REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Université Larbi Ben M’hidi– OUM EL BOUAGHI – Faculté des Sciences et de la technologie Département De Génie Civil & Hydraulique Mémoire de fin d’étude pour l’obtention du Diplôme Master en Hydraulique OPTION : HYDRAULIQUE URBAINE Thème

ETUDE DU RESEAU D’ADDUCTION D’EP

DES 17 COMMUNES DE

Présenté par : F Khoualdi aziz

Devant le jury : ü Président : Mr. Mokhtari el Hadj. ü Examinateur : Mr. Saifi Hassane. ü Encadreur : Mr. Amireche Mohamed.

Promotion : 2011-2012

PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm Remerciement

Quelques lignes ne pourront jamais exprimer la reconnaissance que j'éprouve envers tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué par leurs conseils, leurs encouragements ou leur amitié à l'aboutissement de ce mémoire. Je tiens à remercier en premier lieu, Mr. Amireche Mohamed. Pour son soutien et sa confiance. Il a su me faire bénéficier de son expérience et de sa compétence. Je le remercie pour la qualité de son encadrement. Qu'il trouve ici l'expression de mes sincères gratitudes. J'exprime ma sincère reconnaissance aux membres du jury. Mr. Mokhtari el Hadj. (Président) ; Mr. Saifi Hassane. (Examinateur). Enfin, je remercie tous les étudiants, enseignants et membres du personnel du département de Génie Civil et Hydraulique.

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Dédicace

Je dédie ce modeste travail en signe de reconnaissance et de respect : Ø A l’esprit de mon père, que dieu tout puissant lui accorde sa sainte miséricorde et l’accueille en son vaste paradis. Ø A ma mère, mes frères et sœurs. Ø A toute ma famille. Ø A mes amis sans exception. Ø A tous ceux qui luttent pour une Algérie meilleure et une démocratie majeure.

PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm Résume :

Notre mémoire de fin d’étude consiste l’étude du renforcement de l’alimentation en eau potable des 17 communes de la wilaya de TIPAZA à partir du RV 30'000 m3 Hai Mouaz – Koléa. Le réservoir Hai Mouaz est alimenté à partir de la station de dessalement de Fouka.

La réalisation de ce projet demande la projection des stations de pompage, des réservoirs ainsi qu’une étude du coup de bélier.

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Introduction générale

Chapitre I : Limite et description de la zone d’étude.

I-1- Introduction …………………………………………………………………………………………………2

I-2- Limite administrative de la zone d’étude …………………………………………………………2 I-2-1- Zone d’étude …………………………………………………………………………………………………..2 I-2-2- Géographie et climat …………………………………………………………………………………..3 I-2-3- Géologie et sismicité ………………………………………………………………………………………..5 I-2-4- Activités ………………………………………………………………………………………………………….7 I-2-5- Ressources en eau ………………..….………………………………………………………………………7

I-3- Analyse démographique ………………………………………………………………………..………10 I-3-1- Croissance de la population sur l’ensemble de l’Algérie ……………………….………….10 I-3-2- Evolution démographique dans la Wilaya de Tipaza ………………………….……………11 I-4- Conclusion ……………………………………………………………………………………………………13

Chapitre II : Etude des besoins en eau.

II-1- introduction ………………………………………………….………….……………….………………….14 II-2- Besoins domestiques ……….……………………………….……….…….…………….………………14 II-2-1- Dotation en eau …..………………………………………….….….……………….…………….14 II-3- Besoins administratifs, artisanat et petite industrie ………………………………………..16 II-4- Besoin saisonnier ………………………………………………………………………………………….19 II-4-1- Besoins touristiques …………………………………………………………………………….19 II-5- Besoins des pôles universitaires………….………………………………………………………….21 II-6- variation de la consommation ………………………………………………………………………..23 II-6-1- le débit maximal journalier sans tenir compte du rendement du réseau….23 II-6-2- rendement du réseau …………………………………..………………………………………25 II-7- Bilan ressources - besoins en eau…………………………….……………………………………..26 II-7-1- Ressources disponibles ……………….……………………………………………………….26 II-7-2- Bilan hydrique……………….………………….………………………………………………….27 II-8- Capacité de stockage ………….……………...……….………………………………………………….28 II-9- Conclusion ……………………………………………………………………………………30

Chapitre III : Réseau d’adduction III.1. introduction ……………………………………………………...………………………………..31 III.2. Conception de l’aménagement ………………………………..…………………………...31 III.2.1. Eléments de base de l’aménagement ……..…………………………………..31 III.2.2. Schéma de l’aménagement………………………………………...………………32 III.2.2.1. Premier système……………………………………………………………………….32

PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm III.2.2.2. Deuxième système…………………………………………………………………….33 III.3. Matériaux de la conduite d’adduction …………………………………………………..34 III.3.1. Fonte ductile …………………..………………………………………………………..34 III.3.2. Acier …………………………………………….………………………………………….35 III.3.3. Béton à âme en tôle ……………………….………………………………………….35 III.3.4. Polyester renforcé à la fibre de verre …………..……….……………………36 III.3.5. Polyéthylènes de Haute Densité ………………………….…………………….37 III.3.6. Conclusions sur le choix des matériaux ……………………………………..38 III.4. Critères de Conception du système ……………………………..……….………………38 III.4.1. Critères de dimensionnement …………………………….……………………..38 III.4.2. Calcul de la conduite d’adduction ………………………………………………40 III.5. Conclusion ………………………………………………………………………………………….41

Chapitre IV : Le coup de bélier

IV.1. Introduction ……………………………………………….………………………………………43

IV.2. Etude sommaire du coup de bélier ………………………………………………………43

IV.3. Valeur numérique du coup de bélier ……………………….…………………………45 IV.3.1. Cas de la fermeture brusque …………………………………….……………………………45 IV.3.2. Cas de la fermeture lente………………………………………………………….46 IV.4. Application numérique …………………………………………………….…………………47 IV.4.1. Calcul de la célérité d’onde ……………………………………………………47 IV.4.2. Calcul du temps de fermeture ………….……………………………………48 IV.5. Conclusion …………………………………………………………………………………………48

Conclusion générale.

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Tableau I- 1 : Liste des communes concernées par l’étude…………………………………………3 Tableau I-2: Températures……………………………………………………………………………………….4 Tableau I-3: Pluviométrie annuelle……………………………………………………………………………4 Tableau I-4: Pluviométrie mensuelle…………………………………………………………………………5 Tableau I-5 : Humidité relative………………………………………………………………..…………………5 Tableau I-6 : Evaporation…………………………………………………………………………………………..5 Tableau I-7 : Recensements de 1966, 1977, 1987 et 1998…………………………………..……..10 Tableau I-8 : Taux d’accroissement annuel…………………………………………………………...…..10 Tableau I-9 : Données démographiques et taux de croissance annuels……………………....11 Tableau I-10 : Evolution démographique…………………………………………………………………13

Tableau II-1 : besoin domestique des 17 communes………………...………………………………15 Tableau II-2: Coefficients majorateurs pour le besoin administratif et petite industrie……………………………………..………………………………………..16 Tableau II-3: les taux de majoration du débit moyen journalier pour chaque commune……………….………………………………………………………17 Tableau II-4 : Besoins administratifs, artisanat et petite industrie…………………….………18 Tableau II-5 : Zones d’extension touristiques………..…………………………………………………19 Tableau II-6 : Besoins touristiques…………………………………….……………………………………..20 Tableau II-7 : Besoins en eau potable des pôles universitaires de Kolea et Tipaza….….21 Tableau II-8 : récapitulation des besoins journaliers pour chaque commune……………..23 Tableau II-9 : les besoins maximal journalier par commune ……………………………….……24 Tableau II-10: les débits maximaux journaliers avec rendement du réseau………………25 Tableau II-11: Ressources en eau potable disponibles………………………………………………26 Tableau II-12: Bilan hydrique…………………………………………………………………………...……..27 Tableau II-13: Calcul des capacités de stockage nécessaires……………..………………………28 Tableau II-14 : Capacités de stockage à réaliser………………………………………………………29

Tableau III-1 : Débits de projet et ouvrages de tête………………………………………………...…39

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Figure I-1 : Limite de la zone d’étude……………………………………………………………………….....2

Figure I-2 : Extrait de la carte géologique d’Algérie……………………………………………………..6

Figure I-3 : Barrage Boukerdane et prise de Nador………………………………………………...……8

Figure IV-1 : conduite issue d’un réservoir avec robinet en A……………………………………43

Figure IV- (2+3) : cas de la fermeture brusque………………………………………………..………..45

Figure IV-4 : cas de la fermeture lente………………………………………………………………………46

PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm Introduction générale :

L’approvisionnement des populations en eau potable, en quantité suffisante pour les besoins domestiques et la satisfaction de l’hygiène sont l’objectif permanent de l’ingénieur.

