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SOMMAIRE • OBJECTIFS PEDAGOGIQUES .................................................................................................. 5 • ORGANISATION DU COURS ................................................................................................... 5 • PROGRAMME ............................................................................................................................. 5 • RESULTATS ATTENDUS .......................................................................................................... 5 CHAPITRE I : GENERALITES .......................................................................................................... 6
I. LES BESOINS .......................................................................................................................... 6 1. Evaluation des besoins .......................................................................................................... 6 2. Détermination des éléments à prendre en compte ................................................................ 6 3. Structuration des infrastructures ........................................................................................... 7
II. DESCRIPTION ET FONCTIONNEMNT DES INFRASTRUCTURES ................................ 7 1. La voirie ................................................................................................................................ 7 2. L’adduction d’eau ................................................................................................................. 8 3. L’assainissement ................................................................................................................... 8 4. Collecte et traitement des ordures ménagères ....................................................................... 9 5. Énergie électrique ................................................................................................................. 9 6. Éclairage public (domaine relativement luxueux) ................................................................ 9 7. Autres réseaux ....................................................................................................................... 9
III. LES CONTRAINTES ........................................................................................................... 9 1. Contraintes de site ................................................................................................................. 9 2. Contraintes climatiques ....................................................................................................... 10 3. Contraintes géométriques.................................................................................................... 10 4. Contraintes de localisation .................................................................................................. 10 5. Contraintes techniques ........................................................................................................ 10 6. Contraintes économiques et financières.............................................................................. 10 7. Contraintes sociales ............................................................................................................ 10 8. Contraintes politiques ......................................................................................................... 11 9. Contraintes de gestion et de maintenance ........................................................................... 11
IV. LES ETUDES ..................................................................................................................... 11 1. Les objectifs des études ...................................................................................................... 12
V. LES MARCHES ..................................................................................................................... 13 1. Définitions........................................................................................................................... 13 2. Les différents modes de passation de marchés ................................................................... 13 3. Les différents modes de règlement de marchés .................................................................. 13 4. Le contenu des marchés ...................................................................................................... 13
VI. LA COLLECTE DES DOCUMENTS ............................................................................... 14 1. Hydrologie .......................................................................................................................... 14 2. Climatologie ........................................................................................................................ 14 3. Végétation ........................................................................................................................... 14 4. Topographie ........................................................................................................................ 15 5. Pédologie, sous-sol ............................................................................................................. 15 6. Mode de vie - Revenus ....................................................................................................... 15 7. La voirie .............................................................................................................................. 16 8. L’alimentation en eau ......................................................................................................... 16 9. Assainissement .................................................................................................................... 16 10. Déchets solides................................................................................................................ 16
CHAPITRE II : LA VOIRIE .............................................................................................................. 17 I. LES DIFFERENTS ROLES DE LA VOIRIE ........................................................................ 17 II. FORMES DE CIRCULATION .............................................................................................. 17
1. Transport et desserte ........................................................................................................... 17 2. Modes de transports ............................................................................................................ 17
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3. Types de circulation ............................................................................................................ 17 III. HIERARCHISATION DE LA VOIRIE ............................................................................. 18
1. Fonction de transports ......................................................................................................... 18 2. Fonction d'accessibilité ....................................................................................................... 18
IV. CARACTERISTIQUES DES DIFFERENTS TYPES DE RESEAUX ............................. 18 1. Le réseau primaire............................................................................................................... 18 2. Le réseau secondaire ........................................................................................................... 19 3. Le réseau tertiaire ................................................................................................................ 19
V. CONCEPTION DE LA VOIRIE ............................................................................................ 20 1. Caractéristiques ................................................................................................................... 20 2. La capacité .......................................................................................................................... 20 3. La vitesse de base................................................................................................................ 20 4. Caractéristiques géométriques ............................................................................................ 21 5. Les carrefours et échangeurs ............................................................................................... 29
CHAPITRE III : ASSAINISSEMENT ............................................................................................... 35 I. GENERALITES ..................................................................................................................... 35
1. Les eaux pluviales ............................................................................................................... 35 2. Les eaux usées domestiques ................................................................................................ 35 3. Les eaux usées industrielles ................................................................................................ 35
II. EVACUATION DES EAUX PLUVIALES ........................................................................... 36 1. Caractéristiques des précipitations ...................................................................................... 36 2. Caractéristiques du terrain .................................................................................................. 36 3. Calcul des débits ................................................................................................................. 37
III. PARAMETRES EQUIVALENTS D’UN GROUPEMENT DE BASSINS ...................... 41 IV. CALCUL DES CONDUITES ET DES CANAUX ............................................................ 42
1. Conduites circulaires ........................................................................................................... 42 2. Quelques valeurs de K ........................................................................................................ 42 3. Application .......................................................................................................................... 43 4. Calcul des canaux à ciel ouvert ........................................................................................... 43 5. Quelques valeurs de K ........................................................................................................ 43 6. Conditions de pente et limite d’autocurage ........................................................................ 44 7. Calcul de S, P et R pour les profils usuels des canaux ....................................................... 44 8. Conditions de profondeur ................................................................................................... 44 9. Matériaux et ouvrages annexes ........................................................................................... 45 10. Les bassins de retenue des eaux pluviales ...................................................................... 45
CHAPITRE IV : EVACUATION DES EAUX USEES..................................................................... 46 I. SYSTEME INDIVIDUEL ...................................................................................................... 46
1. Chutes des excrétas ............................................................................................................. 46 2. Stockage des excrétas ......................................................................................................... 46 3. Traitement ........................................................................................................................... 46
CHAPITRE V : ALIMENTATION EN EAU .................................................................................... 53 I. LES BESOINS ........................................................................................................................ 53
1. Quantité ............................................................................................................................... 53 2. Qualité ................................................................................................................................. 53
II. SOURCES............................................................................................................................... 53 1. Eaux souterraines ................................................................................................................ 53 2. Eaux de surface ................................................................................................................... 53 3. Eaux de pluie....................................................................................................................... 54 4. Eaux de mer ........................................................................................................................ 54
III. LE TRAITEMENT ............................................................................................................. 54 1. La décantation ..................................................................................................................... 54
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2. La filtration ......................................................................................................................... 54 3. La stérilisation ..................................................................................................................... 54 4. Correction chimique............................................................................................................ 54 5. Procédés individuels ........................................................................................................... 55
IV. ADUCTION - STOCKAGE - DIMENSIONNEMENT..................................................... 55 1. Adduction ............................................................................................................................ 55 2. Stockage .............................................................................................................................. 55 3. Dimensionnement ............................................................................................................... 55
V. DISTRIBUTION..................................................................................................................... 56 1. Organisation ........................................................................................................................ 56 2. Les différents types de branchements ................................................................................. 56 3. Calcul du réseau .................................................................................................................. 56 4. Éléments du réseau ............................................................................................................. 56
CHAPITRE VI : DISTRIBUTION D’ENERGIE ELECTRIQUE / ECLAIRAGE PUBLIC ............ 57 I. MOYENS DE TRANSPORT ET DE DESSERTE ................................................................ 57
1. La haute tension (H.T) ........................................................................................................ 57 2. La moyenne tension (M.T) ................................................................................................. 57 3. La basse tension (B.T) ........................................................................................................ 57
II. BESOINS ................................................................................................................................ 57 1. Population à bas revenus ..................................................................................................... 57 2. Population revenus moyens ................................................................................................ 57 3. Population hauts revenus .................................................................................................... 57
III. RESEAU HT ET BT ........................................................................................................... 58 1. Les lignes aériennes ............................................................................................................ 58 2. Les câbles isolés .................................................................................................................. 58
IV. DETERMINATION DES CABLES................................................................................... 59 V. LES POSTES DE TRANSFORMATION .............................................................................. 59 VI. BRANCHEMENTS B.T ..................................................................................................... 59 VII. ECLAIRAGE PUBLIC ....................................................................................................... 60
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COURS : Voirie et Réseaux Divers
OBJECTIFS PEDAGOGIQUES
⇒ Etudier la voirie d’un aménagement urbain
⇒ Etudier l’ensemble des réseaux publics se rapportant à cet aménagement.
ORGANISATION DU COURS
Ce cours est dispensé au premier trimestre de la Troisième Année (I3). Les enseignements
pré-requis sont ceux de « Route I » en I2.
Etudier l’ensemble des réseaux publics se rapportant à cet aménagement.
- Il est prévu une visite de sites d’un (01) jour.
PROGRAMME Voir Sommaire pour le programme
RESULTATS ATTENDUS Les Auditeurs :
• Savent décrire les équipements indispensables à un aménagement urbain ou à une
viabilisation
• Savent identifier et étudier les besoins un projet d’aménagements urbains
• Savent concevoir la voirie et les réseaux divers
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CHAPITRE I : GENERALITES
I. LES BESOINS
Pour un projet donné d’infrastructures, l’on procède selon la démarche suivante :
⇒⇒⇒⇒ L’évaluation des besoins
⇒⇒⇒⇒ La détermination des éléments à prendre en compte
⇒⇒⇒⇒ La structuration des infrastructures
1. Evaluation des besoins
⇒⇒⇒⇒ Quantitative
⇒⇒⇒⇒ Qualitative
Les besoins sont les suivants : L’adduction en eau potable
le transport des personnes et des marchandises ;
le désenclavement ⇒ diminution et facilitation du transport ;
l’assainissement des zones habitables ;
l’adaptation de l’urbanisation du site ;
l’installation sur un terrain sain ;
l’évacuation des ordures ménagères ;
l’électricité, l’éclairage public, le téléphone, les NTIC, etc.…
2. Détermination des éléments à prendre en compte Localisation du site
Reconnaissance du site
- Topographie
- Hydrologie
- Nombre de personnes concernées
- Population qui va être touchée
- Impacts du projet
- Facilités d’obtention
- Le coût
- Possibilités de contrôle sur la gestion
- Accessibilité
- Quantité
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- Géotechnique
- Pédologie
- Cartographie
- Hydrographie
Ces éléments permettent de faire des choix techniques.
3. Structuration des infrastructures Pour structurer les infrastructures, il faut :
Les hiérarchiser
- Infrastructures primaires : Echelle de la ville, de l’agglomération,
- Infrastructures secondaires : Echelle du quartier,
- Infrastructures tertiaires : ou de desserte
Les agencer correctement
Les adapter aux normes
Rechercher à éviter ou réduire les conflits entre piétons et véhicules
Organiser les parkings d’accès,
Organiser la desserte des transports en commun,
Etudier l’évolutivité ⇒besoins minimaux aux équipements plus importants
Prévoir la gestion et la maintenance (très important)
II. DESCRIPTION ET FONCTIONNEMNT DES INFRASTRUCTURES
1. La voirie C’est le support de déplacement des véhicules et des personnes ainsi que des biens.
Elle se caractérise par :
Des normes
Son profil en travers ⇒ du point de vue géométrique (chaussée, accotements, etc.…)
Sa capacité (à évacuer le trafic)
Le type de trafic (lourd, léger…)
Le type de revêtement
- Vitesse de base
- Caractéristiques géométriques
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2. L’adduction d’eau Il faut :
Assurer la protection des ressources
Planifier l’emploi
3. L’assainissement Il consiste en :
La collecte
Le transport
Le traitement (éventuellement)
L’évacuation dans le milieu naturel
Des eaux pluviales (EP) et eaux usées (EU) Les exutoires sont :
Le réseau de surface
Le sol et les nappes souterraines
Les différents types de réseaux
Le réseau séparatif
Le réseau unitaire : EU et EP sont dans le même réseau.
