II.2 PRESENTATION DU PROJET
II.2.2 Consistance du projet
Les prestations de l’entreprise ICEBERG BTP concernent les travaux de réalisation d’AEV de houédogli dans la commune de Toviklin dans le département du Couffo.
Les travaux de réalisation de l’Adduction d’Eau Villageoise à Houédogli s’inscrit dans le cadre des travaux de la phase II du Programme
Pluriannuel d’appui au secteur de l’Eau et de l’Assainissement (PPEA II) afin d’améliorer la qualité de l’eau consommée par les populations et de réduire les peines liées à l’installation des forages à motricité humaine dans la commune de Toviklin précisément dans l’arrondissement de Houédogli.
Les travaux prévus pour ce projet sont :
• la construction d’un château d’eau de 60m3 / 15m de hauteur sous cuve ;
• la construction d’un abri groupe ;
• Fournitures et immersion d’une pompe de puissance 7,5KW (Q=15m3/h ; HMT=90m) alimentée par un groupe électrogène ;
• fournitures et poses des conduites PVC Ø 110 PN 10, PVC Ø 90 PN 10, PVC Ø 75 PN 16, PVC Ø 75 PN 10, PVC Ø 63 PN 16, PVC Ø 63 PN 10, sur 4900 mètres linéaires ;
• la construction de douze (12) Bornes Fontaines ;
• fournitures et installation des équipements électromécaniques et hydrauliques.
Compte tenu de la durée impartie à notre stage, nous n’avons pas pu assister au projet dans sa totalité. Le présent rapport ne traite que d’une partie des travaux prévus à savoir :
la réalisation du gros œuvre du château d’eau;
réalisation des travaux de maçonnerie (fondation, murs, dalle) de l’abri groupe ;
exécution totale des fouilles de canalisation ;
Les travaux, objet du présent rapport, ont été réalisés dans la commune de Toviklin, département du Couffo et précisément dans les villages et les localités présentés dans le tableau suivant :
Tableau 2 : Localités concernées par le projet
Source : Le Rocher
Nom de l'AEV Département Commune Arrondissement Localité
HOUEDOGLI COUFFO TOVIKLIN HOUEDOGLI
Houédogli centre Affohoué
Véha Affohoué Mayékoui Zougoumè
Edahoué Gohouènou Abloganmè
Tableau 3 : Les acteurs impliqués dans la réalisation du projet
PROGRAMME
PROGRAMME PLURIANNUEL D’APPUI AU SECTEUR DE L’EAU ET DE L’ASSAINISSEMENT EN MILIEU RURAL (PPEA) - PHASE II
PROJET
REALISATION DE L’ADDUCTION D’EAU VILLAGEOISE DE (AEV) DE HOUEDOGLI DANS LA COMMUN DE TOVIKLIN
DEPARTEMENT DU COUFFO
MAÎTRE D’OUVRAGE
PREFECTURE MONO-COUFFO
MAÎTRE D’OUVRAGE DELEGUE
SERVICE DE L’EAU DU COUFFO
SURVEILLANCE ET CONTRÔLE
LE ROCHER Tél : (229) 95952410/97039699 BP : 06 Abomey calavi
ENTREPRISE EXECUTANT
GROUPEMENT ICEBERG-BTP/DIGITAL-BTP Tél: 97759277/95356804
Source : ICEBRG-BTP
REPUBLIQUE DU BENIN
TROISIEME PARTIE
( Déroulement du stage- problème et
suggestions)
Pour parvenir à la rédaction d’un rapport répondant aux normes rédactionnelles en la matière, nous avions adopté la méthodologie suivante :
poser des questions aux agents de l’entreprise ICEBERG-BTP pour l’éclaircissement des connaissances sur le thème ;
poser des questions aux agents du bureau d’études le ROCHER pour avoir les informations techniques ;
faire des recherches dans les cours reçus en hydraulique générale et urbaine ;
faire des recherches documentaires sur l’internet ; visiter les localités concernées par l’AEV (Houédogli) ;
utiliser des logiciels comme : EXCEL (pour la quantification des matériaux) ; ARCHICAD 14 (pour la conception des vues en plan), AUTOCARD (pour la conception de la vue en plan du réseau) COVADIS (pour la réalisation des profils en long) ;
suivre de l’exécution des travaux sous la supervision du chef chantier.
