7.1 E TUDE DES REGIMES TRANSITOIRES : DIMENSIONNEMENT DE PROTECTION ANTI - BELIER
7.1.6 Conclusion sur les régimes transitoires des deux conduites d’adduction
7.1.6 Conclusion sur les régimes transitoires des deux conduites d’adduction
ANNEXES
Annexe 1. Profil en long de la ville de Tissemsilt ... 82 Annexe 2. Système de production : adduction du barrage de Koudiat Rosfa ... 83 Annexe 3. Système de production : adduction de Rechaiga ... 84 Annexe 4. Adduction et conduites inter-réservoirs ... 85 Annexe 5. Mètres linéaires de conduites par matériau et par diamètre ... 86 Annexe 6. Schéma altimétrique du réseau de distribution de la ville de Tissemsilt ... 87 Annexe 7. Résultats de la simulation 1 : rugosité défavorable ... 88 Annexe 8. Résultats de la simulation 2 : rugosité favorable ... 89 Annexe 9. Résultats de la simulation 3 : dotation domestique à 88 l/hab./jour ... 90 Annexe 10. Résultats de la simulation 4 : dotation domestique à 100 l/hab./jour ... 92 Annexe 11. Résultats de la simulation 5 : rendement à 25 % ... 93 Annexe 12. Résultats de la simulation 6 : rendement à 50 % ... 95 Annexe 13. Graphiques pertes de charge linéaire selon la rugosité ... 96 Annexe 14. Répartition de la population projetée pour 2040 ... 98 Annexe 15. Répartition de la demande par zone urbaine à l’horizon 2040 ... 99 Annexe 16. Notes de calcul ... 100 Note de calcul 1 Pompage et refoulement du réservoir 12’600 au CE projet DRE ... 100 Note de calcul 2 Pompage et refoulement du réservoir 12’600 au château d’eau existant ... 101
Annexe 1. Profil en long de la ville de Tissemsilt
Annexe 2. Système de production : adduction du barrage de Koudiat Rosfa
Figure 36. Carte de l'adduction de Koudiet Rosfa, source : rapport de mission A (14)
Annexe 3. Système de production : adduction de Rechaiga
Annexe 4. Adduction et conduites inter-réservoirs
Figure 38. Adduction et conduites inter-réservoirs. Source : rapport de mission A (14)
Annexe 5. Mètres linéaires de conduites par matériau et par diamètre
Tableau 37. Mètres linéaires de conduites par matériau et par diamètre (source SIG) Matériau Mètres linéaires Matériau Mètres linéaires AC 9'195 FG 1'205
34 65 80 601 90 291 200 605 100 157 PEHD 41'156 110 392 20 223 150 984 25 666 200 9 40 2'998 250 382 50 113 300 6'913 60 225 AG 13'152 63 22'780 21 6 80 460 27 158 90 8'335 40 259 110 1'463 42 2'092 125 539 49 5'863 150 109 60 582 160 49 80 927 200 3'165 90 857 250 32 100 2'247 PVC 46'483 110 63 40 687 150 87 49 27 490 10 50 3'117 FD 32'291 63 20'000 80 1'788 75 558 100 5 80 124 125 316 90 14'327 150 1'239 100 527 200 9'465 110 5'693 205 3 125 358 250 12'835 160 983 300 2'020 200 82 400 994 Total 143'482 500 1'162
600 892 800 1'573
Annexe 6. Schéma altimétrique du réseau de distribution de la ville de Tissemsilt
Figure 39. Schéma altimétrique du réseau de distribution de la ville de Tissemsilt
980 Eau de forage Eau de barrage + eau de forage
970
960 960 m
954m 954m
950
940
930
920
910
900 899 m
890
880
870
860
850
Réservoir existant Conduite adduction inter-réservoirs Vanne fermée Pompage
Distribution Zone 3
960 - 885
Zone1 945 - 850 Sidi Houari
1'000 m3
Château d'eau 1'000 m3
2*3800 m3
Derb 850 m3
Zone 4 945 - 915
Zone 5 890 - 880
Ain Karma 870 - 850
426 m3/j Beni Meida
925 - 900 497m3/j Zone 2
940 - 895
Annexe 7. Résultats de la simulation 1 : rugosité défavorable
Figure 40. Simulation 1 : pressions minimales à l'heure de pointe (9h du matin)
Les paramètres de rugosité défavorables font apparaître de nouveaux points faibles du réseau (entourés en rouge sur le schéma ci-dessus).
