement général de l’assainissement sur le bassin versant de l’Aussonnelle, qui conduira à la suppression de l’ensemble des rejets d’eaux usées dans la rivière, notre binôme s’est intéressé au dimensionnement du collecteur principal qui permettra de raccorder les réseaux des différentes communes à la future station intercommunale. Voir la carte générale Nous nous sommes plus particulièrement axé sur la branche nord-ouest qui raccordera les communes de Mondonville et d’Aussonne, sachant que les autres branches du collecteur ont déjà été étudiées par différents bureaux d’études. L’étude a été menée essentiellement en deux étapes : o d’abord par la définition des débits de projet au droit des différents points de raccordement, qui permettent de définir les caractéristiques du collecteur et d’évaluer son fonctionnement et notamment les conditions d’autocurage, o puis par le calcul des couples pente / section pour les différents tronçons. Deux méthodes différentes de dimensionnement ont été appliquées : o la première en suivant les recommandations et directives de l’Instruction Technique de 1977 relative à la conception des réseaux d’assainissement, o la seconde en réalisant une modélisation du futur colecteur avec le logiciel CANOE, qui permet de simuler de façon dynamique les écoulements dans les différents tronçons et de calculer la ligne d’eau en tout point pendant un temps donné.

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  • 1. INTRODUCTION Dans le cadre du ramnagement gnral de lassainissement sur le bassin

    versant de lAussonnelle, qui conduira la suppression de lensemble des rejets deaux uses dans la rivire, notre binme sest intress au dimensionnement du collecteur principal qui permettra de raccorder les rseaux des diffrentes communes la future station intercommunale.

    Voir la carte gnrale

    Nous nous sommes plus particulirement ax sur la branche nord-ouest qui raccordera les communes de Mondonville et dAussonne, sachant que les autres branches du collecteur ont dj t tudies par diffrents bureaux dtudes.

    Ltude a t mene essentiellement en deux tapes :

    o dabord par la dfinition des dbits de projet au droit des diffrents points de raccordement, qui permettent de dfinir les caractristiques du collecteur et dvaluer son fonctionnement et notamment les conditions dautocurage,

    o puis par le calcul des couples pente / section pour les diffrents tronons.

    Deux mthodes diffrentes de dimensionnement ont t appliques :

    o la premire en suivant les recommandations et directives de lInstruction Technique de 1977 relative la conception des rseaux dassainissement,

    o la seconde en ralisant une modlisation du futur colecteur avec le logiciel CANOE, qui permet de simuler de faon dynamique les coulements dans les diffrents tronons et de calculer la ligne deau en tout point pendant un temps donn.

  • Le collecteur dimensionner est de type sparatif, mais compte tenu de ltat vtuste des rseaux communaux lamont, celui-ci devra aussi assurer le transport dune part deaux claires parasites dinfiltration. Aussi, plusieurs scnarios ont t tudis afin de considrer diffrents dbits dapports deaux claires parasites.

    Par ailleurs, le mode dcoulement privilgi est de type gravitaire, cependant une alternative avec implantation dun poste de relvement a t tudie afin de ne pas trop approfondir le rseau. Enfin, une approche sommaire du cot global du projet a aussi t effectue.

    2. CHARGES HYDRAULIQUES ET CONTRAINTES 2.1. Contraintes dimplantation du collecteur

    Avant de dbuter les calculs, la premire tape consiste recenser lensemble des contraintes pour limplantation du futur collecteur. Une premire phase de recueil de donnes auprs de la Communaut d'Agglomration du Grand Toulouse a dabord t ralise. Celle-ci a permis dobtenir en particulier les plans cadastraux, les plans des rseaux d'eaux uses, les cartes IGN et les MNT (Modle Numrique de Terrain) des communes de Mondonville et d'Aussonne sous format informatique (MapInfo).

    Un trac sommaire de limplantation du collecteur ayant dj t tudi par un bureau d'tudes, avec 2 possibilits envisages, en passant d'un cot ou de l'autre du lac d'Aussonne, ces 2 propositions ont t reportes sur le cadastre accompagn du MNT et des rseaux d'eaux uses comme reprsent sur le schma ci-dessous.

    Le lac dAussonne constitue un obstacle important, aussi, une reconnaissance de terrain a t effectue afin de visualiser le trac le plus appropri.

