Assainissement Urbain

PROGRAMME • CHAPITRE 1 CONCEPTION GENERALE • CHAPITRE II CALCUL DES DEBITS D'EAUX PLUVIALES • CHAPITRE III CALCUL DES DEBITS D'EAUX USEES • CHAPITRE IV CALCUL DES SECTIONS DES OUVRAGES • CHAPITRE V CONDITIONS D’ETABLISSEMENT DES RESEAUX • CHAPITRE VI OUVRAGES ANNEXES • CHAPITRE VII BASSINS DE RETENUE D'EAUX PLUVIALES

Assainissement urbain L'assainissement des agglomérations, a pour objet d'assurer l'évacuation de l'ensemble des eaux pluviales et usées ainsi que leur rejet dans les exutoires naturels sous des modes compatibles avec les exigences de la santé publique et de l'environnement.

• Un réseau d’assainissement a une triple fonction : • 1) La collecte de l’ensemble des eaux usées, d’origine domestique ou industrielle et des eaux météoriques , séparément ou mélangées; • 2)Leur transfert soit vers le milieu naturel si les eaux ne sont pas polluées , soit vers une station d’épuration , dans le cas inverse; • 3) Leur traitement pour que l’effluent soit compatible avec les exigences de la santé publique et du milieu récepteur. Le principe retenu pour le réseau d’assainissement a une influence non négligeable sur l’environnement.

Types de systèmes d ’assainissement • • • • •

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Systèmes fondamentaux. Les réseaux correspondants sont à écoulement libre mais peuvent comporter certaines sections en charge. On distingue : Système séparatif. Il consiste à réserver un réseau à l'évacuation des eaux usées domestiques et, sous certaines réserves, de certains effluents industriels alors que l'évacuation de toutes les eaux météoriques est assurée par un autre réseau. Système unitaire. L'évacuation de l'ensemble des eaux usées et pluviales est assurée par un seul réseau généralement pourvu de déversoirs permettant en cas d'orage le rejet direct, par surverse , d'une partie des eaux dans le milieu naturel.

• Système pseudo-séparatif. • L'usage a prévalu de désigner sous ce vocable des réseaux séparatifs où le réseau d'eaux usées • peut recevoir certaines eaux pluviales provenant des propriétés riveraines.

Les données naturelles du site. • La pluviométrie de la région. • Dans un réseau unitaire c'est l'évacuation des eaux d'orage qui détermine les caractéristiques hydrauliques des ouvrages de collecte. • Les débits des pointes d'eaux pluviales sont très supérieurs à ceux des pointes d'eaux usées. • De plus l'exploitation impose des pentes minimales supérieures pour les ouvrages d'eaux • pluviales. • La pluviométrie est donc un facteur essentiel du coût du réseau.

• La topographie. • Elle est imposée et son rôle est essentiel. En effet comme il s'agit d'évacuer des eaux aussi • rapidement que possible pour éviter les dépôts, l'évacuation sera d'autant plus aisée que le • terrain présentera des pentes plus importantes. L'évacuation rapide et continue de tous les • déchets fermentescibles des canalisations d'eaux usées implique une pente minimum. Pour les • ouvrages unitaires ou pluviaux la pente minimum acceptable supérieure à la précédente est • celle qui devrait permettre l'entraînement des sables pour des débits pluviaux atteints • fréquemment.

• L'hydrographie et le régime des nappes souterraines. • A l'aval de tout réseau d'assainissement, l'effluent, quel qu'il soit, atteint un milieu récepteur, au besoin après un trajet à ciel ouvert dans le cas des eaux pluviales. • Ce milieu est constitué normalement, soit par les voies et cours d'eau plus ou moins importants, soit par les étangs ou les lacs, soit par la mer, soit par le sol (épandage).

• La géologie. • Pour les ouvrages importants et ceux qui doivent être exécutés en souterrain, une étude • géotechnique de la structure des terrains doit être faite pour tout site susceptible de recevoir des ouvrages importants d'assainissement, notamment des émissaires gravitaires, dont le profil en long conduit à l'adoption de profondeurs locales importantes pour le passage sous des • buttes. • D'importantes économies pourront résulter du choix d'un profil en long permettant d'éviter les • terrains difficiles.

• Les ouvrages d'assainissement doivent assurer un degré de protection suffisant contre les inondations causées par la pluie. Une protection absolue nécessiterait la construction de réseaux aux dimensions excessives par les dépenses de premier établissement et d'entretien qu'elles impliqueraient Le caractère plus ou moins exceptionnel d'un événement pluvieux (h millimètres pendant une durée de t minutes) s'apprécie par sa fréquence de dépassement « F » ou sa période, de retour « T = 1/F »

I est la pente moyenne du bassin versant (en mètres par mètre) C est le coefficient de ruissellement A est la superficie du bassin versant (en hectares)

Cette formule est valable pour des bassins versants d'allongement moyen « M= 2»