Figure 41. Simulation 1 : pertes de charges linéaires à l'heure de pointe (9h du matin)
Annexe 8. Résultats de la simulation 2 : rugosité favorable
Figure 42. Simulation 2 : pressions minimales à l'heure de pointe (9h du matin)
La simulation d’une rugosité plus favorable (moins de pertes de charge linéaires) restitue des pressions quasiment identiques à la modélisation initiale. Les nœuds aux valeurs non conformes repérés dans la modélisation initiale restent inchangés.
Figure 43. Simulation 2 : pertes de charges linéaires à l'heure de pointe (9h du matin)
Conclusion : le modèle est globalement peu sensible à la rugosité. A ce stade de l’étude de sensibilité, en ce qui concerne les conduites, c’est le diamètre qui apparaît comme un
Annexe 9. Résultats de la simulation 3 : dotation domestique à 88 l/hab./jour
Figure 44. Simulation 3 : pressions minimales à l'heure de pointe (9h du matin)
Figure 45. Simulation 3 : pressions maximales à l'heure creuse (2h du matin)
Figure 46. Simulation 3 : pertes de charges unitaires à l'heure de pointe (9h du matin)
Figure 47. Simulation 3 : vitesses à l'heure de pointe (9h du matin)
Annexe 10. Résultats de la simulation 4 : dotation domestique à 100 l/hab./jour
Figure 48. Simulation 4 : pressions à l'heure de pointe (9h du matin)
Figure 49. Simulation 4 : pertes de charge linéaires à l'heure de pointe
L’augmentation de la dotation domestique met en évidence les points faibles du réseau par l’augmentation des pertes de charges linéaires.
Figure 50. Simulation 4 : vitesses à l'heure de pointe
Annexe 11. Résultats de la simulation 5 : rendement à 25 %
Figure 51. Simulation 5 : pressions minimales à l'heure de pointe
Figure 52. Simulation 5 : pertes de charge linéaires à l'heure de pointe
Figure 53. Simulation 5 : vitesses à l'heure de pointe
Annexe 12. Résultats de la simulation 6 : rendement à 50 %
Figure 54. Simulation 6 : pressions minimales à l'heure de pointe
Figure 55. Simulation 6 : pertes de charge linéaires à l'heure de pointe
Annexe 13. Graphiques pertes de charge linéaire selon la rugosité
Concernant le réseau secondaire, la gamme de débit observée dans la modélisation à l’heure de pointe varie de 0 à 6 l/s au maximum pour les conduites les plus sollicitées. Le graphique ci-dessous illustre les pertes de charge linéaires dans ce type de conduite pour des débits calculés par la modélisation.
Figure 56. Pertes de charge linéaires selon la rugosité d'une conduite de diamètre intérieur 80 mm
La courbe noire représente l’écart de perte de charges entre la rugosité maximale et minimale. Jusqu’à un débit de 5 l/s dans les conduites secondaires de diamètre 80, les pertes de charge restent inférieures à la valeur critique de 20 m/km pour les trois coefficients de rugosité testés.
Dans le cas des débits moyens, à 4 l/s, la différence de perte de charge est de 4 m/km, sachant qu’il s’agit du réseau secondaire et que ces conduites parcourent des distances généralement inférieures au kilomètre.
Le même graphique est construit pour les conduites maîtresses, c’est-à-dire les canalisations principales qui structurent le réseau. Celles-ci ont un diamètre moyen de 200 mm et subissent des débits bien supérieurs, jusqu’à 60 l/s environ aux heures de pointe.
A ce débit, l’écart de perte de charge atteint 8 m/km mais cela ne concerne que les conduites les plus sollicitées sur une courte durée.