    Voir les photos

    Nous avons choisi dimplanter le rseau gauche du lac car il est possible de longer la berge de ce cot-ci. Toutefois, le terrain naturel prsente une bosse importante au niveau de la digue aval du lac, qui devrait occasionner un approfondissement important du rseau.

  • Figure 8- B1 : carte d'implantation du collecteur

    Ensuite, limplantation du collecteur est conditionne par des contraintes altimtriques amont (N1) et aval (N10). La cte amont est donne par la position de la STEP de Mondonville et la cte aval est impose par la position du poste de refoulement R2. De plus, sur Aussonne, le collecteur principal devra rcuprer en route des rseaux dassainissement existants, ce qui nous a donn 3 contraintes altimtriques supplmentaires au niveau des points de raccordement (voir le schma ci-dessus : N5, N7 et N8). Nous sommes alls mesurer sur le terrain les ctes de ces points qui n'taient pas indiques sur le rseau ou le MNT. Les valeurs de ces ctes imposes sont prsents plus loin dans le tableau.

    A ce stade, un premier profil en long du collecteur a pu tre trac et a t superpos au profil en long du terrain naturel obtenu avec les points donns par le MNT en suivant le trac du collecteur. Ces profils en long sont prsents dans la Figure 9-B1.

    Le calage du collecteur partir de ces 5 points nest pas suffisant car celui-ci est parfois trop profond ou au contraire plus haut que le terrain naturel certains endroits. Le profil a donc t ajust de faon obtenir des profondeurs convenables (minimum 1,50 m pour scuriser le tuyau et maximum 4,00 m sur les zones de forte profondeur) tout en respectant la limite de pente motrice admissible en assainissement (2 mm/m). Dautres contraintes altimtriques ont aussi t rpertories : il sagit des traverses de rivires. Nous avons choisi dimplanter le collecteur sous le lit de la rivire chaque traverse de faon ne pas entraver la section dcoulement du cours deau. Il a donc t ncessaire de rajouter des points

  • au profil du collecteur au collecteur (voir le schma : N2, N3, N4, N6 et N9. La Figure 10-B1 prsente le nouveau profil en long obtenu pour le collecteur. :

    Figure 9- B1 : profil en long initial Figure 10- B1 : profil en long modifi

    Le collecteur suit donc ici correctement le terrain naturel : il traverse la rivire 3 reprises tout en restant une profondeur convenable except au niveau de la butte o la profondeur reste consquente (de l'ordre de 9 m). A partir du profil en long du collecteur, il a donc t possible de calculer les pentes pour chaque tronon.

    L'ensemble des valeurs des pentes et des ctes de ces profils ainsi que les justifications des modifications apportes sont prsents dans le tableau ci-dessous :

    Figure 11- B1 : tableau rcapitulatif des contraintes d'implantation

    Au total, le profil en long du collecteur a t dfini partir de 10 points qui constituent les limites des diffrents tronons uniformes. A ce stade, nous disposons donc des pentes de chaque tronon du collecteur.

    2.2. Dfinition des dbits a injecter

  • 2.2.1. Mhodologie

    La premire tape dun dimensionnement consiste calculer les charges hydrauliques vacuer en situation actuelle et future, l'horizon 2015. Sagissant dun rseau deaux uses de type sparatif, les dbits considrer sont les valeurs extrmes de dbits, soit :

    o les dbits de pointe qui conditionnent le dimensionnement des canalisations,

    o les dbits minimaux et moyens o doivent tre vrifies les conditions dautocurage.

    Pour calculer ces diffrents dbits au droit de chacun des points de raccordement des rseaux communaux existants, nous avons dabord effectu un recensement des logements assainir par comptage des habitations dj raccordes sur les rseaux actuels et une estimation des abonns futurs (logements existants pas encore raccords au rseau communal et logements futurs sur les zones de dveloppement urbanistique).

    Ensuite, deux mthodes ont t pratiques pour lvaluation proprement dite des dbits :

    o Soit par lanalyse des volumes dassainissement facturs par commune qui permet dobtenir un dbit moyen journalier puis un dbit de pointe par la mthode issue de lInstruction Technique de 1977,

    o Soit par lajustement des hydrogrammes rels, mesurs laval des rseaux lors des bilans 24 h raliss sur les stations dpurations, sur le nombre dabonns raccords pour chaque point de raccordement.

