Soutenance mémoire
L’eau est une ressource vitale, indispensable à l’homme pour se maintenir en vie. Il est donc nécessaire de permettre à tous, notamment aux plus pauvres et aux plus démunis d’y accéder. C’est aussi un bien éminemment économique, nécessitant ainsi la mobilisation des mesures économiques et financières devant permettre d’assurer la pérennité des services pour sa distribution aux usagers de façon efficace, c’est-à-dire en quantité et qualité satisfaisante. Etant donné que l’eau est un élément vital de la Nation, elle est qualifiée de patrimoine commun national. De plus c’est une denrée de plus en plus rare dans presque toutes les régions de Madagascar, particulièrement dans les régions du Sud et de l’Ouest, qui souffrent cruellement de cette rareté. C’est pourquoi l’Etat doit assumer un rôle de police et de gestion de la ressource en eau, au mieux de l’intérêt général.
L’accès à une eau dite « potable » est un droit à Madagascar. L’article n°38 du « Code de l’eau » (Loi n°98-029 du 20 Février 1999) stipule qu’une eau destinée à la consommation humaine doit être potable. Afin d’assurer cet accès la société JIRAMA doit fournir à leurs abonnés une eau traitée et conforme du point de vue bactériologique et physicochimique. Les normes de mise en distribution de l’eau propre à la consommation sont draconiennes et se sont renforcées depuis quelques années, pour éviter tout problème sanitaire vis-à-vis des consommateurs.
Pour une ressource en eau de surface, le système d’alimentation en eau potable est généralement constitué de la station de traitement d’eau potable (ou encore la station ou usine de production d’eau potable) et du réseau de distribution d’eau potable. La station de traitement d’eau est l’ensemble des équipements et des ouvrages de traitement de l’eau potable à partir de la prise de l’eau brute jusqu’à l’obtention d’une eau répondant aux normes de potabilité.
L’ouvrage de prise est souvent précédé d’un épi en enrochements placé au fil de l’eau dans le cas d’une rivière ou d’une installation au large de la rive par le biais d’une conduite pour le cas d’un lac de pré-décantation. Les prétraitements tels dessablage, déshuilage ou pré-chloration peuvent être effectués à ce stade. Pour une ressource en eau de surface, l’eau captée traverse, en premier lieu, les différentes grilles pour retenir les substances solides flottantes. Elle passe ensuite par un dessableur pour faire décanter les grains solides transportés. Enfin, elle arrive dans un puisard qui sert, d’une part, à la rétention des matières en suspensions et, d’autre part, au blocage des corps flottants par implantation d’une cloison siphoïde avant la conduite d’aspiration.
Pour une ressource souterraine, l’eau est prise sous terre à l’aide d’un puits (ou forage), ou à partir d’autres types de sources (source d’émergence, source de résurgence, source d’affleurement…). Généralement, il y a peu ou pas de traitements physiques.
Le pompage consiste à amener l’eau du système de prise d’eau vers des différents postes de traitements à l’aide des pompes (dont les caractéristiques dépendent de la hauteur manométrique totale exigée et du débit quantifié à partir de l’adéquation ressource-besoin) et des tuyaux de refoulement qui peuvent comporter des protections anti-bélier ou ventouses.
Un réseau est l’ensemble des installations qui assurent la distribution d’eau potable à partir d’un point de départ vers une multitude de points d’arrivée. Il est habituellement composé d’un ou des réservoirs de stockage d’eau potable, des nœuds, des canalisations et éventuellement des appareils hydrauliques (surpresseurs, vannes, brises charges, ventouses…).
Les besoins en eau des consommateurs sont variables selon les heures d’utilisation de l’eau qui peuvent être des heures creuses, des heures moyennes ou des heures de pointe. Par contre, l’apport d’eau provenant du système de captage présente un débit souvent uniforme. Les réservoirs ont pour rôle de réaliser la liaison entre ces deux régimes. Ils stockent donc les apports d’eau non distribués pendant les heures creuses pour compenser les besoins dans les périodes de pointe. Ils ont aussi pour rôle de combattre efficacement les incendies. Une bouche d’incendie doit être capable de délivrer 120m3/h avec une pression supérieure à 10 mCE. Les réservoirs déterminent, d’ailleurs, les pressions régulières dans le réseau de distribution. En outre, ils servent à contrôler, par les niveaux d’eau, les fonctionnements des pompes dans les captages.