0 5 10 15 20 25
0 1 2 3 4 5 6 7
Perte de charge linéaire en mm/m
Débit en l/s
Rugosité : coefficients de Hazen-Williams 117 130 143 Delta J
Figure 57. Pertes de charge linéaires selon la rugosité d'une conduite de diamètre intérieur 200 mm
Comme vu précédemment, la rugosité des conduites dans le modèle est établie à partir de coefficients de Hazen-Williams connues.
Les pertes de charge linéaires dans ces conduites atteignent la valeur critique de 20 m/km à partir de 55 l/s pour la rugosité la plus pénalisante.
L’écart de perte de charge entre les différentes valeurs de rugosité à ce débit est de 7 m/km, ce qui peut s’avérer problématique pour ces conduites qui sont nettement plus longues que celles du réseau secondaire. C’est pourquoi il pourrait s’avérer nécessaire de tracer les nouvelles conduites maîtresses au plus court entre les réservoirs et leurs zones de distribution respectives dans l’approche de la réhabilitation du réseau.
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Perte de charge en mm/m
Débit en l/s
Rugosité : coefficients de Hazen-Williams 113 125 143 Delta J
Annexe 14. Répartition de la population projetée pour 2040
Annexe 15. Répartition de la demande par zone urbaine à l’horizon 2040
Figure 59. Répartition de la demande par zone urbaine à l’horizon 2040
Annexe 16. Notes de calcul
Note de calcul 1 Pompage et refoulement du réservoir 12’600 au CE projet DRE
L’objectif de ce calcul est de dimensionner le diamètre de la conduite de refoulement ainsi que la puissance du pompage à installer entre le réservoir 12'600 et le château d’eau projet DRE (secteur C).
Q journalier de pointe =
2’200 m3/j (conso secteur C) x 1,1 (coefficient journalier (saisonnier) de pointe) = 2’420 m3/j Soit 121 m3/h pour 20 heures de fonctionnement, soit 34 l/s
Delta H = 988 (cote radier rés. aval) + 5 (surverse rés. aval) – 954 (radier rés. amont) = 39 m En prenant en compte le marnage du réservoir amont, la hauteur géométrique totale varie de 35 à 39 m
35 m < hauteur géométrique < 39 m
Longueur de la conduite de refoulement : 1'800 m
Règle Bayard (formule Hazen-Williams) : avec DN 300, k =0,1 et Q = 34l/s, pdc linéaire = 0,8 mm/m
Pdc totale = 1’800 x 0,8 / 1’000 = 1,44 m
HMT = delta H + pdclinéaire HMT = 39 + 1,5 = 41,5 m
Puissance hydraulique = ῤ x G x Q x HMT = 1’000 x 9,81 x 0,034 x 47 = 15’676 Watt Considérant un rendement de pompe de 70%
Puissance pompe = 15’676 / 0,7 = 22’394 Watt
Note de calcul 2 Pompage et refoulement du réservoir 12’600 au château d’eau existant
L’objectif de ce calcul est de dimensionner le diamètre de la conduite de refoulement ainsi que la puissance du pompage à installer entre le réservoir 12'600 et le château d’eau existant (secteur D).
Q journalier de pointe =
2’500m3/j (conso secteur D) x 1,1 (coefficient journalier (saisonnier) de pointe) = 2’750m3/j Soit 138 m3/h pour 20 heures de fonctionnement, soit 39 l/s
Delta H = 960 (cote radier rés. aval) + 5 (surverse rés. aval) – 954 = 11 m
En prenant en compte le marnage du réservoir amont, la hauteur géométrique varie de 6 à 11 m
6 m < hauteur géométrique < 11 m
Longueur de la conduite de refoulement : 3'000 m
Règle Bayard (formule Hazen-Williams) : avec DN 300, k =0,1 et Q = 39 l/s, pdc linéaire = 1 mm/m
Pdc totale = 3’000 x 1 / 1’000 = 3m
HMT = delta H + pdclinéaire HMT = 11 + 3 = 14 m
Puissance hydraulique = ῤ x G x Q x HMT = 1’000 x 9,81 x 0,039 x 19 = 7’270 Watt Considérant un rendement de pompe de 70%
Puissance pompe = 7’270 / 0,7 = 10’385 Watt
BIBLIOGRAPHIE
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