La synthèse des informations acquises et leur exploitation ont vraiment contribué à la rédaction de ce rapport.
III.1 DEROULEMENT DU STAGE
La durée de notre stage à la DDERPMEDER a été de courte durée, puisqu’ils nous ont vite orientés dans les locaux de l’entreprise ICEBERG-BTP. Dans ces locaux, nous avons eu à prendre connaissance des données techniques de l’AEV de Houédogli à savoir : les plans, les profils en long. Les quelques semaines dans le bureau nous ont permis de mieux comprendre le projet et d’effectuer les calculs de dimensionnement.
Après quelques temps passés dans le bureau de l’entreprise nous avons eu à passer quatre semaines dans le village de Houédogli pour suivre les étapes de la réalisation de l’AEV.
III.1.1 Détermination des paramètres du réseau
Quatre paramètres interviennent dans le dimensionnement du réseau.
Nous avons :
Le débit Q en L/s ;
Les diamètres des conduites D en mm ;
La perte de charge H dans les conduites en m La vitesse dans les conduites V en m/s
Hypothèses de base
Pour les différents calculs, nous nous sommes servis des hypothèses qui se reposent sur les termes de référence et se récapitulent comme suit :
HYPOTHESES UNITES VALEURS
Données démographiques
Population actuelle Hbts 7588
Géométrique 2,46%
Topo (vue en plan) Besoin en eau
Actuel l/hbt/j 12
Futur % 2%
Profil (voir feuille de profil) Hypothèse de service
Volume du réservoir
Minimale %de Q 20%
Maximal %de Q 25%
Coefficient
Coef de MANNING 120
Coef de point horaire 120
coef de point mensuel 1,05
Coef de point journalier 1,45
Duré moyenne de pompage H 14
Horizon de projet 2033
20 ans pour les forages, 35 ans pour les conduites, 50 ans pour les
III.1.1.1 Population, besoin en eau actuel et futur du projet
La projection de la population se calcule donc par la formule suivante : alternatifs et leur pérennité. Elle se détermine par la formule suivante :
s
Tableau 4 : Effectifs, besoins actuels et futurs du projet
Désignation AEV Unités Projection démographique
HOUEDOGLI
2013 2020 2028 2033
TOTAL 7588 9003 10933 12343
Besoin Spécifique l/j/Habts 12,00 13,86 16,00 18,00
Besoin journaliers TOTAL
l/j 91056 145411 2E+05 220101 m3/j 91,05 145,42 176,6 220,1 m3/h 3,794 6,059 7,357 9,171 Source : DG- Eau
Remarque : L’effectif de la population à l’an initial du projet (7588 habitants) répond au critère basé sur le nombre d’habitant à desservir (2000 au minimum).
Les besoins en eau des populations de l’AEV de HOUEDOGLI s’élèvent à 220,10 m3/j. Ce qui correspond à un besoin journalier moyen de 9,171 m3/h.
Source : DG-EAU
Figure 7 : Besoin en eau de la population
0
III.1.1.2 Dimensionnement de la Conduite de refoulement C’est la conduite assurant le transport de l’eau depuis la source de captage (forage) jusqu’au réservoir (château d’eau).
Les formules utilisées pour le dimensionnement de la conduite de refoulement sont ceux de Bresse.
(1)
Nous retenons donc pour la conduite de refoulement les caractéristiques suivantes : PVC 110 PN 10(conduite en PVC de diamètre 110 mm et de pression nominale 10 bar)
III.1.1.3 Dimensionnement des conduites
On détermine les diamètres théoriques par tronçon par la formule
Q : le débit de dimensionnement en m3/s ;
V : la vitesse d’écoulement, prise égale à 1 m/s.
En nous basant sur les diamètres théoriques, nous avons choisi les diamètres commerciaux correspondant et déterminé les diamètres intérieurs.
