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- .., ;:. . -\ .. ~. ... ... ... ... REPUBLIQUE DU SENEGAL UNIVERSITE CHEIKH AN

- .., ;:. . -\ .. ~. ... ... ... ... REPUBLIQUE DU SENEGAL UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP ~ ~ ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE CENTRE DE THIES DEPARTEMENTDE GEME CIVIL PROJET DE FIN D'ETUDES EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLOME D'INGENIEUR DE CONCEPTION . . .; ;. ;. ". Titre: ASSAINISSEMENTLIQUIDE DE LA ZONE DE RECASE1'v1ENTDE KEUR MASSAR : CONCEPTIONETDIMENSIONNEMENTDES RESEAUXD'EVACUATIONDES EAUX USEES ETPLUVIALES PAR LE LOGICIEL COVADIS Auteurs: Ndève Penda BA Mamadou KA J. '. . " J• ... :. ;. s- Directeur : M. S éni TAMBA ... .. ... .'. . : Co-directeurs: M. Mamadou Lamine DIALLO M. Lamine DOUMBOUYA Année Académique 2007·2008 J• ,.. Nc/i:ye Penda BA - Mamadou KA DEDICACES A nos parents A tous nos amis A nos frères et sœurs A ce ux qui nous sont chers A la promotion 2007-2008 de l'ESP A Monsieur Mamaclou Khalifa SIBY « On se lasse de tout sauf de comprendre» Page i REMERCIEMENFS Nous ne saurions débuter ce rapport sans exprimer notre profonde gratitude à tous ceux qui ont contribué à sa rédaction, particulièrement à: M. Séni TAMBA, Professeur à l'Ecole Polytechnique de Thiès pour son encadrement et sa disponibilité. M. Mamadou Lamine DI ALLO, Professeur à l'Ecole Polytechnique de Thiès pour ses conseils et son encouragement. M Lamine Doumbouya, Professeur à l'Ecole Polytechnique de Thiès pour ses précieux conseils et sa disponibilité. M. Ababacar FALL, ingénieur à la Fondation Droit à la Ville pour sa contribution à la rédaction de ce rapport. M. El hadj Alé SECK de la mairie de Pikine et M. Oumar SARR de la mairie de Keur Massar pour leur collaboration. M. Pape Malick Lèye du bureau RE.T Plus pour les renseignements précieux qu'il nous a fournis. M. Ababacar NDIAYB de l'ONAS pour ses précieuses informations. A tous ceux qui, de près ou de loin, ont participé à ce projet. Ndt.rye Pènda BA - MamadouKA Pageii SOMMAIRE Ce projet de fin d'études porte sur la conception d'un réseau d'assainissement pour la Zone de Recasement de Keur Massar, localité de Dakar. Il s'agit de faire l'étude d'un réseau d'évacuation des eaux pluviales et celui des eaux usées afin de parer aux risques de submersion et ceux relatifs à la santé et l'hygiène publique. La démarche entreprise a porté dans un premier temps sur une présentation générale de la zone en se focalisant sur les caractéristiques physiques, le cadre administratif ainsi que les équipements et infrastructures disponibles. Le dimensionnement du réseau d'eaux pluviales a donné lieu à une définition des paramètres de calcul, la délimitation des bassins versants, la modélisation de l'averse et l'utilisation des formules de Caquot et de Manning pour le calcul des débits et des diamètres. Le support informatique utilisé est le logiciel COYADIS qui s'est révélé très performant en donnant des résultats tout à fait corrects avec des sections de diamètres variant entre 800 et 1800 mm pour les conduites principales. Le calcul semi -automatique prolongé sur Excel donne lieu au réseau secondaire composé de caniveaux de type trapézoïdal. Il