Vu le développement futur de la wilaya de Tipaza, ainsi que l’augmentation des besoins en eau à long terme et vu l’accroissement de la population de la zone d’étude, tout cela va certainement engendrer un déficit de ressource en eau.

C’est dans ce contexte que s’inscrit l’objectif de notre étude pour trouver une ressource sure et suffisante afin de combler les besoins de la zone d’étude.

Dans ce projet, on étudie l’adduction d’eau potable des 17 communes de la wilaya de Tipaza avec le dimensionnement des ouvrages nécessaires.

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I-1- Introduction :

Avant d’entamer les différents points nécessaires de l’étude. Il convient de faire ressortir les caractéristiques propres et prévalent au niveau de la Wilaya de Tipaza.

Ces caractéristiques vont guider à la mise en place du schéma hydraulique, elles sont représentées essentiellement par la situation topographique et urbanistique de la zone d’étude.

I-2- Limite administrative de la zone d’étude : I-2-1- Zone d’étude :

L’aire de l’étude est définie comme la zone géographique et administrative englobant dix-sept (17) communes situées dans la partie Est de la wilaya de . Elle fait partie d’un ensemble urbain constitué de plusieurs agglomérations entre la commune de Tipasa à l’Ouest et la commune de à l’Est.

La figure I-1, montre la limite de la zone d’étude.

Figure I-1 : Limite de la zone d’étude

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Le tableau de la figure 1, récapitule la liste des communes concernées par l’étude.

N° Nom de la N° Nom de la commune commune 1 Tipasa 10 Ahmer El Ain 2 Sidi Amar 11 3 Menaceur 12 4 13 Koléa 5 14 6 Bousmail 15 7 Khemisti 16 Fouka 8 17 Douaouda 9 - - Tableau I- 1 : Liste des communes concernées par l’étude

I-2-2- Géographie et climat : a. Géographie

La Wilaya de Tipasa se situe au nord du Tell central. Elle est limitée géographiquement par: - La mer Méditerranée au Nord ; - La Wilaya de Chlef à l'Ouest ; - La Wilaya d’Ain Defla au Sud-ouest ; - La Wilaya de Blida au Sud ; - La Wilaya d'Alger à l'Est. Le territoire de la Wilaya de Tipasa couvre une superficie de 1'707 km2 qui se répartit en : - Montagnes : 336 km2 ; - Collines et piémonts : 577 km2 ; - Plaines : 611 km² ; - Autres : 183 km².

Au Nord-Ouest de la Wilaya, la chaine de montagnes comprenant l'Atlas blidièen laisse la place à deux importants ensembles : - Les Monts du Dahra et du Zaccar ; - Les Monts du Chenoua.

Au Nord-Est, la Mitidja s'étend essentiellement sur la wilaya de Blida et se trouve limitée au niveau de la wilaya de Tipasa par le bourrelet constitué par le Sahel (Altitude Moyenne 230 m).

Au Nord du Sahel un cordon littoral présente un rétrécissement et une élévation graduelle d'Est en Ouest jusqu'à disparition par endroits à Tipasa et dans les Daïras de et Sidi Amar où le relief très accidenté autour du mont du Chenoua présente des escarpements importants en bordure de la mer. Compte tenu de sa position géographique, la Wilaya de Tipasa dispose d'un réseau hydraulique relativement important, d'Est en Ouest, nous rencontrons :

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- Oued Mazafran ; - Oued El Hachem ; - Oued Djer ; - Oued .

L’espace est structuré en deux couloirs parallèles : le littoral d’une part et la route de Hadjout vers Sidi Amar d’autre part.

b. Climat :

Le climat de la zone d'étude est de type méditerranéen entre sub-aride et humide, avec deux tendances bioclimatiques avec une pluviométrique moyenne 675 mm par an et une température minimal 9.3°C liées à la topographie, à la mer et à la végétation.

Ø Température : L’aire de l’étude est une zone côtière, la température mensuelle moyenne est variée entre 13,07 °C et 27,13°C. Les mois les plus chauds correspondant à juillet et août, les températures moyennes varient de 25°C à 27°C, les mois les plus froids sont enregistrés de décembre à février, la moyenne inferieure à 15°C. La répartition mensuelle des températures est donnée dans le tableau suivant :

Mois JAN FEV MAR AVR MAI JUIN JUIL AOU SEPT OC NOV DEC S T T T °C 13,07 13,0 14,8 16,9 19,0 22,7 25,9 27,1 24,13 22, 16,9 14,4 7 7 7 7 3 3 4 3 3 Tableau I-2: Températures

Ø Précipitation mensuelle et annuelle :

La pluie annuelle moyenne dans la région est comprise entre 400 et 800 mm, nous prenons en considération la valeur de P moy = 675 mm.

Année 1993 1994 1996 2003 2004 2005 P annuel 391 508 808 760 848 738 (mm) Tableau I-3: Pluviométrie annuelle

Les pluies moyennes mensuelles représentées par le tableauI- 3 traduisent clairement les variations saisonnières et leur distribution à l’échelle annuelle. La station prise en considération dans la région d’étude, fait ressortir deux périodes distinctes, une saison sèche et une autre relativement humide. - le mois le plus pluvieux est celui de Mars avec une précipitation moyenne de 45,7 mm; - le mois le plus sec est celui de Juillet avec une précipitation moyenne de 4,7 mm;

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- la période pluviale s’étale du mois de Septembre jusqu’au mois de Mai avec une précipitation moyenne mensuelle de 37,3 mm.

La répartition mensuelle des pluies est donnée dans le tableau suivant :

Mois JAN FEV MAR AVR MAI JUIN JUIL AOU SEPT OCT NOV DEC T P mens 157 116 52,7 51 51,7 6,3 1 1 23,7 51,3 142 134 (mm) Tableau I-4: Pluviométrie mensuelle

Ø Humidité :

L’humidité relative de la région est très importante, dont la valeur d’humidité relative mensuelle moyenne est de 68 %.

Mois JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUIL AOUT SEPT OCT NOV DEC Humidité 69 68 75 63 66 71 76 71 65 62 64 64 relative% Tableau I-5 : Humidité relative

Ø Evaporation :

Le tableau ci dessous montre la repartions mensuelle de l’évaporation de la région, l’évaporation très importante est obtenue pour les mois Août et Octobre.

Mois JAN FEV MARS AVR MAI JUIN JUIL AOUT SEPT OCT NOV DEC Evaporation 65 56 57 73 69 71 75 93 84 97 60 68 (mm) Tableau I-6 : Evaporation

I-2-3- Géologie et sismicité : a. Géologie régionale : D’après la carte géologique d’Algérie, la zone d’étude appartient au sahel occidental d’Alger qui est caractérisé par les formations suivantes : - Quaternaire continental (Alluvions, regs et terrasses) - Pliocène (Conglomérats, marnes, mollasses, grés et formations dunaires); - Villafranchien (Calcaires lacustres, argiles) ; - Pliocène marin (Conglomérats, marnes bleues, mollasses et grés) ; - Miocène supérieur marin (Calcaires, grés et argiles) ; - Miocène inférieur marin ; - Crétacé supérieur ;

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- Crétacé inférieur ; - Jurassique ; - Trias ; - Permo-trias (Grés rouges et conglomérats) ; - Précambrien (Schistes et grés) ; - Roches magmatiques formées par des granites et des rhyolites.

Figure I-2 : Extrait de la carte géologique d’Algérie b. Géologie locale :

Notre région d’étude est formée par des terrains exclusivement sédimentaires. Les terrains de la zone Ouest sont essentiellement gréseux d’âge Calabrien recouverts par des argiles ou du sable peu épaisses d’âge Quaternaire provenant de l’altération des grés. En allant vers l’Est, les formations changent de faciès, elles deviennent purement marneuses (plus de 08m d’épaisseur) avec localement quelques affleurements gréseux. Ces marnes sont d’âge Pliocène. Le passage de la zone Ouest à la zone Est est matérialisé par l’oued Mazafran.

L’oued Mazafran présente des méandres importants et des parois abrupts, donc il est encore en évolution géodynamique. Le lit de l’oued est relativement étroit 30-40m, d’une profondeur de 5 à 6m, il est comblé de matériaux graveleux sableux, de grosseur et d’épaisseur différente. Les rives de l’oued sont constituées d’argiles sableuses de couleur brun clair à gris cendré.