Puis il a été question de calculer la perte de charge totale pour chaque tronçon grâce à l’expression :
L j m
J ( ) = 1 , 1 × ×
L : la longueur du tronçon en (m) ;
j : la perte de charge unitaire en (m/m) donnée par la formule de MANNING
STRICKLER. 2 2 16/3
Grâce à ces résultats, nous avons calculé la pression (P) au niveau de chaque tronçon, en soustrayant de la côte minimale exploitable du réservoir, la côte aval ainsi que le cumul des pertes de charge au niveau du tronçon :
Nous sommes passés ensuite au calcul des vitesses réelles d’écoulement sur les différents tronçons en procédant de la manière suivante :
Dans un premier temps, la vitesse sur le premier tronçon nommée R-a (c’est-à-dire du réservoir R-au premier nœud) R-a été déterminée R-avec l’expression : sur chaque tronçon, les autres vitesses ont pu être calculées.
(
Zamont Zaval)
Pamont Paval V glg
V 2( ) i 2
2 − + − + 2 −
=
ρ
Où :
Z amont et Z aval sont respectivement la côte TN en amont et en aval du tronçon considéré ;
P amont et P aval sont respectivement la pression en amont et en aval du tronçon considéré ;
Vi est la vitesse en amont ;
J est la perte de charge totale sur le tronçon considéré ;
Les conditions de vitesse posées dans les hypothèses de calcul ont été ainsi donc vérifiées et le tableau ci-après résume les résultats obtenus en présentant par tronçon : la longueur, le débit de dimensionnement, le diamètre nominal, la pression et la vitesse d’écoulement de l’eau.
(1)CODO François de Paul
Tableau 5 : Récapitulatif du dimensionnement des conduites
III.1.1.4 Eléments de régulation du réseau
Tableau 6 : Récapitulatif des éléments de régulation
Désignation Unité Quantité Robinet-vanne pour PVC 110 U 3
Robinet-vanne pour PVC 90 U 2 Robinet-vanne pour PVC 75 U 3 Robinet -vanne pour PVC 63 U 4
Ventouse U 9
Vidange U 10
III.1.2 Les travaux de plomberie
Les travaux de plomberie sont généralement divisés en deux grandes parties à savoir :
• La fouille et la pose des conduites du réseau ;
• La pose des pièces hydrauliques : ventouse ; vidange ; robinet vanne.
Vu la durée de notre séjour sur le terrain, seules les fouilles ont été exécutées avant notre départ.
III.1.2.1 La fouille
La fouille c’est l’action d’excaver la terre. C’est une tranchée ou un creusement réalisé dans le sol en vue de la pose des conduites de canalisation. Cette opération est réalisée à base de la vue en plan et du profil en long du réseau. La largeur de la fouille suit la formule :
= ࢉ + ∅ ࢊࢋ ࢇ ࢉࢊ࢛࢚ࢋ
Photo 1 : L’équipe technique lors du laiyonnage
Pour la pose des conduites nous disposons en stock des conduites PVC de:
Diamètre (m) 63 75 75 90 110
Type PVC/PN10 PVC/PN 16 PVC/PN 10 PVC/PN10 PVC/PN 10
Longueur (m) 636 900 664 229 941
III.1.2.2 Préparation du fond de fouille
Un lit de pose de sable meuble ou de terre meuble d’une épaisseur de 10cm au moins, a été mise en place sur le fond de fouille. En présence de rochers ou pierres, le lit de pose aura une épaisseur de 20 à 30cm. Avant tout pose de canalisation, la tranchée ainsi préparée sera vérifiée par le bureau d’études (contrôleur).
III.1.2.3 Les traversées
Les traversées de piste et de route ont été exécutées conformément au schéma et prescriptions fournis par le DAO.
- Traversées des pistes importantes
La fouille a une profondeur de 1,2m et une couche de dalettes en béton de classe B de 15cm d’épaisseur est placée à 50cm au-dessus du fond de fouille. Le PVC sera placé dans un fourreau en PVC.
