Hydraulique AEP
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ff...
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Heures 0 -1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9 - 10 10 - 11 11 -12 12 - 13 13 - 14 14 - 15 15 - 16 16 - 17 17 - 18 18 - 19 19 - 20 20 - 21 21 - 22 22 - 23 23 - 24
Rurale 0,75 0,75 1,00 1,00 3,00 5,50 5,50 5,50 3,50 3,50 6,00 8,50 8,50 6,00 5,00 5,00 3,50 3,50 6,00 6,00 6,00 3,00 2,00 1,00
< à 10.000 1,00 1,00 1,00 1,00 2,00 3,00 5,00 6,50 6,50 5,50 4,50 5,50 7,00 7,00 5,50 4,50 5,00 6,50 6,50 5,00 4,50 3,00 2,00 1,00
10.000 à 50.000 1,50 1,50 1,50 1,50 2,50 3,50 4,50 5,50 6,25 6,25 6,25 6,25 5,00 5,00 5,50 6,00 6,00 5,50 5,00 4,50 4,00 3,00 2,00 1,50
50.000 à 100.000 3,00 3,20 2,50 2,60 3,50 4,10 4,50 4,90 4,90 5,60 4,80 4,70 4,40 4,10 4,20 4,40 4,30 4,10 4,50 4,50 4,50 4,80 4,60 3,30
> à 100.0000 3,35 3,25 3,30 3,20 3,25 3,40 3,85 4,45 5,20 5,05 4,85 4,60 4,60 4,55 4,75 4,70 4,65 4,35 4,40 4,30 4,30 4,20 3,75 3,70
Tableau variation horaire de la consommation totale dans divers centres d’agglomérations
II.5.4. Adduction II.5.4.1. Définition Les conduites d’adduction d’adduction ont pour fonction d’assurer le transfert de l’eau entre deux points : - entre la source source et la station station de traitement traitement ; - entre la station de traitement et les stockages stockages ou le réseau de distribution ; - entre la source source et les les stockages stockages ou le réseau de distribution. Il n’y a pas de distribution en en route en dehors de prélèvements prélèvements ponctuels ponctuels pour d’autres d’autres l ocalités ou de gros consommateurs (hôpitaux, industries) qui ont une certaine priorité d’alimentation, compte tenu de la nature des usages qui ne doivent pas souffrir d’interruption de la fourniture d’eau. Les conduites d’adduction doivent être posées et exploitées exploit ées avec beaucoup de soins en raison de la sensibilité de leur rôle dans le système d’approvisionnement d’approvisionnement en eau potable. potable. La longueur d’une d’une conduite d’adduction peut varier varier de quelques quelques kilomètres kilomètres à plusieurs plusieurs dizaines dizaines de kilomètres. D’un point de vue hydraulique, hydraulique, l’adduction peut être gravitaire ou par par refoulement. L’adduction est dite gravitaire lorsque la source est située en altitude par rapport au site à alimenter. La force de déplacement de l’eau est l’énergie potentielle. Le débit transita nt est modulé, permanent, commandé par l’aval.
Figure : Adduction gravitaire à partie d’une source L’adduction est dite par refoulement refoulement lorsque le déplacement déplacement de l’eau est mû par une pompe. Le débit transité est alors discontinu, discontinu, variable dépendant dépendant du débit de pompage. pompage. Il est commandé par par l’amont avec la mise en marche des pompes.
Figure : Adduction par refoulement
II.5.4.2. Trace des conduites Tracé en plan Les conduites d’adduction seront posées le long des voies de communication existantes pour des raisons économiques, économiques, de facilité de pose et de maintenance ultérieure des installations.
Profil en long
Les conduites conduites d’adduction sont sont souvent enterrées pour des raisons de protection, de commodité d’exploitation et de régularité régularité de la température de l’eau. l’eau. Elles ont des profils en long différents différents de celui du terrain naturel. naturel. Le choix d’un profil profil en long poursuit poursuit trois (3) objectifs. - Minimiser les terrassements à l’exécution ; - Vidanger des tronçons de conduites en cas de maintenance curative au préventive ; - Evacuer l’air qui pourrait s’y accumuler accumuler dont les conséquences conséquences sont sont : la réduction de débit le gaspillage d’énergie les coups de bélier. Il faut éviter les tracés trop accidentés dont les conséquences conséquences sont la création de plusieurs zones de surpression et de dépression, la dégradation des jonctions des éléments de conduite, ainsi que la formation de poches d’air. Pour protéger et entretenir la conduite, conduite, le profil en long choisi choisi tiendra compte de la nécessité d’accumuler l’air non dissous en des points hauts prédéterminés où seront installés les appareils appareils d’évacuation de cet air et de créer des points bas où seront construits construits des systèmes de décharge des conduites. En pratique, les dispositions suivantes suivantes seront seront prises : Créer des pentes minimales supérieures à 0,3 %. Réduire le nombre de changements de pente dû au relief du terrain naturel. Lorsque le profil du terrain naturel est est horizontal, il faut créer des pentes artificielles artificielles de 0,2 à 0,3 % en partie montante sur une distance d’environ 100 m et 0 ,4 à 0,6 % en partie descendante sur une distance environ 50,00 m.
Pose des conduites
Les conduites d’adduction sont le plus plus souvent enterrées enterrées pour les protéger protéger contre les intempéries (ensoleillement, réchauffement de l’eau, blocage par par refroidissement refroidissement du liquide (neige). (neige). Elles doivent être enterrées enterrées afin d’éviter l’encombrement l’encombrement des voies de circulati on sous lesquelles elles sont posées posées et de prévenir prévenir leur ovalisation ou ou leur écrasement par les charges trop lourdes, les chocs. La profondeur profondeur et la largeur minimales sont données par par les formules ci-après. hmin ≥ 0,50 m + Dex lmin ≥ 0,40 m + Dex Dex = Diamètre extérieur de la conduite conduite hmin = Profondeur minimale lmin = Largeur minimale
Figure : Profil en travers de conduite De façon pratique les profondeurs profondeurs de la tranchée seront comprises comprises entre entre 0,80 0,80 et 5,00 m et une moyenne 1 m. Dans certains cas cas la conduite peut être posée posée à même le sol ou suspendue suspendue pour le franchissement d’obstacle, tels que les ponts, les ravins, les talus des montagnes. Cette disposition n’est pas applicable aux conduites en matière plastique (PVC, PEHD) qui sont très sensibles à l’ensoleillement et et aux variations de température. En cas de besoin, elles seront protégées protégées par des des fourreaux en matériaux plus résistants (fonte, acier). Les angles doivent doivent être correctement correctement butés à tous les changements changements de direction direction observable sur sur le tracé en plan pour reprendre les poussées hydrauliques hydrauliques résultantes. Un verrouillage sur une certaine distance de part et d’autre du coude remplacera la butée lorsque par suite de conditions particulières il manque la place pour construire une butée parce que le terrain est instable ou que la conduite est posée en aérienne. aérienne. L’exécution des joints fera l’objet d’une attention particulière au cours de la pose des conduites. Un essai de pression confirmera l’étanchéité et la stabilité de la conduite avant le remblai. Les essais de pression font l’objet de protocole que l’on retr ouve ouve dans les cahiers de charge des entreprises de travaux. La pression pression d’épreuve est est la pression maximale de calcul de la conduite, conduite, majorée des effets du régime transitoire. La baisse de pression pression ne devra pas excéder excéder 2 m après une attente de 30 minutes lorsque la pression d’épreuve a été atteinte.
II.5.4.3. Dimensionnement des conduites Données de dimensionnement Trois données sont sont nécessaires pour le dimensionnement dimensionnement d’une conduite conduite d’adduction ; - Les caractéristiques caractéristiques propres du site de prélèvement. prélèvement. Elles concernent concernent les variations de débit (min, max), max), le marnage; marnage; . - Les besoins besoins prévisionnels prévisionnels de pointe à l’horizon de planification planification ; - L’altitude du point à alimenter par rapport au point de prélèvement ; - Le profil profil en long du terrain naturel.
Contraintes L’expérience qui qui intègre les contraintes techniques techniques et économiques économiques recommande recommande une limitation de la vitesse à l’intérieur de la conduite à 1,5 m/s. La limite inférieure est donnée par la vitesse d’autocurage qui qui dépend de la qualité de l’eau. Elle varie entre 0,2 et 0,3 m/s en fonction de la plus petite particule à éliminer éliminer par entraînement entraînement par la force tractive de l’eau. Dans des conditions conditions de débit identique, à une vitesse vitesse faible correspond correspond un diamètre élevé de la conduite et des risques risques de dépôt des des matières en suspension suspension ; A une vitesse vitesse élevée, les pertes de
charges sont importantes avec des risques de coup de bélier et des dépenses en énergie plus élevées. élevées. La vitesse vitesse d’écoulement d’écoulement dans les conduites conduites d’adduction se situe idéalement entre 0,8 et 1,2 m/s avec avec des limites allant de 0,6 à 1,5 m/s pour tenir compte compte du coût coût élevé de l’énergie dans dans nos différents pays. Ces vitesses relativement élevées n’a dmettent ni les dépôts de sédiments, ni le développement développement de la culture microbienne fixée sur les parois parois des conduites conduites ; elles justifient pourquoi les conduites d’adduction d’adduction sont généralement peu encrassées Critére Objectif Limite
Vitesse m/s Minimum Maximum 0,8 1,2 0,6 1,5
Les limitations de pression sont données par deux paramètres. La pression minimale doit être supérieure à la pression atmosphérique, notamment aux points hauts. La pression maximale est limitée à la pression maximale indiquée par les fabricants de conduite PN 6, 10, 16, 25 bars. Le transport expose les conduites aux intempéries telles que l’ensoleillement, les variations de température. Il est est recommandé d’appliquer un coefficient de sécurité sécurité de 0,70 à 0,80 à la pre ssion nominale marquée des conduites en plastique (PVC, PEHD) dont les caractéristiques sont modifiées par l’ensoleillement l’ensoleillement et les variations de températures.