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c. Sismicité :

Un zoning sismique actualisé a été établi par le Règlement Parasismique Algérien (R.P.A 2003) suite au séisme du 21 Mai 2003 qui a touché la région de Boumerdes et ses environs. Dans cette nouvelle classification notre zone d’étude se situe dans la zone sismique III (sismicité élevée).

I-2-4- Activités :

La zone a une vocation agricole et touristique, surtout en période estivale (forte activité balnéaire et donc forte disparité inter-saisonnière dans la demande en eau). Le potentiel en sol de la wilaya de Tipaza est de 72 929 ha, dont 64 772 ha de surface agricole utile (SAU). La superficie irriguée est estimée à fin 2004 à 12 215 ha soit un taux d'irrigation de 18,9 % par rapport à la SAU. Les terres sont délimitées en trois grandes zones agro climatiques :

- La première étant le Sahel qui englobe toute la SAU du littoral dont la vocation est essentiellement maraîchère ;

- La seconde dénommée la plaine de la Mitidja constitue le futur berceau d'une agriculture intensive avec la mise en eau du périmètre irrigué. Ce périmètre couvre une superficie de 14 000 ha.

Les cultures principales de cette zone sont les agrumes, l'arboriculture fruitière, la pomme de terre, les fourrages et les céréales. Ce sera aussi le futur bassin laitier de la Mitidja ouest.

- La troisième zone est formée par une zone montagneuse. Elle est constituée par les monts du Dahra, le Zaccar et celui du Chenoua. Elle est particulièrement favorable à l'arboriculture rustique ainsi qu'à l'élevage local bovin et caprin.

La Wilaya de Tipasa dispose d'un potentiel touristique et d'un patrimoine historique important. La cote s'étend sur près de 123 km. Ce secteur constitue un atout appréciable pour le développement socio-économique de la Wilaya.

I-2-5- Ressources en eau :

La zone est actuellement mal desservie en eau potable, les ressources exploitées sont les nappes souterraines, les eaux superficielles et l’eau de mer dessalée.

a. Ressources en eau souterraines :

Les ressources souterraines sont exploitées par :

Ø Nappe de la Mitidja où cinq champs captant sont implantés :

• champ captant Koléa

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• champ captant Berbessa • champ captant Tektaka • champ captant Lac Halloula • champ captant Hadjout

Ø Nappe de l’oued Nador. Ø Nappe du littoral du Sahel.

b. Ressources en eau superficielles :

Les ressources superficielles sont mobilisées par :

Ø le barrage Boukerdane. Ø la prise sur l’oued Nador qui refoule en hiver dans le lac du barrage Boukerdane.

Le barrage de Boukerdane sur l’oued El Hachem est situé à environ 1.3 km au Sud de la ville de Sidi Amar. Le barrage contrôle un bassin versant de 160 km2, avec un volume utile de 91 Mm3 égal à environ 5 fois les apports moyens annuels (18,7 Mm3), il régularise de 18 à 19 Mm3/an puisqu’il fonctionne en mixte (moitié AEP moitié Irrigation), c’est à dire environ 66 % des apports annuels du bassin auxquels viennent s’ajouter 10 Mm3 transférés depuis la prise Nador sur l’oued éponyme, soit au total 28 à 29 Mm3/an. Cet ouvrage est destiné à l’alimentation en eau potable de Cherchell, Tipasa et Nador plus le SAA et pour l’irrigation de la vallée de l’Oued El Hachem et des régions de Hadjout et du Sahel Algérois Ouest.

Figure I-3 : Barrage Boukerdane et prise de Nador

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b. 1. Barrage Boukerdane : § Situation:

Les coordonnées Lambert sont : X : 464.00 km

Y : 359.04 km

Z : 70.00 m NGA

§ Bassin versant :

Physique :

Surface : 156 km²

Périmètre : 58 km

Altitude moyenne : 420 m

Hydrologie :

Précipitation moyenne : 785 mm

Apport moyen : 39 Hm3/an

Débit de crues : 1000 m3/an

Volume utile 87.00 Hm3

Volume mort 10.80 Hm3

Volume Total 97.80 Hm3

b. 2. Transfert Nador-Boukerdane :

§ Localisation et but de description du transfert : Le système de transfert Nador-Boukerdane est localisé à 80 Km au sud-ouest d’Alger, sur le bord de la plaine de Mitidja, dans l’axe défini par les villes de Cherchell et de Hadjout.

Le système Nador-Boukerdane transférera vers la retenue du barrage de Boukerdane les apports de l’Oued Nador (environs 20 Hm3). L’eau stockée dans la retenue de Boukerdane et provenant du bassin propre du barrage et des transferts à partir du Nador, sera utilisée pour l’alimentation en eau potable de la ville de Cherchell, pour

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l’irrigation des périmètres de la Mitidja Ouest (Hadjout) et des périmètres du Sahel Ouest.

§ Caractéristique du bassin versant : ⋅ Superficie du B.V : 202 KM2 ⋅ Précipitation moyenne annuelle: 750 MM ⋅ Apport moyen annuel : 216,85 HM3

c. Ressources en eau non conventionnelles :

La zone d’étude dispose de deux ouvrages de dessalement de l’eau de mer. · Unité de dessalement de Bou Ismaïl (5'000 m3/jour). · Station de dessalement de Fouka (120'000 m3/jour).

I-3- Analyse démographique :

I-3-1- Croissance de la population sur l’ensemble de l’Algérie :

Le tableau suivant donne les résultats des recensements de 1966, 1977, 1987, 1998 et 2008 pour l'ensemble de l'Algérie.

Année 1966 1977 1987 1998 2008 Population 1202200 16 948007 22971558 2910086 34400000 (hab.) Tableau I-7 : Recensements de 1966, 1977, 1987 et 1998

Les taux de croissance correspondants sont comme suit :

Période 1966-1977 1977-1987 1987-1998 1998-2008 Taux de croissance 3.17 3.09 2.17 1.69 Tableau I-8 : Taux d’accroissement annuel

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I-3-2- Evolution démographique dans la Wilaya de Tipaza :

a. Données démographiques :

Les données démographiques qui serviront de base pour l’estimation de l’évolution des populations des communes objet du présent projet sont celles des deux derniers recensements de la population RGPH 1998 et 2008. Ces données ont été recueillies auprès de l’Office National des Statistiques (ONS) et de la Direction de la Planification et de l’Aménagement du territoire (DPAT) de la Wilaya de Tipaza.

Le Tableau I-9 récapitule les données démographiques en 1998 et 2008, ainsi que les taux d’accroissements annuels enregistrés entre les deux recensements pour chaque commune.

commune Population (hab)

RGPH 1998 RGPH 2008 Taux de croissance Koléa 46 158 55 251 1.81 Fouka 39 549 52 680 2.91 Douaouda 17 283 23 570 3.15 Chaiba 16 376 21 538 2.78 Attatba 22 002 28 321 2.56

Bou ismail 38 445 41 743 0.83 Khemisti 12 622 15 723 2.22 Bou Haroun 8 613 10 445 1.95 Ain Tagourait 9 075 10 984 1.93 Sidi Rached 9 153 11 567 2.37 Ahmeur El Ain 25 633 30 766 1.84 Bourkika 18 810 23 160 2.10 Hadjout 44 065 52 881 1.84 Meurad 18 104 20 954 1.47

Tipaza 21 915 26 132 1.78 Sidi amar 10 906 13 894 2.45 Menaceur 22 684 26 752 1.66 Total 381 393 466 361 2.03

Tableau I-9 : Données démographiques et taux de croissance annuels

b. Hypothèses pour l’évolution démographique :

Le taux d’accroissement global de la population de la wilaya de Tipaza de 1998 à 2008 est de 1.6 % selon les services de la DPAT. Les communes objet de notre étude ont enregistré des taux de croissance annuels de variant de 0.83 à 3.15 % (Tableau I-9).

