Soutenance mémoire
GENERALITES SUR L’ADDUCTION D’EAU POTABLE (AEP)
Différents types d’AEP
On distingue en général deux types d’AEP :
Adduction par gravitation
Un écoulement gravitaire est un écoulement, qui se fait sous l’action d’une force extérieure qui lui sera appliquée (conditionnée par la pente et par la pesanteur). Dans le cas d’une canalisation gravitaire [1], la source d’eau doit être située à une côte supérieure à celle du réservoir.
Adduction par refoulement
L’adduction par refoulement est un écoulement, qui se fait sous l’action d’une force mécanique qui lui sera appliquée [2], dans ce cas la source d’eau doit se trouver à une côte inférieure à celle du réservoir.
Processus général pour une étude d’adduction d’eau.
Un réseau d’adduction d’eau constitue l’ensemble des moyens et des infrastructures dont on dispose pour transporter l’eau de la source jusqu’aux consommateurs. Un réseau d’eau doit être fiable et durable pour pouvoir répondre aux exigences des consommateurs.
Ressources
Il y a trois types de ressource en eau :
– les eaux de surface
– les eaux souterraines
– les sources
Les eaux de surface
Les eaux de surface sont les eaux qui ruissellent ou qui stagnent à la surface [4]. On peut distinguer : les fleuves, les lacs, les rivières, la mer…
Les eaux souterraines
Les eaux souterraines ne sont ni des lacs ni des cours d’eau souterrains : c’est l’eau contenue dans les roches poreuses saturées par les eaux de pluie qui se sont infiltrées et dépendant du contexte géologique du milieu [5].
Les sources
Les eaux souterraines qui surgissant à la surface s’appellent eau de source [6].Elle est généralement à l’origine d’un cours d’eau. Il existe quelques approches permettant de classer les sources:
– selon leur pérennité ;
• source pérenne
• source saisonnière
• source temporaire : source à débit discontinue même en régime non influencé.
– selon la nature de l’eau qui sort;
• source minérale
• source de Karst : source provenant du socle calcaire.
• source hydrothermale ou géothermale : source d’eau chaude.
– Selon la manière dont l’eau atteint la surface ;
• Source d’affleurement: Les sources d’affleurement sont alimentées par la partie inférieure de la nappe. Le fond de la vallée atteint la partie imperméable.
Le captage
Le captage est un dispositif de prélèvement d’eau : soit à partir d’une source qui sort naturellement de la terre, ou des eaux de surface comme les rivières, les lacs, les barrages. Il n’existe pas de modèle standard de captage des sources car les caractéristiques de chaque source ne sont pas identiques [8]. Néanmoins, le captage d’une source doit contenir les aménagements suivants :
– Une chambre de captage permettant de collecter le filet d’eau. Elle doit être faite en maçonnerie dans le cas d’un captage sur terrains rocheux, et elle doit être constituée d’une cavité propre et isolée par un lit d’argile dans le cas d’un captage sur terrain meuble.
– Un tuyau pour amener l’eau dans la chambre de captage vers l’installation de stockage et de distribution.
Stockage
Le réservoir est un bassin de stockage d’eau qui se remplit au cours des faibles consommations et qui se vide pendant les périodes de fortes consommations [9]. Le réservoir d’eau potable joue les rôles de stabilisateur de la fourniture et de la pression. Il est constitué par:
– Une conduite d’entrée
– Une conduite de sortie
– Un trop plein
– Des conduites de vidange et des vannes nécessaires .
Le réseau de distribution
La conduite reliant la prise d’eau au réservoir doit être de grandes dimensions pour pouvoir supporter un grand débit. Il en est de même pour la conduite sortant du réservoir de stockage ce qui constitue les conduites maitresses de l’approvisionnement. Des conduites secondaires de dimension plus petites y sont branchées. Cet ensemble forme ainsi le réseau de distribution. C’est l’infrastructure la plus importante du réseau global, car il s’étend sur toute la surface de l’agglomération. Il y a deux géométries de réseau sont possibles [9]:
– réseau ramifié,
– réseau maillé.
Réseau ramifié
Le réseau ramifié est formé de plusieurs ramifications à partir de la conduite principale, on y branche les conduites secondaires, tertiaires, etc. pour transporter l’eau jusqu’à chaque borne fontaine. Pour le réseau ramifié l’eau dans la conduite s’écoule dans un même sens [10]. La figure suivante montre ce type de réseau.
Réseau maillé
Le réseau maillé est un réseau formé par un ensemble de plusieurs boucles. L’eau s’écoule dans des sens différents selon la demande de certaines conduites [10]. La figure suivante représente ce type de réseau.
Descente sur terrain et collecte des données complémentaires
Besoin journalier
Le besoin en eau est établi à partir du nombre d’habitant dans le village d’Iavonomby qui se répartit en six (06) quartiers.
Altitude de lieux et distance
Pour mener à bien notre étude, il est nécessaire de connaitre les données complémentaires comme les altitudes et les distances des lieux d’études.
Etude théorique
L’objectif de ce paragraphe consiste à établir les formules et les théorèmes appliqués à l’adduction d’eau.
Theoreme de Bernoulli
Pour établir le théorème de Bernoulli ; on considère une conduite d’un fluide incompressible (liquide) et le liquide qui le contient animé d’un écoulement permanent isovolume, entre les sections S1 et S2 qui représente dans la figure ci-dessous, entres lesquelles aucune machine hydraulique.
