1 Présentation des structures d’accueil
1.2 ICEBERG -BTP
1.2.4 Organigramme de ICEBERG-BTP
Figure 3 : Organigramme de ICEBERG-BTP
2 PRESENTATION DE LA ZONE DU PROJET 2.1 Situation géographique
Figure 4 : Carte du département de la commune de Bantè (Cahier des villages et quartier de ville, Département des Collines)
La Commune de Bantè est située au Nord-Ouest par le Département des Collines à 292 km de Cotonou (Monographie des Communes du Bénin). Elle partage ses frontières avec les communes de Savalou au Sud, de Bassila au Nord, de Ouèssè et Glazoué (par la rivière agbado) à l’Est et la République du Togo à l’Ouest.
D’une superficie de 2695 km2,elle occupe environ les 19,44% du territoire des Collines, et les 2,49% du territoire national. Elle arrive en deuxième position, après la commune de Ouèssè (3200 km2) du point de vue de la superficie au niveau du département. La commune de Bantè est subdivisée en neuf (9) arrondissements que sont : Agoua, Akpassi, Atokolibé, Bantè, Bobé, Gouka, Koko, Lougba et Pira. (Le plan de développement de Bantè)
2.2 Climat
La Commune de Bantè jouit d’un climat soudano-guinéen comportant deux saisons : une saison sèche de Décembre à Mars, et une saison pluvieuse d’Avril à Novembre avec une pluviométrie annuelle moyenne de 1323,7 mm (Monographie de la Commune de Bantè, 2006) si l’on considère les dix dernières années (1994 – 2004). Les minima sont de l’ordre de 600 mm, tandis que les maxima sont de 1600 mm de pluie. Les précipitations sont donc plus abondantes entre les mois de Juin et Août qui sont les mois les plus arrosés et humides de l’année, alors que les mois de Décembre et de Janvier sont les plus secs. Les températures les plus élevées s’enregistrent en Février où elles dépassent 37°C, alors que les plus faibles s’observent en Janvier où elles descendent jusqu’à 10°C du fait de l’harmattan, un vent sec et frais. L’humidité relative est assez importante et présente un atout favorable au développement de l’agriculture dans la commune.
2.3 Relief
La commune de Bantè fait partie de la plaine du Bénin, pénéplaine
Nord vers Pira avec les sommets de plus de 400 m (Monographie de la Commune de Bantè, 2006). Le socle y est dominé par des collines dont les plus importants sont : les monts Koubètè et Oladjé situés dans l’arrondissement urbain, mont Kagourè au nord de Pira, mont Tobé au Sud de Koko, puis le mont Loya vers la frontière Togolaise.
2.4 Sol
On y rencontre trois types de sols : (Monographie de la Commune de Bantè, 2006)
Les sols colorés fortement concrétionnés ou indurés riches en fer qui se concentrent le long des versants. Ils sont indiqués pour les arbres fruitiers;
Les sols granito-gneissiques utilisés pour la culture de l’igname, l’arachide, etc. ;
Les sols hydromorphes (marécages et bas-fonds) rencontrés dans les vallées ou dans les larges cuvettes. Ces sols sont utilisables pour la riziculture inondée et le maraîchage.
2.5 Réseau hydrographique
Le réseau hydrographique de la commune de Bantè est très peu diversifié.
A la seule rivière Odjouro, s’ajoutent quelques affluents du fleuve zou parmi lesquels nous avons (Monographie de la Commune de Bantè, 2006) :
Omimi qui prend sa source dans les régions de Kagoulé et se jette dans le zou au sud de Koko près des collines de Tobé où il est connu sous le nom de Odon’la ;
Otcho, second bras du zou qui arrose les régions de Banon et celles de Bantè, de Malomi et de Kafègnigbé. Dans ces régions, il est connu sous le nom Kpala otcho. Ces cours d’eau présentent dans l’ensemble des potentialités exploitables à des fins agricoles.
2.6 Végétation
La commune de Bantè était une zone de forêt dense, en proie à la déforestation. Elle n’est aujourd’hui qu’une zone de savane arborée dominée par les espèces ci-après : Butyropermum paradoxum (karité – èmin), Mospyros mespiliformis (ébène – atakpa), Parkia biglobosa (néré – igba) et d’autres espèces. Mentionnons aussi l’existence de quelques forêts et îlots forestiers soumis à une exploitation abusive. La plus importante reste la forêt classée d’Agoua (73 500 ha), la dégradation des formations végétales de la commune de Bantè est le fait de la pression démographique et de l’exploitation par les hommes.
