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youness_nizar@hotmail.fr FST Settat Filière ingénieur Sciences et Ingénierie de l'Environnement 1 Filière d’Ingénieur: Sciences et Ingénierie de l’Environnement Année universitaire: 2014/2015 Youness NIZAR (Ingénieur Hydraulique et Environnement) youness_nizar@hotmail.fr 1 • Objectif et conception générale. • Calcul des débits des eaux usées. • Calcul des débits d'eaux pluviales. • Dimensionnement des ouvrages. • Ouvrage annexes. • Modélisation et simulation dynamique. • mise en œuvre des réseaux d’Assainissement. La préparation du chantier et les travaux L’exécution des travaux La maîtrise de la qualité des travaux 2 Assainissement ▫Collecte ▫Transport ▫traitement ▫Moyens ▫stratégies 3 4 Objectif et conception générale 5 Objectif et conception générale. - Gestion des eaux usées. - Gestion des eaux pluviales. protection sanitaire protection contre les inondations protection de l ’environnement • Objectifs 6 youness_nizar@hotmail.fr FST Settat Filière ingénieur Sciences et Ingénierie de l'Environnement 2 Objectif et conception générale. • Choix du mode d’assainissement • Localisation des points de rejets • Type et implantation des ouvrages de stockage • Implantation des ouvrages de traitement • Tracé en plan du réseau • Calage • Dimensionnement • conception générale 7 • Type de réseau Objectif et conception générale. 8 • Type de réseau Objectif et conception générale. 9 • Type de réseau Objectif et conception générale. 10 • Choix du type du réseau Objectif et conception générale. • Proximité d’un exutoire naturel • Sensibilité du milieu récepteur • Existence d ’un réseau ancien • Pente du terrain (pb autocurage) 11 • Etapes de conception Objectif et conception générale. • Etablissement de la vue en plan du réseau, • Délimitation des bassins versants élémentaires, cette étape consiste à subdiviser le plan en sous bassins élémentaires de l’amont vers l’aval. • Appliquer une méthode de calcul pour déterminer les débits élémentaires de chaque bassin. • Etablir les assemblages des bassins élémentaires • Monter des profils en long afin de fixer les pentes des conduites. • Dimensionner les collecteurs. • Vérification du bon fonctionnement du réseau. • Dimensionnement des ouvrages annexes • Avant métrés et estimation • Edition des documents et impression des plans 12 youness_nizar@hotmail.fr FST Settat Filière ingénieur Sciences et Ingénierie de l'Environnement 3 Facteurs influant les projets d’assainissement 13 Facteurs influant les projets d’assainissement • Données naturelles • Pluviométrie • Topographie • Hydrographie • Géologie 14 Facteurs influant les projets d’assainissement • Caractéristiques de l’agglomération • Importance et nature • Modes d’occupation du sol • Assainissement déjà en place • Développement futur de l’agglomération 15 Facteurs influant les projets d’assainissement • Contraintes liées à l’assainissement • Conditions de transport des eaux usées • Facilité d’exploitation • Réduction des nuisances 16 Facteurs influant les projets d’assainissement • Contraintes liées à l’assainissement $ 17 Calcul des débits des eaux usées 18 youness_nizar@hotmail.fr FST Settat Filière ingénieur Sciences et Ingénierie de l'Environnement 4 Calcul des débits des eaux usées eaux usées domestiques • eaux vannes (WC) • eaux ménagères (cuisine, lessive, toilette) eaux usées professionnelles • eaux industrielles (raccordement au réseau public soumis à autorisation) • eaux du secteur tertiaire eaux du service public • grands équipements publics (écoles, hôpitaux, casernes…) • nettoyage de voirie, arrosage, fontaines • réservoirs de chasse eaux parasites • infiltrations • eaux d ’exhaures 19 Calcul des débits des eaux usées Eaux usées domestiques • Les débits d’eaux usées sont calculés sur la base des consommations d’eau affecté du taux de restitution par zone et en supposant le taux de raccordement à l’assainissement identique au taux de branchement au réseau d’eau potable. TYPE D’HABITAT DOTATION EN EAU POTABLE Nouvelle Médina 75 l/hab/jour Habitat économique 75 l/hab/jour Immeubles 150 l/hab/jour Immeubles résidentiels 234 l/hab/jour Habitat mixte (villas + immeubles) 130 l/hab/jour Moyennes villas 240 l/hab/jour Grandes villas 548 l/hab/jour Zones industrielles 30 à 40 m3/ha/jour Equipement public 10 m3/ha/jour Communes périphériques 160 l/hab/jour 20 Calcul des débits des eaux usées Eaux usées domestiques 21 Calcul des débits des eaux usées Coefficient de pointe • Le débit sanitaire s’obtient en multipliant la consommation en eau potable par le coefficient de retour à l’égout de 0,8. Pour le dimensionnement des collecteurs on majore le débit par le coefficient de pointe saisonnier CPJ =1.20 • pour obtenir le débit moyen de la journée la plus chargée puis par le coefficient de pointe