Partie 3 Assainssement Urbain

Partie III :  ASSAINISSEMENT   ASSAINISS EMENT  URBAIN 

I. In Intr tro odu duct ctio ion n L’assainissement a pour but d’assurer la collecte, le transport, au besoin la rétention de l’ensemble des eaux polluées, pluviales et usées, et leurs traitements avant le rejet dans le le milieu naturel.  Il a pour but de collecter toutes les eaux usées usées et pluviales et de les évacuer évacuer vers un milieu de rejets en dehors du périmètre urbain, évitant tout risque d’inondation et de pollution. Il faut pour cela : 



Éloiner rapidement et sans stanation tous les déchets susceptibles de produire des maladies et des odeurs. !rendre toutes les dispositions pour éviter que les produits évacués n’entrainent de contamination , de pollution et de perturbation du milieu constituant leur destination finale " en particulier les sols , les nappes phréatiques , les cours d’eau , les lacs, les mers ,etc. #.

$es deux concepts simples suffisent pour définir les fonctions de l’assainissement, qui consiste % résoudre deux problèmes très différents qu’il convient de ne pas confondre :

Assainissement = évacuation + épuration Évacuation & ensemble des procédés permettant d’assurer la collecte et l’évacuation rapide des déchets Épuration & ensemble ensemble des traitements applicables % des déchets déchets avant avant rejet dans un un milieu naturel.

L’accès équitable % l’assainissement est une composante essentielle de la réduction de la  pauvreté, de la santé et de développement économique. Il est énuméré parmi les points nécessaires % un développement durable qui constitue un objectif du millénaire pour le développement. II. Généralités

1.

Type assainissement 1.1 Assainissement collectif

'n parle d(assainissement collectif dans le cas o) le b*timent est relié au réseau local d(assainissement. $e s+stème est le plus souvent appliqué dans les milieux urbanisés . 1.2 Assainissement autonome (non collectif)

!ar assainissement non collectif, on désine toute installation d’assainissement effectuant la collecte, le prétraitement, l’épuration et le rejet des eaux usées domestiques des immeubles non desservis par un réseau public d’assainissement.  $et assainissement est réalisé sur une parcelle selon des techniques qui dépendent  principalement de la nature du sol et de la surface disponible.

2.

Nature de réseau d’assainissement 

es études préalables tenant compte de la -one concernée "toporaphie, t+pe d’habitat , nature des rejets , etc. .# permettent de faire le choix du t+pe de réseau % mettre en  place . 'n distinue : 2.1 Le système unitaire

$e s+stème, qui est l’héritae du  tout % l’éout /, consiste % évacuer par un réseau unique l’ensemble des eaux usées et pluviales. Le réseau unitaire permet de collecter dans une seule canalisation les eaux usées, issues des utilisations domestiques de l(eau potable "0$, salle de bains, cuisine,  buanderie, etc.#, et les eaux pluviales "eaux de ruissellement, de toiture, de surverse de mare, de drainae, etc.# $es réseaux sont énéralement équipés de déversoirs d’orae permettant en cas de  pluie intense le rejet d’une partie des effluents dilués dans le milieu naturel, soit directement, soit après un traitement spécifique dans une station d’épuration. 2.2 Le système séparatif

Le réseau séparatif est composé de deux collecteurs distincts affectés chacun % un effluent spécifique : un pour les eaux usées et un pour les eaux pluviales. Les collecteurs d’eaux usées transportent les effluents jusqu’% la station d’épuration qui assure leur traitement. Les eaux une fois épurées, sont rejetées au milieu naturel.

Les collecteurs d’eaux pluviales, quant % eux, acheminent les eaux recueillies directement vers le milieu naturel. 2. Le système pseudo séparatif (mi!te)

$e s+stème consiste % réaliser un réseau séparatif particulier dans lequel il est admis que le réseau d’évacuation des eaux usées re1oit une fraction d’eau pluviale, % savoir les eaux de toiture et cours intérieurs. Les eaux de ruissellement sont évacuées directement dans la nature  par des caniveaux et des fossés $e s+stème ne demande qu’un seul branchement par b*timent et une station d’épuration d’importance mo+enne.

.

"acteurs in#luen$ant la conception d’un pro%et d’assainissement

Topographie : Les évacuations s’effectuant



par ravité , plus que les pentes sont très importantes plus que l’évacuation est facile et rapide Hydrographie et régime des nappes souterrains : 2 l’aval de tout réseau d’assainissement l’effluent aboutit % un milieu récepteur normalement constitué  par les cours d’eau, les étans, les lacs, la mer 3 tude géotechni!ue : !our les rands ouvraes il sera nécessaire de prévoir une étude éotechnique, pour améliorer les caractéristiques des mauvais terrains Plu"iométrie : dans un réseau unitaire ou séparatif, le diamètre des canalisations est calculé en fonction du débit des eaux de ruissellement.

&.