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Le taux de croissance annuel moyen de l’ensemble des communes est de 2.03 durant la même période. On note bien qu’il est nettement supérieur au taux moyen de la Wilaya. Nous constatons aussi que toutes les communes ont enregistré des taux de croissance annuels supérieurs à la moyenne de la wilaya qui est de 1.6% à l’exception de la commune de Bou Ismail où le taux de croissance a été de 0.83% seulement. Les taux d’accroissement très élevés de certaines communes, telles que Douaouda, Fouka, Chaiba, Attatba, Sidi Rached et Sidi Amar sont composés des taux d’accroissement naturels de la population local et du flux migratoire de la population venant des zones éparses. Devant cette situation de disparité entre les valeurs moyennes des taux d’accroissement de la wilaya, des communes concernées par le projet et des taux d’accroissement pour chaque commune, nous pensons qu’il ne soit pas judicieux d’extrapoler les taux de croissance annuels enregistrés pour chaque commune afin de procéder à l’estimation de l’évolution de la structure démographique. Ceci conduirait sans aucun doute à des surestimations grossières et inutiles. C’est pour cette raison que nous sommes amenés à considérer des hypothèses d’évolution beaucoup plus plausibles tenant compte d’une part de la tendance baissière des taux de croissance annuels nationaux observés depuis des décennies, et d’autre part du taux de croissance global de la wilaya. Dans tous les cas, ces hypothèses sont confortées par le fait que l’augmentation du niveau de vie et du niveau d’instruction des populations locales se traduira sans doute par une baisse des taux de croissance à long terme. Aussi, il s’agira d’une hypothèse conservative dans la mesure où la baisse du taux de croissance considérée à long terme est limitée au taux global actuel de la Wilaya. Les hypothèses d’évolution du taux de croissance à long terme seront basées sur le taux de croissance moyen annuel des 17 communes (2.03%) qui diminuera de manière progressive pour atteindre le taux de croissance annuel global actuel de la wilaya, soit 1.6%. Les hypothèses de croissance adoptées sont détaillées comme suit :

• A court terme, nous considérons le maintien du taux d’accroissement moyen actuel des communes, à savoir 2.03 % jusqu’à l’an 2010. • A moyen terme le taux d’accroissement sera ramené à 1.8 % jusqu’à l’horizon 2020. • A long terme, nous prévoyons la baisse du taux d’accroissement vers la moyenne actuelle de la wilaya à 1.6 % jusqu'à l’horizon 2040.

Le Tableau I-10 résume, par pallier de 5 années, les estimations de l’évolution temporelle de la structure démographique des 17 communes selon les hypothèses adoptées jusqu’à l’horizon 2040.

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commune Population (hab) 1998 2008 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 Koléa 46 158 56 432 58 746 64 227 70 220 76 020 82 299 89 097 96 457

Fouka 39 549 48 352 50 335 55 031 60 166 65 135 70 516 76 340 82 646

Douaouda 17 283 21 130 21 997 24 049 26 292 28 464 30 815 33 361 36 117

Chaiba 16 376 20 021 20 842 22 787 24 913 26 970 29 198 31 610 34 221

Attatba 22 002 26 899 28 002 30 615 33 471 36 236 39 229 42 470 45 978

Bou 38 445 47 002 48 930 53 495 58 486 63 317 68 547 74 209 80 339 ismail Khemisti 12 622 15 431 16 064 17 563 19 202 20 788 22 505 24 364 26 376

Bou 14 185 Haroun 8 613 10 530 10 962 11 985 13 103 15 357 16 625 17 999 Ain 14 946 Tagourait 9 075 11 095 11 550 12 628 13 806 16 181 17 517 18 964

Sidi 15 075 Rached 9 153 11 190 11 649 12 736 13 924 16 320 17 668 19 127 Ahmeur 25 633 31 339 32 624 35 668 38 995 42 216 El Ain 45 703 49 479 53 566 Bourkika 18 810 22 997 23 940 26 174 28 615 30 979 33 538 36 308 39 307

Hadjout 44 065 53 873 56 083 61 315 67 036 72 573 78 568 85 057 92 083

Meurad 18 104 22 134 23 041 25 191 27 541 29 816 32 279 34 946 37 832

Tipaza 21 915 26 793 27 892 30 494 33 339 36 093 39 074 42 302 45 796

Sidi amar 10 906 13 334 13 880 15 175 16 591 17 962 19 445 21 052 22 790

Menaceur 22 684 27 733 28 870 31 564 34 509 37 359 40 445 43 786 47 403

Total 381 393 466 285 485 408 530 697 580 210 628 136 680 021 736 191 797 002

Tableau I-10 : Evolution démographique.

I-4- Conclusion :

Selon les hypothèses considérées, les 17 communes connaitront une population totale de 797 002 habitants en 2040 contre 466 285 habitants en 2008, soit une augmentation de 71 % en 32 ans.

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PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm Chapitre II Etude des besoins en eau

II-1- introduction :

L’estimation des besoins en eau d’une agglomération nous exige de donner une dotation pour chaque catégorie de consommateur. Cette dotation est définie comme un rapport entre le débit journalier et le nombre de consommateur.

Cette estimation en eau dépend de plusieurs facteurs : l’évolution de la population, l’équipement sanitaire, le niveau de vie de la population. Elle dépend aussi d’un facteur très important, qui est la situation et la nature de la zone (le tourisme).

II-2- Besoins domestiques :

II-2-1- Dotation en eau :

· Décomposition et nomenclature

On définit la dotation comme suit : c’est la quantité d’eau moyenne consommée par un habitant par jour. On notera bien sûr que dans « moyenne », il y a l’idée de variation selon l’âge (on parle ainsi de dotation par ménage dont on déduit une dotation per capita par simple division). Dans « moyenne », il y a aussi le concept de standing d’habitat et donc de consommation d’eau. On distingue Ø la dotation domestique, à laquelle se rajoutent Ø la dotation dévolue à l’administratif Ø et celle correspondant à l’artisanat et la petite industrie. Pour une série de communes ou l’activité touristique est (ou sera) significative, se rajoute une composante saisonnière.

· Dotation unitaire

Le calcul de la demande en eau potable domestique dépend directement du développement démographique ainsi que du choix d’un chiffre pour la dotation spécifique ou unitaire (l/j/hab.).

L’enquête socio-économique menée par SAFEGE (décembre 2008) dans le cadre des études de diagnostic et de réhabilitation des réseaux d’AEP des villes de Sétif, Batna et El Oued a abouti à la valeur de 150 l/j/hab. Enfin, il est à signaler que cette valeur est usuellement utilisée, sur le plan international, en tant qu’estimation de la consommation en eau potable de la population urbaine et a également été citée comme valeur normative dans le cadre du « Séminaire sur le secteur de l’eau en Algérie, Alger les 22 et 23 janvier 2003 ».

Donc, on opte pour la valeur 150l/j/hab comme une dotation domestique.

Le tableau suivant résulte les besoins domestiques des 17 communes pour les différents horizons.

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2010 2020 2040 commune dotation population besoins domestique Population besoins domestique population besoins domestique (l/j/hab) (hab) (hab) (hab) (m3/j) (l/s) (m3/j) (l/s) (m3/j) (l/s) Koléa 150 58746 8811,97 101,99 70220 10532,97 121,91 96457 14468,54 167,46 Fouka 150 50335 7550,25 87,39 60166 9024,83 104,45 82646 12396,91 143,48 Douaouda 150 21997 3299,48 38,19 26292 3943,87 45,65 36117 5417,48 62,70 Chaiba 150 20842 3126,32 36,18 24913 3736,90 43,25 34221 5133,17 59,41 Attatba 150 28002 4200,37 48,62 33471 5020,72 58,11 45978 6896,68 79,82 Bou ismail 150 48930 7339,49 84,95 58486 8772,91 101,54 80339 12050,85 139,48 Khemisti 150 16064 2409,65 27,89 19202 2880,26 33,34 26376 3956,45 45,79 Bou Haroun 150 10962 1644,30 19,03 13103 1965,43 22,75 17999 2699,80 31,25 Ain Tagourait 150 11550 1732,50 20,05 13806 2070,86 23,97 18964 2844,62 32,92 Sidi Rached 150 11649 1747,39 20,22 13924 2088,66 24,17 19127 2869,07 33,21 Ahmeur El Ain 150 32624 4893,56 56,64 38995 5849,29 67,70 53566 8034,84 93,00 Bourkika 150 23940 3590,99 41,56 28615 4292,32 49,68 39307 5896,12 68,24 Hadjout 150 56083 8412,40 97,37 67036 10055,36 116,38 92083 13812,48 159,87 Meurad 150 23041 3456,21 40,00 27541 4131,22 47,82 37832 5674,82 65,68 Tipaza 150 27892 4183,77 48,42 33339 5000,87 57,88 45796 6869,41 79,51 Sidi amar 150 13880 2082,05 24,10 16591 2488,68 28,80 22790 3418,56 39,57 Menaceur 150 28870 4330,57 50,12 34509 5176,35 59,91 47403 7110,46 82,30 Total 150 485 407 72 811,27 842,72 70 220 10 532,97 121,91 797 002 119 550,27 1383,68

Tableau II-1 : besoin domestique des 17 communes

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II-3- Besoins administratifs, artisanat et petite industrie :

Les besoins administratifs sont traités classiquement comme une majoration des besoins domestiques. Ils sont ici directement reliés à l’importance de la population agglomérée, qui est réputée corrélée au statut de l’agglomération et donc à son niveau d’équipement. Cela nous a paru plus pertinent ici que de s’appuyer sur une classification administrative initiale, susceptible d’évoluer d’ici l’horizon du projet. Dans le même esprit, plutôt que de définir des classes ou des seuils, il nous a paru légitime au regard des objectifs de l’étude de proposer une évolution continue de cette majoration. Les besoins découlant de l’artisanat et de la petite industrie sont évalués suivant la même approche, à la proportionnelle. Le tableau suivant précise les coefficients de majoration considérés aux points articulations (entre lesquels ils sont interpolés linéairement, voir Tableau II-2 ci-après).