Paramètres de dimensionnement
Il y a quatre paramètres : - Débit Q - Diamètre D - Vitesse V - Perte de charge ΔH La perte de charge disponible disponible pour une conduite conduite gravitaire est connue par la dénivelée. dénivelée. On peut alors calculer le diamètre diamètre et vérifier la conformité de la vitesse. vitesse. Dans le cas général des conduites de refoulement, on procède procède par itération en fixant une vitesse vitesse arbitraire au départ, et en optimisant le choix de la conduite conduite suivant les contraintes contraintes techniques techniques et économiques. Dans les d’adduction d’adduction complexe avec avec plusieurs plusieurs conduites, les problèmes de transit sont résolus graphiquement à l’aide des courbes caractéristiques. Les moyens informatiques permettent aujourd’hui de faire des simulations de fonctionnement et et même d’acquisition de données en temps temps réel. Des plusieurs formules permettent d’orienter le le choix du diamètre.
Formule de BONNIN Din = Din = Diamètre intérieur en m Q = Débit en m 3/s
Formule de BRESSE
Q
Din = 1,5 x Q Din = Diamètre intérieur en m Q = Débit en m3/s Formule MUNIER
(
)
Din = 1+0,02 n Q Din = Diamètre intérieur en m Q = Débit en m 3/s
n = Nombre d’heures de pompage
Formule de VUIBERT
n Din=0,99 A
0,154
e 0,154 0,46 Q f
Din = diamètre intérieur en m e = prix du kwh f = prix du kilogramme de conduite A = valeur de l’annuité constante du remboursement d’un emprunt de l’unité l’ unité de monnaie 3 Q = débit en m /s n = Temps de de pompage en en heures / 24 Ces formules précédentes précédentes suffisent suffisent à calculer un diamètre diamètre optimal pour des petits projets dont le diamètre reste faible (DN < 300) avec une longueur de quelques quelques kilomètres. Au-delà de ces conditions il faut procéder procéder à l’optimisation économique économique par par une évaluation minutieuse des des conditions de fonctionnement fonctionnement de la conduite conduite avec avec la station de de pompage pompage qui lui est attachée. attachée. La vitesse dans dans la conduite varie varie en général général de 0,5 en début de projet à 1,2 m/s en en situation de charge charge maximale.
L’optimisation de la conduite de refoulement
Le choix optimal optima l du diamètre d’une conduite de refoulement résulte de la prise en compte de deux paramètres économiques économiques essentiels essentiels : - Le coût de la conduite et son entretien qui croissent avec l’élévation du diamètre - Le coût de l’énergie de pompage qui croit avec croit avec la baisse du diamètre.
Figure : Optimisation économique d’un diamétre de conduite de refoulement Le diamètre optimal est celui qui minimise la somme de : - l’investissement, - le coût de l’opération et la maintenance, mai ntenance, - le coût de l’énergie. l’ énergie. Le coût annuel de l’investissement est le prix d’acquisition ramené à l’année, C Am : c’est le coût d’amortissement y compris les frais financiers. financiers. Il est composé de deux termes, la fourniture, la pose et l’essai de pression. Les pièces spéciales seront négligées dans la comparaison pour autant que le changement changement de diamètre n’entraîne pas l’installation d’appareils spéciaux tel que l’anti l ’anti -bélier. - Le prix de la fourniture d’un d’un mètre linéaire de conduite conduite rendu sur le lieu de pose peut être exprimé en fonction du coût de la quantité quantité de matière usinée ayant servi à sa fabrication fabrication : PF= π . D . e . ρm .Pu
[
]
- Le prix de la pose et de l’essai de pression peut comporter un élément fixe, P1, notamment l’exécution de la tranchée et une partie proportionnelle, P2, dépendant du diamètre de la l a conduite Pp = P1 + P2 x D Le coût annuel annu el de l’investissement est le coût d’amortissement donné par la formule suivante : i 1+i n CAM = P +P 1+i n - 1 F P i = taux d’intérêt de l’investissement l’i nvestissement n = durée de l’amortissement en années PF = Coût de la fourniture P p = Coût de la pose et essai de pression
Le coût d’entretien de la conduite C entr résulte résulte des coûts de mise à disposition de pièces des éléments pour la réparation, la logistique logistique nécessaire ainsi ainsi que le personnel. personnel. Le coût coût d’entretien annuel est souvent pris comme un pourcentage des coûts de construction variant en général de 0,2 à 1% dépendant de la nature de la conduite, des conditions de pose, de l’effet de l’environnement sur la conduite, du coût de la main d’oeuvre. Le coût de l’énergie de p ompage C pomp : La hauteur géométrique géométrique étant la même, la variation du coût de l’énergie de pompage est est liée à la valeur restante restante de la HMT c’est -a-dire les pertes de charge engendrées engendrées par le diamètre choisi, et ramenées ramenées au mètre linéaire de conduite : ρgQ PE' = x J η Qn J=α m D PE' CPomp = xT x P 1000 Pomp-annuel élec Le diamètre optimal est celui qui minimise les coûts d’exploitation du couple pompe - conduite ou en termes mathématiques celui qui annule la valeur de la derivée des coûts par rapport au diamètre: d CAM + CEntre + CPomp = 0 dD
{
}
II.5.5. Stockage II.5.5.1. Définition
Le stockage dans les systèmes de distribution est l’accumulation l ’accumulation en un point de quantité d’eau pour résoudre un un problème technique technique et/ou un problème économique économique (coût de l’énergie). l’énergie). Le stockage stockage se fait : - aux stations de traitement ; - aux stations de pompage de reprise ; - sur le réseau de distribution.
Sur le plan hydraulique le stockage peut être - un réservoir : ouvrage ouvrage posé au sol, sol, semi-enterré, enterré ; - un château d’eau : ouvrage surélevé selon les besoins, b esoins, dont la hauteur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. Au niveau du matériau de construction, les stockages sont en béton armé, en acier, en matières plastiques.
II.5.5.2.Fonctions
Les stockages ont pour fonction principale de résorber ou d’atténuer les phénomènes transitoires préjudiciables au fonctionnement des installations et d’écrêter les phénomènes cycliques dus au comportement des des usagers. usagers. Ils participent à la sécurisation sécurisation du système système de distribution, à la continuité du service et à l’amélioration de sa qualité. C’est un élément de confort de l’usager.
Le stockage dans les stations de traitement Dans les cas de pompage discontinu ou d’utilisation de plusieurs sources d’ap provisionnement d’ap provisionnement le le stockage situé à l’amont d’une station station le traitement à pour fonction. - Régulariser les débits d’entrée des unités de traitement traitement afin d’optimiser le traitement et d’économiser les produits de traitement. - Fournir une eau brute de qualité égale.
Les bâches de pompage
Le stockage à l’aval des unités de traitement se fait à l’aide de bâche. Elles ont pour rôle de stabiliser les conditions d‘aspiration des pompes, d ‘assurer le temps de contact nécessaire à l‘action des pr oduits oduits de désinfection et d’équilibrage physico -chimique de l’eau, de constituer une réserve utile pour les besoins in situ (lavage des filtres, rinçage des décanteurs). Le volume tampon minimum est celui correspondant au temps de contact efficace des produits chimiques de traitement (environ 30 30 à 45 minutes pour le chlore) plus les quantités quantités d’eau de service.
Le stockage sur le réseau de distribution
Le stockage sur sur les réseaux de distribution assure assure quatre grandes fonctions fonctions techniques qui peuvent être prises séparément ou combinées. - Ecrêtage des pointes de consommation journalière Le débit d’adduction est quasiment constant et bien situé dans le temps. Le débit de distribution est très variable au cours de la journée. Le stockage sert de tampon entre la somme des volumes mobilisés au cours de la journée QA QA et la distribution journalière QD, par l’accumulation l’accumulation du surplus d’eau aux heures heures de faible consommation et et sa restitution pendant les heures de forte consommation.
Figure : Rôle du stockage sur réseau - Mise en pression d’un réseau gravitaire Dans le cas de réseau de distribution gravitaire, le stockage situé en tête du réseau maintient une pression dans l’ensemble du réseau dont la variation ne dépasse pas la hauteur de marnage du réservoir aux heures de pointe. La faiblesse des variations des pressions se traduit par une moindre sollicitation des points de faiblesse du réseau, joints des conduites, conduites, nœuds, nœuds, appareils appareils de sectionnement. C’est un avantage pour la protection protection du réseau. réseau.
- Equilibrage des pressions sur sur le réseau. réseau.
Dans le cas d’une distribution en route par la conduite de refoulement, le stockage situé hydrauliquement hydrauliquement en bout de réseau est alimenté par le surplus de débit débit pendant les heures de faible consommation. Le volume stocké stocké permet d’équilibrer les pressions pressions aux heures de fortes consommations par une réalimentation du réseau réseau : c’est un stockage stockage d’équilibre. - Volume de sécurité Les interruptions de fourniture d’eau dues à des défaillances des systèmes tels que les ruptures de conduite, les coupures d’électricité, d’électricité, l’entretien préventif préventif ou curatif curatif des installations sont mal tolérées par les usagers qui ont longtemps bénéficié d’un service service régulier. L’adjonction L’adjonction d’un volume supplémentaire supplémentaire au volume normalement renouvelé renouvelé par la distribution, appelé réserve de sécurité permet de limiter l’interruption en assurant assurant la continuité du service service pendant un certain certain temps. Le volume effectif dépend de la tolérance, du confort exigé par par les usagers, des mesures prises pour éviter la dégradation de la qualité de l’eau dans le réservoir. Les volumes varient de six heures de consommation consommation moyenne à celle celle d’une journée Fraction de la consommation 1/4 1/3 1/2 2/3 1 Journée Temps de service approximatif 6 h 8 h 12 h 16 h 24 h
- Réserve incendie Une certaine quantité d’eau devra rester toujours disponible et réservée à la lutte contre les incendies, le cas échéant. C’est souvent une précaution supplémentaire prise par les services d’eau et les brigades brigades de sapeurs sapeurs pompiers pour pour pallier les défaillances défaillances du réseau. réseau. Les dispositions dispositions constructives doivent être prises pour rendre cette quantité d’eau d’eau toujours disponible tout en assurant qu’elle n’est pas une tranche morte. Les stockages sont des lieux très sensibles pour l’altération de la qualité de l’eau. C’est pourquoi durant leur exploitation le renouvellement renouvellement des volumes des des réservoirs fera fera l’objet de surveillance surveillance particulière. Le temps de séjour de l’eau devra être inférieur au temps de rémanente des produits de protection de l’eau contre les contaminations ultérieures. Ce temps est de deux (2) jours pour le chlore et ses dérives, couramment couramment employés dans dans nos systèmes de distribution. distribution.
