ÉTUDE DE RENFORCEMENT DE LA PARTIE

ADDUCTION DU RÉSEAU D’EAU POTABLE DE LA VILLE DE GRAND-LAHOU ET DES LOCALITÉS ENVIRONNANTES (CÔTE D’IVOIRE)

MÉMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLÔME D’INGÉNIEUR 2iE AVEC GRADE DE MASTER SPÉCIALITÉ : EAU ET ASSAINISSEMENT ------Présenté et soutenu publiquement le 01 juillet 2019 par :

Benie Murielle Francisca EBLIN (20160152)

Directeur de mémoire : M. YONABA Roland, Assistant d’enseignement et de recherche, 2iE

Maître de stage : M. KONATE Katie, Chef du Service Travaux (DDET, ONEP) ; M. TOURE Youssouf, Chargé d’Études (DDET, ONEP).

Structure d’accueil du stage : Office National de l’Eau Potable (ONEP)

Jury d’évaluation du stage :

Président : Dr. Franck LALANNE

Membres et correcteurs : M. Roland YONABA

M. Bega OUEDRAOGO

Promotion [2018/2019]

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : [email protected] - www.2ie-edu.org

Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

DÉDICACES

Je dédie ce travail :

À ma tendre mère, qui n’a jamais cessé de croire en moi. Merci pour l’amour, le soutien, les conseils et toutes les prières portées à mon égard ;

À mon père, qu’il trouve ici le résultat de ses longues années de sacrifices et de privations pour m’aider à avancer dans la vie. Merci pour les valeurs nobles, l’éducation et le soutien venu de toi ;

À nos frères et sœurs bien aimés, pour leur éternel soutien, et leur affection, puisse Dieu les bénir en abondance ;

À mon très cher bien-aimé, pour son amour, ses encouragements, ses précieux conseils et son aide indéfectible.

EBLIN BENIE MURIELLE FRANCISCA / MASTER II : Eau et Assainissement / Promotion 2018/2019 / Juillet 2019

i Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

CITATIONS

« Nous ne vaincrons ni le SIDA, ni la tuberculose, ni le paludisme, ni aucune autre maladie infectieuse qui frappe les pays en développement, tant que nous n’aurons pas gagné le combat de l’eau potable, de

l’assainissement et des soins de santé de base. »

Kofi Annan

(Diplomate, économiste, Homme d’État, Homme politique, humaniste, scientifique (1938 – 2018)

EBLIN BENIE MURIELLE FRANCISCA / MASTER II : EAU ET ASSAINISSEMENT / PROMOTION 2018/2019 / JUILLET 2019

ii Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

REMERCIEMENTS

Pour la formation de qualité reçue durant ces années passées au sein de l’institution, j’adresse mes remerciements aux personnes suivantes :

- Professeur Mady KOANDA, Directeur général de 2iE ; - Professeur Mahamadou KOITA, Directeur des Enseignements et des Affaires académiques ; - Docteur Harinaivo Anderson ANDRIANISA, Chef du département Eau et Assainissement ; - Monsieur Roland Ousmane YONABA, Assistant d’enseignement et de la Recherche hydraulique, 2iE, encadreur pédagogique, pour sa disponibilité et ses remarques pertinentes.

Je tiens également à remercier et à adresser ma gratitude aux personnes suivantes, pour l’expérience enrichissante que j’ai eu la chance de vivre durant ce stage au sein de l’ONEP:

- Monsieur Ibrahiman BERTE, Directeur général de l’ONEP, pour cette opportunité de stage qu’il m’a accordé ; - Monsieur Sidi B. DAGNOGO, Directeur de la Direction du Développement, des Études et Travaux. Vos conseils et votre rigueur dans le travail nous ont permis de tirer le maximum de profit de ce stage ; - Monsieur Idris K. KONATE, Chef du service travaux ; encadreur interne pour son encadrement, ses conseils et sa disponibilité accordés malgré son planning chargé ; - Monsieur Youssouf TOURE, Chargé d’Étude, ONEP, pour son encadrement, sa disponibilité et son expérience professionnelle qu’il a bien voulu partager avec nous; - Monsieur Ahouré J. NOGBOU, Chef de centre Grand-Lahou, SODECI, pour son entière disponibilité et les informations partagées ; - L’ensemble du personnel de la DDET pour le partage d’expérience et leur disponibilité tout le long de mon stage ; - Au personnel de l’ONEP et de la SODECI ;

Mes remerciements vont également à l’endroit de la Banque Mondiale qui m’a permis de suivre une formation d’excellence.

À tous ceux cités, et à ceux que j’aurais omis ou qui ont influencé mon parcours et qui dans le secret m’ont fait bénéficier de leur aide d’une quelconque manière, un grand merci.

EBLIN BENIE MURIELLE FRANCISCA / MASTER II : Eau et Assainissement / Promotion 2018/2019 / Juillet 2019

iii Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

RÉSUMÉ

La ville de Grand-Lahou, située au sud de la Côte d’Ivoire, fait face à un déficit de production en eau potable. De plus, elle connait également des difficultés dans la fourniture en eau potable dues au manque de canalisations dans certaines zones loties. Dans le but d’améliorer les conditions d’accès en eau potable des populations, le projet de renforcement des systèmes d’Alimentation en Eau Potable de la ville de Grand-Lahou a été mis en place. L’objectif de cette étude est de proposer des solutions correctives pour renforcer la capacité d’adduction et l’extension du réseau de distribution. Un diagnostic du système d’AEP de la ville a été conduit à travers des visites de reconnaissance du terrain. L’évaluation des besoins en eau à l’horizon 2033 a permis de définir la demande du jour de pointe estimé à 5918,55 m3/j, soit un besoin d’exhaure de 269,02 m3/h pour une population de 71 451 habitants en 2033. La desserte sera effectuée par l’eau souterraine, via 4 forages à débit d’exploitation de 50 m3/h chacun, qui viendront en supplément de 4 forages existants de débit cumulé de 91 m3/h. Le système proposé sera constitué des forages, d’une station de traitement de type Poste de Neutralisation et Désinfection (PND), d’un château d’eau de 1500 m3 associé à un château d’eau de 100 m3 existant et réhabilité ; d’un réseau d’adduction long de 7 481 m, en PVC de diamètre allant de DN 125 mm à DN 400 mm ; d’un réseau de distribution long de 54 434 m en PVC PN10, de diamètres 63 à 125 mm. Le coût estimatif du projet est de 4 716 153 858 F CFA TTC.

Mots-clés :

1- Desserte en eau potable; 2- Diagnostic; 3- Grand-Lahou; 4- Renforcement de la production ; 5- Réseau d’AEP.

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iv Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

ABSTRACT

The city of Grand-Lahou, located in the south of Côte d'Ivoire, is facing a shortage in safe drinking water as well as issues in the supply of drinking water due to the lack of pipelines in specific areas. In order to improve the access to safe drinking water for the population, a project to strengthen drinking water supply systems in the city of Grand-Lahou has been implemented. This study aims is to propose corrective solutions to strengthen the supply capacity and extension of the distribution network. A diagnosis of the city's water supply system was conducted through field surveys. The evaluation of water demand by 2033 timeline made it possible to define the estimated peak day demand of 5918.55 m3/d, i.e. a discharge requirement of 269.02 m3/h for a population of 71451 inhabitants in 2033. The service will be provided by groundwater, through 4 boreholes with an operating flow rate of 50 m3/h each, in addition to 4 existing boreholes with a cumulative flow rate of 91 m3/h. The proposed system will consist of boreholes, a treatment plant, a 1500 m3 water tower associated with an existing and rehabilitated 100 m3 water tower; a 7 481 m long PVC supply network with diameters ranging from mm ND to DN 400 mm ND; a 54 434 m long distribution network in PVC PN10 with diameters randing 63 to 125 mm ND. The estimated cost of the project is 4 716 153 858 F CFA including taxes.

Key words:

1- AEP network. 2- Diagnosis; 3- Drinking water supply; 4- Grand-Lahou; 5- Reinforcement of production;

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v Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

LISTE DES ABRÉVIATIONS

2iE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement AEP : Alimentation en Eau Potable BNETD : Bureau National d’Étude Technique et de Développement CGES : Cadre de Gestion Environnementale et Sociale DCEQ : Direction Contrôle de l’Exploitation et Qualité DDET : Direction du Développement, des Études et Travaux DHH : Direction de l’Hydraulique Humaine DHRP : Direction de l’Hydraulique Rurale et Périurbaine DLACQUE : Direction Laboratoire d’Analyse et Contrôle Qualité de l’Eau DLAM : Direction Logistique Approvisionnement et Marché DN : Diamètre Nominal DQE : Devis Quantitatif et Estimatif DRE : Direction des Ressources en Eaux EIES : Étude d’Impact Environnementale et Sociale F CFA : Franc de la Communauté Financière Africaine GPS : Global Positionning System ILP : Indice Linéaire de Perte INS : Institut National de la Statistique LPA : Laboratoire Privé d’Abidjan ODD : Objectifs du Développement Durable OMS : Organisation Mondiale de la Santé ONEP : Office National de l’Eau Potable PND : Poste de Neutralisation et de Désinfection PVC : Polychlorure de Vinyle RGPH : Recensement général de la Population et de l’Habitat SODECI : Société de Distribution d’Eau de Côte d’Ivoire SOTICI : Société de Transformation Industrielle en Côte d’Ivoire TTC : Toutes Taxes Comprises UNESCO : Organisation des Nations Unies pour l’Éducation, la Science et la Culture UNICEF : Fonds des Nations Unies pour l’Enfance UTM : Universal Transverse Mercator

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vi Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

SOMMAIRE

DÉDICACES ...... i

CITATIONS ...... ii

REMERCIEMENTS ...... iii

RÉSUMÉ ...... iv

ABSTRACT ...... v

LISTE DES ABRÉVIATIONS ...... vi

SOMMAIRE ...... 1

LISTE DES TABLEAUX ...... 3

LISTE DES FIGURES ...... 4

I. INTRODUCTION ...... 5

II. PRÉSENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ÉTUDE .. 7

II.1 - Présentation du secteur hydraulique de la côte d’ivoire ...... 7

II.2 – Présentation de la structure d’accueil, ONEP ...... 9

II.3 – Présentation de la Zone d’étude ...... 11

III. PRÉSENTATION DU PROJET ...... 17

III.1 – Contexte du projet ...... 17

III.2 – Objectifs de l’étude ...... 17

III.3 – Résultats attendus ...... 18

IV. MÉTHODOLOGIE DE CONCEPTION ...... 19

IV.1 - Matériel ...... 19

IV.2 - Méthodologie de l’étude ...... 19

V. ÉTUDE DE FAISABILITÉ TECHNIQUE ...... 26

V.1 – Diagnostic du système d’AEP existant de la ville de Grand-Lahou ...... 26

V.2. – Etude du renforcement du système AEP de la ville de Grand-Lahou ...... 40

V.3 – Proposition d’extension du réseau de distribution ...... 54

V.4. – Dimensionnement et choix des pompes ...... 56

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1 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

V.5. – Asservissement-Automatisme et Télégestion...... 58

V.6. – Schéma d’aménagement du système d’AEP proposé ...... 59

VI. ESTIMATION FINANCIÈRE ...... 62

VI.1.-.Estimation financière des travaux ...... 62

VI.2.-. Étude économique...... 70

VII. ASPECT ENVIRONNEMENTAL DU PROJET ...... 72

VII.1. – Identification et évaluation des impacts ...... 72

VII.2. - Recommandation et Mesures d’atténuation, de bonification ...... 74

VIII. CONCLUSION ET RECOMMANDATION ...... 75

IX. BIBLIOGRAPHIE ...... 76

X. ANNEXES ...... I

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2 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Différents horizons de calcul ...... 20 Tableau 2: Évaluation des besoins en eau et débit d’installation ...... 24 Tableau 3: Les seuils de référence de l'indice ILP (Références françaises) ...... 25 Tableau 4: Localisation et coordonnées géographiques des forages ...... 26 Tableau 5: Caractéristiques des pompes doseuses utilisées pour le traitement ...... 28 Tableau 6: Localisation et coordonnées géographiques du château ...... 28 Tableau 7: Répartition du mètre linéaire des conduites d'adduction ...... 29 Tableau 8: Répartition du mètre linéaire des conduites de distribution ...... 30 Tableau 9: Synthèse du diagnostic des ouvrages de captages ...... 33 Tableau 10: Synthèse du diagnostic des ouvrages de stockages et de traitement ...... 34 Tableau 11: Les ouvrages à réhabiliter au niveau du système AEP ...... 36 Tableau 12: Analyse de la qualité de l'eau brute de la nappe de Grand-Lahou ...... 37 Tableau 13: Analyse de la qualité de l'eau de l’unité de production de Grand-Lahou ...... 38 Tableau 14: Évolution de la population aux différents horizons du projet ...... 40 Tableau 15: Évaluation des besoins en eau ...... 41 Tableau 16:Estimation des besoins en eau et des débits de dimensionnement ...... 41 Tableau 17: Évaluation du déficit de production journalière de la ville de Grand-Lahou ..... 43 Tableau 18: Coordonnées des sites ayant les meilleures caractéristiques hydrogéologiques . 44 Tableau 19: Caractéristiques du château d'eau ...... 47 Tableau 20: Récapitulatif des diamètres retenu pour le refoulement de l'eau brute ...... 49 Tableau 21: Calcul de la conduite de transfert de l'eau traitée vers le château d'eau ...... 51 Tableau 22: Estimation du linéaire des conduites de refoulement ...... 51 Tableau 23: Estimation du linéaire pour l'extension du réseau de distribution ...... 54 Tableau 24: Hauteur manométrique totale des pompes d'amenée d'eau brute ...... 56 Tableau 25: Caractéristiques techniques des pompes choisies ...... 57 Tableau 26: Caractéristique technique des pompes choisies après calcul du PF ...... 57 Tableau 27: Vérification du coup de bélier ...... 58 Tableau 28:Coût estimatif des travaux de renforcement de l’AEP de Grand-Lahou ...... 62 Tableau 29: Formules utilisées pour le calcul des prix de revient du mètre cube ...... 71 Tableau 30: Résultat de l’étude économique ...... 71 Tableau 31: Évaluation d'impact environnemental et social lié aux travaux ...... 72

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3 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Cadre institutionnel du secteur de l’eau potable en Côte d’Ivoire...... 9 Figure 2: Organigramme de l'ONEP ...... 10 Figure 3: Organigramme de la DDET ...... 11 Figure 4: Localisation de la zone d'étude ...... 13 Figure 5: Réseau hydrographique de Grand-Lahou et ses environs. Source: (CGES, 2017) . 15 Figure 6: Vue du forage 3 ...... 27 Figure 7: Vue du forage 4 ...... 27 Figure 8: Vue du forage 5 ...... 27 Figure 9: Vue du forage 6 ...... 27 Figure 10: Vue du forage 7 ...... 27 Figure 11: Château d'eau de Grand-Lahou ...... 29 Figure 12: Le réseau de distribution existant de la ville de Grand-Lahou ...... 31 Figure 13: Schéma synoptique de l'unité de production de Grand-Lahou ...... 32 Figure 14: Évolution de la production de Grand-Lahou...... 42 Figure 15: Schéma de la structure du réseau d'adduction ...... 50 Figure 16: Schéma du réseau de distribution proposé ...... 55 Figure 17: Schéma synoptique du système d’AEP à l'horizon du projet ...... 61

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4 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

INTRODUCTION

L’eau à tout point de vue est une ressource naturelle indispensable à la vie sur terre. Elle constitue un facteur majeur de développement socio-économique. Cependant, il se pose le problème de son accès en quantité et en qualité suffisante par toutes les populations. Le rapport de 2017 publié par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et le Fonds des Nations Unies pour l’Enfance (UNICEF) atteste que 2,1 milliards de personnes, soit 30 % de la population mondiale, n’ont pas accès à des services d’alimentation domestique en eau potable (OMS\UNICEF, 2017). Au regard de cette situation préoccupante, les dirigeants du monde se sont engagés à travers les Objectifs du Développement Durable (ODD), à œuvrer afin d’assurer d’ici 2030 l’accès universel et équitable à l’eau potable, à coût abordable.

Bien qu’étant une priorité pour les dirigeants des pays en voie de développement, le problème de l’accès à une eau potable en quantité et en qualité suffisante et de façon continue demeure. Ce fait est accentué au niveau des capitales africaines à cause de leur forte croissance démographique accompagnée de l'urbanisation rapide et non planifiée, qui suscitent une demande de plus en plus croissante en eau potable. Malheureusement, cette croissance n’est pas toujours suivie par le développement des infrastructures en général et des équipements hydrauliques en particulier. Ce qui pose un réel problème d’accès à l’eau potable pour les populations. Cette situation est observable dans de nombreuses villes de la Côte d’Ivoire.