    2.2.2. Nombre de logements raccorder au futur collecteur

    Lestimation du nombre de logements raccorder sest faite en deux tapes :

    o Dabord par le comptage des habitations existantes dj raccordes sur les rseaux communaux,

    o ensuite estimation des logements actuels prochainement raccordables partir du zonage d'assainissement,

  • o Puis par lestimation des logements futurs raccordables en utilisant les donnes du Plan Local dUrbanisme de chaque commune (PLU).

    Les diffrentes zones dhabitat sont reportes sur la carte suivante :

    Figure 12- B1 : carte de zonage des zones d'habitat raccordables au collecteur

    Les rsultats du dnombrement des logements raccords et raccordables sont reports dans le tableau ci-aprs :

    Mthode dtaille

    Figure 13- B1 : rsultats du comptage des logements raccordables

    2.2.3. Calcul des charges hydrauliques par la mthode de l'Instruction Technique 1977

    La mthode issue de lInstruction Technique de 1977 permet, partir dun dbit moyen deaux uses, de calculer un dbit de pointe, qui conditionne le dimensionnement dun rseau dassainissement en systme sparatif.

  • Pour commencer, les volumes facturs d'assainissement ainsi que le nombre d'abonns au rseau pour les communes de Mondonville et d'Aussonne ont t recueillis auprs de la Communaut d'Agglomration du Grand Toulouse,. De plus, grce aux donnes INSEE sur le recensement de la population , nous avons obtenu le nombre moyen d'habitants par logement. Nous avons donc pu calculer le dbit moyen d'eaux uses par habitant et par jour. L'ensemble de ces donnes est indiqu dans le tableau ci-dessous :

    Figure 14- B1 : rejets moyens par habitants

    Les valeurs calcules sont proches des valeurs couramment utilises en labsence de donnes pour le dimensionnement des systmes dassainissement, savoir , un rejet de 150 l/jour/hab.

    Ensuite, grce la sectorisation effectue prcdemment, nous avons calcul les dbits moyens d'eaux uses Qm pour Mondonville et pour chaque secteur de raccordement d'Aussonne pour la situation actuelle et la situation future.

    La Communaut d'Agglomration du Grand Toulouse souhaite une tude de dimensionnement pour diffrents apports d'eaux claires parasites QECP correspondant 10, 25 et 50% du dbit moyen total QTOT (QTOT correspondant la somme de Qm et de QECP). Ces dbits d'eaux claires parasites sont donns par la formule suivante :

    en notant x le pourcentage d'eaux claires parasites par rapport au dbit moyen total.

    Ces dbits d'eaux claires parasites ont t calculs pour la situation actuelle seulement. Nous avons, en effet choisi de garder ces dbits identiques pour la situation future puisque les eaux parasites n'ont aucune raison d'augmenter avec l'accroissement du nombre d'habitants.

    De plus, comme nous travaillons par temps sec, les dbits d'eaux claires parasites sont constitus principalement d'infiltration et reste donc constants tout au long d'une journe. Le calcul des coefficients de pointe, ncessaire la dtermination des dbits de pointe pour chaque secteur dans les 2 situations, est donc bas sur le dbit moyen d'eaux uses et non sur le dbit moyen total.

    Le coefficient de pointe P est alors donn par la formule suivante :

  • Ce qui nous donne ainsi le dbit de pointe Qp :

    En tenant compte des dbits d'eaux claires parasites, les dbits de pointe rels Qp,TOT transiter correspondent la somme de Qp et de QECP.

    Ces calculs ont t raliss pour chaque tronon de rseau uniforme laide dune feuille Excel. Les calculs ont t effectus en situation actuelle et future, pour les trois scnarios dapport deaux claires parasites.

    voir les tableaux de rsultats

    Ces dbits de pointe calculs l'aide des formules donnes par l'Instruction Technique de 1977 nous ont alors permis de raliser un premier dimensionnement du collecteur comme il est expliqu plus loin dans la partie dimensionnement du collecteur .