Le réseau pseudo séparatif
a. Réseau d’EP Il peut être :
Superficiel :caniveaux, cunettes, bordures et fossés en terre,
Enterré : Gravitaire (selon le TN)
b. Réseau d’EU Il peut être :
Eaux ménagères : pas de traitement particulier
Eaux vannes : traitement avant rejet dans le milieu naturel
- Maintien en état de la source ou nappe
- Protection des nappes
- Les réseaux d’adduction sont toujours enterrés
- On les met sous pression pour éviter des infiltrations
- épandage - bassin d’infiltration
- Le réseau d’EP est distinct du réseau d’EU
- Une partie des EP est déversée dans le réseau d’EU
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4. Collecte et traitement des ordures ménagères
Elles peuvent être traitées :
Directement au niveau de la parcelle
Par collecte dans un lieu près des habitations par les habitants (poubelles
collctives), puis évacuées ensuite par des camions vers les dépôts ( ou décharges)
ou des centres de traitement
Par collecte individuelle au niveau de chaque parcelle, évacuées ensuite vers les
décharges ou des centres de traitement
5. Énergie électrique
Amenée en HT et MT par les lignes aériennes à partir des centres de production
(centrales électriques, thermiques, hydrauliques,…)
La MT ou HT est transformée en BT par des transformateurs de dimunition de
tension.
6. Éclairage public (domaine relativement luxueux)
Pour la sécurité des personnes
Pour la visibilité correcte du trafic ou de la circulation
7. Autres réseaux
Le gaz
Le téléphone
Les NTIC
Etc…
III. LES CONTRAINTES
1. Contraintes de site
Problèmes de pentes ou relief du terrain
Se brancher le plus possible sur le réseau existant
Sa capacité (à évacuer le trafic)
Le type de trafic (lourd, léger…)
Le type de revêtement
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2. Contraintes climatiques
précipitations
ensoleillement (combinaison chaleur + humidité)
3. Contraintes géométriques
Utiliser l’emprise pour réaliser les réseaux.
⊗
AccotAccotAccotAccot. AccotAccotAccotAccot.
EmpriseEmpriseEmpriseEmprise
4. Contraintes de localisation
Pour une voie, prévoir le réseau d’EU-EP d’un côté, et de l’autre côté le réseau d’eau
potable (AE).
Le réseau d’EU doit être à une profondeur plus grande que le réseau d’EP.
5. Contraintes techniques
Tenir compte de la compétences des entreprises locales ou même de l’expertise locale par
exemple.
6. Contraintes économiques et financières
Conjoncture
Coût
Possibilité d’approvisionnement en matériaux ou matériel.
7. Contraintes sociales
Impact sur les population
Bien-être ⇒ augmentation du niveau de vie
Services rendus
ChausséeChausséeChausséeChaussée
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8. Contraintes politiques
Investissements
Priorités
Budget
planification
Bien-être ⇒ augmentation du niveau de vie
Services rendus
9. Contraintes de gestion et de maintenance
Formation du personnel, matériel d’entretien, durée de vie de l’investissement
IV. LES ETUDES Etudes de planification
- Long terme
- Court terme
Etudes de factibilité ou de faisabilité
- Recherche de financement
Etudes techniques
- APS
- APD + pièces écrites ⇒ consultation des entreprises ou appel d’offres
Etudes d’exécution
Elles sont généralement faites par les entreprises attributaires ou adjudicataires du
marché. Le dossier d’exécution engage :
L’entreprise d’exécution
- Variantes
- Détails d’exécution
- L’indication des parties contractantes
- Définition du marché
- L’énumération des pièces écrites
- Les prix et leur détermination
- Le délai d’exécution des travaux
- Pénalités de retard
- Les conditions de livraison et de réception
- Les conditions de règlement ( décomptes mensuels, par tranches,…)
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- Le cautionnement : c’est l’argent que l’entrepris es’engage à payer en cas de non
exécution des travaux
- Les retenues de garantie : c’est l’argent retenu sur chaque décompte à l’effet
d’obliger l’entreprise à corriger les malfaçons ou les éventuels des ouvrages
avant la fin du délai de garantie. Une assurance décennale doit être souscrite par
l’entreprise.
- Le nantissement du marché
- L’autorisation de sous-traitance
- Les clauses de révision des prix
- Les pièces écrites auxquelles on se réfère
• Le cahier des clauses administrstives générales : fixe les conditions
administratives et législatives générales (C.C.A.G) de même que les
conditions réglémentaires générales
• Le cahier des clauses administrstives particulières (C.C.A.P)
• Le cahier des clauses techniques générales (C.C.T.G)
• Le cahier des clauses techniques particulières (C.C.T.P)
• Le mode d’évaluation des prix des travaux ou du marché
• Le bordereau des prix unitaires
o Prix unitaires
o Unités
• Le devis quantitatif et estimatif
• Les documents techniques unifiés ( DTU)
1. Les objectifs des études
Etudes de planification : prévision des infrastructures et conformité actualisée des
besoins (point de vue spatial et financier
• Optimisation des ressources
Faisabilité :
• Technique (réalisable ou non)
• Financière
• Economique
• Environnemental
Etudes techniques : Appels d’offres et consultation des entreprises et des bureaux
d’études
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V. LES MARCHES
1. Définitions
Le marché est un contrat (une convention ou un acte d’engagement) dans lequel deux
parties s’engagent mutuellement, l’une à exécuter les travaux ou fournir un service et
l’autre, à élaborer les clauses et conditions et payer le coût des prestations (travaux,
fournitures, études, etc.…) après service fait.
Les personnes morales ou physiques contractantes d’un marché sont :
Le Maître d’ouvrage (client)
Le Maître d’œuvre qui peut être le Maître d’ouvrage délégué
L’Entrepreneur : pour les marchés de travaux
Le Prestataire : pour les services
Le Fournisseur pour les biens
Les différents marchés sont :
Les marchés de travaux
Les marchés de services ou d’études
Les marchés de fournitures
2. Les différents modes de passation de marchés
Appels d’offres ouverts
Appels d’offres restreints
Gré-à-gré
Le Marché négocié
3. Les différents modes de règlement de marchés
A prix global forfaitaire
A prix unitaires
Sur dépenses contrôlées
En régie. (les collectivités ont leurs personnels et leurs matériaux et matériels pour
l’exécution des travaux)
4. Le contenu des marchés
Un marché comprend : La soumission ou acte d’engagement
Les spécifications administratives et techniques
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Le BPU
DQE
VI. LA COLLECTE DES DOCUMENTS
1. Hydrologie
Niveaux des eaux
Débits maxi et mini
Période de crues de pointe
Situation des nappes et leur alimentation (sources)
Qualité des eaux et leur évolution
Pollution en amont
L’usage des eaux en aval
Les documents peuvent être obtenus à :
- La Direction de l’hydraulique
- La Direction des eaux et forêts
- La cartographie (IGN ou CCT du BNETD)
- SODECI ( Société Concessionnaires)
- Services d’hygiène
- Sercices communaux
- L’ORSTOM, ASECNA et SODEXAM
2. Climatologie
Pluviométrie
Ensoleillement
Vents
Etc…
Les sources sont :
- Les stations météorologiques (ORSTOM, ASECNA et SODEXAM)
- Les services de l’assainissement et de l’hydraulique
3. Végétation
Implantation des végétations
Type de végétation
Les sources sont :
- Les services de l’agriculture (CNRA, IRHO, etc…)
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- Les eaux et forêts
- SODEFOR
4. Topographie
Planimétrie
Altimétrie et bathymétrie
Mosaïques photos aériennes
Type de végétation
Les sources sont :
- Les Instituts de géographie
- Le Cadastre
- L’urbanisme
- Sociétés de topographie
- Directions techniques
5. Pédologie, sous-sol
Perméabilité des sols
Résisitance des sols
Pentes naturelles
Nature des sols
Les sources sont :
- Services géologiques
- Services techniques concernés ( LBTP, APAVE, BNETD,…)
La pédologie et le sous-sol conditionne le choix technique et le choix de site.
6. Mode de vie - Revenus
Habitudes d’hygiène
Utilisation des espaces publics
Organisation sociale des quartiers
Les sources sont :
- Enquêtes
- Etudes sociologiques
- Collectivités locales ou structures décentralisées
- Services du MCU
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7. La voirie
C’est l’ensemble du réseau routier existant. La carte de la voirie
Le schéma directeur de la ville
Les sources sont :
- Collectivités locales ou structures décentralisées
- Services du MIE
- Bnetd
- Etc….
8. L’alimentation en eau
Qualité de l’eau
Projets d’extension
Evaluation des constructions des habitants
Pression, débits, pertes de charges, etc….
Les sources techniques concernées sont :
- SODECI
- GEOLOGIE
- LBTP
- Etc….
9. Assainissement
Etudes réalisées
Topographie
10. Déchets solides
Evolution des quartiers
Mode de collecte
Zones de dépôts
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CHAPITRE II : LA VOIRIE
I. LES DIFFERENTS ROLES DE LA VOIRIE Les fonctions de la voirie sont de plusieurs ordres :
Fonction de circulation et de transports de personnes, véhicules, marchandises, etc.
Lieu public de communication et de rencontre entre différentes zones
Lieu d'activités et d'échanges (sociaux, culturels)
Eléments de composition et conception urbaine
Espace d'implantation des réseaux
Support de circulation et de transports
II. FORMES DE CIRCULATION
1. Transport et desserte Les flux de circulation répondent à deux fonctions :
Fonction de desserte : C'est la capacité offerte par la voirie d'accéder aux parcelles et
aux bâtiments riverains;
Fonction de transport : Ce sont les flux, qui empruntent une voie sans s'y arrêter et qui
forment une circulation de transit.
2. Modes de transports
a. Marche (à pied)
b. Les animaux (chevaux, ânes,….)
c. Les deux-roues
d. Les transports en commun
e. Transport de marchandises
f. Voiture individuelle
3. Types de circulation On peut distinguer trois niveaux dans la séparation des circulations :
• Circulation mêlée dans laquelle Ies voitures particulières, les "deux-roues", les
transports en commun circulent sur la même chaussée;
• Circulation juxtaposée dans laquelle chaque mode de transport circule sur un support
spécifique dans une même emprise;
• Circulation séparée dans laquelle chaque mode de transport circule dans son emprise
propre.
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III. HIERARCHISATION DE LA VOIRIE
On distingue généralement trois niveaux de la voirie :
• Voirie primaire à l'échelle de la ville
• Voirie secondaire ou de distribution à l'échelle de la zone, du quartier
• Voirie tertiaire ou de desserte à l'échelle de la cellule d’habitation
1. Fonction de transports Voirie primaire => liaisons urbaines, interurbaines et aménagement des rencontres
des de flux de circulation (carrefours)
Voirie secondaire => liaisons inter-quartier, liaisons entre zones contiguës et
aménagement des points de rencontre des différentes circulations (carrefours et
passages à niveau).