Ainsi, l’Etat de Côte d’Ivoire pour remédier à ce problème, a fait du secteur de l’eau potable l’un de ses piliers fondamentaux de développement. Ce qui l’a amené à se donner pour objectif d’atteindre d’ici 2020, un taux de couverture de 60 % pour les zones rurales et 85 % pour le milieu urbain (PND, 2016). C’est pourquoi, grâce au soutien des partenaires au développement, les autorités ivoiriennes envisagent de lancer de vaste projet d’AEP en vue de faciliter et de renforcer l’accès à l’eau potable dans les zones rurales, semi-urbaines et urbaines. C’est dans ce cadre que s’inscrit le projet de renforcement du réseau d’alimentation en eau potable de la ville de Grand-Lahou piloté par l’Office National de l’Eau Potable (ONEP) qui vise à améliorer les conditions de vie des populations. D’où cette étude intitulée : « Étude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des localités environnantes» en vue de proposer un réseau capable d’améliorer la desserte en eau potable.

Dans la conduite de cette étude, les étapes suivantes seront abordées. Dans un premier temps, faire un diagnostic du système existant en vue d’avoir une bonne connaissance des défaillances

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5 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) des installations actuelles ; ensuite, proposer un schéma d’aménagement du réseau d’AEP ,et un dimensionnement des différents composants du système qui répondrait à la demande en eau potable jusqu’à l’horizon du 2033 ; puis terminer par la proposition d’un devis quantitatif et estimatif des travaux à réaliser.

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6 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

I. PRÉSENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ÉTUDE

I.1 - Présentation du secteur hydraulique de la Côte d’Ivoire

I.1.1. - Historique

Avant l’indépendance de la Côte d’Ivoire, la gestion de l’eau potable était assurée par les services techniques de la mairie d’Abidjan pour la ville d’Abidjan, la RAN (Régie Abidjan Niger) pour la ville de Bouaké et l’EECI (Énergie Electrique de Côte d’Ivoire) pour la gestion des réseaux d’eau de l’intérieur du pays. Cependant, ces services avaient des difficultés à faire face à l’accroissement rapide de la demande en eau potable. Par ailleurs, dans le souci d’adapter le service de l’eau aux exigences modernes, le gouvernement ivoirien a lancé un appel d’offre à la suite duquel la SAUR (Société d’Aménagement Urbain et Rural), société privée a obtenu le contrat. Elle s’est chargée de la distribution de l’eau exclusivement dans la ville d’Abidjan en 1959 avec pour objectif, la création d’une société de droit ivoirien. C’est ainsi que le 27 septembre 1960 la SODECI voit le jour. La SODECI est une société de droit privé ivoirien qui quant à elle gérait la ville d’Abidjan par la signature d’un contrat de concession. Cependant, avec les bons résultats produits par la SODECI, la gestion des services d’eau potable des communes lui sera confiée progressivement.

De 1973 à 1987, deux instruments majeurs ont été mis en place et ont révolutionné le secteur de l’hydraulique en Côte d’Ivoire. Tout d’abord, le Gouvernement a mis en place un vaste Programme National d’Hydraulique Humaine (PNHH). La SODECI est désignée comme l’unique structure qui exploite tous les centres d’adduction d’eau potable ainsi que l’entretien et le renouvellement de toutes les installations de l’hydraulique villageoise ; ceci par le biais d’un contrat d’Affermage pour les centres de l’intérieur et par un contrat de Concession pour la seule ville d’Abidjan.

Le second instrument est le Fonds National de l’Hydraulique (FNH), structure logée à la Caisse Autonome d’Amortissement (CAA) et destinée à soutenir la politique financière du Programme. Ce Fonds est chargé de contracter des emprunts et de recueillir la part des recettes de vente d’eau collectée par la SODECI pour assurer le service de la dette de ces emprunts ; le FNH s’occupe donc de la gestion financière du secteur avec comme principe : l’autofinancement et l’équilibre financier interne du secteur.

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7 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

La période de 1987 à 2006 a été marquée par plusieurs faits à savoir :

- le désengagement de l’Etat dans le financement des investissements du secteur ; - la signature d’une convention de concession entre l’Etat et la SODECI, le 17 Décembre 1987, pour une durée de 20ans ; - la création du Fonds de National de l’Eau (FNE), en remplacement au Fonds National de l’Hydraulique humaine (FNHU) ; - Fixation des tarifs de vente d’eaux et détermination des conditions d’application des branchements sociaux.

La période de 2006 est marquée par la création d’une société d’Etat, dénommé Office Nationale de l’Eau Potable (ONEP) et par la signature en 2007 d’un nouveau contrat d’affermage pour une durée de 15ans où le fermier n’a aucune responsabilité en termes d’investissements.

I.1.2. - Les acteurs du secteur de l’eau

I.1.2.1. - Les acteurs publics

 L’Etat de Côte d’Ivoire

L’Etat de Côte d’Ivoire est le principal acteur de ce secteur. Il assure par le biais du Ministère des Infrastructures (MIE) les fonctions de : gestionnaire des ressources en eau; propriétaire du patrimoine et responsable de son extension et de son renouvellement; détenteur exclusif de la politique de développement du secteur ; décision des tarifs de vente de l’eau.

 L’Office National de l’Eau Potable

L’ONEP est une société d’Etat qui assure la maitrise d’ouvrage déléguée à travers une convention signée entre l’ONEP et l’Etat de Côte d’Ivoire.

 Les Collectivités territoriales

L’Etat de Côte d’Ivoire dès 2003 procède au transfert et à la répartition de ses compétences aux collectivités territoriales par loi n°2003-208 du 07 juillet 2003. Dès lors les collectivités territoriales deviennent les responsables de la gestion de l’hydraulique villageoise (HV) et de l’hydraulique villageoise améliorée (HVA). Elles jouent le rôle de : Maître d’Ouvrage de l’Hydraulique en milieu rural ; acteur de développement local ; financier potentiel ; superviseur de la gestion.

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8 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

I.1.2.2. - Les acteurs prives

 La Société de Distribution d’Eau de la Côte d’Ivoire

La SODECI est le fermier unique du secteur de l’hydraulique urbaine pour distribution publique de l’eau potable sur toute l’étendue du territoire national. C’est une société privée de services publics liée à : l’exploitation du service public national; la gestion des abonnés ; la maintenance des ouvrages et équipements.

 Les abonnés

Ce sont les consommateurs de l’eau potable qui versent des redevances à la SODECI en fonction de leur utilisation.

La figure ci-dessous nous présente le cadre institutionnel du secteur de l’eau.

Figure 1 : Cadre institutionnel du secteur de l’eau potable en Côte d’Ivoire.

Source : http://www.sodecinet.net/cadre-institutionnel

I.2 – Présentation de la structure d’accueil, ONEP

I.2.1. - Statut juridique et Mission de l’ONEP

Institué par décret N°2006-274 du 23 août 2006, l’Office National de l’Eau Potable (ONEP) est une Société d’Etat régie par la loi N°97-519 du 4 septembre 1997. Elle remplace l’ancienne Direction de l’Hydraulique Humaine (DHH). C’est une structure du secteur de l’hydraulique,

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9 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) particulièrement du secteur de l’eau potable. L’ONEP est sous la tutelle technique et administrative du Ministère de l’Hydraulique et sous la tutelle financière du Ministère de l’Economie et des Finances. Elle a pour objectif d’apporter à l’Etat et aux Collectivités territoriales, son assistance pour assurer l’accès à l’eau potable des populations sur l’ensemble du territoire.

I.2.2. - Organisation de l’ONEP

Dans la réalisation de sa mission, l’ONEP a instauré un organigramme proposé et structuré comme suit (figure 2):

Figure 2: Organigramme de l'ONEP

I.2.3. - Présentation de la direction d’accueil

Notre étude nous a entrainé à la Direction du Développement, des Études et Travaux (DDET), précisément au Service Travaux. La Direction du Développement, des Études et Travaux (DDET) est dotée des missions et attributions suivantes :  Réaliser les programmes et les travaux de l’Hydraulique Humaine ;  Assister la Direction générale dans le choix de la stratégie de développement de l’hydraulique humaine en Côte d’Ivoire ;

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10 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

 Élaborer les plans de développement de l’hydraulique humaine dans le pays. Par ailleurs, elle compte au total onze (11) agents, hormis le Directeur et son assistante. Afin de mener à bien ses différentes missions, la DDET est constituée de deux (2) services présentés sur la figure 3:

Directeur du Développement, des Etudes et Travaux (DDET)

Service Planification et Etudes Service Travaux

Figure 3: Organigramme de la DDET

Le Service Travaux, de façon particulière est en charge du suivi, contrôle et supervision des travaux effectués par les entreprises, de la réception des travaux et de la veille technologique. Ce service s’assure que dans leur exécution, les travaux correspondent aux prescriptions techniques qui ont été faites. Pour se faire, ce service intervient également dans le choix des matériaux et des équipements. Ces travaux qui sont réalisés aussi bien en milieu rural qu’en milieu urbain concernent les systèmes d’hydrauliques urbains, qui permettent aux consommateurs de recevoir de l’eau potable depuis leur domicile.

I.3 – Présentation de la Zone d’étude

I.3.1. - Situation géographique

Entre les latitudes 5°12’N et 5°9’N et les longitudes 4°56’W et 5°70’W, Grand-Lahou est une ville de la Côte d’Ivoire dans le département de Grand-Lahou. Elle se situe sur le bassin sédimentaire Ouest africain, à 145 km à l’ouest d’Abidjan. Quasiment au centre du littoral ivoirien, cette ville historique est une presqu’île située au sud du pays, au bord du golfe de Guinée, à l’embouchure du fleuve Bandama, entre le complexe lagunaire et l'océan atlantique (figure 4). Grand-Lahou est une ville de la région des Grand-Ponts et s’étend sur une superficie de 2131 km2. Elle est limitée au nord, par la commune de Guitry, à l’ouest, par la commune de Fresco, à l’est, par les communes de et de , au sud, entre l’océan atlantique et la lagune Tagba.

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11 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Le département de Grand-Lahou comprend 5 sous-préfectures que sont : , , , et Grand-Lahou dont notre zone de projet fait partie.

La ville de Grand-Lahou et ses villes environnantes faisant partie de ce département, relève de la sous-préfecture de Grand-Lahou.

Notre étude portera donc sur les localités de Grand-Lahou, N’Zida, Palm Dioulabougou, Braffedon et Lahou Kpanda.

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12 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Figure 4: Localisation de la zone d'étude

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13 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

I.3.2. - Cadre physique de la ville

Climat : La ville de Grand-Lahou a un climat du type équatorial de transition. Il se caractérise par l’abondance des précipitations avec plus de 2000 mm de pluie par an, par une forte humidité atmosphérique et par une température élevée. On distingue quatre saisons, dont deux pluvieuses et deux sèches, qui se répartissent comme suit :  Une grande saison pluvieuse d’avril à juillet ;  Une petite saison sèche d’août à septembre ;  Une petite saison pluvieuse d’octobre à novembre ;  Une grande saison sèche de décembre à mars. La température de l’air dans la zone varie, entre 24 et 28°C. Les mois les plus chauds et plus froids de l’année sont respectivement les mois de février et d’août, avec des températures moyennes qui se situent entre 27,8 et 24,6 °C. Cette zone est très arrosée dans l'ensemble avec une pluviométrie, irrégulièrement répartie. Elle varie entre 1600 et 1800 mm d'eau par an. (CGES, 2017).

Cadre géologique et géomorphologique : Cette ville fait partie du secteur côtier entre Sassandra et Vridi. Ce secteur couvre la zone de transition entre les domaines du socle rocheux à l'Ouest et du bassin sédimentaire profond à l'Est. Entièrement située dans le domaine du bassin sédimentaire, elle est constituée de formations sablo-argileuses du Continental terminal (Mio- Pliocène), formant les plateaux de 40 à 100 m au nord du système lagunaire. Les caractéristiques géologiques de Grand-Lahou définissent, sur le plan hydrogéologique des aquifères continus auxquels sont associés la nappe du continental terminal et celle des sables quaternaires dits nappe libre (CGES, 2017).

Hydrographie et hydrologie : Elle est dominée par un vaste plan d’eau où communiquent les lagunes, le fleuve Bandama et la mer. Son réseau hydrographique est constitué d’un complexe lagunaire d’une superficie de 190 km² et de plusieurs cours d’eaux permanents ou saisonniers (figure 5). Le complexe lagunaire, d’une longueur totale de 50 km, est composé de quatre (4) petites lagunes qui sont, d'ouest en est : les lagunes Tadio, Nouzoumou, Mackey et Tagba. Les cours d’eaux permanents sont essentiellement le Boubo et le fleuve Bandama. Le fleuve draine un bassin versant de 97 500 km2, soit le tiers (1/3) du territoire ivoirien (CGES, 2017).

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14 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Figure 5: Réseau hydrographique de Grand-Lahou et ses environs. Source: (CGES, 2017)

I.3.3. - Situation socio-économique

Les principales activités de ces populations tournent autour de la pêche, de l’agriculture, du transport et des petits métiers. La pêche et l’agriculture sont les principales activités de la région. La lagune Tagba, la mer et le fleuve Bandama sont des atouts pour la commune dans le domaine de la pêche (CGES, 2017). Les activités agricoles des localités de Grand-Lahou, sont dominées essentiellement par la culture du palmier à huile, du cacao et de l’hévéa comme principales cultures de rente et le manioc, la banane plantain comme principales cultures vivrières.

I.3.4. - Étude démographique

La population de Grand-Lahou est composite. Elle comprend d’une part : les Avikams, les Didas et les N’Zema sur le littoral en bordure de la mer et de la lagune, et d’autre part, les Agnis, Baoulés, Malinkés, Lobis, Gouros, et les autres ethnies localisées en zone forestière et en bordure du fleuve Bandama. La population du département de Grand-Lahou s’est considérablement accrue au cours des quatre dernières décennies. De 4 070 habitants en 1975, elle est passée à 151 313 habitants en 2014 (INS, 1975-2014). Selon le rapport publié en 2017 dans le Cadre de Gestion Environnementale et Sociale (CGES), sa population a été multipliée par 5,75 en 23 ans entre 1975 et 1998 avec une croissance moyenne de 2 à 6%. En 2014, le taux de croissance annuel était établi à 3,73%, selon l’Institut National de la Statistique (INS) (CGES, 2017). La sous-préfecture de Grand-Lahou à environ 67 483 habitants en 2014.

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Notre étude portera sur certaines localités de la sous-préfecture qui sont : les localités de Grand- Lahou, N’Zida-Zoukouboli, Palm Dioulabougou, Braffedon et Lahou Kpanda avec les populations respectives de 28 470 hbts, 350 hbts, 1097 hbts, 3587 hbts, et 2127 hbts (INS, 2014).

I.3.5. - Infrastructures socio-économiques et culturelles

La ville de Grand-Lahou, bien qu’elle soit touchée par l’érosion côtière avec les conséquences qui en découlent, dispose encore d’importantes infrastructures touristiques et culturelles. Au nombre de celles-ci, figure l’île des chimpanzés. Les infrastructures socioculturelles se composent, par ailleurs, d’édifices religieux (église, lieux de culte), éducatif (école d’enseignement général et professionnel, école de pêche), de cimetière, etc. Elle dispose, aussi du parc naturel d'Azagny classé site RAMSAR. Cette ville prédispose au tourisme balnéaire vert avec l’île aux chimpanzés et le parc d’Azagny, au sport, au recueillement religieux avec la présence de l’église catholique centenaire de Lahou-Kpanda, de celle de Papa nouveau et à la pratique médicale (thalasso thérapie, fluvio-lagunaire, etc.). Du point de vue des infrastructures sociales, Grand-Lahou dispose de deux (2) hôpitaux, trois (3) dispensaires, quatre (4) maternités, ainsi que des écoles primaires et secondaires, un marché, des structures administratives et des hôtels (CGES, 2017).

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II. PRÉSENTATION DU PROJET

II.1 – Contexte du projet

L’alimentation en eau potable des agglomérations urbaines et rurales constitue un facteur clé de développement économique et de santé publique. Pour cette raison, des mesures conséquentes ont été prises depuis l’accession de la Côte d’Ivoire à l’indépendance pour assurer le service de distribution publique d’eau potable.