'émarce de ase de conception et dimensionnement  Plan d’arch+ plan coté +CDC

Visites sur terrain

Choix du système d’assainissement Concepon et traçage du réseau

Système séparaf

Système unitaire

Calcul de débit des eaux usées et pluviales

Calcul des débits des eaux pluviales

Traçage de profl en long Calcul des diamètres des

Calcul des métrés

collecteurs

#igure $: démarches de %ase de l&étude assainissement

*.

Tracé du réseau

Le branchement des différentes constructions au réseau se fait % partir d’un reard de fa1ade par le biais de reard bornes.    

les reards de visite sont espacés au maximum de 45m et placés en particulier : 2 chaque chanement de diamètre 2 chaque chanement de direction 2 chaque chanement de pente



les reards de visite doubles doivent 6tre réalisés au cas o) les hauteurs de chute dépassent 7.5



les collecteurs sont projetés % une profondeur minimale de 7.84m au dessus de la énératrice supérieure par rapport au niveau de la chaussée afin d’éviter : les surchares roulantes les encombrements avec les autres réseaux "eau potable, électrification, téléphonie3#  





le réseau d’assainissement des eaux usées doit 6tre placé au dessous du réseau eau  potable diamètres et pente minimaux adoptés pour les collecteurs sont : 300mm pour les eaux usées 400 mm pour les eaux pluviales !ente minimale 5.49 "en terrain plat exceptionnellement 5.9 tout en respectant les critères d’auto curae#   



Le diamètre minimal d’une antenne de branchement particulier est 7;5mm en !niveau ;>niveau ; ; ;

0,120 m>j>personne 0,132 m>j>personne 0,141 m>j>personne 0,120 m>j>personne 0,3 m>j>personne 0,2 m>j>personne 14 m>j 0,01 m>j>personne

7>75ème de la population concernée Ta%leau ': dota(ons en eau pota%le

Les eaux domestiques : Le débit mo+en journalier est donné par la formule suivante :

Qm =

 D × N × T 

 / !400

 : dotation journalière mo+enne "consommation quotidienne# en litre>habitant>jour   H : nombre d’habitants ? : coefficient de rabattement > taux de retour % l’éout estimé éal % @59 m : débit mo+en des JK en litre>seconde

=

 Le débit de pointe :

×C 

2vec C  p coefficient de pointe qui dépend de l’emplacement du collecteur et sa section et varie selon une formule telle que la suivante :

$ p &

a+

b

√ Qm

m étant exprimé en litres par seconde, on adoptera les valeurs a&7,4 et b&=,4

-.

,alcul du déit des eau! pluiales -.1 /étode rationnelle

$ette méthode n’est pas susceptible d’6tre utilisée pour les randes surfaces en raison de la lonueur de calcul qu’elle présente

Q"# = $% & % ' % A 2vec : $ : coefficient de ruissellement I : intensité mo+enne de précipitation  : coefficient de retardement 7.2 /étode super#icielle (model de ,A0T)

Le modèle de ruissellement proposé par $aquot en 7M8M, est en fait une variante de la méthode rationnelle dans sa forme oriinale, repose sur une expression mathématique lobale. Le débit maximal % prendre en compte dans le calcul des canalisations est donné par la formule dont les coefficients sont en fonction de la période de retour et de la réion dans laquelle on se trouve. La formule de $aquot est valable pour :   

Nurface totale inférieure ou éale % =55 ha. La pente est comprise entre 5,=9 et 49 "en mm# Le coefficient d’allonement O P 5,@ Le coefficient de ruissellement est compris entre 5,= et 7.

La formule énérale proposée par $aquot a été adaptée aux études les plus récentes, en modifiant les coefficients comme suit :

Q"# =

1 /( 1 +0,287 b)

&

[  ]

u&

−0,41 b 1 + 0,287 b

b

v& F&

0,5 a 6,6

1 1 + 0,287 b 0,95+ 0,507 b 1+ 0,287 b

u

v

 K × I  × C  × A

w

 La période de retour maintenue pour le dimensionnement d’un réseau d’assainissement est décennale soit 75 ans le coefficient a et b de Oontana spécifiques % la réion de ?aner pour une période de 75 ans sont : a = (,!3)  et * = 0,(1(

onc le débit décennal est donné par la formule :

Q10 =     

0,275

1,287 × I 

1,193

×C 

×A

0,793

 : ébit en mQ>s I : !ente du bassin versant du plus rand parcours de l(eau "m>m# $ : $oefficient de ruissellement pondéré du bassin versant 2 : Nurface du bassin versant en ha L : Lonueur du chemin h+draulique du bassin en hectomètre

'r selon le uide technique pour la réalisation des réseaux d’assainissement d’2mendis le débit sera corrié par le coefficient m=

( )  M 

−

0 . 63

si O P 5,@

2

Q10 = 1,287 x I 0.275 x C

1.193

x A 0.793 x

2vec O : coefficient d’allonement du bassin O &

√

 L

[ ]  M 

0 , 63

2

2

 A

3. 'imensionnement des canalisations La formule la plus adoptée pour le dimensionnement des canalisations en écoulement % Nurface libre est la formule de O2HIHR N?AILJA :

Qp = $ s x  x

 R h

α 

x'

2vec :

Qp : ébit de pointe transité par la canalisation en mQ>s,  : Nection de la canalisation "Nurface mouillée % pleine section# en mS - . : Aa+on h+draulique de la canalisation "A h&>8 en m pour une conduite circulaire#. ' : !ente de la canalisation en m>m $ s : $oefficient de Oannin T NtricUler qui dépend de la ruosité de la canalisation en fonction du matériau choisi.  