II.5.5.3. Détermination de la capacité de stockage La capacité de stockage sur les réseaux de distribution est comprise entre 20% et 50%, de consommation journalière de pointe. Elle se compose de trois tr ois éléments
Figure : Capacité de stockage sur le réseau de distribution
la
La réserve de distribution La capacité théorique de la réserve de distribut ion est fonction du débit d’adduction et des fluctuations du débit de distribution. La La réserve de distribution devient devient nécessaire lorsque le débit maximal de distribution q D est supérieur au débit d’adduction q A. Le cumul des des débits d’adduction d’adduction est égal au cumul des débits de distribution au cours d’une journée. qA = qD Le nombre d’heure d’adduction d’adduction ainsi que les périodes de la journée journée pendant lesquelles elle est faite, ont un impact déterminant déterminant sur les dimensions dimensions de la réserve de de distribution. Trois méthodes sont employées pour approcher son volume.
- La méthode analytique Le fonctionnement du système est simulé au cours d’une journée afin de déceler à des pas de temps prédéterminés les déficits et les surplus de volume non consommés. consommés. Tableau ci-dessous ci-dessous : données de simulation du fonctionnement d’un stockage Débit horizon du projet (jour de pointe) : (m 3/j) Capacité de pompage (m 3/h) Nombre d’heures d’heures de pompage Pompage Distribution Volume cumulé Différence de volume Heurs 3 3 % m % m Pompage Distribution ΔVΔVΔV+ 0 -1 4,1667 62,5005 1,00 15,00 62,5005 15,00 -47,5005 1 - 2 4,1667 62,5005 1,00 15,00 125,0010 30,00 -95,0010 2 - 3 4,1667 62,5005 1,00 15,00 187,5015 45,00 -142,5015 3 - 4 4,1667 62,5005 1,00 15,00 250,0020 60,00 -190,0020 4 - 5 4,1667 62,5005 2,00 30,00 312,5025 90,00 -222,5025 5 - 6 4,1667 62,5005 3,00 45,00 375,0030 135,00 -240,0030 6 - 7 4,1667 62,5005 5,00 75,00 437,5035 210,00 -227,5035 7 - 8 4,1667 62,5005 6,50 97,50 500,0040 307,50 -192,5040 8 - 9 4,1667 62,5005 6,50 97,50 562,5045 405,00 -157,5045 9 - 10 4,1667 62,5005 5,50 82,50 82,50 625,0050 487,50 -137,5050 10 - 11 4,1667 62,5005 4,50 67,50 687,5055 555,00 -132,5055 11 -12 4,1667 62,5005 5,50 82,50 750,0060 637,50 -112,5060 12 - 13 4,1667 62,5005 7,00 105,00 812,5065 742,50 -70,0065 13 - 14 4,1667 62,5005 7,00 105,00 875,0070 847,50 -27,5070 14 - 15 4,1667 62,5005 5,50 82,50 937,5075 930,00 -7,5075 15 - 16 4,1667 62,5005 4,50 67,50 1000,0080 997,50 -2,5080 16 - 17 4,1667 62,5005 5,00 75,00 1062,5085 1072,50 9,9915 17 - 18 4,1667 62,5005 6,50 97,50 1125,0090 1170,00 44,9910 18 - 19 4,1667 62,5005 6,50 97,50 1187,5095 1267,50 79,9905 19 - 20 4,1667 62,5005 5,00 75,00 1250,0100 1342,50 92,4900 20 - 21 4,1667 4,1667 62,5005 62,5005 4,50 67,50 1312,5105 1410,00 97,4895 21 - 22 4,1667 62,5005 3,00 45,00 1375,0110 1455,00 79,9890 22 - 23 4,1667 62,5005 2,00 30,00 1437,5115 1485,00 47,4885 23 - 24 4,1667 62,5005 1,00 15,00 1500,0120 1500,00 -0,0120 N B : Exemple pour une agglomération de population inférieur à 10000 Habitants avec un débit de point horaires de 1500 m 3/s
La réserve de distribution distribution est la somme de la plus grande valeur valeur positive et de la valeur absolue de la plus faible valeur négative (Pour cet exemple dans le tableau ci-dessus la réserve de distribution = 240,0030 + 97,4895 = 340 m 3).
- La méthode méthode graphique La méthode graphique graphique de détermination détermination de la réserve réserve de distribution permet de visualiser les compensations entre les temps de faible consommation et ceux des fortes consommations afin d’ajuster les périodes de périodes de pompage pour pour minimiser les risques de rupture de fourniture pendant pendant les heures de forte consommation. En En pratique, on se fixe un temps de pompage journalier, journalier, les périodes de pompage et le débit de pompage. Puis l’on représente successivement successivement pour une journée (24 heures) heures) : - l’adduction A et la distribution D, simplifiées en tranche horaire q A, qD. - les courbes de cumul des débits précédents - la superposition des des courbes de cumul cumul des débits Une translation parallèle de la courbe cou rbe d’adduction pour pour envelopper envelopper la courbe de distribution permet la visualisation les deux écarts maxima. maxima. La somme de ces deux deux écarts indique le volume de la réserve de distribution.
Méthode graphique pour le même exemple cité dans le tableau ci-dessus - La méthode simplifiée La méthode simplifiée est le résultat de l’expérience de chaque pays. pays. Elle est consacrée par l’usage et peut être être utile, surtout pour pour les localités ou il n’existe pas pas encore de données données statistiques conséquentes. Une réserve de distribution distribution de 25% de la consommation consommation journalière de pointe suffit à satisfaire les besoins dans les grandes grandes agglomérations agglomérations de plus de 200000 200000 habitants. Ce minimum sera porté à 1/3 de la consommation journalière de pointe pointe pour les petites a dductions d’eau où la disponibilité du matériel et la durée des des interventions sur les les installations peuvent peuvent induire de longues longues périodes de rupture de la production.
La réserve de secours La réserve de secours secours n’a pas un caractère obligatoire ; elle dépend du confort confort que l’on veut offrir aux usagers. Elle correspond à un volume représentant une fourchette de 6 heures à 14 heures de la distribution du jour moyen.
La réserve incendie
Le volume de la réserve incendie est estimé à partir du nombre probable d’incendies, du temps pour les étouffer (1 à 2h). En général on prévoit un incendie par dispositif de stockage, et un débit variant de 60 m3/h, pendant 2haures.
II.5.5.4. Dimensions du réservoir
La hauteur optimale d’eau utile est situé entre 3 et 6 m. Cette hauteur peut atteindre 7 à 8 m dans les grandes ouvrages. On détermine en conséquence le diamètre de la cuve. Au dessus du plan d’eau on du réservoir, on aménage un espace (matelas d’air) d’une épaisseur de 0,25 à 1 m.
d’où S =
V H
⇒
π D2 4
=
V H
⇒
D=
4V π H
;
H = D
0,7
II.5.5.5. La détermination de la cote du radier du stockage
La côte du radier d’un d ’un stockage dépend essentiellement du besoin pression minimal des installations situées à l’aval de l’ouvrage. Lorsqu’il s’agit d’ouvrage de régulation, situé à l’amont d’installation de traitement par exemple, c’est le besoin besoin minimal de pression qui qui fixe la côte du du radier du stockage. S’il s’agit d’une bâche bâche d’aspiration de pompe, pompe, c’est la hauteur nette positive d’aspiration d’aspiration requise (NPSHr) qui sera la contrainte principale pour le choix de la côte relative par rapport à la disposition de la pompe. Le choix des côtes des des stockages situés sur sur les réseaux de distribution est soumis à deux contraintes majeures. majeures. L’ouvrage doit assurer la pression pression de service contractuelle au point hydraulique h ydrauliquement ment le plus défavorisé en pression tant qu’il délivre un débit d’eau. La pression dans le réseau doit rester inférieure à la pression nominale des conduites et accessoires de distribution. Dans les villes très accidentées, la mise en place d’appareils de réduction de pression est inévitable. En lieu et place il est quelque fois préconisé la construction de plusieurs stockages suivant des paliers de pression, pression, lorsque cette solution est économiquement économiquement concurrentielle.
II.5.5.6. Choix du nombre de réservoirs
La décision de construire un ou plusieurs stockages est commandée par le souci de limiter les fluctuations importantes de pression dans dans le réseau, réseau, d’assurer d’assurer une alimentation équitable des usagers et d’offrir une souplesse suffisante suffisante à l’exploitant afin de minimiser minimiser les risques de rupture de fournitures d’eau. Il est souvent intéressant de créer plusieurs plusieurs zones de distribution dominées dominées chacune par un ouvrage ouvrage dont les avantages seraient l’abaissement de la hauteur des ouvrages ouvrages dans certains cas, l’économie de la mise en place de réducteurs de pressions dans d’autres cas. Outre ces préoccupations techniques, chaque zone de distribution est une unité commerciale dans laquelle l aquelle se feront la planification du développement, développement, la surveillance des performances et de l’entretien du réseau. Ces dispositions peuvent se traduire par une distribution étagée avec station de relevage, des secteurs hydrauliques bouclés par des vannes de sectionnement. Les obstacles naturels tels que les cours d’eau, les grandes voies peuvent servir à la délimitation des zones d’influente des ouvrages de stockage.