- Traversées de routes goudronnées ou pavées
La fouille a une profondeur 1,2m sous la couche de roulement et aussi une couche de dalettes en béton de classe B de 15cm d’épaisseur est placée à 50cm au-dessus du fond de fouille. Le PVC sera placé dans un fourreau en PVC.
Photo 2 : Exécution des fouilles
III.1.3 Les travaux de maçonnerie
Ils sont répartis en trois parties :
Le château d’eau de 60m3 sur 15m de hauteur sous cuve ; La construction de l’abri groupe ;
La construction des bornes fontaines.
III.1.3.1 Le Château d’eau III.1.3.1.1 Capacité de la cuve
Elle sera déterminée en prenant en compte le débit d’exploitation attendu à l’horizon du projet, et la durée moyenne de pompage par jour à l’horizon. Le tableau suivant montre ces deux éléments.
Tableau 7 : Débits d’exploitation attendus et durée moyenne de pompage
Désignation Années
En nous basant sur les résultats du tableau ci-dessus, nous avons retenu Qpompage= 14,44 m3/h. Ce qui représente le débit d’exploitation
minimal (Qmin) attendu au forage à l’horizon du projet (2033) et équivaut à une durée de pompage égale à 15 h/j à l’horizon du projet.
Le calcul théorique avec les hypothèses de base et la consommation journalière des populations conduit à une capacité de 55,03 m3. Il a donc été retenu une cuve de capacité 60m3.
III.1.3.1.2 Hauteur sous cuve
La hauteur sous cuve (H) est obtenue par la formule suivante :
Soit une hauteur sous cuve 15m (cette hauteur est retenue en tenant compte des extensions futures)
Les ouvrages ayant des capacités supérieures à 40 m3, leur section sera circulaire comme le recommande L’ITBTP et l’Association des
Constructeurs.
Equipement du château
- conduite de refoulement simple en fonte DN110 PN 10 ; - radier ;
- echelle avec arceaux de protection ;
- crépine et passage de la cuve avec gaine fonte ; - robinet vanne à volant en fonte pour distribution ; - trou d’homme 70*70 avec couvercle cadenassé ; - flotteur pour indicateur de niveau (câble inox) - règle pour indicateur de niveau ;
- trop plein Galva 2’’ (avec grillage anti-moustique) ; - vidange Galva 2’’ ;
- vanne vidange quart de tour 2’’ ; - raccord fonte – PVC ;
- aire assainie en béton (ep=10cm) avec 1,20m de débordement.
Quelques avantages d’un château d’eau
- les pompes d’alimentation fonctionnent à pression et à débit constants, donc avec à un bon rendement;
- en cas de panne mécanique du pompage, le fonctionnement du réseau continue par gravité. Le château d’eau apporte au réseau de distribution une grande sécurité;
- il permet le maintien de la pression sur le réseau de distribution, tout en autorisant les interventions techniques sur la partie amont du réservoir ;
- en cas d’accident (tempête, feux, …) il facilite le maintien de la distribution en eau à moindre coût.
Après les résultats des études géotechniques (essais de sol et de fondations), de formulation du béton par le LERGC et la réception des plans approuvés auprès de l’Ingénieur Conseil, il sera exécuté:
Les fouilles du château;
Béton de propreté;
Le radier général et libage;
Les voiles et les entretoises;
La dalle de fond et la poutre;
Les parois de la cuve ; El la dalle de couverture.
Seuls les trois premiers points feront l’objet de cette partie.
III.1.3.1.3 Les fouilles du château et béton de propreté
Le rapport de l’étude géotechnique effectué par le LERGC a révélé une contrainte admissible de 1,4 bar à une profondeur de 2 mètres (voir annexes n°1). Mais les ingénieurs de l’entreprise et du bureau d’étude ont préféré aller à 2,5mèttres de profondeurs, pour un bon encastrement de l’ouvrage dans le sol. La différence de hauteur sera compensée par la pompe en augmentant son HMT.