Le service de distribution publique urbaine d’eau potable dans les villes ivoiriennes serait l’un des plus performants de la sous-région avec une moyenne des 61 % des populations urbaines desservies (BNETD, 2018). Malgré cette performance dans de nombreuses villes, le ralentissement des investissements (notamment durant la période de crise de 2000 à 2011) et le manque d’entretien des infrastructures hydrauliques existantes ont impacté la qualité du service de fourniture d’eau potable dans certaines zones du pays.

La ville côtière de Grand-Lahou située à 145 km à l’ouest d’Abidjan n’est pas en marge de cette situation. Le système d’AEP de Grand-Lahou, dessert la ville de Grand-Lahou et les localités de N’Zida, Palm Dioulabougou, Braffedon et Lahou Kpanda. Dans ces zones, de nombreux quartiers ne sont pas correctement desservis. Les quartiers créés et lotis ne sont pas raccordés au réseau d’eau potable. Les infrastructures existantes ne permettent pas de répondre à la demande actuelle. Ainsi, un diagnostic du système d’AEP existant, et son renforcement s’avèrent nécessaires pour assurer l’équilibre entre les besoins en eau des populations et la production d’eau. Il sera alors question pour nous dans le cadre de cette étude de proposer un schéma d’aménagement pour améliorer la desserte en eau potable dans la ville de Grand-Lahou et des localités rattachées.

II.2 – Objectifs de l’étude

L’objectif général de l’étude est de contribuer à l’amélioration des conditions de vie des populations de Grand-Lahou par la réalisation d’une étude détaillée du réseau d’adduction du système d’alimentation en eau potable de la ville.

L’atteinte de l’objectif général nécessite la définition des objectifs spécifiques suivants :

 Conduire une étude diagnostique du système d’alimentation en eau potable existant ;  Proposer des solutions de renforcement du réseau adduction du système d’AEP ;

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 Établir un devis quantitatif et estimatif des travaux de renforcement ;  Mener une évaluation de l’aspect environnemental du projet.

II.3 – Résultats attendus

Les résultats de l’étude se résument comme suit :

 Un diagnostic du système d’alimentation en eau potable de la ville ;

 L’évolution de la population aux différents horizons de projet ;

 L’évaluation des besoins en eau des populations aux différents horizons de projet;

 Un dimensionnement des ouvrages du réseau d’adduction;

 Un schéma d’aménagement du système d'alimentation en eau potable de la ville;

 Un devis quantitatif et estimatif des travaux à exécuter ;

 Une évaluation de l’aspect environnemental du projet;

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III. MÉTHODOLOGIE DE CONCEPTION

III.1 - Matériel

Au cours de ce travail, différents outils ont été utilisés pour la réalisation de nos objectifs. Ont été exploités les outils et logiciels suivants :

- Le logiciel Excel pour nos différents calculs de dimensionnement ; - Le logiciel Google Earth pour le repérage de nos différents sites, en absence du plan cadastral de la zone ; - Le logiciel autocad pour les différents tracés ; - Le logiciel QGIS pour la génération des différentes cartes.

III.2 - Méthodologie de l’étude

Afin d’atteindre les objectifs de l’étude, une démarche méthodologique a été adoptée. Elle s’articule autour des étapes suivantes :

 Recherche documentaire

Elle a consisté à rassembler tous les documents existants relatifs aux études antérieures, dans l’objectif de trouver les informations susceptibles d’aider dans la présente étude. Cette collecte a été faite au niveau des structures opérationnelles que sont l’Office National de l’Eau Potable (ONEP) et la Société de Distribution d’Eau de Côte d’Ivoire (SODECI), de la bibliothèque électronique de 2iE et d’autres sites internet. De façon générale, des rapports d’études, des supports de cours, des mémoires de fin d’études qui traitent de la thématique ont été exploités.

 Visites de terrain et collecte de données

Dans un premier temps, les visites de terrain ont aidé à vérifier et actualiser les données recueillies lors de la recherche documentaire. Elles ont, ensuite, permis de faire un état des lieux de la zone d’étude. Et enfin, elles nous ont permis de faire des entretiens avec l’exploitant local (SODECI) de Grand-Lahou, afin recueillir les informations nécessaires pour le renforcement du système d’AEP, l’évaluation des besoins en eau des consommateurs et le dimensionnement des différents composants du réseau AEP de la ville.

 Analyse et un traitement des données acquises

Cette phase consiste à l’analyse des propositions techniques faites pour le projet. Elle a posé les

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19 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) bases du dimensionnement du système en permettant de mieux nous familiariser avec les éléments de la zone d’étude notamment les ouvrages et équipements hydrauliques existants. Elle nous a ainsi permis d’identifier les éléments de la conception pouvant être améliorés pour un meilleur système.

III.2.1 – Diagnostic du système existant

L’objectif du diagnostic du système d’AEP de la ville de Grand-Lahou est de décrire le système existant et de mettre en évidence les défaillances, puis de proposer des solutions pour un meilleur système.

Le diagnostic du système d’AEP a été effectué à l’aide des visites de terrain, des entretiens individuels avec la structure en charge de l’exploitation (SODECI) et par l’analyse de documents. Il s’est fait en trois étapes que sont:  Une étape d’état des lieux qui a permis la collecte de données, le diagnostic de la situation existante, de la ressource en eau et du système d’alimentation en eau potable ;  Une étape de diagnostic qui a permis une analyse du fonctionnement et de la gestion du réseau, de l’adéquation des besoins et des ressources en situation actuelle et future ;  Une étape de propositions des travaux d’amélioration, des dispositions à prendre pour garantir la qualité et la disponibilité de l’eau.

III.2.2 – Base de Conception et de dimensionnement

III.2.2.1 – Évaluation de la demande en eau et des besoins en eau

 Horizon du projet

Ce projet de renforcement du système AEP vise une échéance de quinze ans (15) ans, en conformité avec les exigences du projet. Les différents horizons visés par le projet se présentent dans le tableau 1.

Tableau 1: Différents horizons de calcul

Horizons Horizon (0) Horizon (+5) Horizon (+10) Horizon (+15)

Années 2018 2023 2028 2033

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 Estimation de Population

L’estimation de la population concernée par le système doit être faite sur la base des données statistiques et du taux de croissance observé. Cette estimation à un horizon donné peut se faire suivant trois (3) méthodes que sont : la méthode géométrique, la méthode logistique, et la méthode arithmétique (ZOUNGRANA, 2003). La méthode géométrique a été utilisée pour l’estimation de la population future concernée par l’AEP. D’après les données de l’Institut National de la Statistique, la population de la ville de Grand-Lahou suit une évolution géométrique avec un taux d’accroissement de 3,73 %. Les ouvrages conçus vont être dimensionnés pour satisfaire les besoins en eau de la population à l’horizon 2033. La population est donc estimée par la formule suivante :

풏 푷풏 = 푷ퟎ × (ퟏ + 휶)

Avec : Pn : Population à l’horizon du projet ; P0 : Population à l’année zéro ; n : nombre d’années à l’horizon du projet, α : taux d’accroissement de la population.

 Estimation des besoins en eau

Besoins en eau domestique

Le besoin est la quantité d’eau qu’il faut aux différents usagers de la ville pour satisfaire leur besoin en eau dans la journée. Pour le calcul des besoins en eau, une estimation des consommations domestiques et spécifiques a été faite. Les besoins domestiques sont évalués par la formule suivante:

푩풆풔풐풊풏 풅풐풎풆풔풕풊풒풖풆 = 푷풐풑풖풍풂풕풊풐풏 × 푪풐풏풔풐풎풎풂풕풊풐풏 풔풑é풄풊풇풊풒풖풆

Avec : Besoin domestique exprimé en m3/j, Population exprimée en nombre d’habitants, Consommation spécifique en m3/j/hbts

Évaluation de la Consommation spécifique

La consommation spécifique constitue le besoin global en eau potable par jour pour un usager. C’est la somme des besoins unitaires (boisson, cuisson, hygiène corporelle, vaisselle, etc.…), résultant de l'utilisation que l’usager fait de cette eau. Elle varie selon le niveau de vie et des

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21 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) habitudes culturelles des ménages. Cette donnée est capitale dans l’estimation de la demande et des besoins en eau d’une localité, car son choix entraine le surdimensionnement ou le sous- dimensionnement des installations. Pour l’estimation de la consommation spécifique, plusieurs approches ont été recensées. Une première approche a consisté à recenser des valeurs indicatives pour l’estimation forfaitaire de la demande en eau. Ainsi, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) préconise : - Un minimum vital de 20 l/j/hbt pour assurer les besoins de base tel que la boisson et l’hygiène corporelle ; - Une dotation de 50 l/j/hbt pour un niveau de vie décent ; - Et une dotation de 100 l/j/hbt pour vivre de façon confortable.

L’autre approche s’est basée sur les ratios de consommation établis de façon standard pour l’ensemble du pays, par nature de besoin et zone d’habitation. Selon le rapport sur les critères de dimensionnement établis par la DDET/ONEP pour l’ensemble du pays (ONEP, 2010), nous avons les ratios suivants: - Abidjan : 80 l/j/hbts - Autres milieux urbains : 50 l/j/hbts - Milieu semi-urbain : 25 l/j/hbts - Milieu rural : 15l/j/hbts La ville de Grand-Lahou étant un centre urbain, sa consommation spécifique est fixée à 50 l/j/hbt selon l’ONEP. Au vu de ces différentes prescriptions, la consommation spécifique a été estimée à 50 l/j/hbt pour l’évaluation des besoins en eau.

Besoins annexes ou Demande sociale

La consommation non domestique regroupe les consommateurs tels que les écoles, les lycées ou collèges, les bâtiments administratifs, les centres de santé, etc. Elle dépend du niveau d’équipement sanitaire, des habitudes de consommation, du taux et de la durée des fréquentations. En ce qui concerne le besoin des infrastructures sociales, nous ne disposons pas d’un inventaire exhaustif des habitudes et taux de fréquentation. Néanmoins vu le nombre d’infrastructures existant, le volume d’eau qui leur sera alloué est estimé à 20 % des consommations domestiques. (ZOUNGRANA, 2003)

3 푩풂 = ퟐퟎ % 푫풆풎풂풏풅풆 풅풐풎풆풔풕풊풒풖풆 Avec : Ba exprimé en m /j

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22 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Détermination des coefficients de pointes

Le coefficient de pointe journalier Cpj : permets de déterminer la consommation maximale journalière et s’exprime par le rapport de la consommation de la journée de pointe sur la consommation moyenne journalière. Ce coefficient représente généralement le jour de plus forte consommation dans le mois de plus forte consommation. Il est compris entre 1,05 et 1,15 (ZOUNGRANA, 2003). Ainsi il sera retenu la valeur de 1,15 comme coefficient de pointe journalière.

Le coefficient de pointe horaire : exprime les habitudes du consommateur au cours de la journée. Il permet de déterminer les besoins des usagers aux heures de pointe durant la journée. Il intervient dans le dimensionnement du réservoir et du réseau de distribution. Généralement, le coefficient de pointe horaire (Cph) est compris entre 1,5 et 3. (ZOUNGRANA, 2003). Il est également estimé par la formule suivante :

ퟐ, ퟓ 푪푷풉 = ퟏ, ퟓ + (푸풎풉 )^ퟎ, ퟓ

Rendement

Le rendement du traitement est fonction en autres des pertes d’eau survenues lors du traitement de l’eau brute. Ces pertes d’eau sont constituées en partie des besoins de services. Elles sont comprises généralement entre 4 et 5%. Ce qui donne un rendement au traitement d’environ 95% (ZOUNGRANA, 2003). Certaines eaux souterraines étant en général moins chargées, elles engendrent moins de pertes. La perte en eau est limitée à moins de 2 % (Degrémont, 2005). Il a donc été appliqué un rendement au traitement de l’ordre de 98 %.

Le rendement du réseau est lié aux pertes sur le réseau découlant de la rigueur observée lors de sa mise en place, du manque d’entretien, de la vétusté des installations, de l’entretien et du renouvellement des branchements particuliers, mais aussi de la surveillance et du délai d’interventions à l’occasion de fuites signalées (ZOUNGRANA, 2003).

Les pertes dans un nouveau réseau AEP sont estimées entre 5 et 15 % des besoins de consommation en eau. Un rendement de 85% a été appliqué pour l’évaluation des besoins en eau (ONEP, 2010).

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Le tableau 2 résume les paramètres d’évaluation des besoins en eau et des débits d’installation.

Tableau 2: Évaluation des besoins en eau et débit d’installation

Paramètre de dimensionnement Valeurs

Coefficient de pointe de journalier 1,15 2,5 Coefficient de pointe horaire 퐶푝ℎ = 1,5 + 푄푚ℎ ^0,5

Rendement du réseau (Nr) 85%

Rendement de traitement (Nt) 98%

Besoins domestiques (m3/j) 퐵푑 = 푝표푝푢푙푎푡𝑖표푛 × 푐표푛푠표푚푚푎푡𝑖표푛 푠푝é푐𝑖푓𝑖푞푢푒

Besoins annexes (m3/j) 퐵푎 = 20% 퐷푒푚푎푛푑푒 푑표푚푒푠푡𝑖푞푢푒

3 Besoins journalier moyen (m /j) 퐵푗푚 = 퐵푎 + 퐵푑

3 Besoins du jour de pointe (m /j) 퐵푗푝 = 퐶푝푗 × 퐵푗푚

퐵푗푝 퐷 = 푇푑 × 3 푗푝 Demande du jour de pointe (m /j) 푁푟 × 푁푡 Td : Taux de dessert est pris égal à 100%. 퐷 3 푗푝 Débit de production d’eau brute (m /h) 푄푝푟표푑 = 푇푝표푚푝푎𝑔푒 퐵 × 퐶 3 푗푚 푝푗 Débit d’adduction d’eau potable (m /h) 푄푎푑푑 = 푁푟 × 푇푝표푚푝푎𝑔푒

3 퐵푗푚 × 퐶푝푗 Débit de pointe horaire (m /h) 푄푝ℎ = × 퐶푝ℎ 푁푟 × 24ℎ

Temps de pompage (h) 22

Temps de distribution (h) 24

III.2.2.2 - Évaluation de la production et des consommations

Les données de production mensuelles de la station de Grand-Lahou durant l’exercice 2013 à 2018, collectées auprès de la direction de production de la SODECI de Grand-Lahou ont permis d’effectuer une analyse de l’adéquation des besoins et des ressources en situation actuelle et future.

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III.2.2.3 - Évaluation de la performance du réseau

Les informations sur les volumes facturés et les volumes produits collectés ont permis de calculer un certain nombre d’indices, indicateurs de l’état du réseau. Ces indices permettent d’évaluer la performance du service. Ce sont entre autres, le rendement technique du réseau et l’indice linéaire de perte (ILP).

 Rendement technique du système (%)

Le rendement technique permet d’apprécier la qualité du réseau et aussi la gestion de celui-ci. En effet il prend en compte les pertes physiques (les fuites dans les canalisations) et les pertes commerciales (les fraudes, les pertes dues à l’entretien du réseau, les erreurs de facturations). Le rendement technique se calcule de la façon suivante :

푽풐풍풖풎풆 풗풆풏풅풖 ƞ = × ퟏퟎퟎ 푻 푽풐풍풖풎풆 풑풓풐풅풖풊풕

 Indice linéaire de perte (ILP)

L’indice linéaire de perte donne une analyse pertinente et permet de mieux apprécier la performance d’un réseau. Il est exprimé en m3/j/km de canalisation et s’obtient à partir de la formule suivante :

푽풐풍풖풎풆 풑풓풐풅풖풊풕 − 푽풐풍풖풎풆 풗풆풏풅풖 푰푳푷 = ퟏퟖퟏ × 풍풐풏품풖풆풖풓 풕풐풕풂풍 풅풆풔 풄풂풏풂풍풊풔풂풕풊풐풏 풆풏 푲풎

Le tableau ci-dessous donne les seuils de référence de l’ILP qui permettront de connaitre l’état du réseau en fonction de la valeur obtenue après calcul.

Tableau 3: Les seuils de référence de l'indice ILP (Références françaises)

ETAT DU RÉSEAU RURAL SEMI-RURAL URBAIN

Bon ILP < 1 ,5. ILP < 3 ILP < 7

Acceptable 1,5 < ILP < 2,5 3 < ILP < 5 7 < ILP < 10

Médiocre 2,5 < ILP < 4 5 < ILP < 8 10 < ILP < 15

Mauvais ILP > 4 ILP > 8 ILP > 15

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IV. ÉTUDE DE FAISABILITÉ TECHNIQUE

IV.1 – Diagnostic du système d’AEP existant de la ville de Grand-Lahou

IV.1.1 - Description des infrastructures du système AEP

Le système d’AEP de la ville de Grand-Lahou est constitué :

 D’un captage d’eau souterraine à partir de 7 forages, dont 5 forages fonctionnels localisés dans le quartier de Gorosso au nord de la ville. Les caractéristiques desdits forages sont consignées dans le tableau ci-après.

