Exo AEP

CREPA Décentralisation et Alimentation en Eau Potable 16 – 27/06/08 Ouagadougou

EXERCICES PRATIQUES

I) Besoins en eau :

Une ville compte au recensement de 2000, 20’100 habitants répartis comme suit: zone fortement urbanisée (zone 1) : 2’140 hbts, taux d’accroissement +2% zone moyennement urbanisée (zone 2) 6’710 hbts, taux d’accroissement +3% zone traditionnelle (zone 3) : 11’250hbts – taux d’accroissement +4%- un élevage intensif est pratiqué en zone 3 : 260 moutons, 600 chèvres 200 porcs (tous

avec un taux d’accroissement annuel de +6%), 122 ânes, 30 chevaux, 100 bœufs ( tous avec un taux d’accroissement de +3%)

- les statistiques d’une autre ville équipée d’un réseau d’eau et semblable à celui en études, tout du point de vue socioculturel qu’économique, donnent les renseignements suivants : toute la zone 1 serra desservie par les branchements privés : 150l/j.hbt au niveau de la zone 2 ; 40% en branchements privés (100l/j.hbt) et 60% à la

bonne fontaine ( 40l/j.hbt) toute la zone 3 est alimentée par la borne fontaine (40l/j.hbt)

- La ville dispose en outre actuellement : D’un abattoir : 0,01 bête abattue par j/hbt De brasseries locales : 0,6 litre produit par j/hbt (5l d’eau/1l de bière) D’une gare routière : 20m3/j D’un marché quotidien 100m3/j D’un établissement sanitaire de 50 lits Des écoles contenant 2000 demi pensionnaires (20l/j.élève) Un CEG avec un effectif de 700 élèves dont 300 internes et 400 externes

- il est prévu pour l’an 2O15 que la consommation du marché passe à 200m3/j les établissements sanitaires aient 100 lits l’effectif des demi - pensionnaires passe à 4000 le CEG comptent 500 internes et 700 externes la consommation de la gare passe à 40m3/j 30’000m2 de jardins publics soient aménagés une gare ferroviaire consommant 100m3/j soit fonctionnelle

Questions

Déterminé les besoins en eau de la ville, en l’an 2015

Aspects techniques Ecercice de dimensionnement Amégnran Yaotree Cyrille 1


II) Adduction – Réservoir – Réseau – Branchement

Pour 2015, les besoins en eau de la ville sont estimés à 3760m3/j dont 568m3/j pour pertes de réseau. Les ressources sont constituées par les eaux de barrage et le réseau s’articule de la façon suivante :- l’eau brute est refoulée dans une bâche n°1 située sur une colline à 100m du barrage.

Le pompage se fera de 18h à 8h en l’an 2015. - Puis partant d’une côte 25,60m l’eau alimente gravitairement une station de traitement

(située à la côte 18,52m) fonctionnant de 18h à 14h. La canalisation de jonction mesure 7560m.

- L’eau traitée transitera dans une bâche n°2 pour ensuite être refoulée, de 18h à 10h dans le réservoir de distribution.

- De ce réservoir, dont les côtes sont à fixer, l’eau devra alimenter le réseau de distribution décrit ci-après, avec des pressions comprises entre 5 et 30m.

Il est demandé :

1- les diamètres des conduites suivantes : la canalisation fonte de refoulement entre le barrage et la bâche n°1. la canalisation fonte d’adduction gravitaire entre la bâche n°1 et la station de

traitement. La canalisation fonte de refoulement entre la bâche n°2 et le réservoir. La canalisation fonte du réseau de distribution.

2- de déterminer les volumes et les caractéristiques: de la bâche n°1 de stockage de l’eau brute de la bâche n°2 de stockage de l’eau traitée du réseau de distribution.

NB : pour 2000 les besoins de la ville sont de 2056m3/j et les consommations sont de 1581m3/j.



Schéma du réseau d’adduction

Schéma du réseau de distribution

Tableau de répartition de la consommation

Période (h) Consommation0 – 5 0,12q5 – 6 0,30q6 – 8 3q

8 – 15 1,2q15 – 18 1,3q18 – 22 1,0q22 – 0 0,4q

NB : On pourra utiliser la méthode du 1/3 des besoins journaliers pour estimer le volume du château


Réservoir

BâcheST N°2

Bâche N°1

25,60m =Zo

L=7560m

18,52m =Z1Réseau

R500m

B

C

D

A

E

F

800m 800m

950m

700m

750m

- 50 douchesCEG - 30wc - 60 robinets

69,70m

67,10m

64,50m

65m

67,35m

67m

68,25m

17,85 → 22,575l/s18,89 → 23,889l/s

22,57 → 28,548l/s

9,44 → 11,943l/s

10,57 → 13,362l/s


Correction de l’exercice (sous réserve d’erreur)

Adduction – Réservoir – Réseau – Branchement

I- Diamètres des conduites d’adduction I-1- Canalisation de refoulement vers la bâche n°1 - temps de pompage en l’an 2015 : 14h alors Qadd = 3760/14 = 268,57m3/h = 74,60L/s en 1989 et 2000- D = 800*(0,0746)1/3 = 336mm Ø = 350mm v = 0,75m/s