s'agissait ensuite de définir une destination finale pour ces eaux pluviales en mettant en place un bassin d'infiltration pour une réalimentation de la nappe notamment. Pour les eaux usées, le même tracé à été reconduit pour déterminer les débits de design sur le logiciel et continuer le calcul et la vérification des conditions d'autocurage sur Excel. Par la suite, le traitement de ces eaux s'avérait nécessaire et la solution d'une chambre de pompage pour un acheminement vers la station d'épuration de Rufisque s'est présentée comme la plus adéquate. Enfin, un métré destiné à recueillir les coûts des installations a été effectué afin d'évaluer l'enveloppe financière à prévoir. Mots-clefs: assainissement, eaux pluviales, eaux usées, dimensionnernent, débit, conduite, pompage, infiltration. Ndèye Penda. BA - Mamadotl KA Page iii TABLEDES MATIERES DEDICACES i REMERCIEMENTS Il SOMMAIRE iii LISTE DES ABREVIATIONS viii LISTE DES SYMBOLES IX LISTE DES ANNEXES ··················· X LISTE DES FIGURES ············. xi LISTE DES TABLEAUX xiii INTRODUCTION 1 PARTIE 1 : GENERALITES 3 Chapitre 1 : PRESENTATION DE KEUR MASSAR 4 1.1 Situation géographique et administrative 5 1.2 Aspects physiques et Environnement 5 1.2.1 Climat 5 1.2.2 Relief et Pédologie 6 1.2.3 Pluviométrie 6 1.2.4 Hydrographie, Hydrogéologie et Végétation 6 1.3 Aspects Démographiques 7 ].4 Aspects socio- économiques 7 ] .5 La Zone de Recasement dans Keur Massar 8 Chapitre 2 : ETAT DES LIEUX 10 2.1 Equipements et infrastructures Il 2.1.1LaVoirie 11 2.].2 L'A.E.P ] 1 2.1 .3 L'Electricité Il 2.1.3 L'Assainissement.. 12 2.2 Le cadre institutionnel ]3 2.2.1 L'O.N.A.S 13 2.2.2 La F.D.Y 14 Ndèye Penda BA- Mamadou KA Page iv PARTIE II : EVACUATION DES EAUX 15 Chapitre 1 : GENERALITES SUR LES POCEDES ET SYSTEMES D'EVACUATION DES EAUX 16 1.1 Définition ··..·.·················· 17 1.2 Les systèmes d'évacuation des eaux usées et eaux pluviales 18 1.2.1 L'assainissement colleetif 18 1.2.1.1 Le système unitaire 18 1.2.1.2 Le système séparatif. 19 1.2.1.3 Le système pseudo-séparatif. 19 ] .2.].4 Le système composite 20 1.2.1.5 Les systèmes non gravitaires 20 1.2.2 L'assainissement autonome 22 1.2.3 L'assainissement semi-collectif. 23 1.3 Choix du système d'évacuation 24 Chapitre 2 : COLLECTE DES EAUX PLUVIALES 25 2.1 Paramètres de dimensionnement 26 2.1.1 Paramètres hydrologiques 26 2.] .].1 Le bassin versant. 26 2.1.1.2 Les précipitations 26 2.1.1.3 Période de retour.. 27 2.1.lA Le ruissellement.. 27 2.1.2 Paramètres topographiques 28 2.1.3 Les sous-bassins versants 30 2.1.3.1 Délimitation des sous bassins 30 2.1.3.2 Caractéristiques des bassins versants 32 2.2 Modélisation de J'averse .. 36 2.2.1 Données pluviométriques 36 2.2.2 Modélisation des courbes IDF théoriques 37 Ndèye Penda BA - Mamadou KA Pagè v [ •, ,1 , i ~ 1 l 2.3 Méthodes de dimensionnement 40 2.3.1 La méthode rationnelle · 41 2.3.2 La méthode de Caquot 42 2.3.3 Les autres méthodes 43 2.4 Dimensionnement du réseau d'eaux pluviales 44 2.4.1 Présentation du module « Réseaux D'assainissement» du logiciel COV ADIS 44 2.4.1.1 Paramétrage générale 45 2.4.] .2 Calcul hydraulique 49 2.4.1.3 Problèmes expertisés 54 2.4.2 Dimensionnement proprement dit 55 2.4.2.1 