Tableau 4: Localisation et coordonnées géographiques des forages

Coordonnées GPS Débit Puissance de la Désignation Altitude (m) d’exploitation Pompe installée X (m) Y (m) (m3/h) (KW)

F3 277400 582430 59 10 5.5

F4 277347 582622 57 16 7.5

F5 277904 582980 37 10 5.5

F6 277681 582844 35 8 4

F7 276500 582938 44 55 22

Les forages sont équipés de :

 Un manifold en acier DN 80 muni d’un filtre à tamis ; un clapet anti-retour, un compteur volumétrique, un manomètre, une purge, un pressostat et une vanne ;  Un ballon antibélier de marque Pauchard de capacité 150 litres pour les forages F4, F5, F6 ;  Un antibélier de marque charlatte de capacité 500 litres pour le forage F7 ;  Une margelle.

NB : Les forages F1 et F2 sont abandonnés pour insuffisance de production.

Les figures 6 à 10 présentent une vue des différents forages fonctionnels.

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Figure 6: Vue du forage 3 Figure 7: Vue du forage 4

Figure 9: Vue du forage 6 Figure 8: Vue du forage 5

Figure 10: Vue du forage 7

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 D’une unité de traitement du type T1 qui consiste en une désinfection par injection d’hypochlorite de calcium au pied du château d’eau. Ce type de traitement n’assure que la chloration de l’eau brute à travers une canne d’injection de l’hypochlorite de calcium raccordée sur la conduite de refoulement. La préparation des réactifs pour le traitement se fait dans un bac situé dans la tour du château d’eau. Ces eaux brutes après désinfection sont stockées dans le château d’eau à partir duquel elles sont distribuées dans le réseau de distribution. Le poste de traitement est composé de : - Un bac en polyester de 500 litres ; - Un agitateur de 0.75 kW et de 3,35/1,93 A ; - 01 armoire électrique pour la commande de la pompe doseuse et de l’agitateur électrique - Deux pompes doseuses fonctionnant en alternance avec les caractéristiques consignées dans le tableau ci-après :

Tableau 5: Caractéristiques des pompes doseuses utilisées pour le traitement

Marque Type Fréquence (Hz) Débit (L/h) Pression (bars)

Grundfos DMH - 251 50 50 10

 D’un stockage, avec un (01) réservoir de forme cylindrique de capacité 100 m3 sur une tour de 15 m en béton armé, situé dans la zone de N’Zida Sud. Les colonnes montantes du château d’eau sont en acier de DN 80. Le tableau ci-après présente les caractéristiques du château d’eau

Tableau 6: Localisation et coordonnées géographiques du château

Coordonnées GPS Hauteur sous Capacité de la Désignation Altitude (m) cuve (m) cuve (m3) X Y

Château d’eau 278048 580488 80 15 100

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Figure 11: Château d'eau de Grand-Lahou

 D’un réseau d’adduction long de 7 990 m, de diamètres variant de 160 à 315 mm de PN16. L’eau issue des forages est refoulée vers le poste de chloration puis stockée au château d’eau pour distribution. Le refoulement principal est assuré par la conduite de diamètre 315 mm.

Le tableau 7 présente la répartition des conduites de refoulement dans le réseau.

Tableau 7: Répartition du mètre linéaire des conduites d'adduction

Conduites de refoulement

Désignation Linéaire total (m) Pourcentage (%)

Conduite PVC 휙 160 4 224 53

Conduite PVC 휙 315 3 766 47

 D’un réseau de distribution de 63 010 m constitué uniquement de conduites en PVC de diamètres allant de 63 à 125 mm de PN10. La conduite de diamètre 125 mm est la conduite principale de distribution. Le tableau ci-après présente la répartition des conduites de distribution dans le réseau.

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Tableau 8: Répartition du mètre linéaire des conduites de distribution

Conduites de distribution

Désignation Linéaire total (m) Pourcentages (%)

Conduite PVC 휙 63 26 975 43

Conduite PVC 휙 75 1 102 2

Conduite PVC 휙 90 8 478 13

Conduite PVC 휙 110 7 494 12

Conduite PVC 휙 125 18 961 20

Les figures 12 & 13 présentent respectivement le schéma du réseau de distribution existant et le schéma synoptique du système d’adduction en eau potable de la ville de Grand-Lahou.

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LEGENDE

PVC DN 90

PVC DN 110

PVC DN 75

PVC DN 125

PVC DN 63

Figure 12: Le réseau de distribution existant de la ville de Grand-Lahou

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Figure 13: Schéma synoptique de l'unité de production de Grand-Lahou

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IV.1.2 – État du système d’AEP de la ville

IV.1.2.1 – Ressource en eau

Lors des différentes visites de terrain, des observations ont été faites sur l’état des forages et leurs environnements. La synthèse du diagnostic des ouvrages de captage est consignée dans le tableau 9.

Tableau 9: Synthèse du diagnostic des ouvrages de captages

Désignation Etat Diagnostic F1 Abandonné Improductivité F2 Abandonné Improductivité - Chute de débit de 13m3/h à 10m3/h; - Le portail est abimé; les battants sont enlevés. - Absence de clôture ; F3 Fonctionnel - Absence d’un anti bélier; - Dégradation de la margelle; - Le portillon de l’abri de l’armoire électrique est abimé et rouillé. - Le portail est abimé; les battants sont enlevés ; - Absence de clôture ; F4 Fonctionnel - Présence d’un anti bélier non fonctionnel; - La voie d’accès est impraticable ; - Le portillon de l’abri de l’armoire électrique est rouillé.

- Chute de débit de 12m3/h à 10m3/h; - Le portail est abimé ; les battants sont enlevés; - Le portillon de l’abri de l’armoire électrique est abimé et F5 Fonctionnel rouillé; - Le manifold est rouillé; - Peinture intérieure et extérieure de la clôture est délavées.

- Les battants du portail sont enlevés et rouillés; F6 Fonctionnel - Le portillon de l’abri armoire électrique est rouillé; - Peinture intérieure et extérieure de la clôture est délavée.

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IV.1.2.2. – Ouvrages de stockage et de traitement

Le tableau 10 présente la synthèse du diagnostic des installations de traitement et de stockage de centre de Grand-Lahou:

Tableau 10: Synthèse du diagnostic des ouvrages de stockages et de traitement

Ouvrages/équipement Etat Diagnostic

 Peinture intérieure délavée;  Porte métallique vétuste; Local de traitement Fonctionnel  Unique traitement effectué avec l’hypochlorite de calcium ;

 Les colonnes montantes du refoulement et de la distribution sont rouillées; Château d’eau Fonctionnel  Une fuite au niveau de la cuve qui cause un problème d’étanchéité  Faible capacité (100m3);

IV.1.2.3 – Conduites d’adduction et de distribution

Suite aux différentes visites effectuées sur le terrain, il a été observé que plusieurs zones loties de la ville ne sont pas desservies du fait du manque de canalisation. De plus les populations se trouvant aux altitudes les plus hautes sont difficilement approvisionnées en eau potable à cause du fait qu’elles ne soient pas dans la zone d’influence du château. Ce manque de canalisation conduit certains abonnés à effectuer des raccordements souvent sur de très longues distances. Les compteurs sont donc très éloignés des domiciles, cela peut être défavorable pour ces abonnés en cas d’incidents (fuites, fraudes, etc.) sur le réseau.

IV.1.2.4 – Évaluation de la performance du réseau

Les informations sur les volumes facturés et les volumes produits des deux trimestres (Déc. 2017- Févr. 2018 ; Sept – Nov. 2018) ont permis de calculer le rendement technique du réseau et l’indice linéaire de perte (ILP). Ces indices sont des indicateurs de l’état du réseau, ils permettent d’évaluer la performance du service.

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34 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

À l’issue des calculs, un rendement technique de 68 % a été obtenu sur l’ensemble du réseau. Ce rendement est en dessous de la valeur de référence de la SODECI qui est de 85 %. On déduit que le rendement de ce réseau n’est pas satisfaisant.

L’indice linéaire de perte de 7,63 m3/j/km obtenus est acceptable, selon le tableau de référence, car la ville de Grand-Lahou est du type urbain. Le rendement de 68 % pourrait s’expliquer par les causes que sont : les fraudes, les fuites dans les canalisations, le vieillissement du réseau, etc. Mais l’ILP calculé montre que le réseau de Grand-Lahou est acceptable. Par conséquent, les 32 % de pertes sont en grande partie dus aux fraudes liées aux branchements anarchiques sur le réseau. Ainsi, à l’issue du diagnostic effectué, il ressort la nécessité d’une extension du réseau de distribution, pour pallier le problème du rendement technique et de façon définitive au manque de canalisations.

IV.1.3 – Mise à niveau du système d’Alimentation en Eau Potable

L’état des lieux du système d’Alimentation en Eau Potable a révélé certaines imperfections au niveau des ouvrages de captage et de stockage des eaux. Pour remédier à ces problèmes, certains travaux de réhabilitations devront être faits. Le tableau 11 présente une proposition de certains travaux de réhabilitation des systèmes d’AEP existants.

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35 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Tableau 11: Les ouvrages à réhabiliter au niveau du système AEP

Désignation Travaux de Réhabilitation

- Fourniture et pose de portail ; - Construction de la clôture autour du forage ; - Peinture de la clôture du forage ; - Réhabiliter la margelle du forage ; Forage 3 - Fourniture et pose d’un antibélier de 150 litres ; - Fourniture et pose de portail pour le local de l’armoire électrique ; - Protéger les câbles d’arrivée et de sortie de l’armoire de commande du forage.

- Fourniture et pose de portail ; - Construction de la clôture du forage ;

Forage 4 - Peinture de la clôture de forage ; - Fourniture et pose de portail pour le local de l’armoire électrique ; - Fourniture et pose d’un antibélier de 150 litres.

- Fourniture et pose de portail ;

Forage 5 - Peinture de la clôture du forage ; - Fourniture et pose de portail pour le local de l’armoire électrique.

- Fourniture et pose de portail ;

Forage 6 - Peinture de la clôture du forage ; - Fourniture et pose de portail pour le local de l’armoire électrique.

- Peinture intérieure du local de traitement ; Local de traitement - Fourniture et pose de portail ;

Château d’eau - Reprendre l’étanchéité de la cuve du château d’eau.

IV.1.4 – Qualité de l’eau du système d’AEP

IV.1.4.1 - Qualité des eaux brutes des forages

Le tableau 12 présente les résultats de l’analyse de la qualité de l’eau brute des forages de Grand-Lahou, effectué au niveau du forage 7 après les essais de pompage. Cette analyse a été

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36 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) effectuée le 5 février 2016 par le Laboratoire Privé d’Abidjan (LPA). Les résultats complets de cette analyse se situent à l’annexe 1.

Tableau 12: Analyse de la qualité de l'eau brute de la nappe de Grand-Lahou

Paramètre Unité Valeurs moyennes Recommandation de l’OMS

Température T°C 25,9 (± 4,351E-15) 25° à 30°C

pH - 4,64 (± 0,026) 6.5

Turbidité NTU 0,26 (± 0,015) <5

Conductivité µS/cm 43,43 (± 0,814) <500

Dioxyde de carbone mg/l 160 (± 0) -

Oxygène dissout mg/l 6,5 (± 0) -

Calcium mg/l 2,4 (± 0,002) <100

Magnésium mg/l 0,486 (± 0) <50

Nitrate - mg/l 0,8 (± 0,173) <50

Nitrite mg/l 0,001 (± 0,00057) <3

Chlorure mg/l 10,6 (± 0,115) <250

Fer total mg/l 0,045 (± 0,0029) <0.3

Fer ferreux mg/l 0,0 (± 0) <0.3

Les résultats de l’analyse présentent un pH acide de 4,64, une faible turbidité de 0,26 NTU et une très faible conductivité de 43,43 µS/cm. De plus cette eau a également une forte teneur en gaz carbonique (CO2) qui est de 160 mg/L. Cette eau brute est claire, très peu minéralisée et potentiellement très agressive vis-à-vis des canalisations métalliques et des équipements domestiques métalliques.

IV.1.4.2 - Qualité de l’eau distribuée

Un contrôle de l’eau distribuée est effectué régulièrement à plusieurs points de prélèvements afin de vérifier la qualité de l’eau desservie à la population. Dans le tableau suivant, nous

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37 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

présentons les résultats de l’analyse de l’eau distribuée par le château d’eau de Grand-Lahou, selon les rapports du Laboratoire ENVAL. Les différents points de prélèvements sont : la sortie de la station, les lycées et collèges, les hôpitaux et les domiciles. Ces analyses ont été effectuées le 24/04/2017 et 26/11/2017. Les résultats complets de l’analyse sont en annexe 2.

Tableau 13: Analyse de la qualité de l'eau de l’unité de production de Grand-Lahou

Paramètre Unité Valeurs moyennes Recommandation de l’OMS

Température T°C 29,48 (± 1,285) 25° à 30°C pH - 4,38 (± 0,191) 6.5

Turbidité NTU 0,64 (± 0,726) <5

Conductivité µS/cm 38,82 (± 9,472) <500

Chlore libre mg/l 0,40 (± 0,379) 0.2 – 5

Calcium mg/l 4,05 (± 3,189) <100

Magnésium mg/l 0,22 (± 0,088) <50

CO2 libre mg/l 50,11 (± 12,098) -

Fer total mg/l 0,006 (± 0,0025) <0.3

Coliforme Totaux UFC/100 <1 0 bactérie

Coliforme thermotolérant UFC/100 <1 0 bactérie

Les résultats de l’analyse physico-chimique montrent des valeurs de pH inférieur à 6,5. Ces valeurs ne respectent pas les normes de l’OMS (6,5 < pH < 8,5). Par contre le taux du chlore libre dans l’eau traitée est satisfaisant. L’eau distribuée présente une turbidité très faible, conforme aux recommandations de l’OMS. Les résultats des analyses montrent que l’eau produite est très acide. En effet le système de traitement actuel ne permet pas de corriger le caractère acide de l’eau. À l’issue de ces analyses, un traitement physico-chimique de l’eau est proposé. Ce traitement va permettre de ramener le pH à l’équilibre et corriger son caractère acide et agressif.

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IV.1.5. - Conclusion partielle

À partir du diagnostic effectué, une description des équipements existants et une identification des éléments de la conception défaillants pouvant être améliorés ont pu être réalisées. D’après les faits énoncés précédemment, au niveau du réseau d’adduction, on note une baisse des débits de production, qui conduit à l’abandon de certains forages. Cela pourrait s’expliquer par une augmentation du temps de pompage face à la forte demande des populations. Le temps de fonctionnement des forages est passé de 22 à 24 heures par jour. Il y a donc une surexploitation des forages en vue de satisfaire la demande. Il y a aussi le phénomène de biseau salé qui empêche l’exploitation des forages à leurs capacités maximales. Pour ainsi, remédier à ce problème et en considérant la croissance galopante de la population, nous allons proposer des solutions en vue d’améliorer l’approvisionnement en eau des populations de Grand-Lahou.

Quant au réseau de distribution, on constate que plusieurs quartiers de la ville ne bénéficient pas de canalisations, donc ne sont pas desservis en eau potable. Ce manque de canalisations engendre les branchements anarchiques sur le réseau. De plus, les populations se trouvant aux altitudes les plus hautes sont difficilement approvisionnées en eau potable. Cela pourrait être dû à des chutes de pression remarquées, qui sont relativement causées par les ouvrages de stockage au sol. Pour résoudre ces problèmes, les travaux de renforcement du réseau de distribution seront effectués plus tard et consisteront à faire une extension du réseau aux nouveaux quartiers et un renforcement dans les quartiers existants.

Notre étude se focalisera plus sur l’adduction pour ainsi essayer d’apporter des solutions permettant d’assurer l’alimentation en eau des populations. Néanmoins, nous proposerons un schéma d’extension du réseau de distribution.