Voirie tertiaire => parcours terminaux, trafic de transit et limitation physique de la
vitesse de circulation, accès aux parcelles
2. Fonction d'accessibilité Voirie primaire => Pas d’accès des riverains, pas d’arrêt sauf sur les BAU, pas de
stationnement
Voirie secondaire => Les arrêts sont possibles, les stationnements limités ou interdits
et circulation de transports en commun
Voirie tertiaire => Desserte des parcelles et immeubles des riverains, stationnement
aménagé, accessibilité des riverains
IV. CARACTERISTIQUES DES DIFFERENTS TYPES DE RESEAUX
1. Le réseau primaire Il a pour principale mission d'assurer les fonctions à l'échelle de la ville :
Vitesse …………………………… : 60-80-100-120 Km/h (voie rapide)
Largeur des voies …………….… : 7,00 m - 10,5 m - 14 m
Chaussée généralement revêtue
Capacité de la voie : fonction des caractéristiques géométriques
Circulation séparée ou juxtaposée
Débit : 1600 UVP/h
⇒ La communication nulle avec l'espace riverain et les piétons
⇒ Transport en commun se fait sans arrêts
⇒ Conception indépendante de l'aménagement aux alentours
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2. Le réseau secondaire C'est un réseau intermédiaire, dont les services rendus sont à l'échelle de la zone, du
quartier :
Vitesse…………………….......... : 40 - 60 Km/h
Largeur………………………….. : 7,00 m
Chaussée revêtue
Capacité : liée aux conditions d’exploitation de l’environnement
Débit maxi : 1200 UVP/h
⇒ Vitesse limitée à 60 Km/h
⇒ Largeur de voies = 7 m
⇒ Chaussée généralement revêtue
⇒ Débit =1200 UVP/h
⇒ Circulation juxtaposée ou mêlée
⇒ Domaine privilégié du TC
⇒ Arrêts possibles des TC
⇒ Passage piéton aménagé
⇒ Les abords aménagés pour piétons
3. Le réseau tertiaire Vitesse …………………….......... : 10 - 40 Km/h
Largeur………………………….. : 5.00 à 6,00 m
⇒ Vitesse limitée à 40 Km/h
⇒ Circulation automobile faible
⇒ Chaussée généralement revêtue en pavés ou non
⇒ Circulation juxtaposée ou mêlée
⇒ Peu ou pas de TC
⇒ Empiètement ou débordement des activités possibles sur la voirie
⇒ Largeur de voie 3 à 6 m
⇒ Conception de la voirie liée à la composition des habitations
⇒ Interpénétration de la voirie à l'espace riverain
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V. CONCEPTION DE LA VOIRIE 1. Caractéristiques
a. Débit C'est le nombre de véhicules par unité de temps (en UVP/heure ou UVP/jour)
Temps
UVP
tempsUnité
véhiculesNbreQ ==
Débit horaire = h
UVP
1 voiture particulière = 1 UVP
1 véhicule utilitaire léger = 1 UVP
1 poids lourd = 2 UVP
1 ensemble articulé = 3 UVP
1 ‘’2 roues’’ = 0,3 UVP
2. La capacité C'est le débit horaire maxi dans les conditions de vitesse moyenne de référence (Vr).
3. La vitesse de base C'est la vitesse à laquelle un véhicule peut circuler sans contrainte sur la voie. Elle
permet de fixer les caractéristiques d'une voie.
Figure 2-1
Définition de la vitesse de base
C’est la vitesse (Km/h) à laquelle un véhicule peut circuler sans contrainte sur une route ou
un réseau.
Heure de pointe
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CATEGORIES VITESSE DE BASE CAPACITE
Voirie primaire 80 -100 Km/h 1600 UVP/h
Voirie secondaire 60 Km/h 1200 UVP/h
Voirie tertiaire 40 Km/h -
4. Caractéristiques géométriques
Une route se définit dans les trois dimensions par :
Le tracé en plan : c’est la projection de la route sur un plan horizontal
Le profil en long : c’est la coupe longitudinale par rapport à l'axe de la route
Le profil en travers : c’est la coupe transversale perpendiculaire à l'axe de la route
a. Le tracé en plan Il est composé d'alignements droits (AD) raccordés par des courbes (cercles et clothoïdes)
qui sont fonction de :
La stabilité sous l'accélération centrifuge (rayons de courbure et dévers)
Du passage des véhicules lourds et larges, de la visibilité dans les virages
Les AD doivent permettre l'introduction progressive du dévers. La distance minimale entre
2 courbes est la distance parcourue pendant 5 secondes à la vitesse maximale permise.
Le dévers doit rester constant le long de la courbe (circulaire).
Si un tracé rectiligne raccourcit un trajet, il est d'une esthétique discutable, surtout s’il est
généralisé et poursuivi sur de longues distances. L’adaptation au site et la monotonie du
tracé imposent souvent des tracés sinueux.
⇒ Les courbes
Il faut penser :
- Aux problèmes de stabilité dus à l'accélération centrifuge pour les voies
rapides). La stabilité est obtenue en agissant sur le rayon de la courbe et la
pente de la chaussée dans les virages;
- Au passage des véhicules longs et même larges;
- Aux problèmes de visibilité dans les virages
- La distance de visibilité, en fonction de la vitesse de base, est définie par :
Dv = 2Df (Df étant la distance de freinage);
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Df = 0,4V2 + 0,01V (V étant la vitesse de base en Km/h).
⇒ Détermination de R mini
Figure 2-2 Le dévers doit être constant dans la courbe (cercle) et les instructions limitent la variation
de dévers à 2% /Seconde.
⇒ Les alignements droits
Entre deux courbes, ils doivent être suffisants pour :
- Permettre l'introduction progressive du dévers;
- Ne pas imposer une variation trop rapide de la sollicitation transversale
(condition de gauchissement et condition de confort). La distance minimale
entre deux courbes est égale à la distance parcourue pendant 5 secondes
par un véhicule roulant à la vitesse maximale permise par le plus grand des
deux rayons.
Rayon en plan
Dévers Longueur de raccordement
(m) (m)
100 10% 200
150 8% 180
200 6% 160
300 4% 140
500 2% 100
⇒ Distance de raccordement
Tableau : Longueur de raccordement pour une variation de dévers de 1%
Vbase (Km/h) 40 60 80 100 120
L (m) 5,5 8,5 11 14 16,5
Exemple :
Vbase = 60 Km/h ; on veut arriver à dévers 5%
On a : 5+2,5=7,5%
α
Equilibre : Rg
PVPPf
.sin
2
=+ α
Rg
Vf
.sin
2
=+ α ; tf frottemen de coeff.:
⇒⇒⇒⇒ Rmini
+2,5% -2,5%
LRaccord.
23
⇒ 7,5*8,5=63,75 m d’où LRaccord. = 63,50 m
⇒ Distance de visibilité
Le profil en long
Doit suivre le TN si les conditions de circulation sont remplies
Prévoir les remblais en points bas, les déblais en points hauts
Prévoir l'écoulement des eaux de ruissellement
Prévoir une desserte correcte des riverains
Eviter les pentes inférieures à 0,5 % (sinon autocurage non assuré)
Varier la déclivité ou le dévers de 4 à 8 %
Le profil en long suivra, dans la mesure du possible, le terrain naturel (à condition que les
conditions de circulation soient remplies). Dans le cas contraire, la route sera en remblai
(au-dessus du terrain naturel) ou en déblai (en dessous du terrain naturel).
Pour les voies urbaines, le profil en long diffère assez peu de celui des routes en rase
campagne, mais il est souvent soumis à des contraintes plus sévères. Il doit assurer :
o Ecoulement des eaux
Le profil en long des fossés et caniveaux est lié à celui de la route. Il faut éviter les paliers
de grande longueur ou les pentes inférieures à 0,5%.
On peut substituer au palier, un profil "ondulé" composé d'une succession de pentes et
rampes de 0,5% avec des avaloirs rapprochés.
Aux carrefours, la continuité du profil en long pose des problèmes délicats. Il faut éviter les
discontinuités de pente sur la voie principale et ménager l'écoulement des eaux.
o Déclivités
Selon la catégorie des voies, on peut admettre des pentes de 4 à 8%. En site urbain, on ne
doit pas dépasser ce maximum, sauf en relief difficile, où pour des voies de desserte on
peut tolérer des pentes de 10%.
dfdV *2=
VbVb
df *4,0100
+= ; (Distance de visibilité = 2 distance de freinage)
24
o Raccordement où pour des voies de desserte en angle saillant
En point haut, le rayon de raccordement est fonction de la visibilité et le rayon minimal est
tel que R = 0,1(Dv)2 (DV étant la distance de visibilité).
Pour une chaussée unidirectionnelle, le rayon minimal absolu est compris entre 500 et
1200 m.
Pour une chaussée bidirectionnelle, ce rayon varie entre 2 500 et 2 800 m.
o Raccordement en angle rentrant
En point bas, ce rayon est lié à une condition de confort et de stabilité (la force centrifuge
est limitée 1/20 de l'accélération due à la pesanteur). Le rayon minimal est tel que R =
0,3V2 (V étant la vitesse de base en Km/h). Pour des vitesses de 40 à 80 Km/h, le rayon
minimal absolu sera compris entre 700 et 2 200 m et le rayon minimal normal compris
entre 1 500 et 3 000 m.
TABLEAU DES CARACTERISTIQUES
Vitesse de référence 40 60 80
Dévers maximal 7% 7% 7%
Tracé en
plan
Rayon en plan
Minimal absolu 40 120 240
Minimal normal 120 240 425
Au dévers (3%) 250 450 650
Non déversé 400 600 900
Déclivité maximale en rampe 8 7 6
Angle
Saillant
Minimal absolu 500 1 500 3 000
Minimal normal 1 500 3 000 6 000
Profil en
long
Angle Rentrant
Minimal absolu 700 1 500 2 200
Minimal normal 1 500 2 200 3 000
Rayon assurant la distance de visibilité de dépassement sur route à 2 ou 3 voies 2 500 6 500 11 000
25
Le profil en travers
Indique les détails sur :
L'emprise
L'assiette
Les fossés ou caniveaux
La chaussée
Les accotements
La plateforme
Le terre-plein
Les trottoirs
Les caractéristiques des remblais ou déblais
Les bandes cyclables
Pour définir un profil en travers, on utilise différents termes techniques qui désignent les
éléments de celui-ci : Emprise : totalité du terrain appartenant au domaine public
Assiette : surface de la route occupée par la chaussée et ses accessoires accotements ou
trottoirs, fossés, talus)
Plate forme : surface plane occupée par la chaussée, les accotements ou trottoirs et les
pistes cyclables
Chaussée : elle est constituée de bandes de roulement ou de voies proprement dites,
ouvertes à la circulation des véhicules
Trottoirs : espace latéral permettant la circulation des piétons le long des voies urbaines
Fossé : ouvrage de section rectangulaire, trapézoïdale ou triangulaire servant à
l'évacuation des eaux de ruissellement quand le drainage se fait par des collecteurs à "ciel
ouvert"
Terre-plein Central : zone non circulable séparant les trafics lorsque ceux-ci se font sur
des chaussées séparées La composition du profil en travers dépend de l'emp rise disponible et des usages projetés.
La largeur des trottoirs dépend :
- du débit piétonnier à écouler;
- des activités bordant la rue;
- de la signalisation et du mobilier urbain à implanter (parc
- mètres, bancs, éclairage, abris bus, etc.…);
- de la sécurité.
26
La largeur minimale des trottoirs sera :
- de 1,5 à 2,00 m : largeur permettant le croisement de 2 personnes chargées
ou non de paquets
- de 2,50 m : Si il doit supporter une signalisation ou des luminaires
- de 5,00 m : s’il y a une rangée d'arbres (arbres à 2,00 m de la chaussée et à
3,00 m des immeubles ou constructions)
Schéma d’un profil en travers
Accot.
Accot.
3.50 3.50
En déblai
Figure 2-2 : Profil en travers
Passages piétons : Tous les 100 m
Pistes cyclables
- 2,00 m : piste unidirectionnelle
- 3,00 m : piste bidirectionnelle
Chaussées
Une chaussée ordinaire peut être :
- à 1 voie (sens unique)
- 2 voies (double sens)
- 3 voies ou à 2x2 voies
o Chaussée non revêtue : 4%
o Chaussée d’enrobés ou enduits superficiels : 3%
o Béton de ciment : 2%
La largeur minimale d’une voie élémentaire est la s uivante :
- 2,50 à 2,75 m : voie de desserte
- 3,00 à 3,50 m : voie à trafic moyen (500 à 1 000 véh. /h de feux vert)
- 4,00 m ......…. : si le trafic de poids lourds ou « deux roues » est important
Fossé ou caniveau
En remblai En déblai
Chaussée
Risberme
27
- 3,50 à 4,00 m : voie à trafic important (1 000 à 1 500 véh. /h de feux vert)
Au delà de 2x2 voies, il est préférable de séparer les deux chaussées au moyen d’un TPC.
