Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

HYDRAULIQUE URBAINE Alimentation en eau potable et réseau d’assainissement GC2

HYDRAULIQUE URBAINE Alimentation en eau potable et réseau d’assainissement GC2 2014-2015 1 2 • Le cours d'alimentation en eau potable est actuellement une partie: - du module d'Hydraulique Urbaine, dont les prérequis sont les modules de Mécanique des Fluides, - d'Hydraulique Générale et d'Hydrologie. 3 4 Partie 1: A.E.P 1. Généralité sur l’A.E.P 2. Besoin en eau et détermination des débits 3. Origine et captage des eaux 4. Etude des conduites d’adduction 5. Réservoirs et distribution des eaux de consommation Partie 2: Réseau d’assainissement urbain 1. Introduction à l’assainissement 2. Evaluation des débits des eaux usées 3. Détermination des débits d’eaux pluviales 4. Dimensionnement des réseaux d’assainissement 5. Eléments constitutifs des réseaux d’assainissement Plan du Module – Session Printemps 2015 Plan du Module – Session Printemps 2015 5 6 Organisation • 24 heures CM (TD ??) Objet de l’hydraulique : • L’hydraulique est la science et la technique qui étudie l’eau sous l’aspect aussi bien statique que dynamique. • Elle essai de décrire, analyser et expliquer un certain nombre de phénomènes ou propriétés à travers des lois connues de sciences exactes (mécanique, chimie, thermodynamique…). 7 8 Qu’est-ce que l’Hydraulique à surface libre • Application de la mécanique des fluides aux écoulements en milieu naturel (ex. canaux, conduites) • Ecoulement à surface libre: en contact avec l’air (généralement au repos, à la pression atmosphérique) • Exemples: - naturels: torrents, rivières, fleuves, estuaires,…(chute, confluents) - construits: canaux de navigation, d’irrigation… réseau et conduites d’égouttage, déversoirs, structures hydrauliques - variations extrêmes de débits: entre sécheresse et crue - capacité érosive de l’écoulement Chapitre 1: notions de base 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hydraulique urbaine Alimentation en Eau Potable 19 • Vous êtes un ingénieur, on vous propose la question suivante. On attend de vous des réponses précises. →Quelles sont les étapes par lesquelles passe un projet d’AEP ? 20 21 Objectif • Dans ce cours on se propose de mettre le point sur les différents éléments (connaissances théoriques et pratiques) nécessaires pour la conception et le dimensionnement d’un réseau d’Alimentation en Eau Potable (AEP). On va y traiter les volets suivants: • L’évaluation des dotation ou besoins unitaires pour chaque type de consommateur. • Les ressources en eau disponibles • Adduction des eaux • Système de distribution des eaux: critères de conception et de dimensionnement d’un réseau d’AEP, gestion de l’efficacité et de l’entretien. 22 Dans cette partie du module, nous présentons les méthodes de calcul des ouvrages nécessaires pour alimenter une agglomération en eau potable: • Consommation spécifique et estimation des besoins en eau potable, consommation de pointe, ressources en eau, • Captage des eaux de surface et des eaux souterraines, • Conception et calcul des réseaux d'adduction gravitaire et par refoulement, caractéristiques et choix des pompes, choix du diamètre économique, protection des conduites contre les coups de bélier, • Conception et calcul des réseaux ramifiés et maillés de distribution d'eau, réservoirs d'eau, château d'eau et ouvrages annexes. 23 La conception générale d’un réseau d’eau potable • Le schéma général d'une installation de distribution d'eau dépend du type de la source d'eau exploitée. • Cette source peut être: - une Rivière (une eau généralement douce, avec une salinité inférieure à 1 g/l), - un Barrage (une eau généralement douce), - une Nappe Souterraine (une eau douce, ou - une eau saumâtre dont la salinité est entre 2 à 7 g/l) ou la Mer (eau salée à environ 35g/l). • L'eau souterraine (de la nappe) douce ne nécessite généralement pas de traitement. • L'eau de surface (des rivières ou des barrages), par contre, nécessite un traitement physico-chimique pour la rendre potable. L'eau saumâtre (l'eau de nappe salée ou l'eau de mer) nécessite un traitement spécifique (le dessalement) pour ramener la salinité à moins de 1 g/l. • En toute généralité, un dispositif d’alimentation en eau potable comporte les différentes parties suivante: - un captage; - une conduite d’adduction qui conduit l’eau par gravité vers une station de pompage via une station de traitement; - une station de pompage refoulant l’eau vers un réservoir; - une conduite de refoulement aussi appelé ‘’feeder’’ allant de la station de pompage au réservoir; - un réservoir; - un réseau de distribution. 