II.5.5.7. L’emplacement des stockages sur le réseau
L’emplacement du réservoir doit concilier deux contraintes : - se situer au centre de la zone desservie pour minimiser la longueur et le diamètre des conduites principales ; - être construit au point géométriquement géométriquement le plus haut de de la zone couverte couverte afin de minimiser sa hauteur par rapport au terrain naturel et pour assuré pression suffisante au moment de pointe; La surélévation d’un réservoir à un impact important sur son coût de construc tion. Lorsque la zone est un terrain plat la solution optimale consiste à placer le réservoir au centre de gravité du réseau de distribution.
II.5.5.8. Les dispositions constructives Le volume utile du stockage stockage est obtenu par l’addition de la réserve réserve de distribution, la réserve de sécurité, la réserve incendie. La capacité totale de la cuve prend en compte la garde entre le trop plein et la couverture pour loger les équipements de régulation, du volume mort entre la crépine d’aspiration et le fond de la cuve qui reçoit les boues décantées. décantées. La hauteur de la cuve cuve et un compromis entre entre les nécessités de stabilité en génie civil et de faiblesse de variation de la pression dans les rése aux, et la régulation qui s’opère mieux avec une hauteur d’eau plutôt élevée. La hauteur optimale varie entre 3 et 6 m. Les ouvertures Les Les ouvertures d’aération d’aération pour le renouvellement renouvellement de l’air seront protégées par un grillage fin en matière inoxydable inoxydable pour éviter sa corrosion par le chlore et ses dérivés. On évitera
l’éclairage par la lumière du jour, source de prolifération des algues sur les parois de la cuve et dans l’eau. La couverture couverture de la cuve doit doit avoir une pente a l’extérieur de 1 à 2% pour pour le ruissellement des eaux météorites et la limitation des radiations directes du soleil qui influent sur l’élévation de la température de l’eau. Le fond de la cuve en forme de cunette aura au moins une pente pente de 2% pour concentre les boues et faciliter faciliter leur enlèvement d’aération pour le renouvellement de l’air seront protégées par un grillage fin en matière inoxydable pour éviter sa corrosion par le chlore et ses dérivés. On évitera évitera l’éclairage par la lumière du jour, source de prolifération des algues sur les parois de la cuve et et dans l’eau. La couverture de de la cuve doit avoir une pente pente a l’extérieur de 1 à 2% pour le ruissellement des eaux météorites et la limitation des radiations directes du soleil qui influent sur l’élévation de la température de l’eau . Le fond de la cuve en forme de cunette aura au moins une pente de 2% pour concentre les boues et faciliter leur enlèvement.
II.5.5.9. Equipement de contrôle Les équipements hydrauliques
Un réservoir doit avoir les équipements suivants pour faciliter son exploitation. - Un système d’arrêt de son alimentation : robinet à flotteur, vanne à commande hydraulique ou vanne à commande électrique ; - Une crépine d’alimentation de la distribution. La crépine doit permettre de renouveler la réserve incendie sans pouvoir l’utiliser au cours de la simple distribution ; - Un compteur de distribution, facilement accessible afin de mesurer les volumes d’eau distribués. - Un robinet robinet de prise pour l’analyse de la qualité de l’eau sera placé sur la conduite de distribution. - Une conduite de soutirage de la réserve incendie dont le dispositif d’ouverture est la disposition permanente des sapeurs pompiers, - Une conduite de trop plein. - Une conduite de vidange munie de vanne, dont le système de manœuvre manœuvre est protégé n’est n’est accessible que que par les agents agents de la société de distribution; - Un by- pass pass entre la conduite d’adduction et la conduite de distribution afin d’assurer la continuité du service pendant l’entretien du château d’eau. - Un système de mesure du volume d’eau contenue dans le réservoir.
Les équipements de pilotage Le niveau d’eau dans le château, l’index du compteur, l’état du système d’arrêt du débit d’adduction peuvent faire l’objet de transmission au bureau bureau de pilotage des installations. La transmission se se fera : - manuellement - par transmission transmission hydraulique - par transmission radio - électriquement - par le réseau réseau téléphonique (analogique, numérique).
II.5.6.Le Système de distribution II.5.6.1. Les fonctions du système de distribution
Le système de distribution est le dernier maillon de la chaîne du système classique d’approvisionnement en eau potable. Son rôle est de transporter l’eau du stockage jusque chez les usagers et d’en assurer la livraison. Quatre exigences sont recherchées: - L’accessibilité L’accessibilité technique et financière aux usagers - Une qualité de l’eau répondant r épondant aux normes de potabilité - La continuité du service - Une pression de service suffisante
II.5.6.2. La classification des réseaux.
Le système de distribution est souvent souvent décliné en sous-réseaux afin de subdiviser les fonctions principales pour améliorer ses performances. Le choix des conduites composant chacun des sousréseaux dépend dépend des débits en cause, cause, de la taille du réseau réseau et de l’importance du maillon de conduite dans le fonctionnement du système. Le réseau primaire est constitué des conduites qui desservent principalement les zones de distribution. Les conduites primaires sont celles qui ont les plus grands diamètres. Le choix des conduites conduites dites primaires est consécutif à l’étude de sensibilité des conséquences conséquences de leur défaillance
sur la qualité et la continuité du service. Il faut alors minimiser les points de faiblesse sur ces conduites. C’est pourquoi le réseau primaire ne comporte pas de points de livraison. L’ensemble des conduites secondaires forme le réseau secondaire dont le rôle est d’assurer la répartition des débits débits à l’intérieur d’une zone de distribution. distribution. Les dispositifs de défense contre l’incendie y sont connectés et les raccordements des points de livraison y sont tolérés. L’ensemble des conduites tertiaires transporte et distribue l’eau aux usagers. C’est sur ces conduites que sont installés la plupart des points points de livraison : branchements privés, bornes bornes fontaines. Les différents sous-réseaux sous- réseaux d’un système de distribution sont agencés sous la forme d’un réseau ramifié, un réseau maillé ou la combinaison des deux.
Le réseau ramifié Un réseau ramifié est un réseau construit sous forme d’arbre allant des conduites pri maires aux conduites tertiaires. L’écoulement s’y s’effectue de l’amont vers l’aval dans les conditions normales de fonctionnement. Il est adapté aux réseaux de faible densité des points de livraison et une continuité de service service peu exigée. exigée. D’un coût relativement bas à l’investissement, cet cet avantage par rapport au réseau maillé s’estompe avec les désavantages liés aux pertes de charge élevées du système, l’apparition l’apparition de zones mortes en cas d’arrêt ou de baisse de consommation, consommation, la création de grandes zones d’interruption de la fourniture d’eau d’eau en cas de défaillance. défaillance. La sécurité sécurité du service est mal assurée et les frais de pompage sont relativement peu élevés par rapport à un réseau maillé rendant un service de niveau équivalent. équivalent.
Le réseau maillé Un réseau maillé est un réseau de conduites dont la plupart des extrémités des tronçons sont connectées pour pour former des mailles. Les points de rencontre des conduites sont des nœuds. Le Le sens de l’écoulement de l’eau à l’intérieur des mailles dépend fortement de la demande. Il n’y a pas de zones mortes tant qu’il y a un minimum de consommation ; ce qui contribue à préserver la qualité de l’eau. Chaque point du réseau maillé peut être alimenté par deux noeuds. En raison de ces deux degrés de liberté, la sécurité dans dans la distribution et la qualité du service sont plus grandes. grandes. En cas cas de rupture de conduite, l’interruption de service se limite à la portion de réseau concernée, isolée par deux à trois vannes. Son coût de construction est relativement élevé par rapport au réseau ramifié.
II.5.6.3. Le trace du réseau de distribution II.5.6.3.1. Les principes du tracé des réseaux.
L’objectif du tracé du réseau de distribution est d’assurer l’accès du réseau aux usagers dans des conditions économiques optimales tout en prévenant les difficultés d’exploitation et d’entretien. d’entretien. Les principes du tracé d’un réseau sont les suivantes : - fonctionnement hydraulique simple et efficace - continuité du du service en évitant évitant la création de points de faiblesse ou en prévoyant prévoyant des alternatives en cas de rupture - optimisation de la longueur longueur du réseau par le choix des des rues devant recevoir recevoir les conduites et le choix de leur emplacement dans les rues, - équipement minimum afin de faciliter la maîtrise du réseau et et son entretien : vannes, vidanges, ventouses.
II.5.6.3.2. La disposition physique Le réseau sera posé le long des voiries ; on évitera de poser des conduites sous la chaussée. Il sera formellement interdit d’utiliser les domaines privés. Dans certaines villes, l’occupation des voiries par les réseaux divers (électricité, téléphone, eau potable, eaux usées, assainissement assainissement pluvial) est déjà organisée. L’adoption du tracé définitif sera soumise au repérage des installations et zones suivantes qu i ont une importance pour le bon fonctionnement du réseau ainsi que son développement futur. - le stockage - les gros consommateurs - les bornes fontaines - les bouches d’incendie - les zones de densité élevée de l’habitat - les pôles d’extensions futures de la localité. l ocalité.
II.5.6.4. Les modes de distribution II.5.6.4.1. La distribution gravitaire. La distribution est est entièrement gravitaire gravitaire lorsqu’elle se se fait à partir partir d’un stockage qui domine hydrauliquement tout le réseau, La pression de service est atteinte atteinte ou dépassée dépassée sur l’ensemble des zones sans l’intervention d’une machine élévatoire.
Figure : Mode de distribution – distribution – distribution distribution gravitaire
II.5.6.4.2. Le refoulement distributif
Le refoulement distributif est adopté adop té dans le cas où le stockage serait inexistant ou qu’il se situe à l’opposé de la source d’eau potable, obligeant à traverser toute la localité pour joindre les deux installations. Ce sont les pompes qui assurent les pressions de service.