Couloirs réservés
- Délimités par un marquage au sol (ligne continue) ou par des îlots
séparateurs ou séparateurs en bétons # îlots directionnels
- Stationnement perpendiculaire ou à 90°
Les largeurs des couloirs réservés sont les suivant es :
- 3,00 à 3,50 m : pour un couloir unidirectionnel dans le sens de la circulation
- 3,50 m : pour un couloir unidirectionnel en sens inverse
- 6,50 m : pour un couloir bidirectionnel
Sites propres
Les sites propres sont délimités par un obstacle infranchissable aux autres véhicules, sauf
aux carrefours où il est prévu des îlots séparateurs et des îlots directionnels
Les terre-pleins centraux
Leur largeur minimale est de 0,50 m ;
Figure 2-3 : TPC
28
Figure 2-4 : Ilots séparateurs et îlots directionnels
La largeur des sites propres est la suivante :
- 7,00 à 8,00 m d’emprise pour les deux sens.
- L’emprise nécessaire à l’implantation des arrêts est comprise entre
2,50 et 3,00 m de largeur et leur longueur dépend de celle des
véhicules (12,00 m pour les bus standard et 18,00 m pour un bus
articulé) et du nombre de véhicules que la station doit accueillir.
Figure 2-5 : Sites propres
Les stationnements
Il y en a 3 sortes :
- Stationnement longitudinal
- Stationnement perpendiculaire ou à 90°
- Stationnement en épis ou à 45°
Îlots
Îlots directionnels
29
Figure 2-6
Figure 2-7
Pour les camions, prévoir au moins 3,00 x 9,00
5. Les carrefours et échangeurs
Les carrefours ou échangeurs sont des points de rencontre de deux ou plusieurs voies.
Ils peuvent être en croix, en Y, en T ou en étoiles ou giratoires et visent à limiter le nombre
de conflits entre les véhicules.
L’aménagement des carrefours vise à réduire le nombre de points de conflits entre les
courants de circulation, ou tout au moins à améliorer la sécurité et la fluidité de la
circulation.
« Croix » « Y » « T » « Etoile » » « Giratoire »
On canalise les courants (véhicule et piétons) en mettant en place des îlots ou en
marquant au sol, les couloirs de circulation ou les passages réservés. Les conditions à
prendre en compte sont les suivantes :
La sécurité
Le débit
La commodité (signalisation, freinage, visibilité et rayon de courbe)
30
αααα. . . . Les éléments à prendre en compte
Distance de visibilité
- Chaussée bidirectionnelle
En tout point d’une courbe tracée parallèlement au bord intérieur de la chaussée, à une
distance de 0,75 m, un observateur dont l’œil est situé à 1,00 m au dessus de la
chaussée doit :
1er : distinguer un obstacle de 1,30 m de hauteur, au double de la distance d’arrêt en
attention concentrée (2*d1)
2ème : distinguer à la distance d’arrêt en attention diffuse, un obstacle de 0,25 m de
haut.
- Chaussée unidirectionnelle
Seule la 2ème condition doit être respectée.
Distance d’arrêt
- En attention concentrée
1d = 5100
2 VV + avec
Km/hen V
mètreen 1d
:100
2V Distance parcourue pendant le freinage effectif sur une chaussée de coefficient
de frottement égal à 0,4.
5
V : Distance parcourue pendant le temps de réaction du conducteur et des freins qui
est pris égal à 0,75.
- En attention diffuse
2d =5,2100
2 VV + avec
Km/hen V
mètreen 2d
5,2
V : Temps de réaction du véhicule et du conducteur pris égal à 1,5 s.
!!!! V : Vitesse de base 5 (Km/h) ; c’est la vitesse à laquelle un véhicule peut circuler
sans contrainte sur le réseau.
Champ de visibilité
Il convient de dégager des champs de vue triangulaires, situés à plus de 1,00 m de
hauteur, dont les côtés sur les itinéraires sécants sont les suivants :
31
- Longueurs minimales
⇒ Voie prioritaire L1=0,2 V1+0,02 V1*V2
⇒ Voie affluente L2=0,2 V2+0,01 V22
- Longueurs recommandées
⇒ Voie prioritaire L1=0,2 V1+0,01 V12
⇒ Voie affluente L2=0,2 V2+0,02 V1*V22
Application
La distance d’arrêt du véhicule N°2
L2 = 48 m
Le véhicule N°1 qui ne freine pas parcourt :
L1 = 112 m
Pour une sécurité supplémentaire, on ne tient pas compte de des priorités ; on suppose
que le véhicule N°1 doit s’arrêter puisque le condu cteur du véhicule N°2 est indiscipliné .
(Utiliser les longueurs recommandées)
La distance d’arrêt du véhicule N°1
L1 = 80 m
Le véhicule N°1 qui ne freine pas parcourt :
L1 = 108 m
Par conséquent, les longueurs du triangle de visibilité sont :
Voie prioritaire L1= 80 m
Voie affluente L2 =108 m
Cependant, si les triangles de visibilité ne peuvent pas être obtenus, on réduit les vitesses
à imposer aux véhicules.
L1
(1) prioritaire V= 80 Km/h
(2) non prioritaire V= 60 Km/h
L2
32
ββββ . . . . Conflits aux intersections
On peut distinguer 3 types :
Conflit de divergence
Conflit de convergence
Conflit de croisement
γγγγ . . . . Aménagement des carrefours libres ou sans feux
On distingue 3 types d'aménagement des carrefours :
Les carrefours à niveau sans feux
Les carrefours à niveau avec feux
Les carrefours dénivelés
a. Les carrefours à niveau sans feux (carrefours libres) Le principe est de réaliser un ensemble cohérent d'intersection de voies qui permet de
réduire la vitesse à l'approche des intersections.
Les carrefours comportent des signalisations appropriées, des îlots ou des couloirs.
On distingue les îlots directionnels, les îlots séparateurs et les îlots de refuge.
b. Les carrefours à niveau avec feux Indispensables pour les débits horaires par voie de 3 m de deux courants qui
s'entrecroisent peuvent atteindre 1 200 UVP/h.
Ils sont également nécessaires si :
• Les accidents sont fréquents
• Les débits piétons sont supérieurs à 250 piétons par heure
• L'attente importante et même difficile sur la voie secondaire
33
c. Les carrefours dénivelés (échangeurs et diffuseurs)
Ils sont nécessaires, lorsque la circulation est trop intense et où les itinéraires sont
importants. On distingue les passages souterrains et les échangeurs
Exemples d’îlots et carrefours
Figure 2-7
Figure 2-8
34
Figure 2-9
Figure 2-10
35
CHAPITRE III : ASSAINISSEMENT
I. GENERALITES
L’assainissement consiste en :
La collecte et l’évacuation des eaux de ruissellement
La collecte et l’évacuation des eaux utilisées pour les besoins humains
La collecte et l’évacuation des déchets d’origines humaines et animales
Au traitement de ces différents effluents et leur rejet dans le milieu naturel
1. Les eaux pluviales Les eaux pluviales sont en principe des eaux très peu polluées.
Si elles ne sont pas correctement évacuées, l’eau non absorbée peut provoquer une
érosion nuisible si le ruissellement est trop fort ;
Si par contre, cette eau stagne (terrain plat ou creux), elle peut entraîner une pollution par
mélange avec les déchets et favoriser le développement des moustiques et des autres
vecteurs de maladies.
2. Les eaux usées domestiques Ces eaux sont constituées :
1) des eaux usées ménagères avec une pollution peu concentrée (les eaux grises)
2) des déjections humaines qu’on appelle aussi eaux noires ou eaux vannes.
Ces eaux présentent des dangers importants pour l’hygiène.
Elles peuvent propager des maladies par contamination des sols donc des sources.
Elles favorisent la prolifération des insectes, des rongeurs donc des maladies.
3. Les eaux usées industrielles
Elles contiennent des pollutions très diverses :
Pollutions chimiques dangereuses pour l’environnement et la santé des populations.
Elles sont difficilement traitées par le milieu naturel ;
Pollutions bactériologiques provenant des industries agroalimentaires ; elles peuvent
être traitées avant d’être rejetées dans la nature.
Conditions d’évacuation des eaux
Un bon système d’évacuation doit répondre à certaines conditions pour être fonctionnel :
Le sol superficiel ne doit pas être contaminé
Il doit permettre de protéger les sources et les nappes
Il faut tenir compte du mode de vie, des habitudes, et du revenu des utilisateurs.
Il faut choisir le terrain de sorte qu’il n’y ait pas de risques d’inondation
36
Il ne faut pas qu’il y ait de possibilité de saturation par la nappe en hautes eaux ;
Prévenir les odeurs
Les « excrétas »ne doivent pas être accessibles aux animaux, surtout aux mouches
Les types de réseaux
Le système d’assainissement peut être individuel ou collectif :
Unitaire
Séparatif
Pseudo-séparatif
II. EVACUATION DES EAUX PLUVIALES
1. Caractéristiques des précipitations
Ces eaux sont constituées :
a. L’Intensité (I)
C’est la hauteur d’eau tombée par unité de temps. Elle s’exprime en mm/mn, mm/h ou en
L/ha/s
b. La durée (T)
C’est l’intervalle de temps qui s’écoule entre le début et la fin de la pluie observée
c. La fréquence ou période de retour (F)
Le choix de la période de retour résulte d’une comparaison entre le coût de construction et
les dégâts causés par les eaux en cas d’insuffisance du réseau.
2. Caractéristiques du terrain
a. Le coefficient de ruissellement (C)
Il varie en fonction de la pente et de la hauteur des terrains.
Où Ai : surface de chacune des zones élémentaires et Ci : coefficient correspondant de
ces zones.
tombéeeaudVolume
ruisseléeeaudVolumeC
..'..
..'..=
∑
∑=
n
n
Ai
AiCiC
1
1
.
37
Q = 0,278. C.I.A
b. Le temps de concentration (t C)
C’est la durée la plus longue mise par une goutte d’eau pour arriver à l’exutoire
Le débit est maximal lorsque T = tC
c. Le coefficient de forme (W)
A superficie donnée, plus un bassin est allongé, plus faible est le débit à l’exutoire ; et plus
le réseau est pentu, plus vite l’eau arrive à l’exutoire.
On détermine ainsi un « coefficient de forme ».
3. Calcul des débits
Le débit dépend :
De l’intensité des précipitations (I)
Du coefficient de ruissellement (C)
De la superficie du bassin versant (A)
De la nature physique de ce bassin (W)
a. Méthode rationnelle
Elle donne le débit de pointe, pour une période de retour donnée, à l’exutoire d’un bassin
versant de surface (A), de coefficient de ruissellement (C), sous une averse de durée égale
au temps de concentration (tC) et d’intensité moyenne (I).
