Dimensionnement d'un réseau d'alimentation en eau potable

Résumé du document

On se propose d'étudier un réseau d'alimentation en eau potable d'une agglomération urbanisée. Ce réseau est alimenté à partir d'un réservoir situé hors de la ville. L'adduction de l'eau de la station de traitement vers le réservoir de distribution se fait par refoulement (pompage) et la distribution vers la ville se fait par la gravitation.
Dans cette étude il s'agit de :
? Donner le plan du réseau maillé de distribution d'eau potable.
? Calculer le réseau.
? Déterminer le volume et la hauteur du château d'eau.
? Déterminer les caractéristiques de la station de pompage.

Les calculs du réseau seront effectués en utilisant le logiciel "LOOP" (ce logiciel permet de déterminer les débits d'eau et les pertes de charges dans chaque conduite, les pressions d'eau et la charge hydraulique en chaque noeuds.

I. Données de base

On dispose pendant l'étude du plan de masse de la ville qui est supposée homogène à l'échelle (1KM -> 4.7 cm) ainsi que les courbes de niveau et l'implantation des quartiers.
Ceci nous permet de déterminer la surface habitable nécessaire pour estimer la demande en eau potable de la ville.

La densité moyenne de la population (d) est de 90 hab/ha
La consommation moyenne par habitant (C) est de 140 l/hab/jour
Les coefficients de pointe sont les suivants :
- Coefficient de pointe journalière : K1= 1.5
- Coefficient de pointe horaire : K2=2.0
- Coefficient de pertes : K3=1.2

La pression de l'eau nécessaire à fournir en tout point du réseau est de 20 mètres de colonne d'eau (soit des bâtiments de 3 étages).

II. Détermination des consommations (Qjmoy, Qjmax, Qhmax)

La surface habitable déterminée à partir de plan de masse de la ville est :
Stot= 356 ha
D'où le nombre totale d'habitants dans cette ville est : N = Stot .d
(...)

Extraits

[...] Dans une conduite d'adduction, le débit d'eau est constant. Dans les canalisations de distribution, chaque tronçon, matérialisé par deux nœuds, est alors caractérisé par deux débit : un débit d'extrémité appelé débit transit et noté Qt et un débit consommé par les branchements raccordés sur le tronçon appelé débit en route Qr. Le débit spécifique étant le débit distribué par mètre de longueur : qsp = Qhmax / Ltot = 672.84 / 17021.28 = 0.0395 m3/heure/m. qsp= 0.0395 / 3.6 = 0.0109 l/s/m Le débit en route est donné par : Qri = Li qsp Calcul des débits en nœuds On suppose que le débit en route en chaque tronçon se divise aux nœuds en deux moitiés consommées dans les nœuds d'entrée et de sortie dans le sens de la circulation d'eau. [...]

[...] Méthode de Hardy Cross Cette méthode repose sur les deux lois suivantes : 1re loi : La somme des débits qui arrivent à un nœud est égale à la somme des débits qui en partent. 2eme loi : Le long d'un parcours orienté et fermé (une maille), la somme algébrique des pertes des charges est nulle. La méthode de Hardy Cross consiste, tout d'abord, à se fixer une répartition provisoire des débits ainsi qu'un sens d'écoulement dans tout le réseau, tout en respectant la première loi. [...]

[...] Ceci nous permet de déterminer la surface habitable nécessaire pour estimer la demande en eau potable de la ville. La densité moyenne de la population est de 90 hab/ha La consommation moyenne par habitant est de 140 l/hab/jour Les coefficients de pointe sont les suivants : Coefficient de pointe journalière : K1= 1.5 Coefficient de pointe horaire : K2= 2.0 Coefficient de pertes : K3= 1.2 La pression de l'eau nécessaire à fournir en tout point du réseau est de 20 mètres de colonne d'eau (soit des bâtiments de 3 étages) II. [...]

[...] Dans cette étude il s'agit de : Donner le plan du réseau maillé de distribution d'eau potable. Calculer le réseau. Déterminer le volume et la hauteur du château d'eau. Déterminer les caractéristiques de la station de pompage. Les calculs du réseau seront effectués en utilisant le logiciel ‘LOOP' (ce logiciel permet de déterminer les débits d'eau et les pertes de charges dans chaque conduite, les pressions d'eau et la charge hydraulique en chaque nœuds. I. Données de base On dispose pendant l'étude du plan de masse de la ville qui est supposée homogène à l'échelle (1KM( 4.7 cm) ainsi que les courbes de niveau et l'implantation des quartiers. [...]

[...] L'emplacement géographique du réservoir Un réservoir d'eau est, en général, nécessaire pour pouvoir alimenter convenablement une agglomération en eau potable. Il doit être situé le plus près possible de l'agglomération à alimenter, plus précisément en sa limite puisque la perte de charge est généralement plus grande sur la conduite de distribution que sur la conduite d'adduction. Ainsi, plus le réservoir est éloigné, plus la côte du plan d'eau doit être élevée. De plus le réservoir doit être placé dans le lieu le plus élevé pour gagner sur sa surélévation quand celle ci s'avère nécessaire. [...]