Soutenance mémoire
Rénovation du réseau s’AEP de la ville de Remchi
L’eau est une source vitale pour l’homme, sa disponibilité rend la vie plus facile et plus agréable. C’est pourquoi il est indispensable de l’utiliser d’une manière équitable, rationnelle et économique. Devant une telle situation, il est impératif de concevoir des systèmes de protection de cette ressource et des systèmes judicieux d’adduction, de stockage et de distribution qui constituent toujours un grand défi d’ingénierie afin de satisfaire la demande et de pallier aux pertes.
En Algérie, les réseaux d’eau potable constituent le noyau de l’infrastructure urbaine visant à desservir en continu la population en eau potable. Beaucoup de problèmes sont rencontrés dans leurs exploitations et gestion. Ces problèmes sont souvent liés à l’âge des conduites, à la nature des terrains, aux conditions d’exploitation… L’exploitant du réseau doit donc veiller à la bonne marche de son réseau (réparation, réhabilitation), pour cela il doit disposer d’outils nécessaires tels que les modèles hydrauliques.
Le réseau de la ville de Remchi est marqué par plusieurs fuites apparentes, ce qui a attiré notre attention pour développer pour ce dernier une démarche pour comprendre son fonctionnement et proposer des solutions pour régler les probl6mes de ce réseau. Notre travail consiste donc à faire une étude de réhabilitation du réseau d’alimentation en eau potable existant de la ville de Remchi , visant à améliorer son fonctionnement et à assurer une meilleure satisfaction en eau potable de la zone d’étude. Nous avons opté pour cette thématique, de calculer les indicateurs de performance pour se prononcer sur l’état du réseau, ensuite créer la base de données du réseau d’AEP de la ville de Remchi sous Google Earth et enfin transférer ce réseau pour simuler son comportement avec Epanet. Ceci est fait pour ressortir les points faibles du réseau et de proposer les solutions adéquates.
Etude bibliographique
Type de réseau de distribution
En fonction de la structure et l’importance de l’agglomération, on distingue les différents types de réseau de distribution comme suit:
Réseau ramifié
Le réseau ramifié est constitué par une conduite principale et des conduites secondaires branchées tout le long de la conduite principale. C’est un réseau arborescent (ramifié) qui n’assure aucune distribution de retour. Il suffit qu’une panne se produise sur la conduite principale, toute la population à l’aval sera privée d’eau (Dupont ,1979).
Réseau maillé
Un réseau maillé est constitué d’une série des tronçons disposés de telle manière qu’il soit possible de décrire une ou plusieurs boucles fermées. Le réseau maillé assure une distribution de retour en cas de panne d’un tronçon (Dupont, 1979).
Réseau combiné
Un réseau dit combiné (ramifié et maillé) lorsqu’il est constitué d’une partie ramifiée et une autre maillée. Ce type de schéma est utilisé pour desservir les quartiers en périphérie de la ville par les ramifications issues des mailles utilisées dans le centre-ville (Dupont, 1979).
Réseau étagé
Le réseau étagé est caractérisé par les différences de niveau très importantes ; ce qui fait la distribution de l’eau par le réservoir donne des fortes pressions au point le plus bas (norme de pressions ne sont pas respectées). En effet ce Système nécessites une installation d’un réservoir intermédiaire alimenter par le premier qui permet de régularisés la pression dans le réseau (Dupont, 1979).
Canalisations utilisées dans le réseau d’eau potable
Plusieurs matériaux sont utilisés dans la fabrication des canalisations, ci-dessus les avantages et les inconvénients des plus répandus :
– L’acier: permet une réduction importante du nombre de joints et est concurrentiel à la fonte au niveau du prix mais, nécessite une protection cathodique contre la corrosion. la figure I.4 présente la canalisation en acier (Belharrane & Djemai., 2017).
– Le béton: est un bon compromis entre l’acier et la fonte (pose continue sans joint, protection cathodique inutile) mais, peut affecter les caractéristiques organoleptiques de l’eau. la figure I.5 présente la canalisation en béton (Bousalaa.S & Benbekhti.F, 2018).
– Le PE: résiste à la corrosion, à la casse et aux UV, permet une manutention plus aisée mais, demande un savoir spécifique pour les raccords, a des risque d’ovalisation pour les gros diamètres, coûte cher pour les gros diamètres. la figure I.6 présente la canalisation en PEHD ( Bousalaa.S & Benbekhti.F,2018).
– La fonte ductile: à une meilleure résistance .L’installation de la fonte nécessite un remblai plus soigné, les coûts de manutention sont plus chers car la fonte est plus lourde, tout comme les coûts hors pose présente un nombre de joints important et nécessite des butées « béton » lors des changements de direction pour les joints standards.la figure I.7 présente la canalisation en fonte ductile [1].