Le débit maximum est donné par :
AICQ ..= Avec
).(.sin.:
..:
)//(....int:
)/(:
haversantbasSurfaceA
entruissellemdeCoeffC
shaltCduréedemoyI
slQ
Ou :
)2.(.sin.:
..:
)/(....int:
)/3(:
KmversantbasSurfaceA
entruissellemdeCoeffC
hmmtCduréedemoyI
smQ
38
Temps de concentration
Avec te = i
LC *)1,1(*1,1 −
te : temps d’écoulement :
C’est le temps mis par une goutte d’eau entre le point le plus éloigné du bassin versant et
son arrivée dans le collecteur le plus proche.
tr : temps de ruissellement :
C’est le temps mis par une goutte d’eau entre le point le plus éloigné du réseau et l’exutoire
du réseau.
te = V
L
⇒ Temps de concentration en surface en zone urbaine
Formule de DEBORDES
mn ha %
Formule de LEMOINE
tC = i
L*
12
10 2−
L : la plus grande distance en mètre (m) parcourue par l’eau.
i : pente moyenne le long du parcours en m/m
⇒ Temps de concentration en surface en zone rurale
Formule de KIRPICH
tC = 38,0
15,1
*52
1
H
L
L : distance en mètre (m) entre l’exutoire et le point le plus éloigné du bassin versant.
H : Dénivelée en (m) entre l’exutoire et le point le plus éloigné du bassin versant.
tC = te+tr Longueur bassin en m
Pente en %
L : Longueur du collecteur en m
Vitesse de l’eau dans le collecteur en m/s
tC= 5,3.A0,3.C-0,45.i-0,38
39
En réalité, on fait l’exclusion de 20% de la longueur en amont et en aval, pour ne
considérer que la dénivelée sur 60% du parcours.
Coefficient de ruissellement
Dans les secteurs hétérogènes, on peut calculer un coefficient de ruissellement pondéré :
C = ∑∑
Ai
AiCi. Ai : surface de chacune des zones élémentaires et homogènes
Ci : Coefficient correspondant à ces zones
Le coefficient de ruissellement est égal à 1 lorsqu’il n’y a pas d’infiltration.
Exemples : Toiture métallique ; C = 1 (surface revêtue)
Sols sableux avec une surface non revêtue ; C = 0,1
Coefficients de ruissellement élémentaire
L’intensité (i)
Existence de courbes intensité – durée - fréquence à partir de tC en fonction de la région.
40
Domaine d’application de la méthode rationnelle
0,4 <<<< i <<<< 2% (pente)
0,2 <<<< C <<<< 1 (Coefficient de ruissellement)
A<<<< 3 Km 2
b. Méthode superficielle (plus utilisée en voirie)
Elle repose sur la conservation des volumes mis en jeu durant l’intervalle de temps
séparant le début de l’averse et l’instant où on observe le débit de pointe. Elle prend en
compte :
Un effet de capacité du bassin versant et du réseau ;
La variation du temps de concentration en fonction du débit de pointe
Q est déterminé par la formule de CAQUOT
Q ( m3/s)
m, n, p : paramètres à déterminer en fonction de chaque zone
K : Coefficient dépendant de la fréquence (F) de pluie étudiée
i : pente du bassin versant (m/m)
C : coefficient de ruissellement
A : superficie du B.V en ha
W : Coefficient de forme du B.V
K, m, n, p sont donnés par Annexes 1, 2 et 3
La pente (i)
En zone urbaine, le plus long cheminement hydraulique (L) est constitué de tronçons
successifs (Lj) de pentes relativement constantes (ij).
L’expression de la pente moyenne qui intègre le temps d’écoulement le long du plus long
cheminement hydraulique est la suivante :
2
j
Lj
Lj
=∑
∑
i
i
Q = K.W.im.Cn.Ap
mentronçonLongueurLj
menmtronconpenteij
...:
/..:
41
Coefficient de forme
Soit M l’allongement du bassin versant :
A
LM
*100=
Avec :
L : longueur du plus long cheminement hydraulique
A : superficie en ha du BV considéré
Si M<0,80 on prendra M = 0,8
Après avoir déterminé l’allongement (M), on pourra corriger le débit calculé en multipliant
par un « coefficient d’influence » ou « coefficient de forme » (W).
)29,01
84,0(
2
b
b
MW
−
= (b est donné en Annexe 1 )
III. PARAMETRES EQUIVALENTS D’UN GROUPEMENT DE BASS INS
L’application de la formule superficielle à un groupement de sous-bassins hétérogènes de
paramètres individuels (Ai), (Ci), (ii), (Li) et Qpi (débit de pointe du bassin considéré seul),
nécessite l’emploi de formules d’équivalence pour les paramètres (A), (C), (i) et (M) du
groupement.
Les différentes formules d’équivalence les BV en série ou en parallèles sont consignées
dans le tableau suivant :
Paramètres
équivalents Ae Ce ie Me
B.V en
« parallèle » ∑ Aj ∑∑
Aj
AjCj.
∑∑
Qpj
Qpjij ).(
∑ AJ
tcjL max)(
B.V
en « série » ∑ Aj
∑∑
Aj
AjCj.
2
∑
∑
ij
Lj
Lj
∑∑
Aj
Lj
Si l’évaluation des paramètres d’équivalence de B.V en série ne pose pas de problème, il y
42
aura lieu de calculer l’allongement équivalent de B.V en parallèle en prenant pour longueur
équivalente du plus long parcours, celle du B.V ayant le plus long temps de concentration :
L ( tCimax).
Domaine d’application des formules superficielle
0,2 <<<< i <<<< 5% (pente)
0,2 <<<< C <<<< 1 (Coefficient de ruissellement)
A<<<< 3 Km 2
IV. CALCUL DES CONDUITES ET DES CANAUX
La formule retenue pour le calcul des conduites circulaires est la formule de perte de
charge de PRANDTL - COLEBROOK .
1. Conduites circulaires
PRANDTL-COLEBROOK
DigD
K
iDgDV ...2.
.71,3)
..2
51,2log(.2
+= γ
Où V : Vitesse d'écoulement en m/s
γγγγ : Coefficient de viscosité en m2 D : Diamètre de la section circulaire, ou pour des sections non circulaires (ovoïdes) D : 4R ; R étant le rayon hydraulique (en m) g : accélération 9,81 m2/ s2 i : Pente de la ligne piézométrique (m/m) K : Rugosité de la paroi (mm)
Q= V.S
(Voir Annexe 14 : débit des canalisations circulaires en système unitaire ou séparatif)
2. Quelques valeurs de K
Désignation
Valeurs de K (mm)
tCi = 0,0167.L i0,69.Ai
0,184.Qpi-0,354.i i
-0,41
mn m m/m m3/s ha
43
3. Application
Soit un débit Q=2 m3/s à faire évacuer dans une conduite en béton K=1,50 mm sur une
pente de 7,25 0/00.
Calculer la section de cette conduite et déterminer la vitesse d'écoulement de l'eau dans la
conduite.
4. Calcul des canaux à ciel ouvert
La formule retenue pour le calcul des canaux à ciel ouvert est celle de MANNING-STRICKLER.
V= K.R2/3.i1/2 Avec : V : Vitesse d'écoulement (m/s) K : Coefficient de rugosité de STRICKLER R : Rayon hydraulique (m) i : Pente en m/m où R =SIP Sm : la section mouillée Pm : Le périmètre mouillé
Pm
SmR =
5. Quelques valeurs de K
Conduites existantes avec regards Tuyau en béton en bon état 1,50 Tuyau en béton en mauvais état ayant subi une attaque chimique
3,00
Conduites projetées avec regards Tuyau béton 1,5 Tuyau plastique ou amiante-ciment 1,0 Conduites de refoulement sans regard ni branchement existantes ou
projetées Tuyau en acier, fonte ou plastique 1,00
Désignation
Valeurs de K (mm)
Canaux en béton 60 à 75 Canaux en terre 45 Canaux en plastique, acier, fonte 120
L
h S=L.h P=L+2.h
R= =P
S
hL
hL
2
.
+
44
6. Conditions de pente et limite d’autocurage
a. Pente minimale pour les réseaux unitaires 0,3 m/s pour les débits d’heures creuses 0,4 m/s pour les débits d’heures de pointe
b. Pente maximale Les vitesses d’écoulement ne devront pas dépasser les valeurs suivantes :
Conduites enterrées Tuyaux en béton de haute qualité…………………4 m/s Dalots …………………………………………………4 m/s
Canaux à ciel ouvert
Canaux primaires ou secondaires, caniveaux.………4 m/s
Canaux primaires importants dans talweg……………5 m/s
Vitesses minimales : 0,4 m/s pour les débits d’heure de pointe Vitesses maximales : 4m/s 7. Calcul de S, P et R pour les profils usuels des can aux
8. Conditions de profondeur
Une profondeur minimale de 1,10 m sera respectée. Elle sera de :
2,50 m pour les réseaux secondaires et tertiaires.
4,00 m, sauf cas exceptionnel pour les réseaux primaires.
Dans tous les cas, un recouvrement de 0,60 m sera observé pour les diamètres supérieurs
à 0,50 m.
45
9. Matériaux et ouvrages annexes
a. Tuyaux en béton armé ou non armé Jusqu’à 3 m de diamètre avec joints élastomères ; ils se font par éléments de 2,00 m.
b. Tuyaux en amiante-ciment Eléments de longueur supérieure ou égale à 3 m et de diamètre pouvant aller jusqu’à 800 mm.
c. Tuyaux en grès Eléments de 1 à 2 m de long, et jusqu’à 600 mm de diamètre.
d. Tuyaux en matière plastique et polychlorure de v inyle Eléments de 1 à 2 m de long, et jusqu’à 600 mm de diamètre
Non plastifié, jusqu’à 500 mm de diamètre et de 4, 6 à 12 m de long. Les joints seront
soudés avec emboîtement et collage ou bague d’étanchéité.
e. Les regards (Annexe 6 ) Les regards doivent être installés à chaque :
jonction de canalisation
Changement de direction
Changement de pente
Changement de section
Dans les parties droites et en pente régulière, la distance maximale entre regards sera :
60 m pour les diamètres inférieurs à 800 mm
80 m pour les diamètres supérieurs à 800 mm
10. Les bassins de retenue des eaux pluviales
Ils ont pour rôle d’écrêter les pointes d’orage en stockant les débits instantanés et en
libérant en aval, des débits plus faibles pouvant être canalisés dans des ouvrages
modestes. (Annexe 7 )
46
CHAPITRE IV : EVACUATION DES EAUX USEES
I. SYSTEME INDIVIDUEL
1. Chutes des excrétas
Les systèmes varient en fonction des chutes
Chute directe : à travers un plancher perforé
Chute par tube plongeur : les excrétas sont évacués avec un minimum d’eau. Un
réservoir étanche et un trop plein maintiennent les eaux à un niveau au-dessus
duquel plonge le tuyau (Annexe 8 )
Chute par siphon hydraulique : un minimum d’eau est nécessaire ; c’est un
système hygiénique (Annexe 8 )
Chute par siège à occlusion mécanique : au-dessus d’une fosse étanche. Un
minimum d’eau est nécessaire pour nettoyer l’intérieur du siège après chaque
usage.
2. Stockage des excrétas Les systèmes que nous allons énumérer nécessitent une alimentation en eau individuelle
et un système de chasse (employant un siphon hydraulique en général).
Fosse septique : pour un bon travail des bactéries, le volume d’eau de dilution doit
être au moins de 40 litres par personne par jour. (Annexe 9) et (Annexe 10 )
Fosse à étage : c’est une variante de la fosse septique.
Une partie supérieure (décanteur)
Une partie inférieure (digesteur) réservée aux boues
Ministation ou microstation : système moderne constitué par une petite station
préfabriquée, traitant à la fois les eaux vannes et les eaux ménagères par épuration
biologique :
Microstation : pour un assainissement individuel
Ministation : pour l’assainissement des petites collectivités
(Annexe 11 )
Pour le dimensionnement, on prend :
Débit Q=150 Litres / habitant/ jour (l/hbt/j)
Du DBO5 (demande biochimique en oxygène mesuré au 5ème jour en mg/l)
3. Traitement
Dilution
Dans les cours d’eau, mers ou lacs, la proximité des baigneurs ou d’utilisateurs de l’eau
47
est une contre-indication absolue.