Tableau II-2: Coefficients majorateurs pour le besoin administratif et petite industrie.

Les tableaux suivants (II-3, II-4) représentent en détaille les taux de majoration et les besoins administratifs et les besoins de la petite industrie pour chaque commune.

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2010 2020 2040 commune Pop Majo Maj arti Pop (hab) Majo Maj arti Pop (hab) Majo Maj arti (hab) petite petite petite adm adm adm indus indus indus

Koléa 58 746 26% 2.5% 70219 26% 2.5% 96456 28% 2.5% Fouka 50 335 26% 2.5% 60166 26% 2.5% 82646 28% 2.5% Douaouda 21 997 11% 1% 26293 19% 2% 36117 19% 2% Chaiba 20 842 11% 1% 24912 19% 2% 34221 19% 2% Attatba 28 002 19% 2% 33471 19% 2% 45977 19% 2% Bou 48 930 26% 58486 ismail 2.5% 26% 2.5% 80339 28% 2.5% Khemisti 16 064 11% 1% 19201 11% 1% 26376 19% 2% Bou 10 962 Haroun 11% 1% 13103 11% 1% 17999 11% 1% A 11 550 Tagourait 11% 1% 13806 11% 1% 18964 11% 1% Sidi 11 649 Rached 11% 1% 13924 11% 1% 19127 11% 1% Ahmeur 32 624 El Ain 19% 2% 38996 19% 2% 53566 19% 2% Bourkika 23 940 19% 2% 28616 19% 2% 39308 19% 2% Hadjout 56 083 26% 2.5% 67036 26% 2.5% 92084 28% 2.5% Meurad 23 041 19% 2% 27541 19% 2% 37831 19% 2% Tipaza 27 892 19% 2% 33339 19% 2% 45796 26% 2.5% Sidi amar 13 880 11% 1% 16591 11% 1% 22790 11% 1% Menaceur 28 870 19% 2% 34508 19% 2% 47402 26% 2.5% Tableau II-3: les taux de majoration du débit moyen journalier pour chaque commune.

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2010 2020 2040 Besoins besoins artisanat et Besoins besoins artisanat et Besoins besoins artisanat et domestiques administra petite domestique administrati petite domestiques administratifs petite 3 3 commune (m3/j) tifs industrie s (m3/j) f industrie (m /j) (m /j) industrie (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) Koléa 8811,9 2291,09 220,30 10532,88 2738,55 263,32 14468,43 4051,16 361,71 Fouka 7550,25 1963,07 188,76 9024,83 2346,46 225,62 12396,9 3471,13 309,92 Douaouda 3299,55 362,95 33,00 3943,96 749,35 78,88 5417,6 1029,34 108,35 Chaiba 3126,3 343,89 31,26 3736,87 710,01 74,74 5133,13 975,29 102,66 Attatba 4200,3 798,06 84,01 5020,63 953,92 100,41 6896,56 1310,35 137,93 Bou ismail 7339,5 1908,27 183,49 8772,92 2280,96 219,32 12050,87 3374,24 301.27 Khemisti 2409,6 265,06 24,10 2880,2 316,82 28,80 3956,37 751,71 79,13 Bou Haroun 1644,3 180,87 16,44 1965,44 216,20 19,65 2699,81 296,98 27,00 A Tagourait 1732,5 190,58 17,33 2070,86 227,79 20,71 2844,63 312,91 28,45 Sidi Rached 1747,35 192,21 17,47 2088,61 229,75 20,89 2869,01 315,59 28,69 Ahmeur El Ain 4893,6 929,78 97,87 5849,33 1111,37 116,99 8034,9 1526,63 160,70 Bourkika 3591 682,29 71,82 4292,33 815,54 85,85 5896,13 1120,26 117,92 Hadjout 8412,45 2187,24 210,31 10055,42 2614,41 251,39 13812,57 3867,52 345,31 Meurad 3456,15 656,67 69,12 4131,14 784,92 82,62 5674,72 1078,20 113,49 Tipaza 4183,8 794,92 83,68 5000,91 950,17 100,02 6869,46 1786,06 171,74 Sidi amar 2082 229,02 20,82 2488,62 273,75 24,89 3418,48 376,03 34,18 Menaceur 4330,5 822,80 86,61 5176,26 983,49 103,53 7110,33 1848,69 177,76 Total 72811,05 14798,76 1456,38 87031,4 18303,46 1817,62 119550,15 27492,10 2606.22 Tableau II-4 : Besoins administratifs, artisanat et petite industrie.

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II-4- Besoin saisonnier :

En plus de la variation saisonnière de consommation que nous estimerons ici à environ 30%, nous noterons ici que l’activité touristique se fait sur la base des infrastructures d’accueil existantes et des zones d’équipement touristiques (ZET). La liste de ces dernières est établie sur la base des données de l’office national du tourisme(ONT).

Ø Zones d’équipement touristiques

L’évaluation du besoin s’effectue sur la base des valeurs clés suivantes : • Densité de 50 lits par hectare aménageable • Dotation de 300 l/lit/jour, incluant l’ensemble des besoins découlant de l’activité touristique. Les communes concernées par la liste nominative et géographique des zones d’extension touristiques selon le décret n° 88-232 du 05/11/1988 portant déclaration des ZET qui nous a été communiquée par les services de la DHW de Tipaza sont présentées dans le tableau qui suit :

N° Nom de la région Commune Superficie (ha) 01 Colonel Abbes Douaouda 150 02 Bouharoun Bouharoun 13 03 Tipaza Tipaza 87.5 04 Tipaza-Matarès-Chenoua Tipaza 157 Tableau II-5 : Zones d’extension touristiques

II-4-1- Besoins touristiques :

Pour les infrastructures touristiques existantes, les dotations suivantes sont utilisées : • Hôtels : 300 l/lit/jour • Infrastructures de jeunesse, centres de vacances et campings : 100 l/lit/jour Pour ce qui est des estivants journaliers (plages), nous optons pour une dotation de 50l/personne/jour. Les données relatives aux infrastructures touristiques et de la population estivantes ont été recueillies auprès des services de la direction du tourisme, la direction de la jeunesse et des sports, et la protection civile.

Le tableau qui suit résume les besoins touristiques par ville.

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Capacité d’accueil (lits) Population estivante Besoin en eau

commune Infrastruc centres de hôtels camping Juin-sept journalièr (l/s) (m3/j) tures de vacances s e jeunesse Koléa

Fouka

Douaouda 50 450 158 264 4538000 37197 22.96 1983.64

Chaiba

Attatba

Bou ismail 1529 200 2.00 172.90

Khemisti

Bou Haroun

A Tagourait 1700500 13939 8.07 696.93

Sidi Rached

Ahmeur El Ain Bourkika

Hadjout

Meurad

Tipaza 400 1670 2654 3720 12487500 102357 75.15 6493.03

Sidi amar

Menaceur

Tableau II-6 : Besoins touristiques

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II-5- Besoins des pôles universitaires :

Les villes de Tipaza et de Kolea connaitront dans les prochaines années la réalisation de deux pôles universitaire. Le pôle universitaire de Tipasa comprendra une université de 4’000 places pédagogiques et une résidence universitaire de 2’000 lits. Quant à celui de Kolea, il comprendra une université de 11'000 places pédagogiques et une résidence universitaire de 5'500 lits. Les dotations unitaires adoptées pour l’estimation des besoins en eau potable de ces deux pôles universitaires sont comme suit : • Universités : 80 l/j/place • Résidence universitaire : 300 l/j/lit On ferra l’hypothèse que l’entrée en service des deux pôles universitaires se ferra de manière progressive. Ils fonctionneront à 50 % de leurs capacités vers 2020 et 100% vers 2030. Les besoins en eau journaliers des deux structures universitaires sont donnés dans le tableau suivant :

2020 2040 NBre Qmoyj NBre Qmoyj D’étudiants D’étudiants l/s m3/j l/s m3/j Université 2000 1,85 160 4000 3,70 320,00 Tipaza Résidence 1000 3,47 300 2000 6,94 600,00 universitaire Total 5.32 5,32 460 10,65 920.00 Université 5500 5,09 440 11000 10,19 880,00 Koléa Résidence 2750 9,55 825 5500 19,10 1650,00 universitaire Total 14.64 14,64 1265 29,28 2529,79 Tableau II-7 : Besoins en eau potable des pôles universitaires de Kolea et Tipaza

En fin, on récapitule tout les besoins journaliers comme suit :

Ø Besoins domestiques. Ø Besoins d’équipements : • administratifs, artisanat et petite industrie. • des pôles universitaires.