Figure : Mode de distribution – distribution – Refoulement Refoulement distributif
II.5.6.5. La conception des réseaux II.5.6.5.1. Les paramètres hydrauliques
- Le débit de dimensionnement du réseau est choisi pour les conditions les plus défavorables, c’est-àc’est-à-dire dire à l’heure de pointe. En toute rigueur, l’on devra tenir compte du débit nécessaire pour étouffer un incendie pendant l’heure de pointe. Mais en général, on accepte une baisse de pression pendant cette période dont la probabilité d’occurrence est quasiment nulle. Le débit de dimensionnement dimensionnement est donc le débit de pointe horaire Qp généré pour chaque chaque tronçon à partir des points de livraison aux aux usagers. - La pression de service est donnée dans le cahier de charges des sociétés de distribution d’eau. - Les conditions de vite vitesse sse sont voisines de celles de l’adduction. 0,4 m /s < V < 1,5 m/s
II.5.6.5.2. Le langage du dimensionnement Le nœud est la rencontre rencontre de deux ou plusieurs conduites, conduites, un lieu de concentration concentration de points de livraison de l’eau aux usagers. usagers . Un tronçon est est la portion de conduite conduite comprise entre entre deux nœuds. nœuds. Le débit entrant entrant et le débit sortant se définissent par rapport au nœud et exprime le bilan des écoulements à ce nœud.
II.5.6.5.3. La génération des débits
Après avoir tracé le réseau, les débits desservis à chaque nœud (consommation ponctuelle importante, antenne) ou de service en route sont identifiés Le débit desservi à un nœud est la somme des débits ponctuels soutirés à ce nœud. Le débit desservi sur chaque tronçon peut être êt re déterminé de deux manières : - une desserte desserte uniforme sur la longueur de la conduite conduite : Dans Dans un secteur secteur du réseau, si si les points de livraison, d’importance équivalente, sont uniformément répartis sur les tronçons, la desserte peut être considérée uniforme sur la longueur des conduites. Le débit desservi par chaque conduite est proportionnel à sa longueur. Qi L Li i - une desserte desserte uniforme sur la surface surface du secteur : Lorsque Lorsque la répartition de la demande est uniforme par rapport à la surface desservie, desservie, eu égard au au type de livraison choisi par les usagers, la desserte est considérée considérée uniforme sur la surface du secteur et exprimée en en l /s/ha. Une triangulation est nécessaire nécessaire pour affecter à chaque tronçon la surface desservie et le débit résultant. Le débit de calcul d’un tronçon : à partir des débits desservis, desservis, les débits transitant sont répartis en respectant respectant la loi des des nœuds. Le Le débit initial de calcul de chaque chaque tronçon comporte deux éléments : - le débit transité transité par le tronçon pour desservir la demande du nœud situé à son aval ; - le débit desservi par le tronçon lui-même qui peut prendre deux formes, soit une répartition de ce débit entre les deux nœuds, soit un service en route. Dans tous les cas, la loi l oi des nœuds qui exprime le principe de conservation de la matière doit être respecté : Σ débits entrants = Σ débits sortants. Qi =
∑
Un report sur plan est nécessaire pour l’harmonisation des débits. Dans la majorité des villes africaines subsahariennes, la densité de l’habitat, la qualité du service demandée sont sont différentes suivant les quartiers et les ménages. La ségrégation de l’habitat est souvent faible. On retrouve r etrouve dans le même tissu urbain les bornes fontaines, fontaines, les branchements particuliers de cours, les branchements particuliers domestiques indifféremment distribués. C’est pourquoi les deux méthodes de générations des des débits seront seront judicieusement combinées combinées pour générer les consommations consommations aux aux nœuds et les débits initiaux init iaux de calcul des conduites.
II.5.6.6. Calcule du réseau ramifie Lorsqu’il s’agit de créer un système de distribution entièrement neuf, les débits à soutirer aux nœuds du réseau, réseau, la côte géométrique de chaque chaque nœud ainsi que le(s) pression(s) pression(s) de service sont des données générées générées par le projeteur. Le nouveau système sera défini en déterminant les diamètres des conduites, ainsi que la côte du radier du réservoir. Après le tracé du réseau la conception se fait en quatre étapes : - Détermination des des données de dimensionnement dimensionnement ; - Détermination des débits de prélèvements aux différents nœuds ; - Calcul des débits des différents tronçons ;
- Mise en cohérence par le respect de la loi des nœuds : ΣQi = 0 ; - Choix de la pression pression de service aux aux points de livraison ; - Calcul des diamètres intérieurs des conduites avec la limitation de la vitesse par l’utilisation de formules simples : Bresse, Vibert, etc. - Choix des diamètres nominaux des conduites conduites et du type type de conduites conduites (nature, pression nominale) Détermination de la côte piézométrique nécessaire au stockage par un calcul de la ligne de charge de l’aval vers l’amont. En procédant proche en proche l’on détermine la côte piézométrique en tête du réseau, pour satisfaire les conditions de pressions et de débit, à tous les les nœuds. optimisation technico-économique: certains diamètres de conduites seront modifiés pour optimiser les vitesses, la pression en certains points, ainsi que la hauteur du réservoir. Le choix définitif des diamètres diamètres de conduites devra obéir à quatre quatre règles : - Minimiser le nombre de diamètres de conduites pour réduire les stocks de réparation - Faire des raccordements hydrauliquement favorables entre les conduites aux ramifications - Choisir un diamètre minimal mi nimal en dessous duquel on considère qu’on a le raccordement d’un point de livraison ; - Optimiser économiquement et financièrement l’ensemble.
Nœud N°
Vérification des pressions aux nœuds : Le calcul de la ligne de charge d’amont vers l’aval est est effectué pour vérifier l’efficacité des ajustements ajustements de diamètres de de conduites ainsi que les pressions minimales aux nœuds. La hauteur piézométrique en tête du réseau détermine la côte du radier du réservoir. Tronçon N°
Longueur (m)
Débit Route (l/s)
Débits nodaux Soutirés (l/s)
Débits de Débit Total consomm (l/s) specifique (l/s)
Débit du tronçon (l/s)
Tableau : détermination des débits Données Tronçon N°
Débit entrant (l/s)
Débit fictif (l/s)
Résultats Diamètre (mm)
Longueur (m)
Perte de charge (m)
Vitesse (m/s)
Tableau : Perte de charge des tronçons du réseau ramifie Nœud N°
Données Zr (m)
Zi (m)
Zr – Zr – Zi Zi
Résultats Σ ΔHr -i -i
Tableau : Détermination des pressions aux Nœuds d’un réseau ramifié Zr : Côte du radier du réservoir Zi : Côte du nœud considéré Σ ΔHr -i -i : Perte de charge
Pi (m)
Pi : Pression au nœud considéré
II.5.6.7. Calcule du réseau maillé Les étapes de la conception d’un réseau maillé sont identiques identiques à celles d’un réseau ramifié neuf, sauf en ce qui concerne le calcul de la cote piézométrique en tête du réseau.
II.5.6.7.1 Les lois applicables
Loi des nœuds : elle exprime le principe de la conservation de la matière (débit) en chaque nœud : Σ Qi = 0 Σ débits entrants = Σ débits sortants. Loi des mailles : c’est le principe de la conservation de l’énergie. l’énergie. Chaque nœud ayant ayant une charge unique, la perte de charge est nulle sur chaque maille.
II.5.6.7.2. La méthode de Hardy - Cross
Cas d’une maille Elle s’applique dans les conditions où les éléments suivants sont définis : - Diamètres des conduites ; - Longueurs des tronçons ; - Débit de service en route ; - Débit entrant et sortant à chaque nœud ; nœud ; - Cote géométrique de chaque nœud. La procédure de calcul est la suivante : - Choix d’une formule de calcul de perte de charge ; charge ; - Choix d’un sens de circulation pour le calcul de perte de charge. En général le sens positif est celui des aiguilles d’une montre ; montre ; - Répartition provisoire des débits, respectant la loi l oi des nœuds ; - Calcul itératif d’ajustement des débits pour po ur respecter la loi des mailles. Le calcul sera répété jusqu’à ce que que l’ensemble du réseau réseau respecte la loi des mailles avec avec une certaine précision ; - Vérification des vitesses par rapport à l’optimum prédéterminé ; prédéterminé ; - Calcul des pressions pressions et calage du radier radier du réservoir. L’équilibre des débits débits étant fait, les sens sens d’écoulement sont sont déterminés. Il est alors possible de calculer la pression à chaque nœud et de déterminer la côte du radier du réservoir. La formule approximative utilisée pour le calcul calc ul itératif d’ajustement des débits dans la méthode de HARDY CROSS se définit comme suit :
Soit ΔH, la somme des pertes de charge au point A lorsqu’on parcourt la maille dans le sens ABCD. En utilisant les débits répartis arbitrairement ΔH vaut ΔH = JAB + JBC + JCD + JDA ≠ 0 n + a qn + a qn + a qn ∆H = aAB qAB BC BC CD CD DA DA ≠ 0 Si la variation de débit qui assure l’application de la loi l oi des mailles est Δq
(
)
(
n
)
(
n
)
n
(
)
∆H = aAB qAB +∆q + aBC qBC + ∆q + aCD qCD + ∆q + aDA qDA + ∆q
n
Δq étant petit, l’on peut faire un développement limité en négligeant les derniers termes. n +n a qn-1 ∆q + a qn +n a qn-1 ∆q + a qn +n a qn-1 ∆q+ . . . . . ∆H = aAB qAB AB AB BC BC BC BC CD CD CD CD
∆H =
∆H
ij
ij
+ n ∆ q
∑ ∆H ∆q = ∆H n∑ q
Données Long Diamètre ε (m) (mm)
ij
ij
ij
Nœud
ij
ij
ij
Tronçon N°
∆Hq ≅ 0 ij
ij
Débit estimée
Q (l/s)
Résultats V Perte de charge (m/s) m/km m
Tableau : Données des conduites
Nœud N°
Données Débit (l/s)
Cote (m)
Résultats Charge Pression (m) (m)
Tableau : Données des Nœuds
II.5.6.8. II.5.6.8. Matériaux de canalisations d’eau potable
D’une manière générale, le choix d’un matériau de canalisations est fonction de la nature du terrain, des coûts de fourniture et de mise en œuvre, de la facilité à réaliser les raccordements, les réparations, etc. De nombreux types de tuyaux sont disponibles pour réaliser une conduite
d’adduction d’eau potable. Ils sont classés en fonction du type de matériaux avec lesquels ils sont fabriqués : - matériaux métalliques : fonte grise ou ductile, acier ; - à base de ciment : béton armé, amiante-ciment ; - en matière plastique : PVC, polyéthylène haute et basse densité.