– Le PVC: n’est pas cher pour les petits diamètres, résiste à la corrosion, permet une manutention plus aisée mais, se dégrade à la lumière et au gel et relargue certaines substances dans l’eau. La figure I.8 présente la canalisation en PVC [2].
Réhabilitation des réseaux d’AEP
Définition de la réhabilitation
La réhabilitation est définie comme « toute mesure entreprise pour restaurer ou améliorer les performances d’un réseau d’évacuation et d’assainissement urbain ». Cette définition peut être transposée pour le cas des réseaux d’eau potable. En effet, la réhabilitation d’un système peut être réalisée par une action ou une combinaison d’actions telles que remplacement, rénovation ou réparation de composants ou ouvrages (Haidar, 2006).
Objectifs de la réhabilitation
Les objectifs à atteindre par la réhabilitation doivent toujours être indiqués. Les principaux objectifs sont les suivants :
– Rétablir le bon fonctionnement hydraulique ;
– Améliorer les conditions d’exploitation ;
– Lutter contre la corrosion ;
– Rétablir l’étanchéité de la canalisation ;
– Améliorer la sécurité de la desserte en évitant des interruptions dues à la casse d’un réseau (Arezki & Boudjedid, 2016).
Motifs de la réhabilitation
Différents motifs sont évoqués par les gestionnaires de réseaux :
– Dégradation de la qualité de l’eau par le réseau ;
– Nombre de fuites enregistrées ;
– Probabilité de casse ;
– Evolution de la demande ;
– Plaintes des abonnés pour insuffisance de pression ou mauvaise qualité de l’eau ;
– Dégradation visible de la conduite ;
– Pose d’un autre réseau à proximité ;
– Travaux de voirie (Haidar, 2006).
Techniques de réhabilitation
Les techniques de réhabilitation se sont particulièrement développées depuis décennie. Elles ont été largement recensées par la direction de la prévention des pollutions du ministère de l’environnement. En revanche, le recul n’est pas suffisant pour apprécier les qualités respectives de chacune des solutions inventoriées. En outre, il convient de vérifier que la solution retenue permettra, non seulement de corriger l’anomalie, mais également de résister à une nouvelle anomalie pouvant résulter de la même cause si cette cause n’a pas été supprimée. C’est, en particulier, le cas des fissures importantes qui seraient colmatées ou recouvertes par un matériau non structurant (Valiron, 1994).
Classement des techniques de réhabilitation
Les technique de réhabilitation existant sont nombreuse, et peuvent être classées selon divers critères : structurantes ou non structurantes, continue ou ponctuelle, destructives ou non destructives.
Techniques ponctuelles ou continues
Les techniques sont dites ponctuelles ou continues selon qu’elles réparent l’ouvrage localement, au droit de chaque dégradation, ou qu’elles réhabilitent l’ensemble du tronçon (Yahiaoui,2000).
Techniques destructives ou non destructives
Les techniques dites non destructives concernent les méthodes dont la mise en œuvre ne nécessite pas la destruction de l’ouvrage en place. L’ouvrage dégradé est conservé en l’état. Par opposition, les techniques dites destructives impliquent la destruction totale du collecteur dégradé et son remplacement par l’intérieur, sans ouverture d’une tranchée. Il existe deux grandes catégories de procédés : le microtunnelier « mange tube » et « l’éclate tuyau » (Yahiaoui,2000).
Classement selon la norme européenne
La norme européenne n° EN 155 W1 209 classe les techniques de réhabilitation en trois groupes :
– les techniques de renouvellement : construction d’un réseau neuf se substituant à un réseau d’assainissement existant,
– les techniques de rénovation : travaux utilisant tout ou partie de l’ouvrage existant en améliorant ses performances actuelles,
– les techniques d’entretien ou de maintenance des réseaux : rectification de défauts localisés.
Certains maîtres d’ouvrage préfèrent employer le terme de « remplacement » plutôt que de « renouvellement ». De même, il est préférable de parler de « réhabilitation continue » et de « réparation ponctuelle » plutôt que de « rénovation » et de « techniques d’entretien ou de maintenance » (Yahiaoui,2000).
Pose sans tranchée
Ces procédés consistent à mettre en oeuvre une nouvelle canalisation sans ouverture de tranchée. Ces techniques s’appliquent lorsque l’état de l’ouvrage est tel qu’aucune autre méthode n’est envisageable et que la pose avec tranchée est rendue difficile ou coûteuse du fait de l’environnement. Ce procédé pourra aussi etre utilisé pour éviter de couper les routes nouvellement construites (DINEPA,2013).
Forage directionnel
Le nouveau tuyau, généralement installé derrière la machine, est en acier ou thermoplastique long en barres soudées sur chantier ou en touret. Cette technique est applicable pour des diamètres de 100 à 1200 mm et des longueurs pouvant atteindre 200m (DINEPA,2013).