D’un rayon total 6,40mètres et d’une profondeur de 2,5mètres, elles ont été réalisées par la population avec les outils comme la pioche, coupe-coupe, la houe, et la pelle, pour une forte utilisation de la norme HIMO (Haute Intensité de la Main d’Œuvre)
Sur le fond de ces fouilles bien réglé, il est coulé 10 cm de béton de propreté de classe C, il protège le radier général des impuretés que peut comporter le sol porteur.
Photo 3 : Fouilles château et béton de propreté coulé
III.1.3.1.4 Le radier général et libage
C’est l’ouvrage qui transmet tout le poids du château au sol support.
D’un volume total de 13,60m3, le radier du château est réalisé en béton armé de forme circulaire avec des emparements de 30cm. Le béton utilisé pour ce radier est de classe A, les quantités de matériaux (sable, gravier) nécessaires pour un paquet de ciment, ont été données par la formulation de béton faite par le LERGC.
Le libage, de forme circulaire a été coulé en même temps que le radier sans reprise de béton. Il sert à ceinturer le départ des voiles et supporter
Photo 4 : Ferraillage radier, libage et départ de voile
III.1.3.1.5 Formulation de béton du château La méthode de formulation utilisée par le LERGC est celle de DREUX GORISSE.
L’analyse sur les granulats à utiliser pour le béton a donné les résultats suivants :
Sable
Origine : sable lagunaire Module de finesse : MF=1,35 Masse spécifique : γs=2,62 Densité apparente : 1,57 Equivalent de sable : ES=62 Gravier
Dimension maximale : Dmax=40mm Masse spécifique : γs=2,59
Densité apparente : 1,47 Ciment
NOCIBE (Nouvelle Cimenterie du Benin) CPJ 35
Eau
Eau courante
La formulation du béton dosé à 350kg/m3 pour un paquet de ciment :
Sable : 46litres Gravier : 88litres Eau : suivant l’affaissement et la teneur en eau des granulats
Sur le chantier, les seaux de 12,5 litres ont été utilisés pour les mesures.
Soit :
- 4 (quatre) seaux pour le sable - 8 (huit) seaux pour le gravier
III.1.3.2 Abri groupe
III.1.3.2.1 Choix de la pompe
La recherche documentaire sur les forages recensés a permis de
retenir le forage d’Abloganmè qui a subi un pompage d’essai à longue durée et dont les caractéristiques sont les suivantes :
- Débit d’exploitation =80m3/h ; - Profondeur équipée =57,89m ; - Niveau statique =15,94m.
A l’horizon 2033 le débit d’exploitation attendu est de 14,44m3/h au minimum pour 16h de pompage et 23,11 m3/h en moyenne pour 10h de
La hauteur manométrique totale que doit vaincre la pompe se calcule par la formule :
ܪܯܶ = ݎ݂݊݀݁ݑݎ ݀ᇱ݅݊ݏݐ݈݈ܽܽݐ݅݊ሺሻ + ܿôݐ݁ ܶܰ ݀ݑ ܿℎâݐ݁ܽݑሺሻ + ℎܽݑݐ݁ݑݎ ݏݑݏ ܿݑݒ݁ሺሻ + ℎܽݑݐ݁ݑݎ ݐݐ݈ܽ݁ ݀݁ ܿݑݒ݁ ሺሻ
+ ݁ݎݐ݁ݏ ݀݁ ܿℎܽݎ݃݁ݏ ݐݐ݈ܽ݁ݏሺሻ − ܿôݐ݁ ܶܰ ݂ݎܽ݃݁ሺሻ
Résultats
(1)=25m ; (2)=156,67m ; (3)=15m ; (4)=3m ; (5)=6,95m ; (6)=120,23m D’où HMT=86,39m
A base du catalogue du constructeur GRUNDFOS, nous avons choisi la pompe SP17-11 de diamètre 4’’ avec une puissance P= 7,5 kW et un facteur de puissance cosρ= 0,8.