    2.2.4. Calcul des charges hydrauliques l'aide d'hydrogrammes rels

    Une deuxime mthode a t utilise pour calculer les charges hydrauliques produites laval de chaque zone de raccordement.

    Cette mthode consiste utiliser des hydrogrammes rels de dbits deaux uses qui ont t rcuprs partir des bilans 24 heures raliss priodiquement sur les stations dpuration par les services du SATESE. Ces bilans sont effectus dans le cadre de lassistance technique aux communes pour lexploitation des stations dpurations. Gnralement, ils comportent une mesure en continu des dbits sur 24 heures en entre de station dpuration.

    Nous avons rcupr les deux ou trois derniers bilans afin de vrifier la variabilit de charge dans lanne. A partir des diffrents hydrogrammes, nous avons retenu le plus contraignant afin de se placer en priode de pointe.

    A partir de ces hydrogrammes, nous avons calcul la part relative aux eaux claires parasites dinfiltration que nous avons dduite du dbit total pour obtenir un hydrogramme deaux uses strictes. La mthode suivante a t utilise :

  • Nous obtenons alors des hydrogrammes deaux uses strictes pour ltat actuel.

    Figure 15- B1 : exemple d'un hydrogramme d'eaux uses (Mondonville- tat actuel)

    Pour la commune de Mondonville, celui-ci a t utilis tel quel pour ltat actuel car le point de raccordement se situe au niveau de la station dpuration. Pour ltat futur, nous avons ajust cet hydrogramme au nombre dabonns terme, en considrant que la consommation en eau sur la commune resterait stable.

    Figure 16- B1 : exemple d'volution des hydrogrammes de dbit (Mondonville)

    Pour la commune dAussonne, le raccordement se fait en plusieurs points. Aussi, nous avons aussi ajust lhydrogramme global sur le nombre dabonns comptabilis en chaque point de raccordement. Pour ltat futur, il a t procd de la mme faon.

  • Cette mthode a permis dobtenir diffrents hydrogrammes de dbits deaux uses que nous avons ensuite inject dans le modle du collecteur sous CANOE. Pour chaque hydrogramme d'eaux uses inject, un apport d'eaux claires parasites a t ajout. Limites de la mthode :

    Cette mthode considre une rpartition uniforme du dbit sur lensemble de la commune, ce qui est acceptable en premire approximation car il sagit essentiellement de rejets domestiques. Cependant, cette mthode nest plus applicable en prsence dun industriel ou de gros consommateurs en eau un endroit donn. Une analyse des consommations en eau par rues avait initialement t prvue mais les donnes nont pu tre obtenues.

    De plus, lajustement des hydrogrammes au nombre dabonns engendre une sous-estimation des dbits de pointes et une sur-estimation des dbits minimums sur les zones o il y a peu dabonns. En effet, les hydrogrammes utiliss sont mesurs laval des rseaux donc les pointes de dbit sont lgrement lisses cause du temps de transit dans le rseau et peuvent tre aussi dcales.

    Cependant, comme les communes ne sont pas trs tendues et que les rseaux sont assez courts, lerreur est assez faible dans notre cas.

    2.3. Bilan

    La mthode de lIT donne des dbits suprieurs la mthode des hydrogrammes, qui est base sur des mesures relles. Des tudes ont montres que le coefficient de pointe calcul par la mthode de lIT est souvent trop lev. Par contre, la mthode des hydrogrammes sous-estime srement les pointes de dbits, surtout sur les petites zones de raccordement o le nombre dabonns est faible.

    Lutilisation de ces deux mthodes permet donc dencadrer correctement le dbit rel et de calculer des dbits de projets ralistes.

    3. DIMENSIONNEMENT DU COLLECTEUR 3.1. Mthodologie

    Les dbits vacuer tant dfinis, il reste calculer les caractristiques dimensionnelles du collecteur.

    Les pentes moyennes des diffrents tronons uniformes de collecteur ont pu tre dfinies prcdemment partir des conditions limites amont, aval et intermdiaires aux niveaux des diffrentes connexions sur les rseaux communaux existants.

  • Cette partie consiste donc dfinir les sections des canalisations qui permettront de garantir un transport efficace des effluents en situation actuelle et future.