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IV.2. – Étude du renforcement du système AEP de la ville de Grand-Lahou

IV.2.1. – Évaluation des besoins en eau à l’horizon du projet

IV.2.1.1. – Estimation de la population

L’évaluation des besoins en eau se fera sur la base de la taille de la population à l’horizon du projet en y incluant les besoins annexes. À partir des données démographiques de 2014 et du taux d’accroissement, nous pouvons obtenir une projection de la population actuelle (2018). 풏 푷풏 = 푷ퟎ (ퟏ + 휶) Avec le taux d’accroissement α = 3,73% (INS, 2014). Ainsi, pour la population actuelle de notre zone d’étude, nous avons :

풏 푷ퟐퟎퟏퟖ = 푷ퟐퟎퟏퟒ + (ퟏ + ퟑ, ퟕퟑ%)

풏 = ퟐퟎퟏퟖ − ퟐퟎퟏퟒ = ퟒ풂풏풔

En procédant de la même manière, on obtient dans le tableau 14 la population aux différentes phases du projet.

Tableau 14: Évolution de la population aux différents horizons du projet

Localités Année 2014 Année 2018 Année 2023 Année 2028 Année 2033

Grand-Lahou 28 470 32961 39585 43063 57091

N'Zida 350 405 487 529 702

Palm 1 097 1235 1525 1659 2200 Dioulabougou

Braffedon 3 587 4037 4987 5426 7193

Lahou-Kpanda 2 127 2394 2957 3217 4265

TOTAL 35 631 41 032 49 541 53 895 71 451

IV.2.1.2. – Estimation des besoins en eau de la population et des débits de dimensionnement des installations

Le besoin en eau est la quantité d’eau nécessaire à fournir aux consommateurs pour l’accomplissement de leurs activités. Le tableau 15 présente les besoins globaux des populations en eau à l’horizon du projet.

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Tableau 15: Évaluation des besoins en eau

Horizon Horizon (+0) Horizon (+5) Horizon (+10) Horizon (+15)

Années 2018 2023 2028 2033

Consommation spécifique 0,05 0,05 0,05 0,05 (m3/j/hbts)

Besoins journaliers (m3/j) 2051,62 2477,06 2694,75 3572,57

Besoins annexes (m3/j) 410,32 495,41 538,95 714,52

Besoins journaliers 2461,94 2972,48 3233,71 4287,09 moyens (m3/j)

Pour le renforcement du système, les installations seront dimensionnées en fonction des paramètres présentés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 16:Estimation des besoins en eau et des débits de dimensionnement

Horizon Horizon (+0) Horizon (+5) Horizon (+10) Horizon (+15)

Années 2018 2023 2028 2033 Temps de pompages (h) 22 22 22 22 Besoin du jour de point 2831,24 3418,35 3718,76 4930,15 (m3/j) Demande du jour de point 3398,84 4103,66 4464,29 5918,55 (m3/j) Volume distribué (m3/j) 3330,86 4021,59 4829,69 5800,18 Débit de production d’eau 154,49 186,53 202,92 269,02 brute (m3/h) Débit d’adduction d’eau 151,40 182,80 198,86 263,64 potable (m3/h) Temps de distribution (h) 24 24 24 24

Débit moyen horaire (m3/h) 138,79 167,57 201,24 241,67

Coef de pointe horaire 1,71 1,69 1,68 1,67

Débit de point horaire (m3/h) 237,63 283,71 337,32 401,38

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V.2.2. – Évolution de la production en eau potable

La figure 14 présente l’évolution de la production de la zone d’étude au fil des années 2013 - 2018. Nous constatons une croissance de la production d’eau potable de 2014 à 2016 puis de 2017 à 2018. La production de 2013 à 2014 évolue faiblement, et cela en raison de la baisse de débits des forages au fil du temps. En effet, face à la forte demande des populations, le temps de fonctionnement des forages (F3, F4, F5et F6) est passé de 22 à 24 heures par jour. Ce qui a permis d’observer une augmentation de la production à partir de 2016. Mais ce mode de fonctionnement ne donne pas le temps de faire la maintenance préventive et peut entrainer une dégradation précoce des équipements électromécaniques et même de l’ouvrage. De plus, la production est influencée par les perturbations dans la fourniture d’électricité. À partir de fin 2018, on observe une augmentation considérable de la production. Cette augmentation s’explique par la réalisation d’un forage à grand débit pour renforcer la production.

Evolution de la production Annuelle en eau potable

700 000,00

) 3 600 000,00 500 000,00 400 000,00 300 000,00 200 000,00 100 000,00

0,00 Production (m annuelle Production Production 2016 Production 2017 Production 2018

Année de production

Figure 14: Évolution de la production de Grand-Lahou.

V.2.3. – Évaluation du déficit de production

Le tableau 17 présente les déficits de production journalière du centre de Grand-Lahou évalué suite à l’estimation des besoins journaliers de la population.

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Tableau 17: Évaluation du déficit de production journalière de la ville de Grand-Lahou

Années Année 2018 Année 2023 Année 2028 Année 2033

Production journalière (m3/j) 1682,76 1682,76 1682,76 1682,76

Besoin journalier moyen (m3/j) 2461,94 2972,48 3233,71 4287,09

Déficit production (m3/j) -779,19 -1289,72 -1550,95 -2604,33

La ville de Grand-Lahou connait un déficit de production en eau potable. Le centre produit en moyenne 1683 m3/j pour des besoins estimés à 2462 m3/j. Il y a donc un déficit journalier de 779 m3 en 2018. Au vu de ces estimations, il ressort de cela que les besoins de la ville en 2033 sont de 4287 m3/j. Ce qui conduit à un déficit de 2604 m3/j. On peut donc conclure que l’accès à l’eau potable dans la ville de Grand-Lahou est peu satisfaisant. Après toutes ces observations, il ressort qu’il est nécessaire de renforcer la production en eau de la zone d’étude pour pallier aux insuffisances en fourniture d’eau potable.

V.2.4. – Conception et Renforcement du système d’AEP

V.2.4.1. – Mobilisation de la ressource en eau

La ressource adéquate pour notre projet est l’eau souterraine. En effet, parmi les cours d’eau arrosant la ville de Grand-Lahou, le fleuve Bandama est la seule ressource susceptible d’assurer sur le plan quantitatif l’alimentation en eau des populations. Cependant, l’on a constaté une intrusion saline du faite de sa proximité avec la mer. Son utilisation nécessitera un traitement onéreux et complexe. Par ailleurs, bien que le pompage des eaux souterraines dans notre zone présente quelques risques de salinisation, elles sont les mieux adaptées.

 Résultats des sondages géophysiques

À la demande du maitre d’ouvrage délégué ONEP, le bureau d’études BNETD a procédé à la réalisation d’une étude géophysique dans la ville de Grand-Lahou. Le but de cette prospection est de mobiliser une ressource en eau suffisante pour le projet de renforcement du système d’AEP de ladite ville. L’utilisation de la méthode de résistivités électriques, a permis d’implanter six (6) sites de forages numérotés de FA à FD avec un ordre de foration retenu : FD,

FC, FB, et FA. Les ouvrages devraient être réalisés à des profondeurs allant de 90 à 120 m selon les résultats de l’étude.

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Les sites présentant les meilleures caractéristiques hydrogéologiques sont retenus comme cible de forage. Le tableau suivant présente les coordonnées géographiques des sites retenus.

Tableau 18: Coordonnées des sites ayant les meilleures caractéristiques hydrogéologiques

Sites Cible Coordonnée UTM X (m) Coordonnée UTM Y (m) Altitude Z (m)

Site I FA 276643 583213 46

Site II FB 277956 583221 37

Site III FC 277655 583266 45

Site IV FD 277627 582904 42

Site V FE 276796 582917 50

Site VI FF 277948 582688 44

 Calcul de la production journalière du forage

La production journalière du forage est la quantité d’eau que le forage fournit en une journée de pompage. Il représente le produit entre le débit d’exploitation du forage et le temps de pompage.

퐏퐉 = 퐐퐞퐱퐩 ∗ 퐓퐩 Avec : 3 3 Pj : production journalière du forage en m /j ; Qexp : débit d’exploitation du forage en m /h

Tp : temps de pompage en h/j

Pour un temps de pompage de 22 h/jour et un débit d’exploitation de 50 m3/h la production est alors estimée à : ퟑ Pj = 50 ∗ 22 = ퟏퟏퟎퟎ 퐦 /퐣  Le nombre de forages

Pour la pérennisation du système à mettre en place, il est indispensable de disposer d’une ressource en eau suffisante. D’où la nécessité d’évaluer le nombre de forages qui pourra desservir la ville en eau potable jusqu’à l’horizon du projet. Le nombre de forages désigne le quotient entre la demande en eau au jour de pointe en 2033 et la production journalière du forage.

퐃퐉퐏 퐧 = 퐏퐣

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La ville de Grand-Lahou dispose déjà de 5 forages fonctionnels, pour le fonctionnement du système jusqu’à l’horizon 2033, seulement 4 forages seront utilisés. Pour déterminer le nombre de nouveaux forages, nous aurons à retrancher de la demande en eau, la production journalière des forages existants.

푫풋풑 − 푷풋 풆풙풊풔풕풂풏풕 5918,55 − 1854 풏 = = = 3,69 ⟺ 퐧 = ퟒ 퐟퐨퐫퐚퐠퐞퐬 푷풋 풏풐풖풗풆풂풖 1100 Avec : n : nombre de forage ; Djp : demande en eau au jour de pointe en m3/j ; Pj existant : production journalière des forages existants en m3/j ; Pj nouveau : production journalière du nouveau forage en m3/j,

V.2.4.2. – Dimensionnement du château d’eau

 Choix du site et type de château d’eau

Le château d'eau est un ouvrage destiné au stockage de l'eau dans le processus de distribution et à la régulation de la pression sur le réseau. Il est placé en général en haute altitude pour permettre une distribution gravitaire. Pour le choix de notre site, la garantie des pressions minimales et maximales dans le réseau et la minimisation de la hauteur d’élévation du château d’eau a été prise en compte. En tenant compte de ces conditions, le futur château d’eau serait placé sur le même site que l’existant dans la zone de N’Zida Sud. Il sera de forme tronconique en béton armé.

 Détermination du volume de la cuve

L’évaluation du volume du réservoir peut se faire selon 3 méthodes à savoir la méthode du tableau, la méthode simplifiée et la méthode graphique. En ce qui concerne notre projet, nous nous limiterons à la méthode simplifiée qui consiste à évaluer le volume utile du réservoir en estimant la capacité de stockage comprise entre 25% et 50% avec une moyenne de 33 % de la consommation journalière de pointe (ZOUNGRANA, 2003). Ce volume se décompose en trois réserves : la réserve de distribution RD, la réserve de sécurité RS qui dépend du niveau de service et la réserve d’incendie RI. Dans le cas de cette étude, cette réserve utile sera de 1/3 de la consommation journalière de pointe. Il se calcule de la manière suivante : 푩풋풑 푽풐풍풖풎풆 풅풖 풓é풔풆풓풗풐풊풓 = ퟑ Les besoins journaliers de pointe sont de 4930,15 m3/j.

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4930,15 Le volume sera donc : 푉 = = 1643,38 푚3 ⟺ ퟏퟔퟓퟎ 풎ퟑ 푟푒푠 3 Mais en nous référant aux volumes usuels de châteaux d’eau en Côte d’Ivoire, nous obtenons un château d’eau de 1500 m3.

 Vérification du temps minimal de contact

Le temps minimal de contact (Tc) du chlore dans le réservoir pour désinfecter l’eau avant la distribution est supérieur ou égal à 2heures (OUEDRAOGO, 2005). ퟑ 퐂퐮 ퟏퟓퟎퟎ 퐦 퐓퐂 = = ퟑ = ퟑ, ퟕퟑퟕ 퐡퐞퐮퐫퐞퐬 > ퟐ퐡퐞퐮퐫퐞퐬 ⇔ 퐥퐚 퐜퐨퐧퐝퐢퐭퐢퐨퐧 퐞퐬퐭 퐯é퐫퐢퐟퐢é퐞 퐐퐩퐡 ퟒퟎퟏ, ퟑퟕퟔ 풎 /퐡

 Vérification du temps de séjour

Le chlore nécessite un temps maximal de 48 heures de contact avec l’eau pour jouer son rôle de désinfectant. La vérification du temps de séjour du chlore dans le réservoir se fait en faisant le rapport entre la capacité utile du réservoir et la consommation journalière de pointe (OUEDRAOGO, 2005). ퟑ 퐂퐮 ퟏퟓퟎퟎ 퐦 퐓퐬 = = ퟑ = ퟎ, ퟓퟑ 퐣퐨퐮퐫 < ퟐ퐣퐨퐮퐫퐬 ⇔ 퐥퐚 퐜퐨퐧퐝퐭퐢퐨퐧 퐞퐬퐭 퐯é퐫퐢퐟퐢é퐞 퐃퐏퐉 ퟓퟗퟏퟖ, ퟓퟒퟗ 퐦 /퐣

Le temps minimal de contact et le temps de séjour maximal du chlore dans l’eau requis sont respectés, alors le volume du château d’eau déterminé remplir donc les conditions posées.

 Calcul de la hauteur de surélévation

La hauteur de surélévation HR, est égale au maximum des hauteurs HR1 et HR2 calculées en considérant respectivement, le point le plus élevé en dehors de la zone du château (noté E1) et le point le plus éloigné du château (noté E2) ; soit :

푯푹 = 퐦퐚퐱( 푯푹ퟏ, 푯푹ퟐ) = ퟐퟎ 풎

Avec HR1 et HR2 données par les relations suivantes :

푷푬ퟏ (풁푬ퟏ + + 풋 ∗ 푳푺푬ퟏ − 풁푺 ) 푷푬ퟐ 흆품 (풁푬ퟐ + 흆품 + 풋 ∗ 푳푺푬ퟐ − 풁푺) 푯푹ퟏ = = ퟗ 풎 푯 = = ퟐퟎ 풎 ( ퟏ − 풋) 푹ퟐ ( ퟏ − 풋)

Avec :

- LSE : Distance entre le point S (au pied du château) et le point E, soit LSE1= 429 m et

LSE2 = 17 000 m ;

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- ZS : altitude au sol du château égale à 80 m ;

- ZE : altitude du point E, avec ZE1 = 77 m et ZE2 = 6 m ;

- PE : Pression de l’eau au point E (en bar), égale à 1 bar = 10 mCE ; - ρ : masse volumique de l’eau est de 1t/m3 et g : accélération de la pesanteur égale à 9,81 m/s2; j : perte de charge par unité de longueur, égale à 5.10-3 m/m.

 Calcul de la côte du radier du réservoir

La côte du radier du réservoir (풁푹) est donnée par la relation suivante :

풁푹 = 풁푺 + 푯푹 = ퟏퟎퟎ 풎 Avec :

풁푺 : Altitude du terrain naturel au pied du château d’eau égale à 80 m; 푯푹: Hauteur de surélévation égale à 20 m.

Au terme des calculs, un château d’eau d’une capacité de 1500 m3 à une hauteur sous cuve de 20 m sera réalisé pour assurer le stockage de l’eau traitée. (Bureau d'Etude IETF, 2014). La côte du radier est donc de 100 m.

 Dimensions du réservoir

Le château d’eau choisi étant de forme tronconique en béton armé son volume s’exprime avec les paramètres suivant : le grand rayon R1, le petit rayon R2, et la hauteur du tronc h. Le tableau suivant présente les caractéristiques du château d’eau proposé.

Tableau 19: Caractéristiques du château d'eau

Élément de volume Formules Volumes (m3)

La cuve H (m) 6 흅 × 풉 ퟐ ퟐ 푽ퟏ = (푹 + 풓 + 푹 × 풓 ) 1503 Grand rayon R (m) 12 ퟑ

Petit rayon r (m) 6 La cheminée

H (m) 6 ퟐ 푽ퟐ = 흅 × 푹풄 × 풉 3 Rayon de la cheminé Rc 0.40

Volume d’eau dans la cuve 푽풕 = 푽ퟏ − 푽ퟐ 1500

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V.2.4.4. – Dimensionnement des conduites du réseau d’adduction

Dans le cadre de notre projet, les eaux brutes des différents forages seront précollectées, puis acheminées vers une station de traitement par une conduite principale. Après le processus de traitement, l’eau traitée sera refoulée vers le château d’eau.

 Conduites de refoulement de l’eau brute vers la station de traitement

Les diamètres théoriques des conduites de refoulements sont déterminés à l’aide des variantes ci-dessous : ퟎ.ퟓ Formule de Bresse : 푫풕풉 = ퟏ. ퟓ × 푸

ퟏ/ퟑ Formule de Bresse modifiée : 푫풕풉 = ퟎ. ퟖ × 푸

ퟎ.ퟓ Formule de Munier : 푫풕풉 = (ퟏ + ퟎ. ퟎퟐ풏) × 푸

Avec : 3 Q : le débit en (m /s) ; 푫풕풉 : le diamètre théorique de la conduite en (m) ; n : le nombre maximal d’heures de pompage par jour (n = 22 heures).