Puits perdu
La profondeur d’épuration dépend de la cohérence du sol. Cette solution n’est pas
envisageable si des puits utilisant la nappe sont à proximité.
Epandage souterrain à faible profondeur (50 cm)
48
Filtre bactérien (lit bactérien et filtre plan)
49
Puits filtrants
Plateau absorbant
Evacuation collective
Pour des raisons évidentes d’hygiène, le réseau d’eaux usées ne doit pas être à ciel
ouvert ; il doit être enterré et étanche.
Le mode de fonctionnement le plus simple et le mieux adapté est l’écoulement gravitaire,
ce qui implique que les écoulements se font à surface libre.
i - Calcul des débits
L’estimation des besoins se fait généralement à partir de la plus grande consommation
journalière d’eau par habitant.
On prendra comme rejet : 150 L/hab. /j comme consommation moyenne et on tiendra
compte des variations journalières de la forme :
50
Qmp
5,25,1 += Qm en l/s et variant entre 2 et 3,
Qm : débit moyen de pointe de la journée
ii - Calcul des sections
Avec
smenVitesseV
menéetionmouillS
smendébitQ
/..:
2..sec:
/..: 3
Formule de MANNING-STRICKLER
V : vitesse en m/s
K : coefficient de rugosité
R : rayon hydraulique (m)
i : pente de l’ouvrage (m/m)
Formule de CHEZY
iRCV ..=
R : rayon hydraulique (m)
C : coefficient déterminé par la formule de BAZIN
R
Cγ+
=1
87 Avec γ : coefficient de rugosité et R : rayon hydraulique
γ:
3,1:
25,0:
terre
béton
iii - traitement des eaux usées
On relève plusieurs niveaux de traitement
Le prétraitement
Il comporte :
- Un dégrillage : retient les gros éléments
- Un dessablage : bassin de grande largeur où l’effluent ralenti, décante ses sables
et ses graviers
Q = S.V
2
1
3
2
.. iRKV =
51
- Un déshuilage : cloison siphoïde retenant toute particule surnageant
Le traitement primaire (élimination des matières en suspension)
Décantation de 2 à 4h de rétention ; créant ainsi beaucoup de boues.
Le traitement secondaire
- Une épuration physico-chimique
- Une épuration biologique par cultures fixées
- Une épuration biologique par culture libres ou « boues activées »
Le traitement de boues
Il vient en complément du traitement du traitement secondaire, il peut comporter une
stabilisation aérobie ou anaérobie dans une cuve qu’on appelle « digesteur »
Le traitement tertiaire
Rare, il sert à la dénitrification ou à la déphosphation ; il peut être poussé jusqu’à
transformer les effluents en eaux potable. (Annexe 15 )
Autres procédés
- Epandage : trois procédés sont utilisés
o L’irrigation par aspersion ou par gravité après prétraitement ou traitement
primaire
o Le ruissellement contrôlé après traitement primaire ou secondaire
o L’infiltration percolation après traitement secondaire et submersion des
terrains.
N.B : Interdiction de cultiver des légumes ou fruits à co nsommer crus.
- Lagunage naturel : Déversement des effluents dans des bassins continuellement
en eaux, dans lesquels ils passent plusieurs semaines. Ils doivent être disposés en
série et c’est l’action du soleil qui permet le développement des algues en
suspension dans les bassins profonds (1,00 m environ).
Ce procédé demande un investissement relativement bas, avec peu de personnel et
d’équipement. (Annexe 16-1 )
- Lagunage aéré : c’est le procédé précédent amélioré par adjonction d’aérateurs
accélérateurs de l’oxydation (5 à 10 jours au lieu de 2 mois), donc de la vitesse
d’épuration. (Annexe 16-2 )
- Chenal ou fosse d’oxydation : l’effluent parcourt un bassin après traitement et
décantation primaire et il est oxydé à chaque tour par aération grâce un agitateur
52
mécanique. (Annexe 16-2 )
N.B 1 : surface nécessaire 6 fois inférieure à celle d’un bassin de lagunage, et égale à
celle d’une station d’épuration.
N.B 2 : investissement moindre, mais nécessité de personnel d’entretien, et beaucoup
d’énergie.
53
CHAPITRE V : ALIMENTATION EN EAU
I. LES BESOINS
1. Quantité 10 000 à 40 000 hab. …………………10 à 20 L/hab. /j
40 000 à 100 000 hab. ………………...20 à 40 L/hab. /j
> 100 000 hab. …………….…………40 à 80 L/hab. /j
Ajouter le débit d’incendie : 60 m3/hab./j pendant 2 heures, sous une pression de 1,00 bar.
2. Qualité
Qualité bactériologique : échantillon de 100 ml
Qualité chimique : échantillon de 100 ml
II. SOURCES
1. Eaux souterraines a) Source directe : exutoire du gisement ou de la nappe
⇒ Galerie ou chambre captage
b) Puits captage de la nappe a une faible profondeur de quelques mètres
c) Forage : Captage à plus grande profondeur de 30 à 50 mètres
2. Eaux de surface Naturelle
a) Retenue
Artificielle
b) Rivière : en amont d’une ville
Inconvénients des eaux de surf
Température et composition chimique variable
Contamination possible par pollution
Goût moins agréable que les eaux souterraines
Nécessité de traitement
< 95 % de coliforme
0% coliformes 2 échantillons successifs
0 % de d’Escherichia
Substances toxiques
Substances affectant la potabilité
54
3. Eaux de pluie. Eaux de toiture ….
Précaution :
- Surface de recueil propre
- Rejeter le premier flot
- Utilisation d’un filtre
4. Eaux de mer
Désalinisation Distillation (évaporation)
Séparable (membrane semi-perméable)
III. LE TRAITEMENT
1. La décantation
L’eau traverse à vitesse réduite un bassin ⇒ dépôt des éléments en suspension
On peut la faire par floculation : Ajout d’un réactif chimique
2. La filtration
L’eau passe à travers un filtre
Filtration lente : V< 10 m / j pour une surface de filtre de 1,00 m2
Filtration rapide à floculation : V⇒120 m /j
3. La stérilisation
Par le chlore : (hypochlorite de soude 0,2 à 0,5 mg / l)
Détruit les diastases indispensables aux bacs
Pouvoir oxydant sur les matières organiques
Inconvénient : agressif sur les métaux
Par l’ozone
Inconvénient : instabilité
4. Correction chimique
Corrigeant :
La teneur en sel calcium et magnésium
L’acidité
L’excès de fer
55
5. Procédés individuels
Filtres domestiques
Ebullition prolongée à 20 mn
Emploi d’eau de javel
De permanganate de potassium
IV. ADUCTION - STOCKAGE - DIMENSIONNEMENT
1. Adduction
Il existe deux types adductions : Gravitaire
Par refoulement, par pompage
2. Stockage
Réservoir
Batterie de pompes
A l’aide de compresseurs
3. Dimensionnement
Répartition des consommations
Annuelle
Mensuelle
Journalière
Horaire
⇒ Coefficient de pointe Qm
p5,2
5,1 +=
Généralement, p=2,5 ou 3 Débit horaire de pointe ⇒⇒⇒⇒ dimensionnement des réseaux
Débit journalier de pointe ⇒⇒⇒⇒ dimensionnement des réservoirs
Débits annuels de pointe ⇒⇒⇒⇒ ressources suffisantes
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V. DISTRIBUTION
1. Organisation
a. Réseaux ramifiés Conduite principale sur laquelle viennent se greffer des conduites secondaires qui
desservent des conduites tertiaires éventuelles. (Annexe 20 )
b. Réseaux maillés (Annexe 20 )
2. Les différents types de branchements
Branchement particulier : chacun a son compteur
Branchement collectif
Distribution publique avec de bornes fontaines
3. Calcul du réseau Pour chaque branche, on calcule : Débit maximal fonction des besoins majorés du coefficient de pointe
Vitesse de l’eau
Pertes de charges dans le réseau
4. Éléments du réseau
Canalisations :
−⇒
cimentAmiante
manchonoucollagepressionPVC
galvaniséferacierfontemétallique
...
).,,(
Vannes : arrêt de distribution
ventouses
vidanges
bouche d’incendie
1 < Pression < 4 bars
57
CHAPITRE VI : DISTRIBUTION D’ENERGIE ELECTRIQUE / E CLAIRAGE PUBLIC
I. MOYENS DE TRANSPORT ET DE DESSERTE On distingue :
1. La haute tension (H.T) Plus de 50 KV, réservée au transport de longue distance de l’énergie entre les lieux de
production et ceux de consommation et à leurs éventuelles interconnexions
2. La moyenne tension (M.T) Elle varie de 5 KV à 30 KV et est utilisée à l’échelle du réseau dans les villes moyennes et
à l’intérieur d’une région.
3. La basse tension (B.T)
Elle est triphasé 200/380 V, avec une fréquence de 50 Hz.
Pour la distribution aux particuliers, 2 fils sont à la disposition de l’usager (un neutre et un fil
de phase) et la tension est généralement de 220 V.
Pour les industriels, elle est triphasée à 4 fils et la tension est de 380 V.
II. BESOINS On retient en général, pour les pays industrialisés, la norme de 6KVA par logement (3KVA
/logt d’une pièce ; 9 KVA/logt de plus de 6 pièces).
Pour une généralisation au tiers monde, un coefficient de simultanéité est introduit :
Nbre de logements 1-4 5-9 10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-39 40-49 +50
Coefficient 1 0,78 0,63 0,53 0,49 0,46 0,44 0,42 0,41 0,40
1. Population à bas revenus En moyenne, quelques 100 W installés et quelques KWh par concession/mois.
2. Population revenus moyens En moyenne, peut dépasser le KW.
3. Population hauts revenus Plusieurs dizaines de KW s’avèrent nécessaires et les coefficients de simultanéité
deviennent :
Nbre de logements 1-5 6-10 11-15 16-20 +20
Coefficient 1 1 0,90 0,9 0,65-0,70
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Voici ci-après, la consommation horaire de quelques appareils :
APPAREILS PUISSANCE (W)
Lampe d’éclairage 25-100
Moulin à café 60-200
Fer à repasser 600-1 200
Aspirateur 200-500
Réchaud 1 000-3 000
Chauffe-eau 1 500-3 000
Machine à laver 2 000-5 000
Cuisinière 3 000-10 000
Climatiseur 1000-2 500
Réfrigérateur 2 000-3 000
III. RESEAU HT ET BT
1. Les lignes aériennes Economiques, mais encombrantes, inesthétiques, dangereuses, fragiles aux intempéries et
aux chocs.
Déconseillées dans les zones de fortes densités, très polluées, à proximité des aéroports.
Poteaux espacés de 100 m au maximum, en béton (12 à 16 m), bois traité (10 m),
métallique (profilés, tubes, treillis).
La hauteur des câbles est de 4 m en général et de 6 m dans la traversée des voies
circulées.
2. Les câbles isolés Utilisés en milieu urbain soumis fréquemment aux orages. Les câbles peuvent être
tripolaires et unipolaires. (Voir Annexe 30 )
a. Les câbles en tranchées Le câble est posé sur un lit de sable fin et la tranchée est remblayée en sable ou en terre
avec un grillage avertisseur rouge.
Aux traversées de chaussée, les câbles sont tirés dans des fourreaux en PVC et doivent
être à 20 cm d’un autre réseau et à 50 cm d’un réseau téléphonique.
b. Les câbles en tranchées Le câble est posé sur un lit de sable fin et la tranchée est remblayée en sable ou en terre
avec un grillage avertisseur rouge.