 !our le réseau Jaux Ksées "Aéseau séparatif#: V&=> !our le réseau Jaux !luviales "Aéseau séparatif > Aéseau Knitaire# : V &>8

$oefficient de ruosité  s $ s= )0 o !our les canalisations en &A ou A : $ s= 100 o !our les canalisations en #& : !our une conduite circulaire % surface mouillée % pleine section on a Ah &>8 





les eaux usées

&

les eaux pluviales :

4

[

&

Q p 1 /2

4 π K s I 

4

[

]

 4 11

Q p 1 /2

4 π K s I 

]

3 8

4. Assemla5e des sous assins ersants 4.1 6ous assin ersant (678) i.

Définition

Le bassin versant est défini comme étant la totalité de la surface toporaphique drainée par ses cours d’eau et ses effluents en amont de cette section .tous les écoulement qui prennent naissance % l’intérieur de cette surface toporaphique passant par la section de mesure pour  poursuivre leur trajet % l’aval. ii. Découpage en sous bassins versants

 Le découpae en sous bassins versants consiste % déterminer pour chaque tron1on la -one qu’il doit assainir. Il se fait en tenant compte de la toporaphie du terrain, la limite de  propriété ainsi que la bissectrice des reards.

i5ure 26 "xemp7e de découpa5e en 

iii. Coeficient de ruissellement

Le coefficient de ruissellement représente le taux d’imperméabilisation. Il est donné par cette formule C  )

 A imp  A

2vec : 2imp : surface de la partie imperméable 2

: surface totale du bassin versant

e nombreuses expériences ont été réalisées sur différents t+pes de surface, on obtient les coefficients de ruissellement suivants : Type de sur*ace ha%ita(on

 Petits immeubles + commerces  Habitat économique  Zone industrielle

C ".# ".$# ".%#

 Espace verts + parcs Voiries + parking   Immeubles résidentiels  Moennes villas

".% ".& ".# ".'#

Ta%leau , : coe-cients de ruissellement

iv. Groupement des sous bassins versants

eux fa1ons sont possibles pour faire le roupement des NE> #

 

Les paramètres relatifs au bassin versant équivalent sont résumés dans le tableau :

 Aeq

Paramètres équivalents

assins en série

C eq

∑  Ai

∑  Ai

assins en para7787e

 I eq

 M eq

∑ C i × Ai ∑  A i

[ ]

∑ C i × Ai ∑  A i

∑ Li ×Q i ∑ Qi

∑ L ∑ L I 

2

i i

√  i

Ta%leau / : 0ssem%lage des sous %assins "ersants

.emar!ue : lors de l’assemblae des bassins versant en parallèle le

≤

 p résultant

≤

∑Q

2vec :

∑ Q : La somme des débits max : le plus rand débit 19. 8itesse d’écoulement et conditions d’auto cura5e 19.1

,aractéristi:ues des oura5es i.

 Li ×Qimax

√ ∑  A i

débit résultant doit 6tre

dans les limites suivantes :  max

∑ Li √ ∑  Ai

Vitesse à pleine section

!our le calcul de la vitesse % pleine section, on utilise la formule suivante de Oannin NtricUler 

 ps = $ % - 9% '  2vec : 8 pour une section circulaire : pente h+draulique de l’ouvrae tel que '=

cotamo!t −cotava"  L

ii. Débit à pleine section

Le débit % pleine section est déterminé par la formule de base de l’écoulement

 ps & s : section de la conduite en m =

N

iii. Conditions d’auto curage

'n dit qu’un réseau d’assainissement est auto cureur, s’il admet la faculté de se netto+er tout seul, en d’autres termes l’écoulement de l’eau % travers le réseau peut entrainer les matières solides au fond de l’ouvrae. Il faut que la vitesse d’écoulement soit supérieure ou éale % 5.; m>s , et éviter l’érosion des conduites % raison d’éviter < C 8 m>s , lorsque le débit qui transite représente 7>75 du débit %  pleine section $es conditions seront satisfaites pour les deux conditions suivantes :  

< P 5,; m>s pour  & ps >75 < P 5, m>s pour  & ps >755 11. Tracé du pro#il en lon5 11.1

;rincipe

2 partir du profil en lon voirie, on a tracé le profil d’assainissement qui nous permet de déterminer la pente h+draulique du réseau. ans ce profil on trouve : X X X X

Les cotes "projet, radier, terrain naturel# !rofondeur Les distances "partielle, cumulée# !ente et diamètre.

11.2