III.1.3.2.2 Groupe électrogène
La haute tension est environ à 2km de la station de pompage. Compte tenu de cette distante, l’utilisation de l’énergie de la SBEE ne sera pas rentable pour le projet. Donc la pompe sera alimentée par un groupe dont la puissance se calcule comme suit : cos ρ
2
groupe
P = × P
L’application numérique donne : Pgroupe=18,75KVA, on retient donc Pgroupe=19KVA
III.1.3.2.3 Réalisation abri groupe
C’est l’ouvrage protégeant le groupe qui alimente la pompe contre les intempéries. Ce local technique a été exécuté simultanément avec la construction du château d’eau conformément au CPT, et aux plans (voir annexes n°5).
Les élévations sont exécutées en agglomérés de 15 creux reliés entre eux par des chainages haut et bas, le tout reposant sur des semelles filantes de 20cm réalisées avec un béton de classe A.
Elle sera recouverte par une dalle à corps creux de 20 cm d’épaisseur, y compris la table de compressions.
III.1.3.3 Les bornes fontaines
III.1.3.3.1 Nombre de bornes fontaines
Désignation
Projection démographique
HOUEDOGLI Années 2013 2020 2028 2033
Populations (hbts) 7588 9003 10933 12343
Le tableau ci-dessus montre qu’au départ du projet la population atteint le nombre nécessaire pour un AEV soit plus de 2000habitants.
Le nombre de BF est le quotient de la population sur 500 (nombre de personne par BF). On a au total 15BF réparties comme suit :
Tableau 8 : Localité et situation géographique des BF
Source : Le ROCHER
III.1.3.3.2 Réalisation des BF
Les études avaient prévu quinze BF pour tout le réseau, mais à la réalisation trois BF ont été supprimées compte tenu de leur proximité d’une part, du coût, et de l’absence de point d’implantation d’autre part.
Les travaux de construction des bornes fontaines sont réalisés parallèlement à ceux relatifs à la construction du château d’eau et du local technique. Ces bornes fontaines sont élevées en parpaings de 10 sur une dalle anti bourbier légèrement armée de pente orientée vers un canal périphérique d’évacuation des eaux vers les puits perdus.
ARRONDISSEMENT Villages concernés Localités concernés Coordonnées
X Y
HOUEDOGLI
HOUEDOGLI
Houédogli centre 365120,208 768613,419 houédogli 365134,307 768721,847 Affohoué 365171,084 768073,825
ABLOGANME Hounssouhoué 366219,875 766641,83
Houédouhoué 366110,268 765778,515
LAGBAKADA
Dédahoué 365814,939 767417,472
Véha 36583,167 767720,913
Dékémé 365686,724 767002,042
Mayikoui 365667,324 767234,005
Gohouénou 365623,4 767894,395
Edahoué 365602,277 767497,852
HOUEGANGBE Vinouhoué 365051,077 766127,989
Mintohoué 364973,408 765809,62
ZOUGOUME Zougoumè 1 364973,946 768705,176
Zougoumè 2 364897,07 768640,618
Photo 5 : borne fontaine en cours de réalisation Tableau 9 : Localité et situation géographique des BF réalisées
Source: le ROCHER
III.1.4 Estimation du coût global du réseau
Ici il a été question d’estimer le coût global du réseau à partir des éléments le constituant et ceci sur la base d’un bordereau des prix unitaires préétablis. Les calculs effectués donnent pour les travaux de réalisation du
N° du BF Localité coordonné géographique
1 Honsouhoué N 6° 56' 3,1" / E 1° 47' 19,7''
2 Mayikoui N 6° 56' 15,8" / E 1° 47' 2,3''
3 Dédahoué N 6° 55' 26,4" / E 1° 47' 8,7''
4 Véha N 6° 56' 38,4" / E 1° 47' 1,8''
5 Gohouenou N 6° 56' 44,4" / E 1° 47' 1''
6 Affohoué N 6° 56' 51,3" / E 1° 46' 48,2''
7 Houédogli centre N 6° 57' 2" / E 1° 46' 43,3''
8 Houédogli N 6° 57' 12" / E 1° 46' 43''
9 Zoungoumey 1 N 6° 57' 11" / E 1° 46' 40''
10 Zoungoumey 2 N 6° 57' 6,6" / E 1° 46' 37,2''
III.2 DIFFICULTES, SUGGESTIONS ET RECOMMANDATIONS