59
Aux traversées de chaussée, les câbles sont tirés dans des fourreaux en PVC et doivent
être à 20 cm d’un autre réseau et à 50 cm d’un réseau téléphonique.
c. Les câbles en galerie Les câbles en général non armés, sont posés sur des chemins de câbles.
d. Les câbles en conduites multitubulaires Le tirage se fait par des chambres de tirage espacées tous les 50 m environ.
e. Les câbles en aérien Utilisés en régions boisées, polluées ou en bordures de mer et peuvent en HT remplacer
une ligne aérienne à câbles isolés.
IV. DETERMINATION DES CABLES Eaux souterraines
Source directe : exutoire du gisement ou de la nappe
⇒ Galerie ou chambre captage
Puits captage de la nappe a une faible profondeur de quelques mètres
Forage : Captage à plus grande profondeur de 30 à 50 mètres
V. LES POSTES DE TRANSFORMATION Ils occupent une surface de 4,00 m x 4,00 m et une hauteur de 2,50 m ; mais avec un
rayon d’action de 150 m à 300 m : puissance varie de 40 à 1 000 KVA.
On distingue :
Les postes de livraison ‘’abonné’’ construits par un particulier ayant des besoins
importants
Les postes de distribution publique
VI. BRANCHEMENTS B.T Les lignes B.T peuvent se poser en aérien ou en souterrain.
Aérien : sous forme de conducteurs nus sur isolateur ou de câbles aériens torsadés, à
partir d’un transformateur sur poteau et la portée est de l’ordre de 30 à 40 m.
Souterrain : par l’intermédiaire d’une boîte de dérivation, d’un câble de branchement, d’un
coffret de coupure (le comptage pouvant se faire à l’intérieur du logement).
Pour les immeubles collectifs ou établissements publics ou privés importants, on tire un
câble spécial à partir du poste de transformation jusqu’à un coffret de coupure –comptage,
permettant ainsi d’alimenter plusieurs départs.
60
VII. ECLAIRAGE PUBLIC Une installation d’éclairage met en œuvre un certain nombre de matériel :
Les lampes
Les luminaires dont le corps regroupe :
Un système optique
Un système de fixation de la lampe et son appareillage
Les supports candélabres, etc.
Les matériels son reliés par un système d’alimentation
1. Courbe de sensibilité de l’œil L’œil humain est sensible aux radiations de longueurs d’onde comprise entre 400 mµ et
800 mµ.
2. Flux lumineux
Il caractérise un rayonnement lumineux et exprime l’aptitude de ce rayonnement à produire
une sensation lumineuse.
Symbole : (Φ) ; unité : lumen (lm)
3. Intensité lumineuse dans une direction
ΩΦ=
d
dI ; Unité : candela (Ca)
4. Eclairement lumineux en un point d’une surface
ds
dE
Φ= ; Unité : lux (lx) ; on dit aussi lumen/m2
61
5. Classes d’éclairage public
CLASSES Classe A Classe B Classe C Classe A Lu/m 2 de chaussée
70-100 40-150 20-30 -
Usages Routes et autoroutes
Voies artérielles et de
distribution
Voies de desserte
Points singuliers situé sur itinéraire non éclairé
6. Disposition des luminaires
P H
Type de Voie Artères principales Voies de distribution Voies de densité
Rapport H
e 3 à 3,5 3,5 à 5 5 à 6
7. Installations types
Autoroutes urbaines et routes express : implantation de candélabres à double
crosse dans le terre-plein central (hauteur : 15 m et espacement : 45 m)
A partir de 25 000 à 30 000 Véh. /j, prévoir un éclairage latéral avec entretien plus facile.
Points singuliers autoroutes : L’éclairage axial de la plateforme autoroutière et
latéral des bretelles ou bifurcation améliore le guidage optique.
En cas d’échangeur complexe, on peut recourir à l’éclairage par mâts de grande hauteur ;
c’est aussi le cas des plateformes aéroportuaires ou portuaires.
Voies plantées Carrefours Courbes
e
P S
l
P : porte-à-faux ≥ 0,70 m du bord extérieur du trottoir. S : surplomb / bord chaussée ; varie de 0 à 2,50 m H : Hauteur luminaire ; dépend de l, varie de 8 à 10 m et égale à 12 m pour les grandes largeurs de chaussée e : Espacement des luminaires
62
Passages souterrains Passages pour piétons Etc.… (Voir Annexe 21 : Supports éclairage public)
63
CHAPITRE VII : RAMASSAGE ET TRANSFORMATION DES ORDU RES MENAGERES
I. DONNEES DE BASE
Les déchets solides regroupent les ordures d'origine végétale ou animale, fermentescibles,
et les débris non putrescibles, combustibles (bois, papier, plastiques) ou non (pierres,
briques, métaux, poteries, verres).
En plus des ordures ménagères proprement dites, Il existe d'autres déchets :
Objets encombrants, (" les monstres ") : appareils ménagers, pneus, voitures
abandonnées qui demandent des ramassages spéciaux;
Déchets industriels : élimination et stockage normalement à la charge des
industriels, mais dont le contrôle incombe à, la puissance publique;
Décombres et gravats : provenant des travaux de construction. Ils forment
généralement dé bons remblais;
Boues provenant des stations d'épuration des eaux : elles peuvent être traitées en
même temps que les ordures ménagères avec certaines précautions;
Balayures résultant du nettoyage des voies publiques (sauf les marchés qui demandent un entretien particulier).
Le non ramassage des ordures entraîne :
Une décomposition de celles-ci, ce qui constitue une source d'alimentation pour
les chiens errants, les rongeurs, les mouches et autres animaux vecteurs de
maladies contagieuses;
L’obstruction des cours d'eau et des caniveaux (cause d’inondations),
L’émanation d odeurs fétides et la pollution de la nappe phréatique et des eaux
superficielles.
Les ordures ménagères sont également des sources :
d’énergie calorifique, bien qu'en zone tropicale, l'importance et l'humidité des
matériaux fassent que l'incinération ne soit pas une solution intéressante;
de matériaux directement réemployables (bouteilles en verre) ou recyclables
(métaux, papiers);
d’amendements organiques;
de travail (collecte et récupération).
64
II. QUANTITES ET COMPOSITION DES ORDURES MENAGERES
1. Quantités
Les quantités par personne varient de 200 g / hab. /j dans les zones rurales à 1 et
même 2 Kg / hab. /j dans les zones denses industrialisées.
A Abidjan, suivant les types de quartiers, on a relevé les quantités produites en Kg/hab.,
suivantes :
Quartiers résidentiels à hauts revenus et quartiers centraux 1,4Kg / hab. /j, soit une
densité de 0,2 à 0,3;
Quartiers à revenus moyens (lotissements officiels pour salarié non cadres) : 0,75 à
0,9 Kg/hab. /j, soit une densité de 0,4;
Quartiers à bas revenus : 0,6 Kg/hab/j, soit une densité de 0,2 à 0,3.
Lorsque le niveau de vies s'élève, la quantité d'ordures a tendance à augmenter et la
densité à diminuer en raison de la présence de nombreux emballages.
2. Composition
La composition des ordures ménagères dépend du niveau de vie, mais aussi des
habitudes de vie et du contexte local.
Cette composition dépend de la saison (cendres de chauffage, consommation de fruits ou de légumes de saison) des quartiers (modes de vie différents, quartiers d'activité).
Dans une ville africaine moyenne, la composition peut être la suivante :
Papiers, cartons, chiffons, bois .................................... .= 10% (petits morceaux)
Matières plastiques ...................................................... .=1%
Métaux, verres……………………………………………..= 2% (vielles boites ,morceaux
de verres )
Fines de taille inférieur ou égale à 15 mm ……….……. = 38 % (sables et cendres)
Déchets fermentescibles .............................................. .= 45% (épluchures de Bananes,
manioc)
Non classés .................................................................. = 4% (cailloux)
Les objets directement récupérables sont rares, car l'humidité est importante et le pouvoir
calorifique de l'ordre de 950 mth/kg.
65
3. La collecte
En milieu rural, les objets manufacturés rejetés sont rares et les rejets peuvent être
réutilisés dans les jardins ou mangés par les animaux.
En zone urbaine dense, les déchets (surtout inorganiques) sont plus nombreux et la
possibilité d'une réutilisation directe sur place n'existe généralement pas.
4. Contraintes de ramassage
La voirie doit être accessible aux véhicules de ramassage, au même titre que le système
de ramassage doit s'adapter, dans certaines limites, à la voirie existante.
Le coût du ramassage est fonction du temps mis pour charger les véhicules.
Plus les quantités unitaires, sont faibles, plus le coût de la collecte est élevé
Le problème de la récupération, intégrée ou non au système de collecte, peut devenir
une contrainte.
5. Systèmes de collecte
a. Collecte au porte à porte
Ce système est valable dans les centres villes à immeubles collectifs (quantités
importantes par point de ramassage). La collecte peut se faire par poubelles, ou par sacs
jetables.
Des collectes spécifiques pour le verre, le plastique les papiers et cartons peuvent exister.
Cette collecte, très coûteuse, devra être réservée aux quartiers centraux ou résidentiels. Le
seul moyen de réduire le coût est de réduire la fréquence (contraintes de stockage à
niveau individuel) et le nombre de passages peut être réduit à 2 par semaine et même
moins. Si l'investissement et la maintenance peuvent être assurés, des bennes tasseuses peuvent
améliorer le rendement (1 benne = 7000 habitants à 1 Kg/hab.).
b. Collecte à partir de dépôts spécialisés
Ce système impose qu’une pré-collecte soit fait t les habitants. Différentes solutions sont
envisageables :
Le dépôt fixe : il est formé d'une murette par-dessus laquelle les usages déversent les
ordures. Le chargement, pour le transport à la décharge, se fait à la main ou à la
machine (longue immobilisation des véhicules)
66
Le principal inconvénient est que le dépôt est accessible aux rongeurs.
Les remorques de tracteurs agricoles : le matériel est très peu coûteux et fiable. Cette
solution est intéressante pour les zones accidentées et dans les petites villes où les
décharges sont relativement proches des points de collecte. La benne sera de
préférence couverte et pourvue de volets permettant le déversement des ordures par les
usagers.
Les conteneurs : système identique au précédent. C'est une solution plus chère et
sophistiquée, du fait du système de relevage hydraulique des conteneurs plus fragile
qu'un attelage.
Cette solution sera à retenir quand les rues sont en bon état, les distances à parcourir
importantes et le service d'entretien du matériel roulant suffisant.
Ces deux dernières solutions conviennent bien pour les marchés ou les zones à forte
densité.
Les points de collecte doivent être accessibles à la population et la distance à parcourir doit
être limitée à 200 m en zone urbaine.
La fréquence de passage des véhicules de collecte doit être calculée de façon à limiter les
nuisances au point de stockage et à éviter les débordements. Le point de stockage devra
être nettoyé régulièrement.
III. TRAITEMENT ET VALORISATION 1. Critères de choix de procédés
Plusieurs paramètres rentrent en ligne de compte :
Le volume des déchets :
La nature des déchets et les possibilités locales de réutilisation ou de recyclage après
transformation ;
L’emplacement et la surface des terrai s disponibles;
Les possibilités d'entretien et de réparation du matériel :
Les coûts d’investissement, d’énergie et d’entretien.
Il faut distinguer :
Les procédés faisant appel aux processus naturels (décharge contrôlées compostage par fermentation naturelle).
67
Ils demandent une surface importante et sont sensible aux changements climatiques, mais
ils ne nécessitent pas de main-d'oeuvre spécialisée et leurs coûts d'investissement et
d'énergie ne sont pas élevés. Les procédés créant ou accélérant des processus (compostage accéléré, incinération).
