AEP

I introduction :

Leau est un bien public, chacun a le droit de lacqurir en quantit suffisante et en quantit satisfaisante.

Dans les temps anciens, le transport de leau se faisait par des moyens rudimentaires, de nos jours, lvolution a

permis de canaliser leau depuis la source jusquaux points dutilisation, la conception et ltude dune telle

canalisation ncessitent la considration de tous les facteurs agissant sur ce genre dopration pour assurer un

fonctionnement rentable et durable de louvrage.

Il est bien de rappeler les procds effectuer avant lintroduction deau dans les canalisations de distribution

dont voici certains :

II- captage des eaux :

Cest une opration qui consiste capter leau douce pour la mettre en rserve, puis la distribuer aprs

traitement; leau peut provenir soit des eaux souterraines soit des eaux de surface.

II-1- eau souterraine : (captage par puits)

La permabilit de certains sols permet leau de pluie de pntrer dans des profondeurs variables de la terre.

Arrivant une certaine profondeur, leau se stagne pour former des nappes, cette nappe constitue la source de

prise deau pour ladduction en eau potable.

II-2- eau de surface :

Lorigine de cette eau est galement la pluie sur les bassins versants du milieu rcepteur, elle finit par se dverser

dans les cours deau, les lacs,.etc, et qui constitue la source de captage des eaux de surface.

III- traitement des eaux :

Cest lensemble des oprations qui consiste traiter les eaux dans le but de les rendre potables,

llimination des lments en suspension par dcantation ou par filtration.

La strilisation essentiellement par laction soit du chlore ou de drivs chlores ou lozone.

Lamlioration qui consiste corriger les proprits chimiques de leau capte, soit par addition de corps

chimiques consommables, soit par absorption de corps supprims.

IV- considrations gnrales :

Avant de passer aux dimensions du rseau de distribution deau potable, il faut tablir le bilan gnral

des diffrents points de consommation qui est dtermin sur la base des consommations spcifiques.

Ecole 20 l/j/lve

Logement 150 l/j/hab.

Mosque 5 l/j/m

Locaux administratifs 2 l/j/m

IV-2- dbit de pointe :

La plus grande consommation est enregistre durant la journe, dautre part, il faut tenir compte des pertes

admissibles lies au rendement du rseau qui sont gnralement estimes 15 %.

Lexpression qui donne le dbit de pointe Qp pour alimenter les points usage dhabitation est :

l/s

Cj : Consommation journalire (l/j/hab.)

N : nombre dhabitant

P : coefficient de pointe.

86400 : secondes par jour

IV-3- vitesse dcoulement :

On doit avoir une vitesse : 0,5 m/s < V < 1,5 m/s

V < 1,5 m/s pour viter le bruit et les dgradations des conduites.

V > 0,5 m/s pour viter les dpts.

IV-4- calcul des diamtres :

Lexpression qui permet de calculer le diamtre est :

Qp = V.S

Qp : dbit de pointe (m3/s).

V : vitesse [m/s].

S : section de la conduite (m).

Sachant que :

S = .D/4

D (m) : diamtre de la conduite

N.B :

Le diamtre D calcul doit tre normalis par le diamtre f, par consquent la vitesse relle dcoulement Vr est :

(m/s)

IV-5- pertes de charges :

Elles sont dues aux frottements des particules du liquide entre eux et avec la paroi de la canalisation.

Elles sont donnes par la formule de Darcy Weisbash :

J : perte de charge linaire.

L : Longueur de la conduite (m).

V : vitesse moyenne de lcoulement (m/s)

D : Diamtre de la conduite. (m)

g : acclration de la pesanteur (m/s)

l : Coefficient de la perte de charge.

Le coefficient de perte de charge dpend du rgime dcoulement (nombre de Reynolds), de la rugosit de

conduite et de la viscosit du liquide.

La formule de COLEBROOKE donne le coefficient de perte de charge l :

D : diamtre intrieur de la conduite (m).

Re : nombre de Reynolds.

K : coefficient de rugosit (m)

Pour une conduite neuve k = 0,1 mm

Pour une conduite ancienne k = 0,03 mm

En pratique, on utilise les tables de COLEBROOKE qui donnent les pertes de charges en fonction du dbit, la

vitesse et le coefficient k.

IV-5- ligne pizomtrique H :

Cest la limite dascension de leau qui est entrane par une pression quelconque, cette limite est atteinte avec

nergie cintique nulle.

La cote pizomtrique est donne par lexpression suivante.

H = Z + P

Z : cote altimtrique de leau

P : pression entrane en m c E

H : cote pizomtrique

IV-6- pression :

Cest une grandeur physique qui sexerce sur un liquide dans une conduite pour lui apporter lnergie ncessaire

qui permet de vaincre les diffrentes pertes de charges rencontres dans cette conduite.

Pression ncessaire au point de piquage :

Les normes exigent que la pression minimale pour le fonctionnement normal dun :

5 mce P 40 mce

mce ou mH2O: mtre colonne deau

1mce = 9806.7 Pa

= 0.09867 bar

V/ rseau de distribution deau potable :

V-1/ dfinition :

Cest un assemblage de plusieurs conduites en srie ou en parallle accompagne dun ensemble

daccessoires (coudes, robinets, bouche dincendie,), qui sont appeles remplir des fonctions bien

spcifiques.

V-2/ diffrents types de rseaux :

On distingue deux types de rseaux :

V-2-1/ rseau ramifi :

Cest le systme le plus ancien, lcoulement des eaux seffectue dans le mme sens, cest dire pas

dalimentation en retour des canalisations ; cest un systme conomique mais il prsente un grand

inconvnient en matire de scurit et ne souplesse lorsquun arrt se produit en un point ; il nous oblige

disoler toute ou une partie dun rseau situe en aval, il a comme avantage, la facilite de ralisation et

de calcul.