Les vitesses d’écoulement induites par le diamètre de la conduite retenue doivent demeurer dans les plages économiques : 0,5 m/s ≤ V ≤ 2,0 m/s, car en dessous de 0,5 m/s, elles favorisent les dépôts de solides au sein des conduites et au-dessus de 2,0 m/s, les pertes de charge élevées, les cavitations ou encore les sifflements au niveau des canalisations (SOTICI, 2014). Le choix des diamètres relève de la superposition des paramètres économiques (coûts d’investissement) et techniques (vitesses d’écoulement et conditions d’autocurage).

Le tableau ci-dessous présente les différents diamètres retenus à l’aide des formules de Bresse.

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Tableau 20: Récapitulatif des diamètres retenu pour le refoulement de l'eau brute

Conduites pré Débit collecté Diamètre théorique Diamètre choisi Eaux collectées Vitesse (m/s) collectrices (m3/h) (mm) (mm)

Bief 1 FB 50 176.78 DN 200/ PVC 0.57

Bief 2 Collecteur secondaire 1 (FB - F 5) 60 193.65 DN 200/ PVC 0.68

Bief 3 FC 50 176.78 DN 200 / PVC 0.57

Bief 4 Collecteur secondaire 2 (FB – F5 – FC) 110 262.20 DN 280 / PVC 0.63

Bief 5 Collecteur secondaire 3 (F4-F3) 26 127.48 DN 125 / PVC 0.75

Bief 6 Collecteur secondaire 4 (FB-F5-FC-F4 -F3) 136 291,55 DN 315 / PVC 0,62

Bief 7 FD 50 176.78 DN 200 / PVC 0.57

Bief 8 FA 50 176.78 DN 200 / PVC 0.57

Bief 9 Collecteur principal 236 384.06 DN 400 / PVC 0.67

Bief 10 F7 55 185,40 DN 200 / PVC 0,63

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Figure 15: Schéma de la structure du réseau d'adduction

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 Conduites de transfert de l’eau traitée au château d’eau

La conduite de transfert permettra de transporter l’eau traitée vers le château d’eau. Elle sera dimensionnée sur la base d’un débit de fixé de 241,64 m3/h avec une pression de 16 bars. À l’aide des différentes variantes, nous obtenons les résultats ci-dessous.

Tableau 21: Calcul de la conduite de transfert de l'eau traitée vers le château d'eau

Débit (m3/h) 241,64

Formules Diamètre théorique (mm) Diamètre choisi (mm) Vitesse (m/s)

Bresse 388,64 DN 400/ PVC 0,69

Bresse modifiée 325,13 DN 355 / PVC 0,87

Munier 373,10 DN 355 / PVC 0,87

Nous obtenons donc à l’aide de la formule de Bresse, une conduite de DN 400 pour le transfert de l’eau traitée. Une mini station de reprise sera équipée de deux (2) pompes fonctionnant en alternance, chaque pompe refoulera un débit de 241,64 m3/h d’eau traitée vers le château d’eau de 1500 m3. Les diamètres standards des conduites ainsi que leurs longueurs respectives sont présentées dans le tableau suivant :

Tableau 22: Estimation du linéaire des conduites de refoulement

PVC PN 16 DN 125 DN 200 DN 280 DN 315 DN 400

Longueurs (m) 112 1714 520 880 4255

Total linéaire (m) 7481

V.2.5. – Dimensionnement de la station de traitement

Les analyses de l’eau du forage de Grand-Lahou présentent, des caractéristiques physico- chimiques, bactériologiques et organoleptiques acceptables, donc l’eau est propre à la consommation. Elle présente néanmoins une forte teneur en dioxyde de carbone, de l’ordre de 160 mg/l, ce qui leur confère un pH relativement bas (4,63). D’après les publications sur le sujet, une eau agressive ne présente pas de risque pour la santé des populations, mais plutôt des inconvénients liés à la corrosion des réseaux et des appareils ménagers. C’est ainsi que pour

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51 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) lutter principalement contre la corrosion des canalisations à long terme, il est envisagé de construire des unités de dégazage du CO2. Ainsi, la filière de traitement proposée sera composée des étapes suivantes (voir annexe 3):

Pompage Dégazage de Mise à Stockage et d’eau brute Désinfection CO2 l’équilibre calco distribution carbonique

 Description du traitement

Dégazage de CO2

Le stripping du CO2 est la première étape de neutralisation. Elle permet d’abaisser le pH par désorption du gaz carbonique contenu dans l’eau, et de minimiser ainsi les quantités de chaux nécessaires à la remise à l’équilibre calco-carbonique. Le taux de traitement de chaux observé pour la remise en équilibre calco-carbonique est compris entre 80 et 100 g/m3.

L’objectif du stripage est de réduire le taux de traitement de chaux à 20 - 25 g/m3. Le gaz utilisé sera de l’air. Le transfert du CO2 s’effectuera donc d’une phase liquide (eau) à une phase gazeuse (air). Cette opération appelée la désorption a lieu en l’absence de réaction chimique. Il s’agit d’extraire le CO2 dissous dans l’eau pour le faire passer en phase gazeuse, afin d’obtenir une eau dégazée à très faible concentration en CO2 dissous. Le dégazage se fera dans les tours de dégazage en acier inoxydable 316 L, conçues pour contenir un garnissage qui va faciliter le transfert d’oxygène dans l’eau, et accélérer les phénomènes d’évacuation des gaz dissous. Les tours de garnissage fixes sont munis d’un distributeur introduisant l’eau de manière uniforme au sommet d’une tour remplie d’objet en céramique destinée à faciliter au maximum le contact air-eau. Ainsi, l’air est aspiré vers le haut dans le sens contraire de l’écoulement de l’eau. Les débits d’eau brute arrivant se partagent en deux. Environ 67 % du débit sont canalisés dans les colonnes de stripage pour y subir le dégazage. Puis 33 % sont canalisés dans la proportion de mitigeage et servent à mitiger la teneur de l’eau dégazée en CO2.

Le dimensionnement des installations est fonction de la température, mais également de la teneur en CO2 de l’eau à traiter. Cela permettra de calculer le volume et la hauteur de garnissage pour un débit donné. La vitesse de passage de l’eau dans la colonne étant fixée (20 et 50 m/h), il est déduit le diamètre interne de la colonne (Degrémont, 2005). Les paramètres de dimensionnement sont :

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 Débit : une ligne de 341 m3/h ;  Temps de fonctionnement : 20 h ;  Température de l’eau : 25,9 °C ;  Vitesse de passage de l’eau : 50 m/h ;

 Teneur initiale en CO2 : 160 mg/L ;

 Résiduel de CO2 désiré : 45 mg/L ;

Pour l’eau à traiter dans le cadre de notre étude, la température est de 25,9 °C, la teneur initiale en CO2 de 160 mg/L, les caractéristiques de la tour de stripage se présentent comme suit :  Diamètre interne de la conduite : 3,5 m ;  Hauteur de garnissage : 4,8 m  Volume de garnissage : 48 m3  Débit d’air : 10 000 Nm3 /h. L’annexe 4 présente le principe de fonctionnement du système de stripage. Comme la colonne de dégazage est dimensionnée pour assurer une élimination du gaz carbonique jusqu’à son seuil de solubilité, une dérivation (by-pass) d’une fraction de débit est réalisée au moyen d’une vanne modulante, afin d’apporter l’appoint en CO2 qui assure le résiduel contrôlé nécessaire à la minéralisation de l’eau.

Mise à l’équilibre calco-carbonique et désinfection

La désorption du dioxyde de carbone doit être procédée de telle sorte qu’un résiduel de 45 mg/l soit conservé pour la minéralisation de l’eau. Le mélange des eaux dégazées et à teneur en CO2 mitigée, subit une mise à l’équilibre calco-carbonique avec de la chaux vive (CaO). La désinfection de l’eau dégazée se fera par injection d’hypochlorite de sodium. L’eau traitée sera par la suite récupérée et stockée dans une bâche de stockage avant d’être refoulée vers le château d’eau grâce à une pompe de reprise.

V.2.4.3. – Dimensionnement de la bâche de reprise à la station de traitement

Pour la détermination de la capacité utile de la bâche de reprise, les déficits et excédents maximums entre les volumes cumulés entrants et sortants seront étudiés. Le temps de pompage à l’entrée (T1) est égal à 22h et celui à la sortie est de 24h. Nous fixons un débit de sortie de 241,67 m3/h. Les résultats issus de la méthode de calcul sont présentés en annexe 6. La capacité de la bâche est obtenue par la formule suivante :

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푪풂풑풂풄풊풕é 풅풆 풍풂 풃풂풄풉풆 = |푫é풇풊풄풊풕| + 퐦퐚퐱 풅풆풔 풆풙풄é풅풆풏풕풔

Nous obtenons une capacité utile (Cu) = 527,18 m3. Une bâche de reprise de 530 m3 de volume sera installée à la station de traitement et permettra le stockage de l’eau traitée. La bâche sera dimensionnée avec une forme circulaire, les dimensions et caractéristiques sont les suivantes : diamètre = 14 m et hauteur = 3,44 m. Cette bâche sera construite sur le site de potabilisation dans l’enceinte du forage 7. Il est accolé à cette bâche, une salle de reprise d’où les pompes refouleront l’eau traitée vers le château d’eau.

V.3 – Proposition d’extension du réseau de distribution

Le diagnostic du réseau de la ville de Grand-Lahou a permis d’identifier un linéaire d’environ 63 010 m, de conduites existantes de diamètre allant de Ø 63 mm à Ø 125 mm de PN10. De ce diagnostic, il s’est dégagé un manque de canalisation dans plusieurs quartiers de la ville. Ainsi dans le but de pallier ce problème, il a été proposé une extension des conduites de Ø 63 et 90 mm dans les quartiers nouvellement loties. Le tableau suivant présente les conduites et linéaires nécessaires pour l’extension du réseau.

Tableau 23: Estimation du linéaire pour l'extension du réseau de distribution

Conduites distribution Nature Longueur (m)

Conduite diamètre 90 PN 10 PVC 16 604

Conduite diamètre 63 PN 10 PVC 37 830

TOTAL (m) 54 434

La figure 16 présente le Schéma proposé pour une extension du réseau de distribution.

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LEGENDE

PVC DN90 existants

PVC DN90 à poser

PVC DN63 à poser

PVC DN63 existants

PVC DN110 existants

PVC DN125 existants

Figure 16: Schéma du réseau de distribution proposé

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V.4. – Dimensionnement et choix des pompes

Dans notre projet, nous disposerons de 4 pompes immergées pour nos quatre (4) forages qui permettront de refouler l’eau brute vers la station de traitement et de deux (2) pompes de reprise placées au niveau de la salle de reprise, refoulant l’eau traitée vers le château d’eau de 1500 m3. Le choix de nos pompes sera porté sur la gamme de pompes robustes et accessibles avec un bon rendement énergétique. Le choix d'une pompe nécessite la connaissance de caractéristiques comme le débit à refouler (Q) et la hauteur manométrique totale des pompes (HMT).

a. Hauteur manométrique totale des pompes immergées pour forage et pour la bâche

La hauteur manométrique totale est la pression en mCE qu’une pompe devra imprimer à un volume d’eau pour assurer son déplacement. Elle s’obtient par la formule suivante :

푯푴푻 = 푯품é풐 + ∆푯 Les pertes de charge ont été calculées à l’aide de la formule de Manning Strickler

ퟏퟎ.ퟐퟗ ×푳 ퟐ ∆푯 = ퟏퟔ × 푸 Pour celles régulières et les pertes de charges singulières ont été ( ) (푲푺)¨ퟐ × 푫 ퟑ prises égales à 5% des pertes de charges régulières. Le tableau ci-après présente le récapitulatif des HMT des pompes qui seront utilisées.

Tableau 24: Hauteur manométrique totale des pompes d'amenée d'eau brute

H totale Longueur Diamètre Emplacement Q (m3/h) Hgéo (m) HMT (m) (m) (m) (mm)

FA 50 82,44 0,88 83,32 773 DN 200

FB 50 73,44 1,54 74,98 2445 DN 200

FC 50 81,44 1,43 82,87 2370 DN 200

FD 50 83,44 0,38 83,79 675 DN 200 Pompe de reprise 241,67 64 3,34 67,34 3800 DN 400

b. Justification du choix de PN Le refoulement est constitué de la partie située entre la pompe et le réservoir. Le calcul de la HMT nous a permis d’obtenir des pressions varient de 67 à 84 m. Ainsi les HMT étant inférieures à PN10, la pression normale de service des conduites de refoulement pourrais être égale à 10 bar (100m). Mais l’exploitant (SODECI) exige une pression minimale de 16 bars

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56 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

(160m) pour les conduites de refoulement, alors nos conduites de refoulement seront donc en PN16.

c. Choix des pompes Les caractéristiques techniques des pompes choisies sont regroupées dans le tableau ci-dessous

Tableau 25: Caractéristiques techniques des pompes choisies Emplacement Nom du constructeur Type Débit (m3/h) HMT (m)

FA Grundfos SP 60-9 50 83,32

FB Grundfos SP 46 -10 50 74,98

FC Grundfos SP 60 -9 50 82,87

FD Grundfos SP 46-11 50 83,79 Bâche de reprise Grundfos HYDRO MPC-E 3 241,67 67,34

 Puissance absorbée par la pompe La puissance de la pompe est donnée par la formule suivante : 푷 푷풖풊풔풔풂풏풄풆 풅풆 풍풂 풑풐풎풑풆 = 푯 ƞ Avec :

푷푯 : Puissance hydraulique = 흆 × 품 × 푸 × 푯푴푻 ; Q : débit de la pompe en m3/s ; ρ : densité du liquide = 1000 kg/m3 ; g = 9,81 m/s2 ; HMT : Hauteur manométrique totale en m. ƞ= rendement du groupe motopompe = ŋ 풑풐풎풑풆 × ŋ 풎풐풕풆풖풓

Après avoir déterminé le point de fonctionnement (voir l’annexe 7) des différentes pompes choisies, on obtient les caractéristiques suivantes :

Tableau 26: Caractéristique technique des pompes choisies après calcul du PF

Débit PF HMT PF Rendement pompe Puissance Emplacement (m3/h) (m) +moteur (%) électrique (KW) FA 50 83 62,1 18,21 FB 51 74.92 60,4 17,24 FC 50 83 62,3 18,37 FD 50 84 61,2 19,06

Bâche de reprise 242 67 74.0 60.00

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57 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire) d. Protection contre les coups de bélier Les coups de bélier sont dus à une variation maximale de la pression dans le cas d’un arrêt/marche d’une pompe. C’est le cas lors d’une défaillance mécanique, une manipulation rapide d’une vanne ou simplement lors des coupures de fourniture d’énergie à une pompe. La valeur de cette variation de pression est donnée par la formule d’Allievi : 푽 ∆푯 ± 풂 × ퟎ 품 Avec a = 9900/ (48,3 + K* D/e)0,5 ; K = 33 pour les PVC et g = 9.81 m2/s. Pour éviter le coup de bélier, la valeur de HMT + h doit être inférieure à la pression nominale de la conduite d’adduction. Les résultats des calculs sont consignés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 27: Vérification du coup de bélier

Conduites FA FB FC FD refoulement principale

DN (mm) 200 200 200 200 400 e (mm) 11,9 11,9 11,9 11,9 23,7 a 403,18 403,18 403,18 403,18 402,40

V0 (m/s) 0,57 0,57 0,57 0,57 0,85 h (m) 23,41 23,41 23,41 23,41 35,00

HMT (m) 83,32 74,98 82,87 83,82 67,34 HMT + h 106,73 98,39 106,28 107,23 102,34

HMT - h 59,91 51,57 59,46 60,41 32,33

PN 160 160 160 160 160

Au vu des résultats obtenus, nous remarquons que toutes les valeurs de surpression et de dépression sont inférieures à la pression nominale de 16 bars (160m). Il n’est donc pas nécessaire d’envisager une protection antibélier.

V.5. – Asservissement-Automatisme et Télégestion

L’asservissement entre les forages et la bâche d’eau traitée sera réalisé avec une ligne pilote selon les conditions suivantes : - Les pompes immergées sont mises en marche par le niveau bas de l’eau dans la bâche d’eau traitée et la présence de l’eau dans les forages ;

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58 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

- L’arrêt de la pompe immergée est actionné par le niveau haut de l’eau dans la bâche.