Ils dépendent de nombreux équipements mécaniques et électriques et sont donc plus
coûteux en investissements, en énergie et en personnel.
2. Décharge non contrôlée
C'est souvent la seule solution à la portée des petites collectivités, pauvres et isolées.
Le choix du site devra être judicieux (absence de mauvaises odeurs et de risque de
transport aérien vers les habitations, risque de contamination des nappes phréatiques).
Une protection autour de la décharge par une plantation d'arbustes ou d'arbres sera plus
efficace qu'une palissade
Le dépôt se fera en faible épaisseur et un régalage et recouvrement des ordures devront
être effectués chaque semaine
3. Décharge contrôlée
C'est la meilleure solution pour les collectivités importantes ayant peu de moyens mais
disposant, de terrains.
Si ces terrains sont à proximité ou même inclus dans une zone d'extension, Ils pourront
servir d'espaces verts. Dans ce cas, il suffira de prévoir une couche de terre végétale de 50
à 60 cm pour l'engazonnement et d'environ 1, 5O m pour, la plantation d’arbres Dans le cas de plantation d'arbres, la dernière couche d'ordures ne sera pas compactée et
on estime généralement qu'un délai de 2 ans est nécessaire pour que les tassements
deviennent négligeables.
L'évolution de la décharge se fait par fermentation aérobie dans les couches supérieures et
par fermentations anaérobIes dans les couches situées en profondeur, car elles sont
fortement compressées et humides.
Il y a différents systèmes de décharges contrôlées :
a. La décharge contrôlée traditionnelle
Il y a risques d'incendie, de prolifération de rongeurs si le recouvrement journalier n'est pas
bien assuré.
b. La décharge avec compactage
Ce système implique l'utilisation d'engins de compactage spécialement équipés.
Le compactage permet de gagner de la place, mais gêne la transformation des ordures.
68
Du fait des tassements irréguliers et pour éviter la stagnation de l'eau, la décharge devra
être terminée avec une pente régulière.
c. La décharge d’ordures préalablement broyées
La fermentation aérobie généralisée est plus active et les mouches et les rongeurs sont
moins attirés.
Le compactage est inutile pour obtenir une bonne densité et la décharge est « roulable »
par tous les véhicules si les couches ont un maximum de 50 cm.
4. Le compostage
Il permet de fournir un matériau de bonne qualité et sans danger pour l’agriculture.
Après élimination du maximum d'éléments non dégradables, les ordures sont broyées puis
décomposées et stabilisées.
L’aérobiose (décomposition par l’air) est plus hygiénique que l’anaérobiose (décomposition
en l'absence de l'air).
Les inconvénients liés aux mouches, aux microbes et aux odeurs sont limités.
Il existe plusieurs procédés de compostage :
a. Le compostage par fermentation naturelle dite "lente"
Il consiste à retourner les tas tous les dix jours le premier mois, puis une fois par mois les
mois suivants. Après chaque retournement, se produit une brusque élévation de tempé-
rature due à l'activité des bactéries.
a-1 Procédé de Bangalore
Il fait usage de fosses ou de tranchées et les ordures ne sont pas retournées pendant toute
la durée du compostage qui dure quatre à six mois. Si la nappe phréatique est trop près de
la surface pour permettre l'usage de fosses, les ordures seront entassées sur le sol et
brassées au bout d'un mois.
Le procédé de Bangalore utilise les ordures, le fumier et même les "excréta" comme
matière pour les composts. Les différentes étapes sont les suivantes : i) Avec un râteau (à longue manche), on étend sans tasser sur le fond de la
fosse une couche d'ordures ;
ii) Au bout de quelques jours, la température de la masse s'établit autour de
60°C et s'y maintient pendant très longtemps. Les t ranchées peuvent être
recouvertes d'une couche de terre de 5cm d'épaisseur pour prévenir l'éclosion
des mouches;
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iii) Après quatre à six mois, la masse s'est transformée en un humus qui peut
alors être retiré de la fosse, déposé sur le sol ou passé au crible.
a-2 Procédé d'Indore
Il est semblable a celui de Bangalore, sauf que la masse est retournée dans la mesure
nécessaire pour entretenir l'aérobiose, éviter le dégagement d'odeurs, maintenir des
températures élevées, obtenir une décomposition plus rapide et lutter contre les mouches.
Les fosses sont remplies tous les deux jours et leur contenu est retourné deux fois pendant
la période de compostage qui s'effectue en un mois au lieu de quatre.
Les fosses sont revêtues de briques et pourvues (les rigoles de drainage et d'aération (sur
la longueur et en travers), à environ 1,20rn de chaque extrémité.
Quatre jours après le remplissage, le contenu doit être retourné pour assurer un bon
mélange, repousser vers le centre (hautes températures) la partie extérieure de la masse
dans laquelle les larves de mouches se sont réfugiées et aérer cette masse.
Le deuxième retournement aura lieu cinq à dix jours après le premier. Trois retournements espacés de trois à quatre jours permettent d'obtenir un compost en une quinzaine de jours.
b. Compostage en tas, en silos ou en fosses
b-1) compostage en tas
Il demande un terrain relativement plat et bien drainé de manière à empêcher la stagnation
d'eau ou la formation de boue autour des tas, et il implique le retournement régulier des
composts. Au cours du compostage, le volume de la masse diminue considérablement et
lors du premier retournement, deux tas peuvent être réunis en un seul.
b-2) Le compostage en silos
Les silos doivent avoir une largeur d’environ 2,5 à 3,00 m à la base.
Les cotés peuvent être verticaux ou inclinés d'environ 30° par rapport la verticale. La
vapeur peut varier entre 1, 00 et 2, 00 m.
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Le premier retournement se fait deux à trois semaines après la formation des tas et le
deuxième retournement cinq à dix jours après le premier. Deux à quatre jours après le
premier retournement, la température doit atteindre 55 à 60° C.
On peut éventuellement arroser la masse si celle-ci devient trop sèche sous l'effet du vent
ou de fortes chaleurs.
5. L’incinération
C'est un procédé coûteux, surtout pour les petites installations.
Quand le pouvoir calorifique inférieur (PCI) est inférieur à ,900 ou 1100 mth/kg ou
l’humidité trop importante (supérieure à 45%), il est nécessaire d'adjoindre un combustible
d'appoint pendant la combustion.
Les gaz de combustion doivent être refroidis et dépoussiérés et les résidus solides éteints
avant évacuation.
La vapeur que l'on peut obtenir à partir des gaz peut être réutilisée pour l'industrie (en
France, elle est utilisée pour le chauffage) mais les installations doivent être à proximité du
lieu d'utilisation. La production d'électricité ne peut s'envisager que pour les grosses
installations (plus de 100 T/j).
Les résidus solides peuvent être utilisés comme remblais pour les travaux publics, ou
comme couverture de recharge contrôlée. Les ferrailles peuvent être récupérées.
6. Traitement des déchets à l'échelon individuel
La décharge contrôlée peut être utilisée comme individuelle d'évacuation des ordures.
Les ordures sont jetées dans une tranchée puis avec une pelle et recouvertes de terre.
Le remplissage (de la tranchée peut se faire une foi par semaine à raison (d'une longueur
de 0,5 à 1, 00 m. Pour une famille de six personnes, il est nécessaire d'utiliser une trachée
de 12,00 m de long tous les six mois.
Si les ordures sont réutilisées pour des fins agricoles, deux solutions peuvent être
envisagées :
a. La fabrication de compost en tranchées
On remplit la tranchée avec des ordures destructibles
(Pas de déchets métalliques, bouteilles, cartons, caoutchoucs, plastiques). Après 10 à 15
cm d'ordures, on recouvre avec un peu de terre et un arrosage est effectué avec de l'eau.
On retourne le tout après 8 à 10 semaines.
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Le compost est utilisable environ 7 semaines plus tard.
b. La fabrication de compost en bacs
On utilise le bac ‘’A" pour les boites métalliques, les bouteilles ou autres ordures qui ne
pourrissent pas. Les bacs ‘’B" et "C" seront utilisés en alternance pour le compostage (pas de matières non
fermentescibles). On remplit le bac "B" en mettant une couche de terre chaque fois que les
ordures ont 20 cm d'épaisseur.
Quand le bac "B’’ est plein, on laisse décomposer et on remplit de la même façon le bac
"C". Après 8 à 12 semaines, on peut vider le bac "B".
Le compost peut servir de fumure pour le maraîchage.
(Voir Annexe 27 )
72
ANNEXE 1 : COEFFICIENTS RELATIFS A LA PLUVIOMETRIE
73
ANNEXE 2 : REGIONALISATION DES AVERSES
74
ANNEXE 3: INTENSITE - DUREE - FREQUENCE (REGION I)
75
ANNEXE 4 : INTENSITE – DUREE – FREQUENCE (REGION II )
76
ANNEXE 5: INTENSITE – DUREE – FREQUENCE (REGION III )
77
ANNEXE 6-1 : QUELQUES OUVRAGES ANNEXES AUX CANALISA TIONS
78
ANNEXE 6-2 : REGARDS DE VISITE / BRANCHEMENTS
79
ANNEXE 6-3 : RESERVOIR DE CHASSE/AERO-EJECTEUR / ST ATION DE RELEVEMENT OU DE REFOULEMENT
80
ANNEXE 7 : BASSIN
81
ANNEXE 8 : CHUTE PAR TUBE PLONGEUR ET PAR SIPHON HY DRAULIQUE
82
ANNEXE 9 : FOSSES SEPTIQUES
83
ANNEXE 10 : CAPACITES PREVISIONNELLES DES FOSSES SE PTIQUES
84
ANNEXE 11 : MICROSTATION BIOLOGIQUE / CABINET A EAU
85
ANNEXE 12 : CABINET A FOSSE – LATRINE A TROU FORE – TOILETTE A COMPOST – LATRINE A SEAU
86
ANNEXE 13 : ASSAINISSEMENT AVEC BEAUCOUP D’EAU /SEPARATEURS A GRAISSE
87
ANNEXE14 : DEBIT DES CANALISATIONS CIRCULAIRES EN SYSTEME UNITAIRE OU SEPARATIF
88
ANNEXE 15 : SCHEMA D’UNE STATION DE TRAITEMENT
89
ANNEXE 16-1 : SCHEMA EPANDAGE ET LAGUNAGE NATUREL
90
ANNEXE 16-2 : SCHEMA D’UN LAGUNAGE AERE ET CHENAL D ’OXYDATION
91
ANNEXE 17 : SCHEMA RESEAU RAMIFIE ET MAILLE
92
ANNEXE 18 : SUBSTANCES TOXIQUES POUR L’HOMME / SUBS TANCES AFFECTANT LA POTABILITE DE L’EAU
93
ANNEXE 19 : CAPTAGE DES EAUX DE PLUIE
94
ANNEXE 20 : FILTRATION LENTE, RAPIDE/ DIFFERENTS T YPES DE DECANTEURS
95
ANNEXE 21 : PROCEDES DE TRAITEMENT
96
ANNEXE 22 : NOTION DE PERTE DE CHARGE
97
ANNEXE 23 : EXEMPLE DE REPARTITION JOURNALIERE D’UN E CONSMMATION
98
ANNEXE 24 : CALCUL DU VOLUME D’UN RESERVOIR
99
ANNEXE 25 : ELEMENTS D’UN RESEAU
100
ANNEXE 26 : SUPPORTS ECLAIRAGE PUBLIC
101
ANNEXE 27 : DECHARGE CONTROLEE - COMPOST EN TRANCHE E - COMPOST EN BAC