V-2-2/ rseau maill :

Il prsente lavantage de simplifier considrablement lexploitation car les coupures peuvent se faire en

isolant une seule maille le reste tant toujours aliment, aux heures de pointe les surcharges en point

sont absorbes par les possibilits multiples dalimentation.

Avantage : la scurit est garantie en cas de panne

Inconvnient : coteux et calcul complexe

V-3-1/ dbit fictif quivalent (dbit de calcul Qc) :

chauffe-bain 5 mce

Robinet de puisage 2 mce

Cest le dbit rencontre sur un rseau des tronons de conduite prsentant des prises deau, ceci fait que

le dbit de ces tronons varie autant de fois quil ait des prises deau on distingue trois dbits sur ce

tronon :

Qs : dbit dentre

P : dbit de sortie (en avale)

Qr : dbit en route (consomme)

Le dimensionnement de la conduite par ces dbits peut tre surdimensionn ou sous dimensionne, donc il

faut dterminer le dbit fictif quivalent dit dbit de calcul Qc qui est considr uniforme le long de

la conduite, tel que :

P Qc P+Qr

Pour le calcul on adopte pour la valeur de Qc tel que :

Qc = P + 0,55 Qr

V-2-2/ loi de KIRCHHOFF : (quation de continuit)

Q1 = 0

les dbits entrants gaux aux dbits sortants en chaque nud.

quation des pertes de charge :

j1 = 0

j1 : perte de charge en chaque tronon compte en valeur algbrique selon le sens positif choisi.

V-3-3/ calcul du dbit correctif :

Par lapplication des deux lois de KIRCHHOFF, on obtient :

Formule de FAIR

Les valeurs de j/Q sont prises en valeur absolue

Les valeurs de j sont prises en valeur algbrique

a- dtermination des diamtres :

mthode dHARDY CROSS : (mthode dgalisation des charges)

Avec les itrations, on peut dterminer les dbits exacts qui circulent avec leur sens.

b- dmarche suivre :

Etablir la rpartition forfaitaire du dbit en respectant les lois de KIRCHHOFF.

Calcul des diamtres provisoires.

Calcul des pertes de charges (Darcy Weisbash).

Calcul des dbits correctifs.

Correction des dbits provisoires.

Continuer les itrations jusqu Q 0,001.

c- vrification de la maille :

ABCF - AEDF est acceptable

0,5 bar p 4 bars

0,5 m/s V 1,5 m/s

V-3-5/ ramification du rseau maille :

Le transport de leau depuis les canalisations principales (maille) jusquaux points dutilisation (pieds des

btiments) se fait par des ramifications.

V-3-6/ caractristique hydraulique dune conduite :

Daprs les lois de lhydraulique

Hi = Zi + Pi

Hj = Zj + Pj

Hj = Hi + Hy

Hi, Hj : cotes pizomtriques

Pi, Pj : pressions exerces sur leau sur les extrmits i, j

Zi, Zj : cotes altimtriques

Hij : pertes de charge totales dans la conduite i j

V-4/ calcul et recommandations pratiques :

La pression demande partir du point de piquage est fournie par les services publics.

Connaissant les caractristiques du point de piquage : P Z H en se faisant un calcul par rcurrence moyennant

les formules, on peut dterminer la pression qui sera disponible au sol de chaque immeuble.

VI-4-1/ tablissement de la comparaison :

Pa > Pmax rducteur de pression

Pmin PO Pmax fonctionnement normal

Po < Pmin surpresseur au sol du btiment

VI/ trace en plan (recommandations gnrales) :

Toutes les canalisations sont poses en tranche sous trottoir

Limiter le nombre de traverse de la chausse

Occupation de la voirie qui ne contient pas le rseau dassainissement.

. Prvoir une protection en bton en cas de traverse de la chausse et en cas o la profondeur est infrieure 80 cm.

VII/ protection du rseau :

Problmes frquents :

1- formation des poches dair dues laugmentation de la temprature (T) et la diminution de la pression

(P).

2- coup de blier due la propagation dune onde de pression (ou dpression).

3- dtrioration des coudes due aux grandes vitesses dcoulement.

Solution :

1- prvoir une ventouse (purgeur) aux points hauts du rseau,

2- prvoir des robinets vannes ouverture et fermeture progressive ( vis),

3- prvoir en face des coudes, des butes pour absorber les effets de vitesse,

VIII/ organes annexes :

1/ les canalisations : sont en acier galvanise ou autre, ont pour objet le transport de leau du point de piquage

jusquaux points dutilisation.

2/ joints : lassemblage de deux conduites successives.

3/ bouche dincendie : utilises pour satisfaire les besoins de lutte contre les incendies, rayon de balayage de 150

200 m, le dbit est de 17 l/s.

4/ bouche darrosage : besoins en eau pour les espaces verts, lavages des trottoirs,.etc. le dbit

dalimentation est de 0,4 l/s.

5/ ventouse : place aux points hauts du rseau, permet lvacuation de lair entrane lintrieur des conduites.

6/ vidange : existe aux points le plus bas du rseau, permet de vider la maille pour lentretien ou la rparation,

elle est relie au rseau dassainissement.

7/ robinets :

a) robinet vanne : lisolation des conduites.

b) Robinet de branchement : commande le branchement des immeubles.

8/ surpresseur : laugmentation de la pression.

9/ dpresseur : les rductions de la pression.