II.5.6.8.1. Matériaux métalliques Canalisations en fonte
Pour les diamètres relativement importants, la fonte conserve la faveur générale en raison de sa longue durée. Les tuyaux en fonte se présentent sous forme d’éléments droits, de longueur variant longueur variant de 3 à 6 mètres. Dans chaque série de fabrication existe également une série correspondante de pièces de raccordement, ou raccords (coudes, tés, cônes, manchons, etc.). Chaque série de fabrication se distingue par la nature de l’assemblage qui unit bout à bout les divers éléments, à savoir : - les les tuy tuyau auxx à asse assemb mbla lage gess fle flexib xible les, s, - les les tuy tuyaux aux à emb emboî oîte teme ment nt et et join joints ts cou coulé lés, s, - les tuya uyaux à bride ides. Les tuyaux en fonte sont conformes à la norme NF EN 545 de décembre 1994. Actuellement, ces tuyaux sont en fonte ductile appelée également fonte à graphite sphéroïdal plus souple que la fonte grise.
a- Fonte grise Les tuyaux en fonte grise sont présents, surtout dans les vieux quartiers des villages et des villes. En raison du risque de rupture bien connu qu’ils qu’ils présentent, ces tuyaux sont enrobés dans une couche de sable homogène. Mais si des ouvrages en béton armé (installations de protection civile, garages souterrains) ont été bâtis plus tard dans ces ces quartiers, des courants galvaniques galvaniques peuvent s’attaquer aux anciens tuyaux en fonte grise et engendrer une électro corrosion conduisant tôt ou tard à la rupture de la conduite. Par ailleurs, les points endommagés endommagés sont difficiles à déceler, car la surface du tuyau se recouvre d’une d’une couche de graphite lamellaire spongiosité qui donne au tuyau une apparence apparence tout à fait intacte. b- Fonte ductile Les tuyaux en fonte ductile, fabriqués par centrifugation, sont plus solides et plus souples que les tuyaux en fonte grise et leur teneur plus élevée en silicium les rendent aussi plus résistants à la corrosion. Cependant, les tuyaux en fonte ductile non protégés sont essentiellement posés dans les nouveaux quartiers, où le béton armé est omniprésent. Cette situation accroît le risque d’électrod’électro- corrosion, corrosion, d’autant d’autant plus que les conduites d’eau pontées électriquement ont presque partout été utilisées comme mises à terre. De plus, le risque de rupture sensiblement plus faible a parfois incité les poseurs à consacrer beaucoup moins d’attention à la qualité de l’enrobage. l’enrobage .
Canalisations en acier Les tuyaux en acier possèdent possèdent de bonnes caractéristiques mécaniques mécaniques et leur conductibilité est excellente, ce qui réduit cependant leur résistance à la corrosion par rapport aux tuyaux en fonte. Sans enveloppe ni protection cathodique antic orrosion, la durée d’exploitation des tuyaux en acier reste en deçà du seuil seuil raisonnable de rentabilité économique. économique. Les tuyaux en acier acier sont plus légers que les tuyaux en fonte, d’où économie sur le transport, mais plus lourds que les tuyaux en matières plastiques. Leur résistance aux contraintes (chocs, écrasement, déplacements de terrains) est supérieure à celle des tuyaux en matière plastique. Par contre leur résistance à la corrosion est due à la qualité de ses revêtements revêtements intérieur et extérieur extérieur mais le passage au balai électrique permet la détection, suivie d’une d’une réparation, des éventuelles détériorations du revêtement extérieur au moment de la pose.
Tube acier galvanisé (TAG)
Le tube acier galvanisé est très utilisé dans le bâtiment collectif. On le trouve pour l’incendie, la distribution d’eau, l’air comprimé. Son assemblage s’effectue soit par filetage, soit par soudure dite soudobrasure, soudobrasure, ou par des brides : - par filetage : les montages se font avec des des raccords à visser, visser, un filetage doit doit être réalisé sur le tube à son extrémité. L’étanchéité est assurée par de la filasse, par du Téflon (exemple : l’air comprimé) ou par une pâte d’étanchéité d’éta nchéité (exemple : le gaz) ; - par soudure : les assemblages s’exécutent au chalumeau oxyacétylénique. La soudobrasure se fait sans fusion à l’aide d’un métal d’apport dont la température de fusion est inférieure à celle des pièces (raccords (raccords à souder) ; - par des brides : les assemblages assemblages par brides brides présentent l’avantage d’être démontables. Les Les brides sont des éléments en fonte ou en acier qui permettent d’assembler un tube à un autre tube muni également d’une bride d’une bride
II.5.6.8.2. Tuyaux en béton armé Parmi les tuyaux en béton armé, il y a lieu de distinguer : - Les tuyaux en béton armé centrifugé ou vibré ; - Les tuyaux à tube médian en tôle d’acier et double revêtement en béton armé ; - Les tuyaux en béton précontraint. Les tuyaux en béton armé centrifugé sont, généralement, fabriqués avec du ciment Portland, classe 325, définie par la norme française NF P 15 - 302. Les tuyaux à tube médian en tôle d’acier et double revêtement en béton armé se composent d’une chemise c ylindrique en tôle d’acier, d’un d’un revêtement intérieur en béton, armé ou non et d’un d’un revêtement extérieur en béton armé. L’intérêt de l’utilisation l’utilisation du tube en béton précontraint dans la fabrication des tuyaux destinés au transport de l’eau sous sous pression, réside dans le fait que, jusqu’à jusqu’à la limite des pressions d’essai, des efforts de compression interne int erne sont opposés aux efforts de traction dus aux charges, qui évite la fissuration du béton. L’étanchéité du tuyau est ainsi parfaitement assurée et sa résistance aux agents extérieurs est considérablement considérablement augmentée.
II.5.6.8.3. Matériaux plastiques
Au point de vue de la nature du matériau, il faut distinguer quatre catégories: - les tuyaux en polychlorure de vinyle non plastifié (PVC) ; - les tuyaux en polyéthylène basse densité ; - les tuyaux en polyéthylène haute densité ; - les tuyaux en matériaux composites verre thermodurcissable. Durant de longues années, les tuyaux en polyéthylène n’ont pas été autorisés pour l’adduction d’eau potable. potabl e. Les premières conduites en polyéthylène posées en Allemagne dans les années 80 subissent à peu près deux fois plus de cas de dommages que les tuyaux en fonte. Les tuyaux en polyéthylène modernes doivent être soudés avec précaution et, selon le type d’utilisation, d’utilisation, soit enveloppés soit posés dans un lit de sable afin de les l es protéger des contraintes mécaniques. Contrairement aux anciens matériaux utilisés dans la fabrication des conduites, le PVC ne réagit pas avec l'eau qui est acheminée. acheminée. Le PVC ne donne à l'eau aucun aucun goût, odeur ou ou pH. Les conduites conduites d'eau de PVC conviennent parfaitement à l'enfouissement l'enfouissement direct. Le PVC résiste r ésiste à la fois à la corrosion souterraine extérieure et à la corrosion interne de la conduite. Ceci évite les excavations éventuelles non planifiées et les l es impacts négatifs sur l'environnement.
II.5.6.9. Choix des conduites
Les conduites sous pression sont les éléments essentiels au transport et à la distribution de l’eau. Une conduite est désignée par trois éléments : - la nature - le diamètre nominal : DN - la pression de service admissible ou pression nominale : PN Le diamètre nominal ainsi que la pression nominale sont donnés par le fabricant. Le choix de la nature d’une conduite se fait en fonction de trois cr itères itères : - les caractéristiques physico-chimiques physico-chimiques de l’eau transportée : l’eau agressive peut réagir avec certains éléments constitutifs des conduites, créer des points de faiblesse en dissolvant les produits de la réaction : C’est le cas des conduites en en acier, fonte ou béton. - la nature des terrains traversés : Les effets mécaniques (terrain en mouvement) peuvent produire des ruptures de conduites ; certains sols particulièrement agressifs auront des effets sur les canalisations ; - la fonction de la conduite dans le système AEP : Les exigences de qualité et de robustesse se mesurent par rapport à sa vulnérabilité et sa fiabilité : conduite d’adduction, conduites de réseau de distribution primaire, secondaire, tertiaire ou branchement. Les conduites, une fois posées, doivent subir des essais de pressions afin de tester la capacité des assemblages à limiter fuites, inévitables même sur un réseau neuf, dans des proportions acceptables. Les protocoles d’essais de pression sont fixés en fonction de la qualité et du diamètre des conduites
II.5.6.10.La pièce spéciale du réseau (Les annexes) Robinets Vannes Les robinets – robinets – vannes vannes comportent: - Un corps avec deux brides de raccordement au réseau, - Un chapeau coiffant le corps et portant une vis avec à son extrémité un carré sur lequel s’adapte le dispositif de manœuvre, manœuvre , - Un obturateur destiné à interrompre l’écoulement liquide li quide,, des joints des joints qui assurent l’étanchéité l’étanchéité entre le corps et le chapeau et au droit de la vis de manœuvre. manœuvre.