En dépit de son caractère de zone de savane, la Commune de Bantè n’est pas autant dépourvue de végétation. Les essences forestières plantées sont le neem (azadirata Indica), l’eucalyptus (Eucalyptus Camaldurensis), le teck (Tectona Grandis) et l’acacia (cacia africaina). (Monographie de la Commune de Bantè, 2006)
DEUXIEME PARTIE
Généralité sur les AEV et
cadre du projet
3 GENERALITE SUR LES AEV 3.1 Définition d’une AEV
Une Adduction d’Eau Villageoise est un système composé d’un ensemble d’éléments destinés au captage, au traitement (si nécessaire) au stockage et à la distribution d’eau aux populations rurales et semi-urbaines. Le fonctionnement harmonieux de ces éléments permet la production et la distribution d’eau potable nécessaire pour répondre aux besoins des populations.
3.2 But et objectif d’une AEV
la réduction de la distance de portage de l’eau par la population ;
la mise à disposition de l’eau potable de façon permanente en toute saison et à tous les niveaux de la zone prise en compte par l’ouvrage ;
la distribution d’une eau de bonne qualité pour préserver la santé des consommateurs ;
la prise en compte du pouvoir d’achat des populations (cette eau doit revenir à l’usager le moins cher possible) ;
pour permettre les modifications ultérieures ;
le renforcement des relations inter- ethniques ;
le renforcement de l’urbanisation et le pouvoir d’attraction des étrangers.
L’adduction d’eau villageoise est généralement constituée d’un forage équipé d’un système de pompage mécanisé relié à un réservoir de stockage et à un réseau de distribution d’eau. L’eau est distribuée par des canalisations enterrées au moyen de bornes fontaines et de branchements particuliers.
(Développer les services d’eau potable, 18 questions pour agir)
Les adductions d’eau villageoises sont une bonne solution pour l’alimentation en eau potable des villages importants totalisant plus de 2000 habitants ou pour des groupes de villages et localités proches les uns des autres.
(Adduction d’eau villageoise Guide à l’usage des communes) 3.3 Composantes d’une AEV humaine pour alimenter un poste d’eau autonome ou une AEV.
3.3.2 Pompe électrique
La pompe est immergée dans le forage et elle envoie l’eau dans le château d’eau. L’énergie électrique utilisée pour faire fonctionner la pompe immergée est produite par :
un groupe électrogène : c’est le cas le plus couramment rencontré au Bénin. Le groupe est installé dans un abri où sont également entreposés les réserves de carburant, d’huile, les filtres de rechange et autres pièces détachées et outils. Le groupe est généralement équipé d’un compteur
horaire ; si ce n’est pas le cas, une horloge doit être installée dans l’abri pour pouvoir comptabiliser les heures de fonctionnement ;
un générateur solaire constitué de panneaux solaires (photovoltaïques) reliés entre eux qui fournissent un courant électrique continu à partir de la lumière du soleil. Le courant électrique passe par un « onduleur » qui se présente sous la forme d’un petit boîtier situé à proximité des panneaux et qui transforme le courant continu en courant alternatif, utilisable par la pompe. Pour de petites puissances, il existe des pompes qui fonctionnent sur courant continu ce qui permet de se passer d’onduleur et réduire les possibilités de pannes et les coûts correspondants ;
le réseau électrique de la SBEE qui constitue la source d’électricité idéale du fait du faible coût de l’énergie et parce qu’il n’y a ni entretien, ni maintenance, ni renouvellement à prévoir. Dans le cas où le village n’est pas desservi, il faut tirer une ligne électrique depuis le réseau SBEE, poser un transformateur (qui pourra desservir aussi le village) et raccorder l’armoire de commande de la pompe. Mais, faire venir le réseau coûte très cher et est soumis à certaines conditions de la SBEE.
3.3.3 Tête de forage
Elle comprend principalement le compteur volumétrique qui affiche le nombre de mettre cube (m3) produits par la pompe depuis son installation. Sa lecture quotidienne indique le volume pompé chaque jour. En mesurant le nombre de mettre cube (m3) pompés en une heure, on peut aussi calculer le débit de la pompe.