Calcul des conduites principales 55 2.4.2.2 Dimensionnement du réseau secondaire 65 2.5 Bassin d'infiltration 66 2.5.1 Présentation générale 66 2.5.2 Essai Porchet 68 2.5.2.1 Essai Porchet sur trou parallélépipédique 69 2.5.2.2 Essai Porchet sur trou cylindrique 70 2.5.2.3 Réalisation de l'essai Porchet sur site 71 2.5.3 Dimensionnement du bassin d'infiltration 72 2.5.3.1 Surface d'infiltration (S) 73 2.5.3.2 Le débit de fuite (Q) 73 2.5.3.3 La surface active (Sa) 73 2.5.3.4 Le débit spécifique (q) 73 2.5.3.5 La capacité spécifique de stockage (ha) 74 2.5.3.6 Le volume d'eau à stocker (V) 74 Chapitre 3 : COLLECTE DES EAUX USEES 75 3.1 Nature des eaux usées 76 3.1.1 Les eaux usées domestiques , 76 3.1.2 Les eaux usées industriel1es 76 3.2 Estimation des débits de rejets 76 Ndeye Penda BA - Mamado u KA Page vi 3.3 Dimensionnement du réseau · ·· 79 3.3.1 Données de calcul 79 3.3.2 Facteur de pointe 80 3.3.3 Estimation de la population 80 3.3.4 Illustration sur le tronçon RO-RI 81 3.3.5 Calcul des diamètres surExcel 82 3.3.6 Conditions d'autocurage 84 3.4 Station de pompage 88 3.4.1 Généralités 88 3.4.2 Bâche de pompage 89 3.4.3 Dimensionnement et choix des pompes 89 3.4.3.1 Système de pompage 89 3.4.3 .2 Dispositif anti-b élier 92 PARTIE III :ETUDE FINANCIERE 94 Chapitre 1 : EVALUATION FINAJ."\TCIERE POUR LE RESEAU D 'EAUX PLUVIALES .95 1.1 Devis quantitatif 96 1.2 Devis estimatif. 97 Chapitre 2 : EVALUATION FINANCIERE POUR LE RESEAU D 'EAUX USEES 98 2.1 Devis quantitatif 99 2.2 Devis estimatif. ] 00 CONCLUSIONS et RECOMMANDATIONS 101 BIBLIOGRAPHIE 103 WEBLIOGRAPHIE 104 ANNEXES ]05 Ndèye Penda BA - Marnadou KA Page vii 1 AEP BT BV EPIe FDV GlE HT IDF KFW MNT MT ONAS TN SDE SEDlMA SENELEC SONEES ZAC HMT LISTE DES ABREVIATIONS Adduction en Eau Potable Basse Tension Bassin Versant Etablissement Public à caractère Industriel et Commercial Fondation Droit à la Vil1e Groupement d'Intérêt Economique Haute Tension Intensité Durée Fréquence Kreditanstalt Für Wiederaufbau Modèle Numérique de Terrain Moyenne Tension Office National de l'Assainissement Terrain Naturel Sénégalaise Des Eaux Sénégalaise de Distribution de Matériel Avicole Société National d'Electricité du Sénégal Société Nationale d'Exploitation des Eaux du Sénégal Zone d'Aménagement Concerté Hauteur Manométrique Totale Ndèye P endaBA - Mamadou KA Pagè viii LISTE DES SYMBOLES Coefficient de rugosité de A Surface (rn") 11 Manning a, b Paramètres de Montana N Nombre d'années b' Effet de stockage No Nœud EV Bassin versant P Profondeur (m) Pourcentage de surfaces C Coefficient de ruissellement P' imperméables (%) C. Coefficient d'apport Pm Périmètre mouillé (m) d Densité PVC Polychlorure de vinyle D Diamètre (mm) q Débit spécifique (mm/h) D~ Equidistance entre courbes de niveaux (m) Q Débit (m3/s) DN Diamètre nominale (mm) Qgpport Débit d'apport (m3/s) et Coefficient d'écartement des talus Qps Débit pleine section (m3/s) F Fréquence (h-l ) a: Débit moyen (m3/s) h Hauteur (m) o. Débit total (m3/s) hR Lame d'eau (mm) r Revanche (m) ~t!o Hauteur géométrique (m) R{J Regard 1 Intensité de la pluie (mm/h) Rh Rayon hydraulique (m) 1 Pente (m/m) S. surface active (rn") ., Gradient uploads/Ingenierie_Lourd/ pfe-gc-0521-pdf.pdf