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2010 2020 2040

3 3 3 commune désignation m /j m /j m /j Domestique 8811,90 10532,88 14468,43 Koléa Equipement 2511,39 4266,77 6942,66 Total(Qmoyj) 11323,29 14799,65 21411,09 Domestique 7550,25 9024,83 12396,90 Fouka Equipement 2151,82 2572,08 3781,05 Total(Qmoyj) 9702,07 11596,91 16177,95 Domestique 3299,55 3943,96 5417,60 Douaouda Equipement 395,95 828,23 1137,70 Total(Qmoyj) 3695,50 4772,19 6555,30 Domestique 3126,30 3736,87 5133,13 Chaiba Equipement 375,156 784,7427 1077,9573 Total(Qmoyj) 3501,46 4521,61 6211,09 Domestique 4200,30 5020,63 6896,56 Attatba Equipement 882,06 1054,33 1448,28 Total(Qmoyj) 5082,36 6074,96 8344,84 Domestique 7339,50 8772,92 12050,87 Bou ismail Equipement 2091,76 2500,28 3675,52 Total(Qmoyj) 9431,26 11273,20 15726,39 Domestique 2409,60 2880,20 3956,37 Khemisti Equipement 289,15 345,62 830,84 Total(Qmoyj) 2698,75 3225,82 4787,21 Domestique 1644,30 1965,44 2699,81 Bou Haroun Equipement 197,32 235,85 323,98 Total(Qmoyj) 1841,62 2201,29 3023,79 Domestique 1732,50 2070,86 2844,63 Equipement 207,90 248,50 341,36 Ain Tagourait Total(Qmoyj)l 1940,40 2319,36 3185,99 Domestique 1747,35 2088,61 2869,01 Sidi Rached Equipement 1939,56 250,63 344,28 Total(Qmoyj) 3686,91 2339,24 3213,29 Domestique 4893,60 5849,33 8034,90 Ahmeur El Equipement 1027,66 1228,36 1687,33 Ain Total(Qmoyj) 5921,26 7077,69 9722,23 Domestique 3591,00 4292,33 5896,13 Bourkika Equipement 754,11 901,39 1238,19 Total(Qmoyj) 4345,11 5193,72 7134,32 Domestique 8412,45 10055,42 13812,57 Hadjout Equipement 2397,55 2865,79 4212,83 Total(Qmoyj) 10810,00 12921,21 18025,40 Domestique 3456,15 4131,14 5674,72 Meurad Equipement 725,79 867,54 1191,69 Total(Qmoyj) 4181,94 4998,68 6866,41

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Domestique 4183,80 5000,91 6869,46 Tipaza Equipement 878,60 1509,84 2877,96 Total(Qmoyj) 5062,40 6510,75 9747,42 Domestique 2082,00 2488,62 3418,48 Sidi amar Equipement 878,60 1050,19 1957,80 Total(Qmoyj) 2960,60 3538,81 5376,28 Domestique 4330,50 5176,26 7110,33 Menaceur Equipement 249,84 298,63 410,22 Total(Qmoyj) 4580,34 5474,89 7520,55 Total des totaux 90765,25 108840,00 153029,53

Tableau II-8 : récapitulation des besoins journaliers pour chaque commune

II-6- variation de la consommation : II-6-1- le débit maximal journalier sans tenir compte du rendement du réseau :

Par l’habitude, le débit maximal journalier est une majoration du débit moyen journalier (majoration saisonnière à 30%).

Qmaxj=1.3Qmoyj

Mais, comme nous avons une zone à équipement touristique, on est obligés d’ajouter une majoration due au flux touristique. Dans ce cas, le débit maximal journalier sera calculé comme suit :

Qmaxj=1.3Qmoyj +Qeq (touristique).

Comme il montre le tableau suivant :

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2010 2020 2040 commune Qmoyj Majora on à Qeq Qmaxj Qmoyj Qmaxj Qmoyj Qmaxj (m3/j) 30% (touris que) (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j)

Koléa 11323,29 14720,28 14720,28 14799,65 19239,54 21411,09 27834,42 Fouka 9702,07 12612,69 12612,69 11596,91 15075,98 16177,95 21031,34 Douaouda 3695,50 4804,14 1983 ,64 6787,78 4772,19 8187,49 6555,30 10505,52 Chaiba 3501,46 4551,89 4551,89 4521,61 5878,10 6211,09 8074,41 Attatba 5082,36 6607,07 6607,07 6074,96 7897,45 8344,84 10848,29 Bou ismail 9431,26 12260,63 172 ,9 12433,53 11273,20 14828,06 15726,39 20617,20 Khemisti 2698,75 3508,38 3508,38 3225,82 4193,57 4787,21 6223,37 Bou Haroun 1841,62 2394,10 2394,10 2201,29 2861,68 3023,79 3930,92 A Tagourait 1940,40 2522,52 696 ,95 3219,47 2319,36 3712,12 3185,99 4838,73 Sidi Rached 3686,91 4792,98 4792,98 2339,24 3041,02 3213,29 4177,28 Ahmeur El Ain 5921,26 7697,63 7697,63 7077,69 9201,00 9722,23 12638,90 Bourkika 4345,11 5648,64 5648,64 5193,72 6751,84 7134,32 9274,61 Hadjout 10810,00 14053,00 14053,00 12921,21 16797,58 18025,40 23433,03 Meurad 4181,94 5436,52 5436,52 4998,68 6498,28 6866,41 8926,33 Tipaza 5062,40 6581,12 6493 ,05 13074,17 6510,75 14957,02 9747,42 19164,69 Sidi amar 2960,60 3848,78 3848,78 3538,81 4600,45 5376,28 6989,16 Menaceur 4580,34 5954,44 5954,44 5474,89 7117,36 7520,55 9776,71 Total 90 765,25 117 994,83 9 34 6,54 127 341,37 108 840,00 150 838,54 153 029,53 208 284,92 Tableau II-9 : les besoins maximal journalier par commune en.

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II-6-2- rendement du réseau :

On prévoit un rendement initial de 50%, avec une amélioration d’1% par an à partir de l’année 2010 pour atteindre l’objectif de 80% à l’horizon 2040. Cet objectif peut être atteint moyennant le développement d’une stratégie de rénovation et de programme de recherche systématique des fuites dans le réseau de distribution d’eau et l’encouragement de l’emploi de tuyaux fabriqués en matériaux permettant de limiter les fuites.

2010 2015 2020 2030 2040 50% 55% 60% 70% 80% Evolution future du rendement du réseau.

Le tableau suivant résume tout les débits maximaux journaliers avec rendement du réseau.

2010 2020 2040 commune Qmaxj (m3/j) Qmaxj (m3/j) Qmaxj (m3/j) Koléa 29440,56 32065,90 34793,03 Fouka 25225,39 25126,63 26289,18 Douaouda 13575,57 13645,82 13131,91 Chaiba 9103,79 9796,83 10093,02 Attatba 13214,14 13162,42 13560,36 Bou ismail 24867,07 24713,44 25771,50 Khemisti 7016,76 6989,29 7779,21 Bou Haroun 4788,20 4769,47 4913,65 A Tagourait 6438,94 6186,87 6048,41 Sidi Rached 9585,96 5068,36 5221,60 Ahmeur El Ain 15395,27 15334,99 15798,62 Bourkika 11297,29 11253,06 11593,27 Hadjout 28106,00 27995,97 29291,28 Meurad 10873,05 10830,47 11157,92 Tipaza 26148,33 24928,37 23955,86 Sidi amar 7697,55 7667,42 8736,45 Menaceur 11908,88 11862,27 12220,89 Total 254682,74 251397,57 260356,16 Tableau II-10: les débits maximaux journaliers avec rendement du réseau.