3.3.4 Refoulement
C’est la partie située entre la pompe et le réservoir qui permet d’amener l’eau de la pompe dans le château d’eau. La conduite de refoulement peut être enterrée pour aller vers le château d’eau. Une partie de la conduite sera à l’air
en acier ou en fonte.
3.3.5 Station de traitement
Elle a pour rôle de rendre potable l’eau à fournir à la population grâce à un ensemble d’équipements et de produits. Pour les AEV, une grande station de traitement n’est pas nécessaire car la plus part du temps, la source d’eau utilisée présente une qualité estimée bonne. Cependant, elle risque d’être contaminée par plusieurs facteurs (fuite sur le réseau, installation vétuste, mauvaise hygiène autour des points d’eau, etc.). Un léger traitement (chloration) suffira à rendre l’eau moins vulnérable à une possible contamination.
3.3.6 Château d’eau
Son réservoir permet de stocker l’eau refoulée par la pompe. Le stockage de l’eau permet de
constituer une réserve d’eau disponible même si la pompe est arrêtée ;
séparer la production (le pompage) de la distribution. Sinon, il faudrait pomper à chaque fois que quelqu’un veut de l’eau et arrêter dès que tous les robinets sont fermés ;
mettre le réseau en pression afin de pouvoir desservir toutes les bornes fontaines. En effet, à partir du château d’eau, l’eau s’écoule dans les tuyaux par son propre poids, donc plus le réservoir sera haut, plus l’eau pourra aller loin. C’est pour cela que selon les cas, certains châteaux sont au sol en haut d’une colline alors que d’autres doivent être surélevés pour que l’eau ait une pression suffisante pour alimenter tout le village.
Les châteaux d'eau sont soit en métal ou en polyester (lorsqu’une petite capacité est nécessaire), soit, c’est le cas le plus courant, en béton armé pour les plus grosses capacités. Le château d’eau peut être équipé d’un compteur situé en sortie de réservoir qui permet de connaître exactement les quantités d’eau distribuées. Cela est particulièrement utile pour l’exploitation lorsque les
responsabilités de production et de distribution sont dissociées.
3.3.7 Réseau de distribution
Il répartit l’eau du château d’eau vers les points de distribution : bornes fontaines et branchements privés. Il est constitué d’un ensemble de canalisations enterrées dans le sol (en PVC, en polyéthylène ou en acier galvanisé), comprenant des pièces particulières destinées à faciliter l’entretien et la maîtrise de l’eau (raccords, vannes, ventouses, regards).
3.3.8 Bornes fontaines
Ce sont les points d’eau publics qui desservent les habitants non abonnés (qui n’ont pas de branchement privé). Elles ont un grand débit et la plupart du temps sont équipées de deux robinets, ou parfois trois.
3.3.9 Branchements privés
Ces points d’eau équipés d’un compteur volumétrique sont situés à l’intérieur des concessions. Le ménage ou le service bénéficiant de ce type de point d’eau doit être abonné au service de l’eau et payer sa facture selon une périodicité fixée dans le contrat d’abonnement. Ces branchements ne sont effectifs qu’un (1) an après la réalisation de l’AEV.
3.3.10 Branchements particuliers
Ce sont des points d’eau équipés d’un compteur volumétriques situés dans les institutions du village : arrondissement, centre de santé, école etc.
(Adduction d’eau villageoise Guide à l’usage des communes) 3.4 Typologie des réseaux d’adduction d’eau
En fonction de l’ossature, on distingue deux principaux types de réseau :
Réseau maillé : les conduites qui composent ce type de réseau suivent des contours fermés formant ainsi plusieurs mailles. Ici, dans une conduite, l’écoulement peut se faire dans les deux sens.
Réseau ramifié : pour ce type, les conduites vont toujours en se divisant à partir du point d’alimentation sans jamais se refermer pour former une boucle. Ainsi, l’écoulement se fait dans un seul et unique sens.
Pour des raisons données, les deux types de réseau peuvent être associés et on parle dans ce cas de réseau mixte.
3.5 Modes de fonctionnement d’une AEV (Type de refoulement)
Une AEV peut fonctionner de deux sortes selon le type de refoulement. On distingue ainsi deux types de refoulement que sont :
Le refoulement simple
Il est utilisé lorsque la source (forage ou puits) est proche du château et que la conduite de refoulement ne traverse pas du tout la communauté à desservir. Dans ce cas, l’eau est directement refoulée dans la cuve avant d’être distribuée par la force gravitaire vers les points de desserte.