L’asservissement entre la bâche d’eau traitée et le château d’eau sera assuré une vanne altimétrique. Cette vanne raisonne en termes d’altitudes. Elle est munie d’un tube sensible permettant de détecter les cotes maximales et minimales de l’eau dans le château d’eau. Ces cotes sont préalablement enregistrées au niveau de la vanne. Le tube sensible fonctionne comme le poire de niveau dans les systèmes de sécurité électrique. Si le tube sensible détecte la cote minimale de l’eau dans le château d’eau, il donne le signal à la vanne et elle se ferme. Si le tube sensible détecte la cote minimale de l’eau dans le château d’eau, il donne le signal à la vanne et elle s’ouvre.

V.6. – Schéma d’aménagement du système d’AEP proposé

Sur la base des différents problèmes précédemment identifiés, le renforcement d’un certain nombre d’équipements s’avère nécessaire pour le bon fonctionnement du réseau en vue de son optimisation. Ainsi, pour renforcer les installations existantes l’aménagement suivant est proposé:  Réalisation de 4 nouveaux forages d’un débit cumulé d’environ 200 m3/h qui viendront en supplément aux forages existants à réhabiliter. Le forage 6 qui est exploité à 8 m3/h à ce jour pourrait voir son débit chuter avant la mise en œuvre du projet, nous ne le considérons donc pas dans la mobilisation de la ressource.  Réalisation d’une station de traitement permettant la Neutralisation et de Désinfection avant acheminement au niveau du château ;  Réalisation d’un nouveau château d’eau en béton armé d’un volume de 1500 m3;  Réhabilitation l’ancien château de 100 m3 qui continuera à desservir sa zone d’influence;  Extension du réseau de distribution dans les quartiers nouvellement lotis et renforcement dans les quartiers existants. La mise en œuvre de ce projet se fera en deux phases.  Première phase (horizon 2023) - Réalisation et équipement de quatre (4) ouvrages de captages pour l’horizon 2033 ; - Réalisation des conduites d’adduction pour les besoins de l’horizon 2033 ; - Réalisation de la station de traitement pouvant couvrir les besoins jusqu’à l’horizon 2033 ; - Réalisation de la bâche d’eau traitée pour l’horizon 2033

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- Réalisation du nouveau château d’eau de 1500 m3 pouvant couvrir les besoins de l’horizon 2033.  Deuxième phase (horizon 2033) - Extension du réseau de distribution dans les quartiers nouvellement lotis et renforcement dans les quartiers existants.

La figure 17 présente le schéma synoptique du système d’aménagement proposé pour le renforcement du système d’alimentation en eau potable de la ville de Grand-Lahou.

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SCHEMA SYNOPTIQUE DU SYSTÈME D’ALIMENTATION EN EAU POTABLE DE LA VILLE DE GRAND-LAHOU ET DES LOCALITES ENVIRONANTES

Château d’eau en béton armé 1500 m3 sur 20 m Château d’eau en béton armé 100 m3 sur 15 m X= 278048 , Y= 580488 , Z= 80 m X = 278048 , Y = 580488 , Z = 80 m

Vanne de Vanne de vidange vidange Bâche de reprise de 527 m3

P-10 V-23

V-28 P-9 V-24 P-9 V-25

P-12 P-7 P-7

Bâche de reprise STATION DE TRAITEMENT

STATION DE TRAITEMENT de 264 m3/h

 Dégazage du CO2

 Mise à l’équilibre calco-carbonique à l’aide la chaux vive Réseau de distribution Réseau de distribution  Désinfection à l’hypochlorite de sodium

FORAGES EXISTANTS

V-1 V-2 V-3 V-4 V-17 LÉGENDE

F 3 F 4 F 5 F 7 Forage existant

V-21 Forage à réaliser

V-5 V-6 V-7 V-8

F A F B FC FD Habitation Circuit eau brute FORAGES À RÉALISER Circuit eau traité

Figure 17: Schéma synoptique du système d’AEP à l'horizon du projet

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V. ESTIMATION FINANCIÈRE

VI.1.-.Estimation financière des travaux

Selon le devis quantitatif et estimatif, le coût du projet de renforcement du système d’alimentation en eau potable de la ville de Grand-Lahou et des localités environnantes s’élève à 4 716 153 858 F CFA. Le récapitulatif des coûts se présente comme suit :

Tableau 28:Coût estimatif des travaux de renforcement de l’AEP de Grand-Lahou

DEVIS QUANTITATIF ET ESTIMATIF

N° PRIX DÉSIGNATION Unité Quantité Prix unitaire Prix total

I PRÉPARATION DU CHANTIER

I-1 Installation générale de chantier ff 1 150 000 000 150 000 000

SOUS TOTAL I 150 000 000

II ÉTUDES ET PLANS

II-1 Levées topographiques complémentaires prov 1 15 000 000 15 000 000

Préparation plateforme-Echafaudage-Sondage géotechnique (Études II-2 techniques complémentaires, Essais de sol et béton, documents de FF 1 75 000 000 75 000 000 recollement, etc.…)

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62 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

II-3 Réalisation des études EIES FF 1 50 000 000 50 000 000 II-4 Mise en œuvre du PGES FF 1 15 240 000 15 240 000 II.5 Établissement Plan d'avant-projet hm 624,7 10 735 6 706 047 II.6 Établissement Plans d'exécution hm 624,7 10 735 6 706 047 II.7 Établissement Plans de recollement hm 624,7 3 108 1 941 537

SOUS TOTAL II 170 593 631

III FORAGES

Réalisation de 4 forages à grand diamètre avec un tubage en PVC 24'' et III.1 Ens 4 108 595 000 434 380 000 équipement de forages y compris développement et essais de pompage

III.2 Pistes d'accès aux forages m2 2000 30 000 60 000 000

SOUS TOTAL III 494 380 000

IV ÉQUIPEMENT DE FORAGE

IV.1 F & P d'une colonne d'exhaure de 6" de 30 m Fft 4 9 792 300 39 169 200

IV.2 PV pour la F&P d'une colonne d'exhaure de 6" au-delà de 30 m ml 140 174 238 24 393 320

IV.3 Fourniture & Pose d'un manifold en acier DN 150 Ens 4 5 338 500 21 354 000

IV.4 F & P d'une pompe immergée de 6" de HMT= 60 à 130 m ; P = 16 à 22 kW u 4 5 498 100 21 992 400

IV.5 PV pour pompe immergée au-delà de 30 m ml 160 55 000 8 800 000

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63 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

IV.6 Construction de tête de forage en acier DN 300 Ens 4 678 146 2 712 584 IV.7 Fourniture & Pose d'une ligne d'air de 30 m Ens 4 341 800 1 367 200

IV.8 PV pour la F & P d'une ligne d'air au-delà de 30 m ml 140 1 800 252 000

IV.9 Construction d'une clôture de 10 m x 10 m autour du forage ml 144 55 000 7 920 000 IV.10 Aménagement de la concession m2 400 2 500 1 000 000

IV.11 Fourniture & Pose d'un portail métallique de 4 m u 4 480 000 1 920 000

SOUS-TOTAL IV 130 880 704

V STATION DE TRAITEMENT, ÉLECTRICITÉ ET AUTOMATISME DES FORAGES

Réalisation et équipement d'un poste de Neutralisation désinfection PND V.1 Ens 1 282 361 025 282 361 025 264 m3/h y/c bâtiment d'exploitation

V.2 Équipements de la salle de reprise Ens 1 111 726 800 111 726 800

V.3 Équipements électriques pour l'ensemble du système Prov 1 753 489 984 753 489 984

V.4 Aménagement de la concession m2 1 000 2 500 2 500 000

SOUS-TOTAL V 1 150 077 809

VI CHÂTEAU D'EAU TRONCONIQUE DE 1500 m3 sur 20 m

Construction et équipement d'un réservoir de 1500 m3 sur 20 m y compris u 1 VI.1 700 000 000 700 000 000 toutes sujétions

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64 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

2 VI.2 Aménagement de la concession du château d'eau m 225 5 600 1 260 000

VI.3 F & P d'un portail métallique de 4 m u 1 480 000 480 000

SOUS-TOTAL VI 701 740 000

VII ASSERVISSEMENT AUTOMATISME ET TÉLÉGESTION

VII.1 Asservissement, automatisme et télégestion Ens 1 258 318 000 258 318 000

SOUS-TOTAL VII 258 318 000

VIII CANALISATIONS DU RÉSEAU

Pour une largeur de 0,60 m à la base pour canalisation en PVC de diamètre VIII.1 ml 56 780 2 000 113 560 000 compris entre (63 mm et 280 mm) et de profondeur 1,5

Pour une largeur de 0,90 m à la base pour canalisation en PVC de diamètre VIII.2 ml 5 135 2 500 12 837 500 compris entre (300 mm et 450 mm) et de profondeur 1,5

VIII.3 Plus-value pour fouilles en terrain latéritique m3 1 958 11 492 22 498 072

VIII.4 Pose de sable d'apport m3 3 418 6 000 20 508 000

VIII.5 Abattage d'arbres de diamètre compris entre 0,20 et 0,60 u 20 51 690 1 033 800

VIII.6 Démolition d'ouvrages en maçonnerie ou en béton armé m3 120 20 000 2 400 000

VIII.7 Traversée de chaussée ou trottoir bitumé par fonçage ml 60 67 217 4 033 020

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65 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

VIII.8 F & P de canalisation pour la distribution

VIII.8.1 F & P de canalisation PVC DN 63 PN 10 ml 37 830 3 095 117 083 850 VIII.8.2 F & P de canalisation PVC DN 90 PN 10 ml 16 604 5 246 87 104 584

VIII.9 F & P de canalisation pour le refoulement

VIII.9.1 F & P de canalisation PVC DN 200 PN 16 ml 1 714 23 120 39 627 680 VIII.9.2 F & P de canalisation PVC DN 280 PN 16 ml 520 25 200 13 104 000 VIII.9.3 F & P de canalisation PVC DN 125 PN 16 ml 112 11 143 1 248 016 VIII.9.4 F & P de canalisation PVC DN 315 PN 16 ml 880 30 000 26 400 000 VIII.9.5 F & P de canalisation PVC DN 400 PN 16 ml 4 255 35 600 151 478 000 VIII.10 F & P de pièces spéciales pour la distribution VIII.10.1 F & P de pièces spéciales DN 63 ml 3 783 5 853 22 141 899 VIII.10.2 F & P de pièces spéciales DN 90 ml 1 660 5 710 9 480 884 VIII.11 F & P de pièces spéciales pour le refoulement VIII.11.1 F & P de pièces spéciales DN 125 ml 11 10 729 120 165 VIII.11.2 F & P de pièces spéciales DN 200 ml 171 15 182 2 602 195 VIII.11.3 F & P de pièces spéciales DN 280 ml 52 20 464 1 064 128 VIII.11.4 F & P de pièces spéciales DN 315 ml 88 25 152 2 213 376 VIII.11.5 F & P de pièces spéciales DN 400 ml 426 35 455 15 086 103 VIII.12 F & P de fourreau pour les conduites de refoulement

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66 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Fourniture et pose de fourreau Ø200 en PVC renforcé, pour protection de VIII.12.1 ml 30 9 014 270 420 canalisations Ø 125 du réseau Fourniture et pose de fourreau Ø280 en PVC renforcé, pour protection de VIII.12.2 ml 30 16 847 505 410 canalisations Ø 200 du réseau Fourniture et pose de fourreau Ø 355 en PVC renforcé, pour protection de VIII.12.3 ml 30 29 092 872 760 canalisations Ø 280 du réseau Fourniture et pose de fourreau Ø 400 en PVC renforcé, pour protection de VIII.12.4 ml 30 43 453 1 303 590 canalisations Ø 315 du réseau Fourniture et pose de fourreau Ø 500 en PVC renforcé, pour protection de VIII.12.5 ml 30 50 455 1 513 650 canalisations Ø 400 du réseau VII.13 Piquage ou raccordement au réseau de distribution VIII.13.1 Piquage ou raccordement sur PVC DN 63 u 20 36 285 725 700 VIII.13.2 Piquage ou raccordement sur PVC DN 90 u 20 38 328 766 560 Fourniture et pose de robinetteries et divers accessoires de branchements sur le tuyau de refoulement à VIII. 14 l'intérieur de la cabine de pompage VIII.14.1 F & P de robinet-vanne-rond de diamètre 60 u 10 163 727 1 637 270 VIII.14.2 F & P de robinet-vanne-rond de diamètre 80 u 10 200 905 2 009 050 VIII.14.3 F & P de robinet-vanne-rond de diamètre 100 u 10 238 890 2 388 900 VIII.14.4 F & P de robinet-vanne-rond de diamètre 150 u 10 441 005 4 410 050 VIII.14.5 F & P de robinet-vanne-rond de diamètre 250 u 5 717 940 3 589 700 VIII.14.6 F & P de robinet-vanne-rond de diamètre 300 u 5 1 079 522 5 397 610

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67 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

VIII.14.7 F & P de compteur DN 150 u 3 1 517 572 4 552 716 VIII.14.8 F & P de bouche à clé sur robinet vanne 60 u 10 22 656 226 560 VIII.14.9 F & P de bouche à clé sur robinet vanne 80 u 10 22 656 226 560 VIII.14.10 F & P de bouche à clé sur robinet vanne 100 u 5 22 656 113 280 VIII.14.11 F & P de bouche à clé sur robinet vanne 150 u 5 29 717 148 585 VIII.14.12 F & P de bouche à clé sur robinet vanne 250 u 5 29 717 148 585 VIII.14.13 F & P de bouche à clé sur robinet vanne 300 u 3 29 717 89 151 Fourniture et pose de regards en maçonnerie en béton armé 1.3 x 1 .3 x 1.6 VIII.14.14 Ens 10 772 581 7 725 810 m pour vannes avec dispositifs de sécurisation

VIII.15 Ventouse

VIII.15.1 Fourniture et pose de ventouse triple effet DN 80 u 10 778 152 7 781 520

VIII.15.2 Fourniture et pose de ventouse simple effet DN 60 u 10 124 988 1 249 880

Fourniture et pose de regards en maçonnerie en béton armé 1 x1 x 1.3 m VIII.15.3 u 20 500 000 10 000 000 pour ventouses avec dispositifs de sécurisation VIII.16 Vidange Fourniture et pose de vidange DN 60, de vanne, y/c accessoires et toutes VIII.16.1 u 5 190 000 950 000 sujétions Fourniture et pose de vidange DN 80, de vanne, y/c accessoires et toutes VIII.16.2 u 5 250 000 1 250 000 sujétions

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68 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

VIII. 17 Annonce de coupure par radio ou par voie de presse u 4 250 700 1 002 800

VIII.18 Confection et mise en œuvre béton pour butée m3 20 84 927 1 698 540

VIII.19 Balise de repérage u 203 16 498 3 349 506 SOUS-TOTAL VIII 731 529 435 IX TRAVAUX DE RÉHABILITATION DES OUVRAGES EXISTANTS IX.1 Fourniture & Pose d'un portail métallique de 4 m u 7 480 000 3 360 000

IX.2 Construction d'une clôture de 10 m x 10 m autour du forage ml 108 55 000 5 940 000

IX.3 Fourniture & Pose des antibéliers de 150 L y compris support de pose en u 2 1 300 000 2 600 000 béton armé et tout accessoire de raccordement

IX.4 Étanchéité de la cuve du château d’eau u 1 7 000 000 7 000 000

SOUS-TOTAL IX 18 900 000

TOTAL GÉNÉRAL HT/HD 3 806 419 579

IMPRÉVUS ET DIVERS (5%) 190 320 979

TVA (18%) 719 413 300

TOTAL GÉNÉRAL TTC 4 716 153 858

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69 Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

VI.2.-. Étude économique

Le but de l’étude économique est de calculer les prix de revient du mètre cube d’eau produit. Ainsi nous aurons à calculer : ― Le prix de revient à l’exploitation ; ― Le prix de revient à l’investissement ; ― Le prix de revient actualisé du mètre cube d’eau produit.

VI.2.1.-. Éléments de calculs

Les calculs seront menés en actualisant à l’année zéro, au taux de 7 %, les charges, les investissements et les volumes produits sur une période de planification de 30 ans (ONEP, 2010). - Horizon d’étude du projet : 15 ans ; - Durées de vie des équipements :  Équipement du poste de traitement : 5 ans ;  Pompes : 10 ans ;  Forage et équipements : 20 ans ;  Canalisations PVC : 35 ans ;  Poste de traitement : 35 ans ;  Châteaux d'eau : 50 ans ;  Raccordement électrique : 50 ans. - Charges d’exploitation annuelles Les charges d’exploitation concernent l’ensemble des charges liées directement au fonctionnement et à l’entretien des installations du centre géré par l’exploitant SODECI. Elles comprennent : les coûts d’exploitation et d’entretien fixes, les coûts d’exploitation et d’entretien variables.