Assemblage des sous bassins • La formule superficielle développée ci-avant est valable pour un bassin de caractéristiques physiques homogènes. L'application du modèle à un groupement de sous-bassins hétérogènes de paramètres individuels Aj, Cj, Ij, Lj (longueur du drain principal), Qpj (débit de pointe du bassin considéré seul) 20, nécessite l'emploi de formules d'équivalence pour les paramètres« A, C, I et M » du groupement. • Ces formules qui diffèrent selon que les bassins constituant le groupement sont en « série » ou en « parallèle » sont exprimées ci-après

• Validité des formules. • Dans le domaine actuel de vérification de l'ajustement du modèle de M. Caquot, les formules d'expression du débit, quelle que soit la période de retour d'insuffisance choisie, sont valables dans les conditions suivantes : • en ce qui concerne la surface du bassin ou du groupement de bassins, la limite supérieure « Aj » est fixée impérativement à 200 hectares • en ce qui concerne la pente, la valeur de « I » doit rester comprise entre 0,2 p. 100 et 5 p.100. Dans le cas de groupement de bassins, le rapport entre les pentes extrêmes déterminées • pour chaque bassin doit rester inférieur à 20; • en ce qui concerne le coefficient de ruissellement, la valeur de « C » doit rester comprise entre 0,2 et 1

Exercice

• CALCUL DES DEBITS D’EAUX PLUVIALES • • Détermination des débits à évacuer • • La détermination des débits à évacuer des eaux pluviales sera basée sur la formule de Caquot (valable pour des bassins de superficie inférieurs à 200 hectares). • • En considérant une période de retour de dix ans et en appliquant les données pluviométriques de la région de Casablanca. • Cette méthode a fait l’objet de séminaires à l’Ecole Hassania des Travaux Publics les 3, 4 5 juillet 1985 dur le thème « L’ASSAINISSEMENT URBAIN LIQUIDE AU MAROC »dont les conclusions fixent les différents coefficients et exposants des paramètres utilisés dans les formules de calcul des débits des eaux pluviales à évacuer par les réseaux d’assainissement urbains et permettent de dimensionner en conséquences les ouvrages. •

• Le Centre Technique du Bâtiment information de n°9 de juin juillet 1985 édité par la Direction du Contrôle Technique de la Construction du Ministère de l’habitat et la revue Marocaine du Génie Civil dans son numéro 10 de janvier 1986 éditée par le Laboratoire Public d’Essais et d’Etudes ont publié entre autre la synthèse et un récapitulatif du séminaire en question et en particulier les différents coefficients et exposants rentrant dans la formule qui détermine les débits des eaux pluviales à évacuer pour l’ensemble des centres hydrauliques du Maroc.

• L’expression de la formule utilisée est la suivante : • • Q(T) = K(T) x Ia x Cb x Ac x (4A/L2)d • Avec : • • Q (T): Débit de pointe correspondant à la période T (m3/s), • I : Pente moyenne du bassin versant (m/m), • A :: Superficie du bassin versant en hectare, • C : Coefficient de ruissellement ou d’imperméabilisation, • L : Longueur du ruissellement de surface en hectomètres.

• ASSEMBLAGE DES BASSINS VERSANTS • Les sous bassins seront assemblés selon le réseau d'écoulement proposé en vue de suivre l'évolution du débit dans les collecteurs de l'amont vers l'aval. • Les caractéristiques équivalentes de chaque assemblage seront calculées à partir des caractéristiques des sous bassins assemblés selon que l'assemblage est en série ou en parallèle. Les caractéristiques équivalentes des assemblages aux points considérés seront calculées comme suit :

• Assemblage en série • Aéq = ∑ Ai ; Ceq = ∑ *Ai * Ci+ /∑Ai, Ieq = *∑Li/∑Li/√Li]2 , Meq = (∑ Li2/ ∑Ai)0,5 , meq = (M/2)-0,385 , Leq = Li • Assemblage en parallèle • Aéq = ∑ Ai ; Ceq = ∑ *Ai * Ci+ /∑Ai, • Iéq = ∑ *Ii * Qi] ⁄ ΣQi Céq = Σ Ai * Ci ⁄ ΣAi, Méq = ( L2(Qmax) ⁄ Σ Ai)0,5 , • méq = (M/2)-0,385 , Leq = (L Qmax)

• FORMULE UTILISEE • Les collecteurs seront dimensionnés pour une période de retour de 10 ans. • • Dans le cadre de cette étude, la formule retenue pour le calcul des débits pour une période de retour de 10 ans est la suivante dont les élément découlent de la relation de CAQUOT – LORIFERNE – AFIA. • • Q = 0.850 x I ^0.347 x C^ 1.263 x A ^0.762 x (4 x A x L^-2) ^0.340 • • Dans laquelle • Q : Débit de pointe correspondant à une période de 10 ans en m3/s, • I : Pente moyenne du bassin versant (m/m), • A : Superficie du bassin versant en hectares, • C : Coefficient de ruissellement ou d’imperméabilisation, • L : Longueur du ruissellement en surface en hectomètres

Bassins versants urbanisés de grande superficie • On utilise la méthode rationnelle dont la formule simplifiée comprend les termes suivants: Qp =Kx C x I x A • Qp: le débit de pointe (m3/h) • C : coefficient de ruisselement pondéré (0