I-2- Canalisation gravitaire vers la bâche n°2 :zT = z0 – z1 = 25,60 – 18,52 = 7,08m Jadm = 7,08/7560 = 0,00094m/m et Qadd = 2056/20 = 102,8m3/h = 28,56L/s

alors Ø = 300mm JR = 0,00055m/m jr = 4,16m jl = 2,92m- mais en 2000 : Ø300 et Qadd = 3760/20 = 188m3/h = 52,22 L/s alors J > Jadm Il faut donc augmenter le diamètre d’adduction Ø350mm- en 1989 Ø350mm et Qadd = 28,56L/s alors v = 0,25m/s trop faible La seule solution sera de faire fonctionner la station de traitement un peu moins longtemps de façon à augmenter le débit d’adduction donc la vitesse d’adduction : Ø350mm et v = 0,30m/sAlors Qadd = 28,86L/s = 103,9m3/h Jr = 0,00026m/m jr = 1,97m jl = 5,11mDans ce cas la station fonctionnera 2056/103,9 = 19,79h/j- en 2000 on vérifie :Ø350mm et Qadd = 52,22L/s alors v < 1,20m/s Donc J < Jadm

I-3 Canalisation de refoulement vers le réservoir - temps de pompage en l’an 2015 : 16halors Qadd = 3760/16 = 235m3/h = 65,28L/s en 1989 et 2000 D = 800*(0,06528)1/3 = 322mm Ø300mm ; v = 0,90m/s

Ø350mm ; v = 0,65m/s On choisira sans doute Ø350mm pour avoir tuyaux identiques sur toutes les adductions ( facilité de commande, de pose, de réparation... )



TRANCONLONGUEUR

Cote départ Cote arrivée Q (l/s)

Diamètre conduite

Perte de charge

Vitesse Pression départ

Pression arrivée

CEG - C

III- RESEAU DE DISTRIBUTIONRéseau ramifié : côte du réservoir non fixée- étude en l'an 2 015

TRANCON LONGUEUR COTE TN Q service en route Q aval (l/s)

Débit dimensionnement : Q+0,55Q

X-R A déterminer R-A 500 69,7 O 121,817 121,82AB 800 67,1 22,575 45,389 57,81BC 600 64,5 23,889 21,5 34,64C-CEG 800 65 21,5¤ O 21,5O¤AD 950 67,35 28,548 25,3O5 41,O1DE 700 68,25 11,943 O 6,57DF 750 67 13,362 O 7,35

¤ le débit nécessaire pour le branchement du CEG :douches : 5O*O,25l/swc : 3O*O9,1Ol/s

lavabos : 6O*O,1Ol/sQ = 21,5l/s auquel on n'applique pas de coefficient de simultanéité ; étant dans une école

** ce débit sera à transporter jusqu'à l'extérieur de la canalisation

C-CEG EN 2015

TRANCON Q (l/s) service en route Q débit aval (l/s) Q+O,55Q (l/s)R-A O 1OO,82 1OO,82A-B 17,85 4O,39 5O,21B-C 18,89 21,5O 31,89

C-CEG 21,5O* O 21,5O*A-D 22,57 2O,O1 32,42D-E 9,44 O 5,19D-F 1O,57 O 5,81

II- 3 Volume du réservoir de distributionqentrée = 3760/16 =235m3/h qe =1,5qqsortie = q = 3760/24 =156,6m3/h

heure 0h 5h 6h 8h 10h 15h 18h 22h 0hdébit d'entrée 1,5q 1,5q 1,5q 1,5q 0 0 1,5q 1,5qdébit de sortie 0,12q 0,3 3q 1,2q 1,2q 1,3q 1q 0,4q

volume d'entrée 7,5q 1,5q 3q 3q 0 0 6q 3q

volume d'entréecumulé 7,

5q 9q 12q

15q

15q

15q

21q

24q

volume de sortie 0,6q 0,3q 6q 2,4q 6q 3,9q 4q 0,8q

volume de sortiecumulé 0,

6q

0,9q

6,9q

9,3q

15,3

q

19,2

q

23,2

q

24q



différence ( entrée - sortie ) 6,

9q

8,1q

5,1q

5,7q

"-0,

3q

"-4,

2q

"-2,

2q 0

contenance du réservoir (8,1+ 4,2)q = 12,3*156,6Cu = 1927m3

volume incendie 120m3 / 2h réserve = 60m3

car le temps que la pompe incendie épuise ces 60m3 on aura eu le temps de démarrer la pompe de refoulement (235m3/h) qui nous appoetera facilement les derniers 60 derniers m3 nécessaires

cT = 1987m3 vérification du temps de chloration: on supposera que la canalisation de départ de la distribution plonge en siphon (perforé) dans la réserve incendie donc le temps de séjour maxi dans le réservoir: 1987 / 2056 = 0,97j en 1989et temps de séjour (h) mini dans le réservoir: 1987 / 3*156,6 = 4,23h en 2000

on notera que dans la bâche n°2 , le temps des éjour de l'eau chlorée était de 752 / 2056 = 0,37j en 1989 temps de séjour total avant distribution 0,37 + 0,97 = 1,34j < 2jdonc satisfaisant


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