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II-7- Bilan ressources - besoins en eau: II-7-1- Ressources disponibles :

Le bilan hydrique a été établi par commune en ne tenant compte que des ressources en eau mobilisables. Ces dernières sont représentées par les volumes d’eau réellement mobilisés pour chaque commune. Le Tableau qui suit résume les volumes d’eau mobilisés pour chaque commune.

commune Ressource disponible l/s m3/j Koléa 93.75 8 100 Fouka 89.12 7 700 Douaouda 49.07 4 240 Chaiba 28.94 2 500 Attatba 5.79 500 Bou ismail 78.09 6 747 Khemisti 18.56 1 604 Bou Haroun 20.83 1 800 A Tagourait 18.17 1 570 Sidi Rached 11.57 1 000 Ahmeur El Ain 46.30 4 000 Bourkika 21.53 1 860 Hadjout 84.58 7 308 Meurad 13.89 1 200 Tipaza 105.63 9 126 Sidi amar 15.10 1 305 Menaceur 13.31 1 150 Total 714.24 61 710 Tableau II-11: Ressources en eau potable disponibles.

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II-7-2- Bilan hydrique Le bilan des ressources disponibles et des besoins en eau ainsi que les apports nécessaires à mobiliser dans le futur pour combler le déficit hydrique sont résumés dans le tableau suivant :

commune Ressources Besoins Dé icit Besoins Dé icit Débit disponibles 2020 2020 2040 2040 alloué* (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) (m3/j) Koléa 8 100 32 066 23 966 34 793 26 693 7 916 Fouka 7 700 25 127 17 427 26 289 18 589 4 776 Douaouda 4 240 13 646 9 406 13 132 8 892 4 836 Chaiba 2 500 9 797 7 297 10 093 7 593 2 145 Attatba 500 13 162 12 662 13 560 13 060 4 740 Bou ismail 6 747 24 713 17 966 25 772 19 025 3 428 Khemisti 1 604 6 989 5 385 7 779 6 175 1 635 Bou Haroun 1 800 4 769 2 969 4 914 3 114 693 Ain 1 570 6 187 4 617 6 048 4 478 1 346 Tagourait Sidi Rached 1 000 5 068 4 068 5 222 4 222 1 255 Ahmeur El 4 000 15 335 11 335 15 799 11 799 2 945 Ain Bourkika 1 860 11 253 9 393 11 593 9 733 2 866 Hadjout 7 308 27 996 20 688 29 291 21 983 5 070 Meurad 1 200 10 830 9 630 11 158 9 958 2 881 Tipaza 9 126 24 928 15 802 23 956 14 830 7 970 Sidi amar 1 305 7 667 6 362 8 736 7 431 1 484 Menaceur 1 150 11 862 10 712 12 221 11 071 4 013 Total 61 710 251 398 189 688 260 356 198 646 60 000 Tableau II-12: Bilan hydrique.

[*] : Débit produit par la station de dessalement d’eau de la mer à Fouka vers le réservoir Mouaz 30 000m3, la répartition des débits pour les différentes communes été faite par la DHW de Tipaza.

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II-8- Capacité de stockage :

Etant donné l’indisponibilité des courbes de modulations horaires de la consommation des communes, l’évaluation des volumes de stockage sera estimée par rapport aux besoins en eau pendant la journée la plus chargée de l’année. Généralement, la capacité de stockage minimum d’un réseau d’alimentation en eau potable représente 30 à 70 % des besoins de la journée la plus chargée de l’année. Nous estimons qu’un volume de stockage voisin de 50 % est raisonnable pour assurer une bonne sécurité d’approvisionnement en eau potable et une régulation des pointes horaires. Ce choix permet également un temps de séjour acceptable dans les réservoirs pendant la saison basse.

Les capacités de stockage nécessaires à projetées pour chaque commune sont présentés dans le tableau suivant : 2020 2040 commune Capacité de Capacité Dé icit Capacité Dé icit stockage Nécessaire (m3) Nécessaire (m3) existante (m3) (m3) (m3) Koléa 9 800 16 153 6 353 17 517 7 717 Fouka 1 400 12 683 11 283 13 265 11 865 Douaouda 3 100 6 943 3 843 6 686 3 586 Chaiba 4 000 5 018 1 018 5 167 1 167 Attatba 2 730 6 701 3 971 6 900 4 170 Bou ismail 7 800 12 477 4 677 13 006 5 206 Khemisti 2 650 3 615 965 4 010 1 360 Bou Haroun 1 220 2 505 1 285 2 577 1 357 A Tagourait 3 250 3 213 - 3 144 - Sidi Rached 1 450 2 654 1 204 2 731 1 281 Ahmeur El 3 070 7 787 4 717 8 019 4 949 Ain Bourkika 2 120 5 747 3 627 5 917 3 797 Hadjout 5 100 14 118 9 018 14 766 9 666 Meurad 1 800 5 535 3 735 5 699 3 899 Tipaza 13 700 12 584 - 12 098 - Sidi amar 3 075 3 954 879 4 488 1 413 Menaceur 2 100 6 051 3 951 6 230 4 130 Total 68 365 127 739 60 526 132 218 65 561 Tableau II-13: Calcul des capacités de stockage nécessaires.

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Les capacités de stockage standards à projeter sont données dans le tableau suivant :

commune Dé icit en Dé icit en Capacité de stockage 2020 s tockage 2040 stockage à (m3) (m3) projeter (m3) Koléa 6 353 7 717 Réservoir Mouaz

Fouka 11 283 11 865 12000

Douaouda 3 843 3 586 0

Chaiba 1 018 1 167 1000

Attatba 3 971 4 170 4000

Bou ismail 4 677 5 206 5000

Khemisti 965 1 360 (1000+500)

Bou Haroun 1 285 1 357 1500

A Tagourait - - 0

Sidi Rached 1 204 1 281 1500

Ahmeur El Ain 4 717 4 949 5000

Bourkika 3 627 3 797 4000

Hadjout 9 018 9 666 10000

Meurad 3 735 3 899 4000

Tipaza - - 0

Sidi amar 879 1 413 (1000+500)

Menaceur 3 951 4 130 4000

Total 60 526 65 561 55000

Tableau II-14 : Capacités de stockage à réaliser.

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II-9- Conclusion :

On note que la ville de Koléa ne sera pas concernée par la construction de nouveaux réservoirs. Ceci est motivé par la proximité du réservoir de Mouaz qui servira aussi de stockage pour cette dernière.

Pour la commune de Douaouda, les services de la DHW de Tipaza ont décidés que l’opération de renforcement de cette dernière sera prise en charge séparément à partir du réservoir de Mouaz par l’Algérienne Des Eaux ADE. Et donc, a été exclue de ce projet.

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PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm Chapitre III Réseau d’adduction

III.1. introduction :

Afin de satisfaire les besoins en eau potable à long terme de l’ensemble des 17 communes de notre étude, un système d’adduction à partir du réservoir 30'000 m3 de Mouaz sera conçu et comportera : · La réalisation d’un réseau de conduites d’adduction et de stations de pompage · La réalisation de réservoirs de stockage de différentes capacités pour l’ensemble des communes en déficit de stockage à long terme.

III.2. Conception de l’aménagement :

III.2.1. Eléments de base de l’aménagement :

Les éléments qui serviront de base à la conception du système d’adduction des différentes communes à partir du réservoir de Mouaz sont les suivants :

a) La commune de Douaouda n’est pas prise en charge dans le cadre de cette étude. Les services de la DHW ont signalé qu’un système d’adduction pour la ville de Douaouda à partir du réservoir Mouaz sera conçu et pris en charge par l’ADE. Et donc, a été exclue de ce projet.

b) Les tronçons en général longent les routes et chemins existants.

c) Le schéma d’aménagement repose sur le principe d’alimenter un seul réservoir par commune qu’il soit existant ou projeté. La multiplication de raccordements de plusieurs réservoirs par commune sur le système d’adduction est à éviter, car elle perturberait inévitablement le fonctionnement correct du système.