Les nœuds sont les points où des tuyaux se rejoignent. Ils sont souvent des points particuliers de consommations. Plusieurs types de consommateurs peuvent coexister en un même nœud, avec de comportements différents sur une journée ou d’une saison à l’autre : les coefficients de consommation sont différents selon les types de consommateurs.
Ce sont les canalisations qui conduisent l’eau du réservoir de stockage en chaque point de l’agglomération à desservir. Toutes les conduites doivent être en charge (c’est-à-dire les pressions dans les conduites sont supérieures à la pression atmosphérique) et doivent assurer un service continu.
Le réseau de distribution doit être constitué des canalisations d’eau de diamètres suffisants de manière à autoriser le passage de débit maximal avec une pression convenable aux hauteurs des immeubles à desservir. Il est classifié en deux types :
– Réseau ramifié :
Le réseau ramifié est constitué de telle manière qu’on ne rencontre aucune boucle fermée en suivant les tracées des canalisations. Il est plus économique pour son établissement mais il manque de sécurité et de souplesse en cas de rupture, c’est-à-dire si un accident se produit à un point, tous les abonnés de l’aval de celui-ci seront privés d’eau.
– Réseau maillé :
Un réseau maillé contient, par contre, des boucles fermées en suivant les tracés des canalisations. Il comporte ainsi une alimentation en retour. Il est plus coûteux par son établissement mais pour plus de sécurité, il est le plus souvent adopté.
Les bases de dimensionnement d’un réseau d’A.E.P reposent souvent sur les conditions suivantes :
• La suffisance de débit de captage de ressource : le dimensionnement s’initialise souvent par l’adéquation ressource-besoin et l’essai de débit ou de pompage de ressources et le choix des capacités des pompes (dans le cas des captages non gravitaires).
• L’aptitude du réseau pour satisfaire les consommateurs vis-à-vis des besoins actuels et futurs déterminant le choix des diamètres des canalisations et le dimensionnement de réservoir.
Ces deux procédés s’établissent après avoir connu les quantités d’eau à fournir qui, pour chaque personne et pour chaque infrastructure dans les différentes collectivités à desservir, sont estimées à partir de la consommation unitaire et de la détermination de tendance de l’accroissement naturel de la population et des infrastructures en eau potable.
➤ L’équilibrage hydraulique du réseau : les sections des conduites doivent généralement diminuer de l’amont vers l’aval en fonction des débits et des ramifications du réseau. Les pressions doivent être optimales pour chaque point du réseau. Cela est essentiellement déterminé par l’emplacement des réservoirs, les diamètres des conduites, les altitudes des nœuds du réseau et les besoins en eau des consommateurs.
Le calcul s’effectue sur la base de la maîtrise de l’Hydraulique en charge pour laquelle des lois et des formules hydrauliques sont utilisées.
Dans un réseau ramifié, le calcul se fait directement. Le calcul des débits se fait en remontant les consommations de l’aval vers l’amont. A l’aide des équations de pertes de charge et d’un niveau de référence (niveau de réservoir par exemple), on détermine les pressions aux nœuds par un parcours en sens inverse, c’est-à-dire on fait le calcul de l’aval vers l’amont. Dans un réseau maillé, la situation est plus complexe : il s’établit un équilibre dans les conduites qui est l’équilibre des débits et des pertes de charge le long d’une maille. Les variables à calculer sont toujours les débits Q et les charges H.
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Table des matières
Introduction
Matériel et méthode
Schéma de l’étude
Critères d’inclusions
Données recueillies
Analyse statistique
Résultats
Discussion
Conclusion
Bibliographie
Tableaux
Annexes