Pertes de charge
Les pertes de charge se composent de deux parties : les pertes de charges linéaires ∆ℎ? et les pertes de charges singulières ∆ℎ? . Les pertes de charges totales sont : ∆ℎ = ∆ℎ? + ∆ℎ? .
L’étude de l’adduction d’eau dans le village d’Iavonomby Fokontany Andohafarihy commune rurale Alakamisy district Antsiarabe II est effectuée pour amener l’eau de la source jusqu’au village. Dans notre cas, cette étude a été basée sur le débit de deux sources espacées de 200 mètres environ avec des altitudes différentes et les besoins en eau de la population des six quartiers. Plusieurs paramètres sont considérés pour mener à bien cette étude :
– altitudes
– distances
Pour la connaissance du débit et le besoin de la population, une descente sur terrain a été nécessaire. Pendant cette période, nous avons pu mesurer le débit et obtenir le volume d’eau capté en une journée qui est de 36288 litres pour un besoin journalier de la population de 21000 litres. Nous constatons que la quantité recueillie est nettement supérieure au volume journalier nécessaire de la population. Ensuite, nous avons développé dans ce mémoire le principe d’adduction d’eau par gravitation. Les sources se trouvant à des altitudes plus élevées que le réservoir, qui lui-même situé au dessus des bornes fontaines.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I GENERALITE
Chapitre-I GENERALITE SUR L’ADDUCTION D’EAU POTABLE
I-1 Différents types d’AEP
I-1-1 Adduction par gravitation
I-1-2 Adduction par refoulement
I-2 Processus général pour une étude d’adduction d’eau
I-3 Ressources
I-3-1 Les eaux de surfaces
I-3-2 Les eaux souterraines
I-3-3 Les sources
I-4 Le captage
I-5 Stockage
I-6-Le réseau de distribution
I-6-1 Réseau ramifié
I-6-2 Réseau maillé
I-7 Outils nécessaires pour l’adduction d’eau
I-7-1 La plaque pleine
I-7-2 Les coudes
I-7-3 Les Tés
I-7-4 Le cône de réduction à brides major
I-7-5 Les raccords à brides major
I-7-6 Les vannes de sectionnement
I-7-7 Les manchettes de traversée
PARTIE II MATERIELS ET METHODES
Chapitre-II LA ZONE D’ETUDE
II-1 Situation géographique
II-2 Localisation de la zone d’étude
II-3 Pluviosité
II-4 Températures
II-5 Réseaux hydrologiques
Chapitre-III DISPOSITIF EXPERIMENTAL
III-1 Matériels utilisés
III-1-2 Objectif
III-1-3 Mode opératoire
III-1-4 Prise de mesure
III-2 Méthodologie
III-2-1 Mesure de débit
III-2-2 Descente sur terrain et collecte des données complémentaires
III-2-2-1 Besoin journalier
III-2-2-2 Altitude des lieux et distance
III-2-3- Etude théorique
III-2-3-1 Théorème de Bernoulli
III-2-3-2 Pertes de charge
III-2-3-2-1 Pertes de charges linéaires
III-2-3-2-1-a Gradient des pertes de charge linéaire
III-2-3-2-1-b Calcul du coefficient ?
III-2-3-2-2 Pertes de charges singulières
III-2-3-3 Vitesse
III-2-3-4 Débit
III-2-3-5 Diamètre de la conduite
III-2-3-6 Capacité du réservoir
III-2-3-7 Temps de vidange
PARTIE III RESULTAT ET INTERPRETATION
Chapitre-IV RESULTAT
IV-1 Résultat de mesure
IV-1-1 Source 1
IV-1-2 Source 2
IV-1-3 Tableau de mesure de débit
IV-1-4 Nombre d’habitants avec leurs besoins journaliers
IV-2 Données de base de la zone d’étude
IV-2-1 Altitude des lieux d’études
IV-2-2 Distance entres les lieux d’études
IV-2-3 Coefficient de répartition
IV-2-4 Profil en long de la conduite
IV-2-4-1 Profil en long de la conduite entre la source 1 et le réservoir
IV-2-4-2 Profil en long de la conduite entre la source 2 et le réservoir
IV-2-5 Remarque
IV-3 Traitements des données
IV-3-1 Diamètre de la conduite
IV-3-1-1 Source 1- réservoir
VI-3-1-2 Source 2- réservoir
VI-3-1-3 Courbe de variation du diamètre
IV-3-2 Calcul de la perte de charge
IV-3-2-1 Perte de charge linéaire entre la source 1 et le réservoir
IV-3-2-2 Perte de charge linéaire entre la source 2 et le réservoir
IV-3-2-3 Perte de charge singulière entre la source 1 et le réservoir
IV-3-2-4 Perte de charge singulière entre la source 2 et le réservoir
IV-3-3 Dimensionnement du réseau de distribution
IV-3-4 Capacité du réservoir
IV-3-5 Temps de remplissage du réservoir
IV-3-6 Temps de vidange
IV-3-7 Calcul des débits aux bornes fontaines (???)
IV-3-8 Etude de pression
IV-3-9 Courbe piézométrique
IV-3-9-1 Courbe piézométrique entre la source 1 et le réservoir
IV-3-9-2 Courbe piézométrique entre la source 2 et le réservoir
PARTIE IV DISCUSSION
DISCUSSION
CONCLUSION