24  Cycle artificiel de l'eau 25 26 Canevas du cours théorique - Captage - Adduction - Stockage - Epuration Constructions hydrauliques : vie quotidienne 27 Fonctions des installations • Captage ou prise : - D'origine superficielle : lac, barrage, oued, mer ... - D'origine souterraine : nappe, source ... • Traitement des eaux : • Conduite d'amenée : Conduite qui transporte l'eau entre la station de traitement et le réservoir de stockage. - Gravité, si le niveau de la station de traitement ( ou captage) est supérieur au niveau du réservoir (conduite d'adduction). - Refoulement si le niveau de la S.T (ou captage) est inférieur au niveau du réservoir (conduite de refoulement). • Accumulation : L'accumulation des eaux (ou stockage) s'effectue dans des réservoirs pour assurer la régularité du débit capté et pour avoir des réserves d'eau en cas d'indisponibilité de la conduite d'amenée. • Réseau de distribution : Une série de conduites qui desservent les différents consommateurs. L'écoulement de l'eau dans les conduites de distribution se fait le plus souvent par gravité. 28 Hydraulique : caractéristiques du cours d’eau - La pente (moteur de l’écoulement) - Sans unité. Caractéristique intrinsèque d’un cours d’eau. - Quantifie la dénivellation du cours d’eau par unité de longueur. - Influence directement l’écoulement. 29 Hydraulique : caractéristiques du cours d’eau - Rugosité / frottement (résistance à l’écoulement). - Unités très variables (dépend de la loi caractéristique utilisée). - Quantifie la rugosité du fond et des berges du cours d’eau . - Généralement caractéristique intrinsèque du cours d’eau . 30 Usages fondamentaux de l'eau Trois catégories de consommation :  Domestique  Publiques  Industrielles, touristiques ... Consommation domestique : Eau destinée aux besoins domestiques qui sont :  Usages domestiques ( boissons, lavage, douche, WC, ...)  Arrosage des jardins Consommation publique :  C’est une eau destinée aux équipements publiques tels que les écoles, les administrations, les hôpitaux ... 31  Consommation industrielle : L'eau des industries est consommée de deux façons : Matière première Refroidissement La consommation dépend de la nature de l'industrie.  Consommation touristique : Il s’agit de la consommation des établissements touristiques : hôtels, campings ... 32 EVALUATION DES BESOINS EN EAU 33 Calcul des besoins en eau et détermination des débits aux noeuds • Calcul des besoins en eau potable • Application pour le calcul des besoins en eau • Détermination des débits aux noeuds • Application pour le calcul des besoins aux noeuds 34 Critères généraux 1. Faut-il prendre en compte tous les besoins? 2. Peut-on agir sur la demande en eau potable? 35 Paramètres régissant un besoin en eau : Un besoin en eau quel qu'en soit la nature est exprimé par le biais de deux grandeurs : la quantité et la qualité. - la quantité est exprimée par le débit. Le débit est le volume s’écoulant par unité de temps (Q = V/t), il s’exprime en m3/s. Exemple : écoulement dans une conduite cylindrique - la qualité de l’eau dépend de l’usage prévu. 36 Evaluation des besoins en eau - Au Maroc, le secteur d’alimentation en eau potable a connu une réelle dynamique et une augmentation importante de l’accès à l’eau. - Au Maroc, c’est l’ONEP qui est chargé de la fourniture de l’eau potable sur tout le territoire Marocain, notamment en milieu urbain. - Elle est aussi chargée de l’exploitation, de l’entretien et de renouvellement des installations de captage de traitement de transport et de distribution de l’eau. 37 • L’évaluation des besoins en eau constitue la première phase dans la conception d’un projet hydraulique. (Eau potable, irrigation, industrie). C’est à partir des besoins calculés qu’un dimensionnement des différents organes peut se faire (pompes, conduites, châteaux d’eau... etc). • Les besoins sont variables dans le temps, il y a lieu de cerner cette évolution dans le temps. 38 • Les besoins moyens en milieu urbain Marocain sont de l’ordre de 80 à 150 l/j/habitant (ville moyenne à grande ville). En milieu rural, ils sont de l’ordre de 30 à 40 l/j/habitant. • A côté des besoins moyens, on définit les besoins de pointe. (Périodes de forte demande).En milieu urbain par exemple, on prend souvent un coefficient de pointe journalier qui est de l’ordre de 1,5 (jour de plus forte demande). • On parle également du débit de pointe horaire. (Heure la plus chargée), on prend souvent un coefficient de pointe horaire de 2 à 3. 39  Calcul des besoins en eau - Différents types de besoins en eau →Il existe trois niveaux de besoins en eau : • Consommation: Quantité d’eau consommée par l’ensemble des utilisateurs (Vcons) • Distribution : Quantité deau distribuée à partir du (des) réservoir(s) ( Vdist) Vdist = Vcons/Rendement réseau • Production: Quantité d’eau produite = Quantité prélevée à partir du captage – perte au niveau de la production uploads/Ingenierie_Lourd/ aep-1.pdf