    Sagissant dun rseau sparatif, le dimensionnement est essentiellement conditionn par le dbit de pointe et par les conditions dautocurage. Celles-ci ont t vrifies conformment aux recommandations de lInstruction Technique de 1977 ainsi que par observation de la contrainte de cisaillement laide de CANOE.

    De plus, compte tenu de la vtust des rseaux communaux amonts et de leur mauvaise tanchit, le collecteur a t dimensionn pour trois diffrents taux deaux claires parasites : 10 %, 25 % et 50 %.

    Nous avons dimensionn un collecteur entirement gravitaire dans un premier temps, puis compte tenu de lapprofondissement important calcul au niveau du lac dAussonne, une solution alternative avec la mise en place dun poste de relvement au niveau du lac a aussi t tudie.

    3.2. Solution entirement gravitaire

    Afin d'tudier le dimensionnement du collecteur, nous avons ralis 3 scnarios correspondant 10, 25 et 50% d'eaux claires parasites. Ce dimensionnement a t ralis partir des charges hydrauliques calcules pour la situation future. Toutefois, nous nous sommes intresss aux conditions d'autocurage non seulement pour la situation future, mais aussi pour la situation actuelle afin de visualiser les consquences de ce dimensionnement sur le fonctionnement du collecteur en attendant d'arriver la situation prvue.

    3.2.1. Mthode Instruction Technique 1977

    Cette premire mthode nous a permis de raliser un premier dimensionnement afin d'avoir un ordre de grandeur des diamtres de conduite.

    La mthode est base sur lutilisation de la formule de Manning-Stickler :

    avec V vitesse de l'coulement, K coefficient de Strickler, Rh rayon hydraulique et I pente de la conduite

    A partir de cette formule, en considrant que la conduite est pleine pour le dbit de pointe total Qp,TOT, le diamtre thorique des conduites peut tre calcul.

    Ensuite, il reste choisir le diamtre commercial appropri c'est dire choisir un diamtre existant dans le commerce suprieur au diamtre calcul. Ces diamtres sont prsents dans le tableau suivant pour chaque tronon :

    Dtail des calculs

  • Figure 17- B1 : sections des conduites calcules partir de la mthode IT-1977

    Pour finir cette premire mthode de dimensionnement, il est ncessaire de vrifier les conditions d'autocurage donnes par l'Instruction Technique de 1977. Il existe 3 conditions d'autocurage :

    o Vitesse pleine section VPS suprieure 0,7 m/s

    o h/D suprieur 0,2 pour le dbit moyen Qm +Qecp avec h hauteur d'eau dans la conduite

    o Vitesse V suprieure 0,3 m/s pour h/D = 0,2

    Dtail des calculs

    L'ensemble des valeurs ncessaires aux calculs des conditions d'autocurage ainsi que la vrification de ces conditions sont prsents dans les tableaux ci-dessous pour chaque tronon du collecteur et pour les situations actuelles et futures :

    Figure 18- B1 : conditions d'autocurage - Apports ECP =

    10%

    Figure 19- B1 : conditions d'autocurage - Apports ECP =

    25%

    Figure 20- B1 : conditions d'autocurage - Apports ECP =

    50%

  • Un seul problme est apparu pour la situation future dans le dernier tronon. Pour remdier cela, nous avons choisi d'augmenter la profondeur du poste de refoulement R2 afin d'augmenter la pente du dernier tronon (voir Figure 11-B1). Pour la situation future, toutes les conditions d'autocurage sont donc vrifies. En revanche, nous remarquons qu'il existe quelques problmes pour la situation actuelle, ce qui est normal puisque le collecteur a t dimensionn pour un fonctionnement futur.

    3.2.2. Mthode par modlisation Canoe

    Une fois ce premier calcul ralis, nous avons utilis CANOE. Ce logiciel nous a permis de modliser le rseau tudi sur la base du premier dimensionnement effectu avec les prconisations de l'Instruction Technique de 1977. Les diamtres de conduite prcdemment calculs ont t utiliss pour la construction du rseau sur CANOE, en gardant le mme coefficient de Strickler gal 90. Le schma du collecteur obtenu avec ce logiciel est prsent ci-dessous :

    Figure 21- B1 : schma du collecteur modlis sous CANOE

    Aprs avoir saisi l'ensemble des noeuds et des tronons du collecteur, nous avons saisi les hydrogrammes d'eaux uses et les dbits d'eaux claires parasites pour les situations actuelle et future pour chaque scnario. Les hydrogrammes utiliss sont ceux calculs partir dhydrogrammes rels de dbits. Nous avons alors inject ces hydrogrammes aux diffrents points de raccordement nots : N1, N5, N7, N8 et N10 (voir le schma ci-dessus).