horaire • le coefficient de pointe horaire CPH à partir de la formule suivante CPH =1.50+[2/(1.20*Qmj)1/2] 1.70 ≤CPH ≤4 Qmd en l/s QPh=CPJ x CPH x Qmj 22 Calcul des débits des eaux usées Exemple d'application Soit deux secteurs d'habitat: S1= 10 ha, avec une densité d1= 80 logements/ha S2= 15 ha, avec une densité d2= 30 logements/ha • Calculer le nombre d'habitants sachant que la densité moyenne d'occupation est de 3,1 habitants/logement. Si l'on considère que: Les besoins moyens sont 250 l/hab./jour pour S1 et de 200 l/hab./jour pour S2 • Les pertes pour arrosage sont 10% (S,) et 20% (S2) de la valeur de besoins • Calculer les valeurs de Qm des rejets à l'égout. • En déduire les coefficients de pointe horaire. Habitants= (10 x 80 x 3.1)+(15 x 30 x 3.1)= 3 875 hab . Qm1= 6.5 (l/s) ; Qm2 =2.2 (l/s) CP1 =2,18 CP2 =3,05 CP1 + 2 =2.33 23 Calcul des débits des eaux usées • Les valeurs Qm des rejets à l'égout sont les suivantes Les valeurs de pointe applicables à chaque secteur différencié et à la somme dès débits assemblés sont données par: 24 youness_nizar@hotmail.fr FST Settat Filière ingénieur Sciences et Ingénierie de l'Environnement 5 Calcul des débits des eaux usées Eaux usées industrielles • Les débits d’eaux très variable en fonction de l ’activité • certaines industries traitent et rejettent directement dans le milieu naturel • certaines industries procèdent à un recyclage total ou partiel de l’eau Méthode d ’évaluation • industries existantes ou transférées: mesures « in situ » • industries futures: évaluation délicate • évaluation à partir de données statistiques • valeurs moyennes associées à des probabilités de satisfaction • Zones d’entrepôts ou haute technicité: 10 à 12 m3/jour/ha loti • Zones emplois, petite industrie, ateliers: 20 à 25 m3/jour/ha loti • Zones d ’industries moyennes: 50 à 150 m3/jour/ha loti 25 Calcul des débits des eaux usées Eaux usées industrielles • Pour les petites industries: -Boulangerie => 1 l / Kg de pain. -Industrie laitière => de 5 à 10 l / l de lait. -Conserve de fruits ou de légumes => de 6 à 15 l / Kg de conserves. • Pour les grandes industries : -Sucrerie => de 2 à 15 m3/ 1t de betteraves. -Cimenterie (voie humide) => 2 m3/ 1t de ciment. -Tannerie => de 20 à 140 m3/ 1t de produit fabriqué. -Papeterie => de 50 à 300 m3/ 1t de produit fabriqué. -Raffinerie de pétrole => de 1 à 20 m3/ 1t de pétrole. -Sidérurgie => de 6 à 300 m3/ 1t d'acier. -Centrale électrique => de 3 à 400 m3/ 1MWh. 26 Calcul des débits d'eaux pluviales 27 Calcul des débits d'eaux pluviales Le degré de protection à assurer est un compromis entre l’aspiration à une protection absolue qui est économiquement irréalisable compte tenu du caractère aléatoire des événements pluvieux, et le souci de limiter le coût de l’investissement. On est ainsi amené à apprécier le caractère plus ou moins exceptionnel des orages par leur fréquence de dépassement F ou encore par leur période de retour T = 1 / F. • période de retour 28 Le choix de la période de retour est effectué par l’autorité compétente (généralement le maître d’ouvrage) en fonction : • du risque pour les riverains ; • du risque pour l’environnement de l’ouvrage ; • du risque pour l’ouvrage ; en considérant que le degré de protection est d’autant plus élevé que la période de retour est longue. Deux critères peuvent être choisis pour déterminer la période de retour : la prévention des inondations et/ou la mise en pression des réseaux qui conduisent à des périodes de retour différentes. Calcul des débits d'eaux pluviales • période de retour 29 • Notion de pluie du projet Il s'agit d'une pluie fictive, définie par un hyétogramme synthétique (intensité des précipitations en fonction du temps) est statistiquement équivalente aux pluies réelles. Pluie = phénomène aléatoire Calcul des débits d'eaux pluviales 30 youness_nizar@hotmail.fr FST Settat Filière ingénieur Sciences et Ingénierie de l'Environnement 6 • Notion de pluie du projet Calcul des débits d'eaux pluviales Paramètres a et b 31 • Notion de pluie du projet Calcul des débits d'eaux pluviales 32 Calcul des débits d'eaux pluviales • Notion de pluie du projet 33 • Pertes au ruissellement Calcul des débits d'eaux pluviales pertes aux ruissellement = pertes initiales + pertes continues coefficient de ruissellement = modèle simple de calcul des pertes C = (volume de pluie net)/(volume de pluie brute) faibles si imperméabilisation >20% pertes continues: évaporation, infiltration, interception par végétation … dépend de: occupation du sol état initial du bassin versant intensité de pluie 34 • Pertes au ruissellement Calcul des débits d'eaux pluviales 35 Typologie d'habitat coefficient de ruissellement petit immeuble 0.50 immeuble résident 0.50 Habitat uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-assainissement 1 .pdf