Forage guidé
La machine guidée en surface pénètre le sol par effet combiné mécanique d’un foret et d’un jet d’eau sous pression, et tracte un nouveau tuyau généralement en thermoplastique long en barres soudées sur chantier ou en touret. Cette technique est applicable pour des diamètres de 50 à 250 mm et des longueurs n’excédant pas 50 m par tronçon de travail (DINEPA,2013).
Conclusion générale
Dans le cadre de ce projet de fin d’étude, nous avons proposé des scenarios pour le fonctionnement actuel et la réhabilitation du réseau d’alimentation en eau potable de la ville de Remchi. Ce travail nous a permis en premier lieu d’avoir un aperçu sur l’état actuel du réseau d’AEP De la ville de Remchi en vérifiant sa performance par la méthode des indicateurs qui nous a permis de faire un diagnostic rapide sur le réseau d’AEP tels que le rendement, l’indice des pertes….. Les résultats obtenus ont montré que ce réseau est défaillant avec des pertes considérables, et s’affirme que le réseau nécessite une rénovation.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre I : Etude bibliographique
I.1 Introduction
I.2 Présentation des réseaux d’AEP
I.3 Type de réseau de distribution
I.3.1 Réseau ramifié
I.3.2 Réseau maillé
I.3.3 Réseau combiné
I.3.4 Réseau étagé
I.4 Canalisations utilisées dans le réseau d’eau potable
I.5 Réhabilitation des réseaux d’AEP
I.5.1 Définition de la réhabilitation
I.5.2 Objectifs de la réhabilitation
I.5.3 Motifs de la réhabilitation
I.5.4 Techniques de réhabilitation
I.5.4.1 Classement des techniques de réhabilitation
I.5.4.1.1 Techniques ponctuelles ou continues
I.5.4.1.2 Techniques destructives ou non destructives
I.5.4.2 Classement selon la norme européenne
I.5.4.2.1 Technique de remplacement
I.5.4.2.1.1 Pose en tranchée ouverte
I.5.4.2.1.2 Pose sans tranchée
I.5.4.2.1.3 Techniques destructives
I.5.4.2.2 Techniques de rénovation
I.5.4.2.2.1 Tubage
I.5.4.2.2.2 Chemisage
I.5.4.2.3 Technique de réparation ponctuelle
I.5.4.2.3.1 Manchette (Le chemisage partiel)
I.5.4.2.3.2 Etanchement par injection
I.6 Coûts de la réhabilitation
I.7 Conclusion
Chapitre II : présentation de la zone d’étude
II.1 Introduction
II.2 Présentation de la zone
II.2. La géographie
II.3. La topographie
II.4. La géologie
II.5. Le climat
II.6 La démographie
II.7 Ressources disponibles
II.5 Ouvrages de stockage
II.6 Réseau de distribution
II.7. Conclusion
Chapitre III : Diagnostic du réseau d’AEP de la ville de Remchi
III.1 Introduction
III.2 Rendement et performances du réseau
III.2.1 Etude des pertes dans le système d’AEP de la ville de Remchi
III.2.2 Rendement du réseau de la ville de Remchi
III.3 Estimation de la population à l’horizon d’étude
III.4 Estimation des besoins en eau
III.4.1 Catégorie des besoins
III.4.2Choix de la norme unitaire de consommation
III.4.2.1 Définition
III.4.2.2Critères de choix de la norme
III.4.3 Besoins domestiques
III.4.4 Besoins des équipements
III.4.4.1 Besoins scolaires
III.4.4.3 Besoins administratifs
III.4.4.4 Besoins des équipements socio-culturel et sportifs
III.4.4.5 Besoins d’industrie
III.4.5 Récapitulatif des différentes consommations journalières
III.5 Consommation moyenne journalière totale
III.5.1 Calcul du débit moyen
III.5.2 Majoration de la consommation moyenne journalière
III.5.3 Débit maximal journalier
III.5.4 Débit de pointe
III.6 Vérification globale de la capacité des ouvrages de stockage
III.7 Conclusion
Chapitre IV : Rénovation du réseau s’AEP de la ville de Remchi
IV.1 Introduction
IV.2 Tracé du réseau d’AEP
IV.2.1 Passage Google Earth –Epanet
IV.3 Simulation du fonctionnement du réseau d’AEP sous EPANET
IV.3.1 Courbe de modulation
IV.3.2 Options Hydrauliques de la simulation
IV.4 Etat du réseau actuel
IV.4.1.Synthèse
IV.5 Scénarios de fonctionnement proposés pour le réseau d’AEP de la ville Remchi
IV.5.1 Valeurs guides pour un fonctionnement correcte
IV.5.2 Premier scénario
IV.5.2.1 Proposition d’un réducteur de pression
IV.5.3 Deuxième scénario
IV.6 Proposition d’implantation des réservoirs
IV.6.1 Implantation des réservoirs dans le premier scénario
IV.6.2 Implantation des réservoirs dans le deuxième scénario
IV.7 Vérification du débit d’incendie
IV.8 Conclusion
Conclusion générale
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