    Une simulation Barr de St Venant a alors t lance afin d'obtenir des rsultats dynamiques. Les premiers rsultats obtenus n'ont pas t satisfaisants car

  • il existait des problmes de dbordement. Les diamtres des conduites calculs prcdemment par la mthode de lInstruction Technique savrent insuffisants. Lorigine de ce problme sexplique par le fait que la mthode de lInstruction Technique ne permet pas de calculer une ligne deau sur lensemble du collecteur mais sintresse chaque tronon pris de faon individuelle et indpendante. Or, dans un rseau dassainissement, lcoulement uniforme surface libre, de type fluvial, est gnr par laval. Seule la mthode par modlisation laide de CANOE premet de prendre en compte les contraintes et charges l'aval et donc gnre une ligne deau plus reprsentative de la ralit. Les lignes d'eau dans les conduites, donnes par CANOE, permettent de bien visualiser ce phnomne de surcharge du collecteur :

    Figure 22- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N1-N5 - dimensionnement initial

    Figure 23- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N5-N8 - dimensionnement initial

    Figure 24- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N8-N10 -

    dimensionnement initial cliquez sur les schmas pour les agrandir

    Il a donc fallu recalibrer la plupart des conduites en prenant gnralement le diamtre commercial suprieur celui calcul avec l'Instruction Technique de 1977. Ainsi, l'ensemble des dbordements a t supprim, ce que nous pouvons visualiser sur les lignes d'eau schmatises ci-dessous :

    Figure 25- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N1-N5 - dimensionnement modifi

    Figure 26- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N5-N8 - dimensionnement modifi

    Figure 27- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N8-N10 - dimensionnement modifi

    cliquez sur les schmas pour les agrandir

    Il reste alors vrifier les conditions d'autocurage de ce collecteur partir des donnes accessibles avec CANOE. Les conditions donnes par l'Instruction Technique tant difficilement vrifiables laide du logiciel, seule la condition h/D suprieur 0,2 pour le dbit moyen a t contrle, cette condition apparaissant comme la plus dfavorable des trois. Pour cela, nous avons utilis les histogrammes de dbits et de hauteurs donns par le logiciel dont un exemple est donn ci-dessous :

  • Figure 28- B1 : vrification de l'autocurage partir de l'histogramme de hauteur

    Une autre mthode a t utilise pour vrifier les conditions de transport solide dans le rseau. Le paramtre utilis est la contrainte de cisaillement :

    Ce paramtre est peu utilis en France dans le domaine de lassainissement, mais cest le paramtre le plus scientifiquement fond pour dterminer les conditions de transport solide. Il est largement utilis ltranger et ce paramtre est calcul automatiquement dans le logiciel CANOE. A partir de recherches bibliographiques, nous avons dtermin une valeur critique de la contrainte de cisaillement pour un rseau dassainissement sparatif. Les valeurs trouves dans la littrature varient entre 1 et 2 N/m. Nous avons donc retenu une valeur moyenne de 1.5 N/m, qui a t vrifie pour le dbit moyen journalier dans chaque tronon. Un exemple dvolution de la contrainte de cisaillement dans un tronon du collecteur est prsent ci-dessous :

  • Figure 29- B1 : vrification de l'autocurage partir de la contrainte de cisaillement

    Comme prcdemment avec la mthode de l'Instruction Technique, ces 2 conditions d'autocurage sont vrifies pour la situation future mais en toute logique, il existe quelques problmes pour la situation actuelle, le dimensionnement tant tudi pour le long terme. Toutefois, dans la plupart des cas, ces conditions ne sont pas vrifies pour seulement une partie de la journe (en particulier la nuit lorsque le dbit est son minimum). Pour la situation actuelle, la remise en mouvement des dpts pourra tre assure aux heures de pointe.