- Charge d’entretien et frais généraux Les charges d’entretien et les frais généraux représentent environ, selon les statistiques fournies par le Plan calcul 2008-2012 de l’exploitant SODECI, 18,3% des charges fixes et des charges de production.

Les formules utilisées pour le calcul de l’étude sont résumées dans le tableau suivant :

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Tableau 29: Formules utilisées pour le calcul des prix de revient du mètre cube

Désignations Formules utilisées 푪푨 = ퟏ⁄(ퟏ + 풕)풏 Avec : t: Taux Coefficient d’actualisation (CA) d’actualisation ; et n : Nombre d’années 푽푹 = 푰 × (푫푽 − 푫푷 ⁄푫푽 , avec : I : Valeur résiduelle (VR) des installations Investissement ; DV : Durée de vie de l’ouvrage ; DP : Période de planification. 푷푨 = 푷 × 푪푨 , avec : P : Production ; CA : Production actualisée Coefficient d’actualisation. 퐼퐴 = 퐼 × 퐶퐴 , avec I : Coût de Coût actualisé de l’investissement l’investissement 푷푹푬 = 푪푻푨⁄푷푨 , avec CTA, la charge totale Prix de revient à l’exploitation (PRE) actualisée Prix de revient à l’investissement (PRi) 푃푅𝑖 = 퐼퐴⁄푃퐴 Prix de revient actualisé (PRA) 푃푅퐴 = 푃푅퐸 + 푃푅𝑖

VI.2.2. - Résultats de l’étude économique

Après calcul, on obtient les résultats des différents prix de revient du mètre cube d’eau produit résumé dans le tableau ci-dessous. Tableau 30: Résultat de l’étude économique

Désignation Résultats de l’étude Critères en vigueur

Prix de revient à l’investissement du mètre 258 F CFA TTC  350 F CFA cube d’eau produit Prix de revient à l’exploitation mètre cube 103 F CFA TTC  180 F CFA d’eau produit Prix de revient actualisé du mètre cube 360 F CFA TTC  530 F CFA d’eau produit

Ces prix obtenus se situent en dessous des prix du mètre cube de l’eau fixés par la SODECI. Ils respectent les critères en vigueur dans le secteur de l’eau potable en Côte d’Ivoire; le projet sera donc rentable.

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VI. ASPECT ENVIRONNEMENTAL DU PROJET

Au titre du « Décret n°96-894 du 8 novembre 1996, déterminant les règles et les procédures applicables aux études relatives à l’impact environnemental des projets de développement », le renforcement d’un système d’AEP nécessite la réalisation d’une Étude d’Impact Environnemental et Social (EIES).

VII.1. – Identification et évaluation des impacts

À différentes phases de la mise en œuvre des aménagements proposés, certaines activités sont susceptibles d’impacter l’environnement.

Tableau 31: Évaluation d'impact environnemental et social lié aux travaux

Phase Activité Impact positif Impact négatif Composante du milieu

Visite de reconnaissance de Établissement d’un contact avec la Humain site, balisage, études population environnante ; Destruction du couvert végétal ; Sol topographiques, géotechniques. Opportunité de promouvoir le projet Émission de bruits. Flore auprès de la population. Émissions de bruits, de poussière et de fumées des engins ; Flore Création et/ou développement de Destruction du couvert végétal ; Sol Installation de chantier. commerce aux alentours du chantier Immobilisation de site ; Phase préparatoire Phase Humain Création d’emploi Modification du chemin Air naturel d’écoulement des eaux ; Conflits avec la population locale.

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Destruction de biens ; Production de déchets (ménagers, Humain Travaux de terrassement, Création d’emploi ; débris végétaux, déblais) ; Sol fouilles. Brassage socio-culturel ; Émission de bruits, de fumées des Eau engins et de poussière ; Air. Conflits avec la population locale.

Production de déchets (fer, plastique, gravas, bois) Émission de bruits et de poussière ; Sol Amélioration ou création des voies Travaux de génie civil et pose Rejets d’eaux usées ; Air d’accès aux ouvrages ; de canalisation Destruction de biens ; Eau Phase d’exploitation Phase Création d’emploi ; Perturbation des activités Humain économiques dans l’emprise des canalisations. Production de déchets (pièces Sol Entretien des ouvrages. Interruption de la fourniture d’eau usagées) ; Eau Rejet d’eau de vidange. Création d’emploi ; Production de déchets de chantier ; Eau

Démantèlement des Libération des emprises ; Suppression de l’accès à l’eau ; Sol installations. Retour progressif à l’état initial du Suppression des emplois liés au Humain milieu. fonctionnement des ouvrages. Flore

Phase Phase fermeture de

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VII.2. - Recommandation et Mesures d’atténuation, de bonification

La mise en œuvre de ce projet permettra de renforcer la desserte en eau potable de la ville. Cependant, il convient d’appliquer des mesures d’atténuation afin de minimiser les impacts négatifs et des mesures de bonification afin d’intensifier les impacts positifs. Ainsi, nous proposons les actions suivantes :  Sensibiliser et informer les populations sur le projet, aussi sur les plannings des travaux pour éviter une gêne particulière périodique ;  Prioriser l’emploi de la main-d’œuvre locale ;  Indemniser les populations avant de commencer les travaux ;  Arrosage systématique lors des travaux susceptibles de favoriser l’émission de poussière ;  Définir un plan de gestion des déchets et organiser le tri ;  Utiliser des engins aux normes en matière de bruits ;  Gestion et drainage des eaux usées et des eaux de ruissellement ;  Disposer des panneaux de signalisation sur la route.

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VII. CONCLUSION ET RECOMMANDATION

Notre travail de fin d’études s’est articulé autour du thème : « Étude de renforcement de l’alimentation en eau potable de la ville de Grand-Lahou et des localités environnantes. » Il a pour objectif de contribuer à l’amélioration des conditions de vie des populations de ladite ville par la réalisation d’une étude détaillée du réseau d’adduction du système d’alimentation en eau potable de la ville. Cette étude nous a permis d’appréhender les problèmes d’approvisionnement en eau que connait la ville. Il s’agit des problèmes tels que : le manque de canalisation, la faible capacité du château d’eau, les chutes des débits des puits de captage et le déficit de production en eau potable. Au terme de cette étude, il ressort que pour satisfaire les besoins des populations ; un renforcement de la capacité d’adduction et une extension du réseau de distribution devront être réalisés. En effet, les solutions proposées pour le renforcement du système AEP de Grand-Lahou sont :  L’exploitation de nouveaux forages d’un débit cumulé de 200 m3/h qui viendront en supplément aux forages existants ;  La construction d’une station de traitement de type Poste de Neutralisation et Désinfection (PND) pour le traitement de l’eau brute ;  La réalisation d’un nouveau château d’eau en béton armé de 20 m de haut, avec une cuve de 1500 m3 associés à un château d’eau de 100 m3 existant et réhabilité ;  La pose de canalisation d’un linéaire de 61 915 m constituée de conduites en PVC. Le coût d’investissement du projet s’élève à 4 716 153 858 F CFA TTC. Les calculs économiques effectués ont permis de conclure que le projet sera rentable, au vu des critères en vigueur en Côte d’Ivoire.

Dans le but d’assurer la pérennité des ouvrages, les recommandations suivantes sont à prendre en compte : - La mise en place de textes légaux et réglementaires pour lutter contre la fraude sur le réseau ; - La mise à jour régulière des différents plans et modèles de réseau de distribution ; - L’entretien régulier des pièces spéciales et accessoires hydrauliques ; - L’utilisation des conduites en PEHD sur le réseau de distribution, car les piquages pour les raccordements individuels sont difficiles à réaliser.

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VIII. BIBLIOGRAPHIE

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renforcement du système AEP des localité de Grand-Lahou, de Yocoboué et de Guitry.

Bureau d'Etude IETF. (2014). Rapport de l'Etude d'Avant projets détaillés des travaux

d'adduction en eau potable de la localité de KOYEKRO S/P MOROKRO.

CGES. (2017). Cadre de Gestion Environnementale et Sociale; Programme d'investissement

regional de résilience des zones cotière en Afrique de l'Ouest; (WACA CÔTE

D'IVOIRE), Octobre 2017, 171p.

Degrémont, S. (2005). MEMENTO TECHNIQUE DE L'EAU "TOME 2".

INS. (2014). Récensement Géneral de la Population et de l'Habitat (RGPH), Rapport

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OMS\UNICEF. (2017). "Rapport OMS\UNICEF, L'eau et l'assainissement en chiffre" afrique;

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HUMAINE.

OUEDRAOGO, B. U. (2005). Cours Ouvrages constitutifs des ouvrages des systèmes d'AEP/

Adductions, réservoirs, distribution.

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ZOUNGRANA, D. (2003). Cours d'approvisionnement en eau potable; Ecole Inter-Etats

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Sites internet  Le centre d’information sur l’eau consultée le 21-09-2018 : https://www.cieau.com/eau-transition-écologie/enjeux/la-consommation-d’eau- domestique-rdt-elle-la-même-a-travers-le-monde.  Grundfos consulté le 06-03-2019 : https://fr.grundfos.com  Suez water handbook consulté le 26-03-2019: https://www.suezwaterhandbook.fr/procedes-et-technologies/traitement-des-eaux- potables/modifications-de-l-equiibre-calcocarbonique/neutralisation-et-ou- remineralisation.

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IX. ANNEXES

Annexe 1: Analyse physico-chimique de l'eau brute de la Nappe de Grand-Lahou ...... II Annexe 2: Analyse de l'eau traitée de la station de Grand-Lahou ...... IV

Annexe 3: Schéma du fonctionnement d'une station de dégazage de CO2 dans l’eau ...... V Annexe 4: Principe de fonctionnement d'une tour de dégazage ...... VI Annexe 5 : Résultat du calcul de la capacité utile de stockage de la bâche de reprise ...... VII Annexe 6 : Détermination des points de fonctionnement des pompes ...... VIII

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I Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Annexe 1: Analyse physico-chimique de l'eau brute de la Nappe de Grand-Lahou

Date de prélèvement CLASSES Lieu de prélèvement Normes OMS 30/01/2016 31/01/2016 01/02/2016 PARAMÈTRES UNITES F1 24h F1 48h F1 72h Température T°C 25,9 25.9 25.9 25° à 30° pH - 4,63 4.67 4.62 6,5< pH < 8,5 Turbidité NTU 0,28 0.26 0.25 < 5 Physico- Couleur UCV 5 4 3 15 Chimiques Conductivité µS/cm 42,5 44.0 43.8 500 Dureté totale (THT) °F 0,8 0.8 0.8 -

Dioxyde de carbone (CO2) Mg/L 160 160 160 <10 O2 dissout Mg/L 6,5 6.5 6.5 - Titre hydrotimétrique °F 0.30 0.30 0.30 - calcique Titres Titre hydrotimétrique °F 0.02 0.02 0.02 - Fondamentaux magnésien TAC °F 0,0 0.0 0.0 - Titre Alcalin (TA) °F 0.0 0.0 0.0 - Sels minéraux Silice SiO2 Mg/L 0,21 0.12 0.10 -

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II Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Ammonium (NH4+) Mg/L 0,0 0.0 0.0 1.5 Calcium (Ca2+) Mg/L 2,4 2.404 2.404 100 Magnésium (Mg2+) Mg/L 0,486 0.486 0.486 50 Aluminum (Al3+) Mg/L 0.0 0.0 0.0 0.2 - Nitrate (NO3 ) Mg/L 0.8 0.5 0.5 50 Cuivre (Cu Mg/L 0.0 0.0 0.0 2.0 Nitrite Mg/L 0.001 0.0 0.0 3 Chlorure Mg/L 10.6 10.4 10.4 250 Sulfates Mg/L 0.0 0.0 0.0 250 Potassium Mg/L 0.21 0.18 0.16 12.0 Fluor Mg/L 0.0 0.0 0.0 1.5 Phosphates Mg/L 0.16 0.10 0.02 5.0 Hydrogène sulfuré Mg/L 0.0 0.0 0.0 0.05 Métaux toxiques Fer total Mg/L 0.045 0.045 0.040 <0.3 et métaux lourds Fer ferreux Mg/L 0.0 0.0 0.0 <0.3

Manganèse (Mn2+) Mg/L 0.0 0.0 0.0 <0.4

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III Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Annexe 2: Analyse de l'eau traitée de la station de Grand-Lahou

Date de prélèvement CLASSE Lieu de prélèvement Normes OMS 24/04/2017 26/11/2018

PARAMÈTRES UNITES À la sortie de Lycée À la sortie de la Lycée Hôpital la station professionnel station moderne pH - 4.1 4.53 4.49 4.53 4.28 6,5< pH < 8,5 Turbidité NTU 0.21 0.18 1.83 0.84 0.13 <5 Température T°C 28 29.2 31 28.6 30.6 25° à 30° Conductivité µS/cm 29.4 33.9 47.9 32.8 50.1 <500 Chlore libre Mg/L 0.81 0.8 0.28 0.03 0.09 0.2 – 5 Calcium Mg/L 1.8 - 6.31 - - <100 Magnésium Mg/L 0.16 - 0.284 - - <50

Co2 libre Mg/L 41.55 - 58.66 - <10 Coliforme Totaux <1 <1 <1 <1 <1 Coliforme 0 bactérie <1 <1 <1 <1 <1 thermotolérant

Fer total Mg/L 0.01 - 0.005 0.005 0.005 <0.3

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IV Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Annexe 3: Schéma du fonctionnement d'une station de dégazage de CO2 dans l’eau

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V Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Annexe 4: Principe de fonctionnement d'une tour de dégazage

Arrivée de l’eau à dégazer P-4 P-4

Débit (m3/h) = 391 Traitée = 263,18 CO2 = 160 mgP-/10l (67,31%) évent

Diamètre de colonne = 3,5 m

Déviation : Débit (m3/h) = 127,81 (32,69%) CO2 (mg/l) = 160

Hauteur de garnissage = 4,8 m

Air Débit (Nm3/h) = 10 000

Sortie d’eau dégazée CO2 = 5,00 mg/l Débit (m3/h) = 391 CO2 (mg/l) = 56.00

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VI Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Annexe 5 : Résultat du calcul de la capacité utile de stockage de la bâche de reprise

Périodes 0h-5h 5h-10h 10h-15h 15h-19h 19h-21h 21h-24h

Durée 5 5 5 4 2 3

3 Q entré (m /h) 263,64 263,64 263,64 263,64 0 263,64

3 Vent cumulé (m ) 1318,2 2636,4 3954,6 5009,16 5009,16 5800,08

3 Q sorti (m /h) 241,67 241,67 241,67 241,67 241,67 241,67

3 V sorti cumulé (m ) 1208,37 2416,74 3625,11 4591,81 5075,16 5800,18

3 Vent -V sorti (m ) 109,83 219,66 329,49 417,35 -66,00 -0,10

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VII Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Annexe 6 : Détermination des points de fonctionnement des pompes

 Pompe de refoulement eau brute

Point de fonctionnement Pompe Forage A Point de fonctionnement Pompe Forage B 140 160 120 140 120 100 83 100 80 80 60 74.92

60

HMT(m) HMT(m) 40 40 20 20 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 40 50 51 60 70 3 Q (m3/h) Q (m /h) Courbe caractéristique du réseau Courbe caractéristique de la pompe courbe caractéristique de la pompe

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VIII Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

Point de fonctionnement Pompe Forage C Point de fonctionnement Pompe Forage D 140,00 160

120,00 140 120 100,00 100 80,0083 8084 60,00

HMT(m) 60 HMT(m) 40,00 40

20,00 20 0 0,00 0 10 20 30 40 50 50.5 60 70 0 10 20 30 40 50 50.6 60 70 80 3 Q (m3/h) Q (m /h) Courbe caractéristique du réseau Courbe caractéristique réseau Courbe caractéristique de la pompe Courbe caractéristique de la Pompe

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IX Etude de renforcement de la partie adduction du réseau d’eau potable de la ville de Grand-Lahou et des Localités environnantes (Côte d’Ivoire)

 Pompe de reprise d’eau traitée

Point de fonctionnement de la Pompe de reprise

90 88 86 84 82 80 78 76

HMT(m) 74 72 70 6867 66 64 62 60 242 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 Q (m3/h) courbe caractéristique du réseau Courbe caractéristique de la pompe

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