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COURS D’HYDRAULIQUE URBAINE proposé par DENYIGBA KOKOU DONUDENU. Dipl. Ing. Sci

COURS D’HYDRAULIQUE URBAINE proposé par DENYIGBA KOKOU DONUDENU. Dipl. Ing. Sciences et techniques de l’Eau & l’Environnement Ecole doctorale EAU-VILLE-ENVIRONNEMENT (Centre d’Enseignement et de Recherche de L’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées –Paris) Consultant WASH mail: gk62.denyigba@gmail.com Version : 2020-2021 FORMATION : GENIE CIVIL OPTION: Bâtiments et Travaux Publics (BTP-3) OBJECTIFS GENERAUX A l’issue de ce module, les apprenants seront en mesure de : • OG1 : Appliquer les méthodes d’assainissement pour les aménagements de voirie en travaux publics et réseaux divers (VRD) en milieu urbain • OG2 : Élaborer un projet d’assainissement des eaux pluviales et des eaux usées OBJECTIFS SPECIFIQUES A l’issue de ce cours, les apprenants devront être capables de : • Identifier les différentes infrastructures de collecte et d’évacuation des eaux usées et excréta, des eaux pluviales dans une agglomération urbaine ; • Dimensionner : les réseaux d’adduction d’eau potable,les réseaux de collecte et d’évacuation des eaux usées et excréta et les réseaux de collecte et d’évacuation des eaux pluviales; • Connaître les différentes technologies et filières d’assainissement des eaux usées et excréta en milieu urbain. 2 OBJECTIFS DU COURS Chapitre I. GENERALITES SUR LES INFRASTRUCTURES – VOIRIE ET RESEAUX DIVERS A. Etude générale des infrastructures en milieu urbain B. Voirie et réseaux divers (VRD) C. Contexte de mise en œuvre de l’assainissement et niveau de satisfaction en assainissement : cas de Afrique sub-saharienne et du Burkina Faso en particulier Chapitre II. DIMENSIONNEMENT DES RESEAUX D’ASSAINISSEMENT COLLECTIF A. Réseau d’assainissement d’eaux usées et excrétas B. Réseau d’assainissement des eaux pluviales Chapitre III. DIMENSIONNEMENT DES RESEAUX D’ADDUCTION D’EAU POTABLE Chapitre IV. LES FILIÈRES DE L’ASSAINISSEMENT Chapitre V. EXPLOITATION ET ENTRETIEN DES RÉSEAUX D’ASSAINISSEMENT 3 CONTENU DU COURS Chapitre 1. GENERALITES SUR LES INFRASTRUCTURES – VOIRIE ET RESEAUX DIVERS A. ETUDE GENERALE DES INFRASTRUCTURES 1. Qu’est-ce qu’une infrastructure? Une infrastructure correspond à des équipements de base qui fondent les sociétés contemporaines et modernes et entrent dans le cadre de politiques d'aménagement du territoire et de service public. Sont financées par des fonds publics mais aussi parfois, par des fonds privés. 2. Pourquoi les infrastructures ? Elles permettent de faciliter la vie des citoyens et de développer la communication, le transport, la santé ou encore l'éducation. Les contribuables payent des impôts et des taxes qui sont réutilisées par le gouvernement, afin d'offrir une certaine qualité de vie et donner l'accès aux services de base des sociétés modernes 4 + 5 3. Les différentes terminologies utilisées  Définition standard : ensemble d'éléments interconnectés qui fournissent le cadre pour supporter la totalité de la structure.  En génie civil : ensemble d’ouvrages constituant la fondation et l’implantation sur le sol d’une construction ou d’un ensemble d’installations, ainsi que d'éventuels niveaux enterrés. Elle assure néanmoins le transit des efforts venant de la partie aérienne du projet (superstructure) vers les éléments de fondations notamment grâce à des poutres et des poteaux (éléments de structure de la superstructure). Par exemple : routes, voies ferrées, aéroports  En aménagement du territoire (l'urbanisme et transports) : ensemble d’installations, d’équipements nécessaires à une collectivité (englobe en fait tous les aménagements et zonages par les décisions politiques impliquées). Par exmple : l’infrastructure commerciale d’une ville - hôpitaux - écoles et les centres de formation – égouts - chemins de fer et routes - réseaux électriques...  En recherche et développement : une infrastructure de recherche peut être un équipement, des bâtiments, des laboratoires et/ou des bases de données de pointe nécessaires pour mener des activités de recherche et développement  En informatique : infrastructure désigne les équipements informatiques matériels (matériel informatique, réseau informatique). L'infrastructure est donc un élément-clé pour réaliser une bonne inter-opérabilité entre les éléments des systèmes d'information, comme les logiciels.  En philosophie : concept développé par Karl Marx qui s'articule avec celui des superstructures.  En économie et sociologie : Il existe des fonds spécialisés dans le financement d'infrastructures. On distingue souvent ceux dits « Greenfield » appelés à financer la première étape du projet, la construction de l'actif et le démarrage de son exploitation, des fonds dits « brownfields » qui interviennent sur des infrastructures plus matures.  