Vannes à papillon Ces vannes sont destinées à régler le débit ou à l’interrompre. l’interrompre. Elles sont à brides ou sans brides ; le joint d’étanchéité d’étanchéité est monté soit soit sur le papillon, soit dans dans le corps de la vanne.
Poteaux et bouches d’incendie L es bouches sont sont conformes à la norme NF S 61- 211 (avril 90). Elles sont sont à coffre indépendant ou non. De même que pour les poteaux, elles peuvent être incongelables ou non incongelables. Les poteaux d’incendie d’incendie font l’objet l’objet de la norme NF S 62- 213 (avril 90). Ils sont de deux types différents, soit à prises apparentes, soit à prises sous coffre.
Ventouses – Ventouses – purgeurs purgeurs Ces appareils sont destinés à assurer les trois t rois fonctions suivantes : - Evacuer l’air introduit au moment du remplissage du réseau, - Permettre l’entrée d’air pendant la vidange de la conduite, - Assurer l’élimination l’élimination des poches d’air qui se manifestent aux points hauts du circuit et dont la présence peut perturber l’écoulement de l’eau, l’eau, voire même entraîner la formation de coups de béliers. Ces dispositifs comportent : - un corp corpss en en fon fonte te ou en acie acier, r,
-
un chapeau surmonté d’un orifice d’évacuation d’air, un flotte flotteur ur dont dont le dépl déplace acemen mentt doit doit être être parfa parfaite itemen mentt guidé guidé..
Réducteur de pression individuel Les réducteurs de pression permettent de consommer une part de l'énergie de pression disponible dans les circuits d'eau en créant une perte de charge singulière. Les valeurs de pression de consigne sont essentiellement destinées à limiter les contraintes mécaniques dans les tuyauteries, mais contribuent également à réduire le débit sur les postes utilisateurs d'eau.
Fugueur : Réducteur de pression
Matériels de branchement Un branchement destiné à desservir un particulier comprend : - un coll collier ier dit dit de pris prisee en char charge ge mont montéé sur sur la cond conduit uitee princi principal pale, e, - un robi robine nett ou une une van vanne ne comm comman andé déee à l’aide d’une bouche à clé placée dans un tabernacle en fonte, en amianteamiante- ciment ou en béton, béton, - un robinet d’arrêt à main, - une pièce de raccord raccordemen ementt au compteur compteur ou à un élément élément de de canalis canalisation ation mis provisoirement à la place du compteur, compteur, - un comp compte teur ur plac placéé soit soit sur sur une une con conso sole le s’il s’il est dans un local, soit dans un regard.
II.5.6.11. Protection des conduites II.5.6.11.1. Contre le coup de bélier Définition du phénomène transitoire : Dans les systèmes hydrauliques en charge en mouvement permanent, on appelle phénomène transitoire ou communément « coup de bélier », la création, la propagation et puis l’atténuation d’ondes de surpression et de dépression. Le déplacement de l’onde de pression dans un système hydraulique en charge (ligne d’adduction gravitaire ou par refoulement, réseau de distribution d’eau potable…) entraîne une variation de pression et de vitesse dans l’ensemble des sections de conduite parcourues par cette onde d ans le temps. Ces variations à leurs valeurs extrêmes produisent des contraintes sur le matériel (Robinetvanne, appareils de mesure, pompe) et la canalisation qui dépassent largement celles en écoulement permanent. Pour cela il faut bien analyser le coup de bélier et choisir en fonction du système hydraulique à protéger, les équipements de protection qui assureraient la réversibilité des phénomènes phénomènes de compressibilité et de de déformation. La création de ces ondes de pression est due à la transformation de l’énergie cinétique du mouvement du liquide en une énergie de pression, la propagation de la variation des caractéristiques de l’écoulement (pression, vitesse) se fera à partir du point où la modification du régime d’écoulement est intervenue (passage du régime d’écoulement permanent au régime d’écoulement transitoire).
L’écoulement transitoire est un phénomène oscillatoire, si ce n’était l’effet des frottements qui induiront des pertes de charge le long de la canalisation, le phénomène se produirait indéfiniment (fluide incompressible, conduite rigide).
Causes du phénomène transitoire dans les systèmes hydrauliques La perturbation du régime d’écoulement dans un système hydraulique en charge survient lorsqu’il l orsqu’il y a modification des conditions aux limites. Il y a différentes conditions aux limites qui peuvent induire le phénomène transitoire, celles qui requièrent le l e plus souvent une analyse sont : L’ouverture ou la fermeture instantanée ou trop t rop rapide, qu’elles soient accidentelles ou non d’une vanne vanne de sectionnement dans des canalisations en charge ; Démarrage ou arrêt de pompes ; Action des pompes à fonctionnement cyclique ; Action d’une pompe à vitesse variable ; variable ; Disjonction des pompes à la suite d’une coupure d’électricité ; Variation rapide du niveau d’eau dans le réservoir ; ; Vague à l’intérieur d’un réservoir ; ; Mise en service (remplissage) ou vidange d’un système s ystème d’A.E.P. (réseau de distribution ou ligne adduction) ; Présence de poches d’air dans une conduite ; Déséquilibre du régulateur de vitesse des turbines ; Changement de la demande de puissance des turbines ; Vibration des roues des pompes ; Vibration des accessoires déformable tels que les vannes ; Instabilité du courant du au phénomène de vortex.
Les systèmes de la lute contre ce phénomène sont :
Les soupapes anti-bélier
Leur rôle est d’éliminer localement les pressions supérieures à une valeur donnée, définie par la pression de tarage. tarage. Il faut connaître la pression de tarage ainsi que les pertes de charge dans le branchement. Il existe aussi un temps de réaction avant le début de la décharge d’une soupape sauf dans le cas de déchargeur par anticipation. Ce temps de réaction est fortement lié à la distance entre la soupape et le point de la conduite à protéger.
Les ballons anti-bélier
Il faut connaître le volume d’air et le volume total ainsi que les conditions de pré -gonflage. Il faut également savoir s’il s’agit d’un ballon avec ou sans membrane ou vessie. Les conditions de connexion du ballon à la conduite qui définissent les coefficients de perte de charge à l’entrée et à la sortie du ballon doivent être connues (données constructeur ou organes asymétriques).
Les cheminées d’équilibre Il faut connaître leur géométrie mais aussi leurs conditions de connexion traduites par deux coefficients de perte de charge singulières, l’un à l’entrée et l’autre à la sortie de la cheminée.
Les réservoirs anti-bélier à régulation Automatique (ARAA)
Une cheminée-ballon ou ARAA combine le rôle de cheminée et de ballon. Pour ce dispositif, il faut fa ut connaître la géométrie, le volume de la chambre de compression, le volume du tube ainsi que la forme du fond de la cuve. Il faut également connaître les conditions de connexion du ballon à la conduite que l’on peut exprimer sous la forme de coefficients de perte de charge ainsi que les différentes cotes avec, en particulier, la cote de l’extrémité du tube
II.5.6.11.2. Contre la corrosion Introduction
Les phénomènes de corrosion sont des réactions d’une attaque du métal ou électrochimiques. La corrosion est caractérisée par une attaque du métal due à des phénomènes extérieurs en liaison soit : - Avec la nature du sol - Avec des installations électriques à courant continue situées à proximité des conduites.
Au cas où ces phénomènes sont important, il peut se produire une destruction rapide des canalisations par perforations en forme de cratères très caractéristiques, ou attaque sous forme de couches cou ches de rouille croûteuses ou filandreuses, annonçant une diminution de l’épaisseur du métal. Donc la corrosion est une oxydation du métal, or cette dernière entraîne une perte d’électron alors que la réduction sera un gain. Pour éliminer ce phénomène de corrosion, il faut de façon faire stopper toute perte d’électrons. Les métaux sont classés selon leur potentiel. C’est le métal qui possède le plus grand potentiel par rapport r apport à un autre qui est la cathode est se trouve donc protégé. Pour le métal possédant le plus faible potentiel, se dissous anodiquement. anodiquement.
Les Principaux facteurs de corrosion - Piles constituées de métaux différents (couples galvaniques), c’est le problème d’un réseau en acier dont les branchements sont en cuivre. (L’acier dans ce cas est l’anode et se corrode). - Lorsque la conduite traverse des passages de différentes natures, elle y prendra des potentiels locaux différents. - De la, entraîne la nécessité d’étudier le tracé avant les travaux de poses se conduite, afin de trouver trouver les diverses causes de corrosion s’il en existe. - Nature du terrain (corrosion chimique). - Existence de terrain de nature différant (corrosion par piles géologique). - Devant les voies électrifiées au courant continue (corrosion par courant vagabond). - L’agressivité des terrains se ramène à la mesure de la résistance électrique du sol (résistivité).