Figure 5 : Equipement du château de refoulement simple
Le refoulement – distribution
Ce système de fonctionnement est adopté pour des raisons économiques (coût de la mise en place des canalisations) lorsque la source est très distante du château et qu’une portion de la conduite de refoulement traverse la communauté à approvisionner. Dans ce cas, l’eau pompée, en direction vers le réservoir surélevé est en même temps fournie aux populations et le reste est stocké au niveau du réservoir. La conduite de refoulement joue ainsi donc le rôle de la distribution.
Figure 6: Equipement du château refoulement distribution
Au cours de notre stage nous avons approfondi nos connaissances dans la réalisation des réseaux d’adduction d’eau villageoise, les notes de calculs ainsi que le choix des équipements y afférents (pompe immergée et groupe électrogène). C’est dans l’application de ces connaissances que nous avons participé à la réalisation d’un projet que nous présenterons dans cette partie du rapport.
4 PRESENTATION DU PROJET 4.1 Cadre du projet
Les travaux du présent projet s’inscrivent dans le cadre du Programme Pluriannuel d’Appui au secteur de l’Eau et de l’Assainissement (PPEA) – Phase II. Ils sont regroupés en deux lots comme suit :
Lot 1 : Réalisation des travaux de l’Adduction d’Eau villageoise de Alafia dans la commune de Savè dans le Département des Collines ;
Lot 2 : Réalisation des travaux de l’Adduction d’Eau villageoise de Lougba dans la commune de Bantè dans le Département des Collines Ce Projet a pour objectif global de contribuer à l’amélioration de l’accès durable à l’eau potable des populations du Département des Collines. Ils sont exécutés conformément aux principaux objectifs de la nouvelle stratégie de l’alimentation en eau potable et de l’alimentation en milieu rural qui consistent à réaliser des ouvrages et d’en assurer la pérennité à travers les principes de décentralisation du processus de décision.
4.2 Différentes phases du projet
Pour atteindre ces objectifs, une série d’actions ont été menées à travers :
l’Etude Technique Préliminaire (ETP) ;
l’Etude de Faisabilité ;
l’Avant-Projet Détaillé (APD) ;
l’exécution et le contrôle des travaux de réalisation de l’AEV ;
la formation et l’appui conseil.
4.3 Bénéficiaires et parties prenantes
Les parties prenantes du projet sont les suivantes :
la Direction Départementale de l’Energie, des Recherches Pétroliers et Minières, de l’Eau et du Développement des Energies Renouvelables du Zou et des Collines à travers le Service Eau (S-Eau) assure la maîtrise
d’ouvrage ;
l’ambassade du Royaume des Pays Bas : partenaire financier, bailleur de fond du projet ;
la communauté et la commune bénéficiaire : la commune, à travers la Programmation Communale, au niveau local formule leurs besoins en eau et choisit le type d’ouvrage. En outre elle participe à la prestation du projet, au financement à l’exploitation et à la gestion des équipements. Par le biais de leur service d’intermédiation social, ellle assiste la communauté dans la détermination de l’emplacement des points d’eau ou des bornes fontaines ;
le prestataire de services : il comporte le bureau d’études qui est responsable des études, du contrôle et de la surveillance des travaux ;
l’entreprise : elle réalise l’AEV et fournit les différents équipements.
TROIXIEME PARTIE
Déroulement du stage
5 NOTE DE CALCUL POUR L’ELABORATION DU DOSSIER D’EXECUTION
5.1 Hypothèse 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 :
Horizon du projet : 2026 (15 ans) conformément aux Termes de
Besoin spécifique : 12l/j/habitant à l’an initial et 15l/j/habitant à l’horizon du projet (sur la base des enquêtes sociologiques)
12000 heures de fonctionnement pour les groupes électrogènes et
18000 heures pour les pompes immergées
Capacité du réservoir : 20 à 25 % de la consommation journalière (ratio généralement appliqué pour les AEV) tout en considérant la grille journalière de pompage Pression de Service : 10 mCE soit 1 bar
5.2 Besoins actuels et futurs en eau exprimés par la population 5.2.1 Population actuelle et future à desservir
L’estimation de la population est faite par localités puis pour le village concerné par le projet car l’effectif de la population est un paramètre déterminant dans l’estimation des besoins actuels et futurs en eau potable.