En transport : ensemble des installations fixes qu'il est nécessaire d'aménager pour permettre la circulation des véhicules et plus généralement le fonctionnement des systèmes de transport routiers, ferrés, fluviaux, énergétiques ou multimodaux. Hormis pour le transport maritime et aérien, ces infrastructures sont souvent « linéaires » et associées à une emprise, et parfois à des dépendances (on parle parfois d'ILTe, qui signifie « infrastructures linéaires de transport et leur emprise. 6 + 7  Principales infrastructures de transport : - Réseau routier - Réseau ferroviaire - Voies navigables (mer, fleuves, canaux) - Infrastructures portuaires (incluant les ports en eau douce) - Aéroports - Pistes cyclables - Réseaux de transports de l'énergie (chaleur, gaz naturel, électricité, hydrogène...) - Réseaux de transport d'information (câble, fibre optique, téléphonie, autoroutes de l'information...) + 8 Fig. 1.1 – 1.4 : Quelques ouvrages d’art au Burkina Faso + 9 Fig. 1.5 – 1.8 : Quelques ouvrages d’art au Burkina Faso + 10 Fig. 1.9 – 1.12 : Quelques infrastructures au Burkina Faso TPE-1 Thème de recherche 1 : Vulnérabilités des infrastructures de GC face aux changements climatiques Thème de recherche 2 : Les infrastructures linéaires de transport et leur emprise dans la ville de Ouagadougou 11 12 B. VOIRIE ET RESEAUX DIVERS 1. Définition  Dictionnaire professionnel du BTP : - Voirie = ensemble des voies de circulation - Voirie et réseaux divers (VRD) = ensemble de tous les ouvrages réalisés pour la viabilisation d'un espace : voies de circulation, alimentation en eau potable, gaz, électricité, télécommunications, téléphone, assainissement, éclairage public, etc. 2. Infrastructures urbaines et l’assainissement  Domaine de l'aménagement urbain : - le projecteur s’appuie sur les études sous différents formats (plans directeurs, plans de développement urbain, plans détaillés et d'urbanisation) - le projecteur élabore également tous les projets d'ingénierie concernant les infrastructures urbaines (routes, hydrauliques, électricité et éclairage, gaz et télécommunications) - élaboration de tout type de projets d'assainissement sous leurs différents aspects, approvisionnement en eau potable, évacuation des eaux pluviales, collecte et traitement des eaux usées, gestion et le traitement des déchets solides. 13 3. Mise en œuvre  Les tranchées pour la pose des réseaux divers (eau potable, eaux pluviales, eaux usées,, électricité, gaz, télécommunication, eau chaude, etc), devrait en principe être réalisées avant la confection des chaussées ou des trottoirs, quel que soit l’endroit de pose des canalisations (à même la tranchée ou dans un caniveau). Les canalisations sont posées sur sable et enrobées du même matériau. Un grillage avertisseur en plastique imputrescible de couleur conventionnelle, variable avec la nature du fluide, est disposée à une certaine distance au-dessus de la canalisation. Le remblai est fait par des couches successives damées ou cylindrées avec engin de masse appropriée. Il est en général fait en grave traitée au ciment ou non. Les caniveaux sont des ouvrages annexes de voirie destinés à la collecte des eaux pluviales de la chaussée et éventuellement du trottoir ; ils sont en général constitués par une surface pavée ou une dalle préfabriquée en bordure. Dans les routes secondaires et dans les petites agglomérations rurales, les caniveaux sont remplacés par des accotements dérasés et des fossés qui servent à transporter les eaux pluviales. Lorsque la zone concernée devient plus considérable et l’apport prévisible plus important, le volume des eaux pluviales à évacuer nécessite des fossés importants en bétons. + 14 Fig.1.13 - Pose de conduite d’adduction d’eau potable en fonte ductile =1600 mm Fig. 1.14- Pose de conduite d’adduction d’eau potable en PVC =600 mm + 15 Fig. 1.14-2.16 Ouvrages annexes (regard) Fig.3-. Grillage avertisseur après remblai : la couleur bleue est conventionnelle pour une conduite d’ea Fig.3-. Grillage avertisseur après remblai : la couleur bleue est conventionnelle pour une conduite d’eau potable ! u potable ! 16 Fig.1.17- Remblai après la pose de conduite – grillage avertisseur! Importance des ouvrages en voirie urbaine ! 17 Fig. 1.18 et 1.19 - Ouvrages d’évacuation des eaux pluviales (canal à ciel ouvert) encombrés par des déchets solides… – Ouagadougou, 2016 + 18 Fig. 1.20 et 1.21 - Ouvrages d’assainissement … Station de traitement des boues de vidange à ciel ouvert (Zagtouli, ONEA-2016 ) + 19 Fig. 1.22 et 1.23 - Ouvrages de traitement des eaux usées : bassins de lagunage + 20 Fig. 1.24 et 1.25 - Ouvrages de traitement des eaux usées : ouvrages d’évacuation des eaux usées + 21 Fig. 1.26 et 1.27- Ouvrages de traitement des eaux usées : lits de séchage de boues de vidange Lit de boues séchées ! Lit non encore approvisionné ! + 22 Fig. 1.28- Ouvrages de traitement des eaux usées : plate-forme complète de lits de séchage de boues de vidange (Onéa, 2016) Lit de boues séchées Lit non approvisionné + 23 Fig. 1.30 et 1.31 - Engins sur chantiers de travaux publics Vidéo 1 : réseau et station d’épuration 24 En résumé, les VRD :  désignent la réalisation des voies d'accès, la mise en uploads/Ingenierie_Lourd/ chap1-ge-ne-ralite-s-sur-les-vrd.pdf