    Les rsultats dfinitifs du dimensionnement du collecteur pour la solution gravitaire et pour les 3 scnarios tudis sont prsents dans le tableau ci-dessous :

    Figure 30- B1 : diamtres de chaque tronon

    3.3. Solution avec relvement

  • Pour pallier au problme de surprofondeur au niveau de la traverse de la digue du lac dAussonne (environ 100 ml de rseau enterr plus de 9 m de profondeur, ncessitant lemploi de techniques spciales de terrassement et de pose), nous proposons la solution suivante :

    o Mise en place dun poste de relvement des eaux uses en amont du lac,

    o Pose dune conduite de refoulement faible profondeur jusqu laval de la digue du lac, en suivant le profil du terrain naturel,

    o Raccordement sur le futur collecteur gravitaire laval du lac.

    Le schma dimplantation est prsent ci-dessous :

    Figure 31- B1 : schma d'implantation du poste de refoulement

    Le calcul de la station de pompage se fait en plusieurs tapes :

    o Dimensionnement de la conduite de refoulement,

    o Calcul des caractristiques des pompes (dbit, HMT, puissance),

  • o Calcul des caractristiques de la bche de pompage.

    Dtail des calculs

    Le rsultat du dimensionnement est le suivant :

    Figure 32- B1 : dimensionnement du poste de refoulement

    4. ESTIMATION SOMMAIRE DES COUTS Une approche sommaire du cot des travaux a t ralise. Compte tenu des

    incertitudes relatives au stade de ltude (donnes topographiques peu prcises, pas de connaissance des donnes gotechniques des sols, pas de donnes sur les rseaux souterrains croiser,...), nous avons seulement donn un ordre de grandeur du cot des travaux.

    En concertation avec le Matre d'ouvrage, le matriau choisi pour le rseau sera en fonte de facon pour assurer la prennit des ouvrages dans le temps.

    Les contraintes de pose suivantes ont tout de mme t identifies :

    Figure 33- B1 : contraintes de pose

  • L'ensemble de ces contraintes, rendant les travaux difficiles mettre en oeuvre, se rpercutent sur les cots des travaux qui sont beaucoup plus levs que des cots classiques.

    Des cots moyens de travaux similaires, en fonction de la profondeur et du diamtre de la conduite, ont t rcuprs auprs dun bureau dtudes et de la Communaut d'Agglomration du Grand Toulouse. Les prix sont dtaills ci-dessous :

    Figure 34- B1 : prix de la pose des conduites

    Pour la surprofondeur au niveau du lac dAussonne dans le cadre de la solution gravitaire, les travaux par terrassements sont trs lourds et difficiles estimer. La mise en oeuvre de travaux par fonage (forage horizontal) peut savrer judicieuse et plus pratique dun point de vue technique sur cet endroit critique. Un cot unitaire denviron 1500 /m a t prvu pour cette partie du rseau, soit un cot de travaux sur ce secteur denviron 800 000 .

    A partir de ces cots unitaires et du profil en long du rseau, nous avons chiffr le cot du collecteur que nous avons dimensionn prcdemment.

    Le cot global approche 4 000 000 .

    Pour la partie forte profondeur, nous avons aussi estim le cot de la solution avec mise en place dun poste de relvement.

    Investissements :

    o Station de pompage : 100 000

    o Refoulement : 650 m 500 /m = 325 000

  • Les cots de fonctionnement ont t calculs afin de comparer cette solution, amortie sur 20 ans, avec la solution gravitaire.

    Fonctionnement :

    Le cot d'exploitation de la station de relvement comprend la consommation nergtique (calcule comme dcrit ci-aprs), ainsi que le nettoyage annuel du poste (1000 /an).

    Consommation nergtique :

    o Cot annuel : 1601 + 1000 = 2601 /an

    o Cot sur 20 ans : 52 020 HT.

    On constate donc que cette solution cote environ 380 000 euros sur 20 ans, ce qui reste encore largement infrieur au cot de la solution gravitaire (800 000 ). Cependant, cette solution est moins scurisante que le graviatire (toujours un risque de panne). De plus, la dure de vie de ce type d'quipement est plus faible (15 20 ans environ pour 50 ans dans le cas d'un rseau gravitaire), aussi, les deux solutions deviennent proches d'un point de vue conomique terme.