Protection contre la corrosion
Avant de procéder à la pose d’une conduite, et pour obtenir une bonne protection d’un réseau en acier, cela constitue tout d’abord à ne pas mettre les tuyaux qui ne sont pas convenablement convenablement revêtus d’une enveloppe isolante ayant fait ses preuves dans ce domaine, et assurer à l’endroit des joints, une parfaite continuité de cet enrobage. Il faut tenir compte de la façon dont il faut poser les conduites, pour éviter la détérioration de sa protection. Eviter autant que possible la formation de la pile géologique qui pourrait se produire, en disposant, par exemple, une conduite sur un fond de fouille argileux (zone humide). Avec remblai en sable (zone sèche, aérée), et il en découlera une zone anodique au contact de l’argile, d’où une circulation de courant capable d’attaquer les tuyaux le long de la génératrice inférieure.
a) Protection cathodique
Pour protéger contre la corrosion un réseau de canalisation en acier, il y a lieu d’effectuer avant tout une prospection préalable. Même si cette dernière montre que les effets de piles ne sont pas à craindre. La protection cathodique d’un réseau en acier est très recommandée. Elle consiste en : - Soit constitue r une plie à l’aide d’un métal plus électronégatif que l’acier (magnésium ou zinc). Dans ce c as l’acier jouera le rôle de cathode et se trouvera protégé. C’est t la protection par anode réactive. - Soit à relier les conduites, conduites, d’une part, à une source d’énergie électrique, e t d’autre d’autre part, à une anode en foule dans le sol et destinée à se corroder.
b) Protection par anode réactive Pour les anodes réactives, el les seront disposées dans les zones de terrains agressives, ceux sont d es cylindre s de 15 à 30 kg que l’on place dans le sol à 3 m environ de la conduite entourés d’une bouille a base d’argile d’argile colloïdale qui permet d’entretenir d’entretenir au tour de l’anode une humidité favorable. favorable. Elles sont reliées à la conduite par un câble isolé ; - On relie, de place en place, la conduite à protéger, à un métal plus électronégatif et dans ce cas celle ci jouera le rôle de d e cathode, l’espacement t des anodes en fonction de la surface S (m²) de la canalisation à protéger, de la densité I (mA) probable de l’anode. Le nombre «n » d’anodes à prévoir est donné par la formule :
Ce genre de protection n’est valable que pour des tronçons de petits diamètres et de petite longueur. Il est plus valable dés qu’elle se trouve en présence de courants vagabonds.
c) Protection par soutirage de courant Ce genre de protection consiste en : A partir d’une source électrique de courant continue (courant alternatif redressé). À relier la conduite à la borne négative de cette source, la borne positive étant raccordée à une prise de terre constituée ordinairement par de vieux rails enterrés dans un milieu humide à une distance assez grande de la conduite (une centaine de mètre). mètr e).
II.5.6.12.Mise en œuvre des œuvre des systèmes d’eau potable L e réseau présentera dans dans toute la mesure du possible possible un trajet rectiligne et le plus court possible. Les branchements seront également également rectilignes et perpendiculaires à la canalisation principale. Le réseau devra être suffisamment enterré afin d’éviter le gel. La profondeur varie avec le climat. Dans le cas de tranchée commune avec d’autres réseaux (réseau de gaz, réseau électrique haute tension, réseau électrique basse tension et réseau téléphonique), téléphonique), il convient de veiller à ce que son emprise soit suffisante pour que le réseau d’eau soit décalé de ces réseaux, Le fascicule n° 71 « fourniture et pose de canalisations d’eau, d’eau, accessoires et branchement », (édition 98), a développé plusieurs articles pour en indique le mode d’exécution des conduites d’eau.
II.5.6.12.1. Exécution de la fouille
La tranchée est réalisée selon les règles habituelles du terrassement avec blindages s’il y s’il y a lieu. La largeur de la tranchée doit être telle qu ’un homme puisse y travailler. Au droit des joints, il est pratiqué dans les parois latérales des élargissements de la tranchée appelés niches. Le fond d’une tranchée doit être bien plan tout le long d’une même pente, afin que la conduite soit bien rectiligne entre deux changements de pente ou de direction consécutifs. Lorsque le fond de la fouille n’a n’a pas une consistance suffisante permettant d’assurer la stabilité de la conduite, il y a lieu de réaliser un lit de pose convenable par un matériau d’apport (sable par exemple) de 20 cm environ d’épaisseur.
II.5.6.12.2. Pose des conduites La plupart du temps, les conduites sont posées en tranchée. Cette opération s’effectue par tronçons successifs en commençant par les points hauts de manière à assurer, s’il y a lieu, l’écoulement naturel des eaux d’infiltration. d’infiltration. Lorsque le fond de la tranchée a été bien préparé, les tuyaux sont descendus, descendus, soit à bras pour les petits diamètres, diamètres, soit à l’aide d’engins spéciaux d’engins spéciaux pour les gros diamètres, puis puis ils sont mis en place place bout à bout ; il est ensuite ensuite procédé aux assemblages. assemblages. Avec les tuyaux en acier, les revêtements doivent être rigoureusement reconstitués partout où ils auraient été détériorés. Ce type de tuyau permet de descendre dans une tranchée de largeur réduite plusieurs centaines de de mètres de canalisations canalisations assemblées et éprouvées éprouvées sur le bord bord de la fouille. Les Les tuyaux en matière plastique ne doivent par être posés après une exposition au soleil importante afin d’éviter les retraits. De plus, on cherchera à obtenir un tracé formant des ondulations afin d’amortir les contractions thermiques inévitables.
II.5.6.12.3. Assemblage des conduites Dans le cas des tuyaux à joint caoutchouc, on commence par nettoyer les abouts mâles et femelles, et après mise en place de l’anneau, l’emboîtement l’emboîtement est réalisé par une poussée progressive exercée exercée suivant l’axe du tuyau par une barre à mine avec avec interposition d’une cale cale en bois entre l’outil et l’extrémité du tuyau. Pour les tuyaux de grands diamètres, diamètres, on pourra réaliser l’emboîtement par un appareil de traction genre tiretire - fond fond..
II.5.6.12.4. Pose des robinets
Toute conduite d’adduction d’adduction comporte à son origine une crépine, puis au plus près, un robinet ayant pour objet de permettre l’arrêt de l’écoulement. l’écoulement. Un robinet est également disposé en tête de chaque branchement. Des robinets de partage sont mis en place de loin en loin afin de pouvoir isoler un tronçon de conduite en cas de réparation. La mise en place des robinets vannes à extrémité à brides et la confection des joints correspondants doivent être effectuées de façon telle que les tuyauteries n’exercent sur les brides a ucun effort anormal de traction.
II.5.6.12.5. Epreuve des joints et canalisations principales
Quand une certaine longueur de canalisation a été mise en place, un essai à la presse hydraulique doit être réalisé. Cet essai a pour but de s’assurer de l’étanchéité des joints. Pour y procéder, l’aval l’aval de la canalisation est obturé avec une plaque d’extrémité d’extrémité sur laquelle la pompe d’épreuve d’épreuve est branchée. Quand les joints sont d’un d’un type tel qu’ils qu’ils cessent d’être visibles, sous un revêtement ne permettent plus de voir les fuites, un premier essai est fait avant application dudit revêtement ; cet essai peut avoir lieu à l’air sous une pression une pression de 6 bars. La conduite est mise en eau progressivement et en assurant une purge correcte de l’air y contenu. Les conduites en amianteamiante- ciment ou en béton armé doivent, respectivement, respectivement, avoir été remplies d’eau au moins 24 h et 48 h avant l’épreuve réglementaire. Pour les canalisations en matière plastique, il est, afin de tenir compte de leur élasticité différée, effectué une mise en pression préalable de 15 minutes avant l’épreuve proprement dite. La pression d’épreuve est, en général, égale à une fois et demi la pression statique, tout en n’étant pas, sauf prescription spéciale, inférieure) 8 bars. Pour les canalisations en plastique, l’épreuve l’épreuve est effectuée à la pression de service majorée de 2 bars. La pression d’épreuve d’épreuve est appliquée durant tout le temps nécessaire à la vérification sans que la durée de l’épreuve l’épreuve puisse être inférieure à 30 minutes ;
la diminution de pression ne doit pas être supérieure à 0,2 bars, cette tolérance étant portée à 0,3 bars pour les canalisations en amiante-ciment ou en béton armé.
II.5.6.12.6. Epreuve des robinets vannes L’essai d’un d’un tronçon de canalisation comportant un robinet vanne conduit à son essai simultané vanne ouverte. S’il S’il est jugé utile les robinets vannes sont essayés, une première fois, en laissant la vanné levée après avoir appliqué une plaque pleine sur une surface et une seconde fois en retirant la plaque et en fermant la vanne. La pression d’épreuve est celle de la canalisation où est inclus le robinet – robinet – vanne vanne essayé.
II.5.6.12.7. Epreuve des branchements et raccordements
Les branchements particuliers sont éprouvés par mise en pression à la pression de service avant remblaiement de la tranchée. Les raccordements alimentant les appareils publics d’utilisation de l’eau doivent subir les mêmes épreuves que la canalisation principale.
II.5.6.12.8. Essai général du réseau
Avant la réception provisoire des travaux, il est procédé à une mise en pression générale du réseau par l’intermédiaire l’intermédiaire du réservoir, les robinets et vannes de branchement et de raccordements étant fermés. Après 48 h de mise en pression la perte par rapport à la capacité du réseau est constatée.
II.5.6.12.9. Remblaiement
Les tuyaux tuyaux étant rassemblés et et les accessoires accessoires raccordés, raccordés, on procède à la mise en place place du remblai depuis le fond de fouille jusqu’à jusqu’à une hauteur de 0,20 m environ, constituent ainsi l’enrobage. On veiller a à bien garnir les flancs de la canalisation et à compacter le matériau de façon à constituer une assise stable et un calage efficace en vue de s’opposer à tout emboîtement. La mise en place du remblai est effectuée manuellement avec de la terre des déblais expurgée de tous éléments susceptibles de porter atteinte aux revêtements extérieurs des canalisations, soit avec tout matériau pulvérulent convenable. L’enrobage L’enrobage sera réalisé à l’aide d’un d’un matériau d’apport d’apport du type sable, si les déblais ne permettent pas une stabilisation de la conduite dans le temps. Cette opération terminée, les couches de remblai sont mises en place à l’aide d’engins mécaniques par couches successives successives légèrement damées jusqu’au remplissage complet de la tranchée. Si la canalisation est en fonte, ou en amiante- ciment, le remblai s’il est constitué de terre, est soigneusement damé, afin de réaliser réaliser son calage en vue d’éviter tout déboîtement. Si la canalisation est en acier à joints soudés, le remblaiement ne doit s’effectuer, s’effectuer, en été qu’aux heures fraîches de la matinée. Si la canalisation est est en PVC, le remblaiement ne doit d’effectuer qu’avec les plus grandes précautions si la température est inférieure à 0 °C.
Géni Civil des réseaux d’AEP
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