La projection de la population se calcule par la formule suivante : (
)
Où
Pi : l’effectif de la population à l’année initiale,
Pn : l’effectif de la population à l’horizon de projection,
T : le taux d’accroissement en %,
i : l’année initiale et n l’année de projection.
La population à desservir avec un taux d’accroissement de 2,37% donne les résultats récapitulés dans le tableau ci-dessous (CODO F. de P.) :
Tableau1 : Population actuelle et futur à desservir N° communes. Adduction d’eau villageoise version provisoire 1-2 ; Août 2007) 5.2.2 Ressource à exploiter
Le village de Lougba dispose d’un forage capable d’alimenter le réseau.
Ces caractéristiques sont les suivantes : - débit d’exploitation : 12,7 m3/h - profondeur équipée 47 m
5.2.3 Besoin actuel et futur en eau
Avec un taux d’accroissement de 2,37 %, les besoins en eau ont été estimés sur la base de la demande solvable en eau et des données démographiques projetées sur quinze (15) ans. Les besoins journaliers et par habitant tiennent compte du taux d’existence des points d’eau alternatifs et leur pérennité. Il se détermine par la formule suivante :
Où P l’effectif de la population et bs le besoin spécifique en l/j/hbt.
Les consommations journalières estimées par année sont récapitulées dans ce tableau ci-dessous (CODO F. de P.).
Tableau 2 : Besoin en eau de la population
Désignation Unité Population
l/j 62243,99 66324 105274,99 106892,01 m3/j 62,24 66,324 105,27 106,89
m3/h 2,59 2,7635 4,39 4,45
5.3 Débit et durée journalière de pompage
Le débit de pompage se détermine par la formule suivante.
Où
: débit de pompage
: consommation journalière (m3/j)
: durée de pompage moyen (10h/j)
: durée de pompage max (12h/j)
Tableau 3 : Débit d’exploitation attendu
Année 2011 2018 2026
Débit de pompage
mini moyen mini moyen mini Moyen
5,19 6,22 8,77 10,53 8,91 10,69
En nous basant sur les résultats obtenus à l’horizon du projet nous avons retenu un débit de 10m3/h.
5.4 Caractéristiques des ouvrages et choix des équipements 5.4.1 Château d’eau
5.4.1.1 Capacité de la cuve
La capacité de la cuve se détermine en faisant la somme en valeur absolue des déficits et du surplus observés au cours du pompage suivant une grille horaire dans la journée.
De la grille journalière de pompage, il ressort que :
la consommation est nulle ou inférieure à la normale pendant certaines heures (les heures de faible consommation) ;
la consommation est normale et égale au besoin horaire exprimé (les heures normales) ;
la consommation atteint 2,5 fois le besoin horaire exprimé (les heures de pointe).
La grille journalière de pompage est récapitulée dans le tableau en annexe 1.
| | Résultat
24,79 3 ; 3
30,64 3
Le château est un ouvrage à amortir sur 50 ans alors que l’horizon du projet est de 15 ans. Il est important d’avoir une marge sécuritaire pour des extensions futures. Pour ce, nous retenons une capacité théorique de 40 m3 pour la cuve du château d’eau de l’AEV. Compte tenu de la capacité du château d’eau la norme impose une forme cylindrique pour la cuve.
5.4.1.2 Hauteur sous cuve
La hauteur sous cuve (Hsc) du château d’eau est obtenue par la formule suivante :
H = cumul des pertes de charge dans les conduites entre le château et le point le plus défavorable (1) + pression de service (2) - côte TN du château d’eau (3) + côte conduite au point le plus défavorable (4).
Résultat
(1)=0.57m (2)=10m (3)=263,02m (4)=264,16m
Une hauteur sous cuve Hsc =12m est donc retenue pour le château, avec une marge de 0,29 m qui permettra d’améliorer les pressions résiduelles aux différents nœuds du réseau et favorisera les extensions futures.
5.4.2 Détermination de la conduite de refoulement
Les formules utilisées pour le dimensionnement de la conduite de refoulement sont les suivantes : la formule de BRESSE et la formule de BRESSE modifiée.
Formule de BRESSE
(1)
Formule de BRESSE modifié
1/3 (2)
3
Résultat
De (1) ; De (2) ;
La moyenne des deux diamètres théoriques donne un diamètre moyen
En se référant aux catalogues des fabricants et à la liste des diamètres
En se référant aux catalogues des fabricants et à la liste des diamètres