Toutefois, sur demande de la subdivision de Fouka, cette ville sera dotée de deux nouveaux réservoirs pour une capacité totale de 12000 m3. Le premier réservoir d’une capacité de 6000 m3 sera implanté à proximité des réservoirs existants 1000+500 m3 à la côte 62 mNGA. Quant au second de même capacité, il sera implanté à proximité des réservoirs existants 2x500 m3 (zone haute) à la côte 187 mNGA.

La répartition des débits se fera sur la base de 25 % du débit alloué pour Fouka vers le premier réservoir 6000 m3, 25 % vers le réservoir existant 2x500 m3 et 50 % pour le deuxième réservoir projeté 6000 m3.

d) Les communes qui connaitront un déficit de stockage verront leurs capacités de stockage augmentées par la construction de nouveaux réservoirs. Les sites de ces derniers ont été choisis de manière à pouvoir alimenter l’ensemble des réservoirs existants.

e) Pour les communes ne nécessitant pas le renforcement de leurs capacités de stockage, nous avons privilégié le raccordement des réservoirs existants implantés aux côtes les plus élevées afin de garantir l’alimentation des autres réservoirs existants.

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f) Le renforcement de la commune de Koléa sera assuré à partir du réservoir existant 2x2’500 m3 a coté de Mouaz. En effet, dans le cadre de la réalisation du nouveau réservoir 30'000 m3, un raccordement est prévu à partir de ce dernier vers le réservoir existant 2x2’500 m3 qui assure l’alimentation en eau de Koléa via un réseau de conduites de différents diamètres.

Néanmoins, la subdivision de l’hydraulique de Koléa et la subdivision de l’ADE ont souhaités l’alimentation du château d’eau (1'000 m3) de Chaig à partir du nouveau réservoir 30'000 m3. C’est pour cela que nous avons prévu dans le cadre du schéma d’adduction le raccordement du château d’eau Chaig au nouveau système d’adduction à partir du réservoir 30'000 m3 avec un volume de 20% de celui alloué à la commune de Koléa.

g) L’alimentation de la commune d’Ain Tagourait sera assurée à partir du réservoir de Saiadia.

III.2.2. Schéma de l’aménagement :

Le tracé des adductions se décompose en deux systèmes : · Premier système : Réservoir Mouaz – Réservoir Tampon RT. · Deuxième système : l’aval du Réservoir Tampon RT.

III.2.2.1. Premier système:

Le système est constituée d’un réseau de conduites à écoulement gravitaire jusqu’au réservoir existant 1'500m3 Drimini implanté à la côte 197 m NGA. A proximité de ce dernier sera projetée une station de pompage SP1 qui refoulera via deux départs séparés vers le nouveau réservoir 2000m3 Drimini (côte 214 m NGA) et un nouveau réservoir Tampon qui sera implanté à la côte 268 m NGA.

a. Tronçon Réservoir Mouaz – B4 :

D’une longueur de 6'313 ml, le tracé de ce tronçon partant du réservoir 30'000 m3 suit le tracé de la conduite DN 400 en PE récemment réalisée jusqu’au château d’eau de Chaig. Ce tracé longe en grande partie le tronçon du nouveau chemin de wilaya. Trois piquages sur cette conduite aux points B1, B2 et B3 sont prévu pour le raccordement des réservoirs de la ville de Fouka. Un piquage au point B4 est prévu pour raccorder le château d’eau de Chaig.

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b. Tronçon B4 – B6 :

Longueur du tronçon 4'791 ml. A partir du point B4, la conduite d’adduction suit le tracé de la conduite existante DN 400 Amiante-Ciment jusqu’au point B5 qui servira pour raccorder le réservoir 2x500 m3 de chaiba. Après quoi, le tracé de la conduite longe le chemin de wilaya 129 jusqu’au point de bifurcation B6.

Au point B6, un piquage est réalisé pour alimenter le réservoir 1'500 m3 Drimini.

c. Tronçon B6 – Réservoir Bouharoun :

D’une longueur de 4'890 ml, ce tronçon alimente gravitairement le réservoir projeté 1500 m3 de Bouharoun. Un piquage au point B7 permet de desservir gravitairement le réservoir existant 1'000 m3 de Khemisti. Le tracé longe en grande partie le chemin de wilaya 129.

III.2.2.2. Deuxième système:

Le deuxième système du schéma d’adduction débute à partir du réservoir tampon RT pour desservir gravitairement l’ensemble des communes de Ain Tagourait, Attataba, Tipaza, Ahmer El Ain, Bourkika, Hadjout, Meurad, et Sidi Amar. Une reprise sera nécessaire pour alimenter la commune de Menacer. Le tracé aval du réservoir tampon RT longe en partie la voie express jusqu’à Tipaza. Un piquage au point B9 permet au tracé de rejoindre le tracé de la route nationale n°67 jusqu’à la commune de Menacer.

a) Tronçon RT – Réservoir Tipaza :

D’un linéaire de 17'558 ml, ce tronçon est le premier départ à partir du réservoir tampon RT vers la commune de Tipaza. Le tracé de ce tronçon longe en grande partie la nouvelle voie express et dessert en cours de route le réservoir 1’000m3 de Saidia. Un piquage au point B9 est prévu pour le raccordement des autres communes.

b) Tronçon RT – Réservoir Attatba :

Ce tronçon a une longueur de 3'002 ml et longe le chemin de wilaya 50. Il constitue le deuxième départ à partir du RT desservira la commune de Attatba où un nouveau réservoir de 4'000 m3 sera projeté et calé à la côte 220 m NGA.

c) Tronçon B9 – Menacer :

D’une longueur de 35 km, le tracé de ce tronçon longe la RN 67. Il contourne les villes de Sidi Rached et Hadjout. Plusieurs bifurcations sont prévues pour desservir les différentes communes sur ce couloir :

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· Tronçon B8 – Ahmer El Ain : Longueur 12’191 ml et longe le chemin de wilaya 106. · Tronçon B9 – Bourkika : Longueur 10’078 ml et longe une route existante et contourne la ville. · Tronçon B10 – Hadjout-Meurad : Longueur 6’967 ml, ce tronçon contourne la ville de Hadjout. · Tronçon B12 – Sidi Amar : Longueur 543 ml et longe la RN 46.

III.3. Matériaux de la conduite d’adduction :

Afin de permettre un choix d’un matériau de conduite d’une part, et de permettre une comparaison homogène des variantes au stade de l’étude technico-économique, il nous semble important à ce stade de l’étude de concevoir le projet sur la base d’un matériau de référence. C’est pour cette raison que nous consacrons la présente section à la comparaison de différents matériaux pouvant être envisagés et aux choix qui sera opéré.

III.3.1. Fonte ductile :

La fonte ductile est un alliage de fer, carbone et autres matières. La structure nodulaire du carbone dans l’alliage lui donne une grande résistance aux chocs. Les tuyaux en fonte sont disponibles généralement en longueurs de 6 à 8m. Les tuyaux en fonte ductile pour l’AEP ont normalement un revêtement intérieur en mortier de ciment pour une surface hydraulique lisse et une protection contre certaines attaques de corrosion. Les tuyaux en fonte ductile pour l’AEP ont normalement un revêtement extérieur comportant une couche de zinc métallique (≥130 g/m2), recouverte d’une couche de finition de produits bitumineux ou de résine synthétique compatible avec le zinc. Dans les sols secs, modérément corrosifs, les conduites peuvent être installées en manches polyéthylène. Dans les sols humides corrosifs, les tuyaux sont protégés en usine avec un matériau synthétique. Les classes de pression standard sont de 4 à 25 bars extensibles à 32 bars. Les joints sont normalement à cloche, avec une bonne tolérance pour la déflexion, ce qui permet de réduire le nombre de coudes pour les grands rayons de courbures. En option non-standard, les joints peuvent être verrouillant, ce qui rend la conduite résistante à la traction. Les liaisons aux pièces spéciales sont parfois à joints cloches, plus souvent à brides. Les tuyaux en fonte possèdent une très grande sécurité mécanique et facilité de transport et de mise en œuvre. Ces tuyaux ne font pas l’objet de spécifications particulières et ne nécessitent pas d’équipements spécialisés pour la pose. Les pertes de charge sont faibles à l’état neuf. En cas de vide intérieur en régime transitoire, il y a de forts risques d’aspiration des joints pouvant nécessiter des réparations coûteuses.

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III.3.2. Acier :

Les tuyaux en acier sont faits généralement en tôles d’acier de construction, roulées en cylindres et soudées en long. Les tuyaux roulés en spirale ne sont pas recommandés, car les variations de diamètre induisent des pertes de charge excessives. L’acier est résilient et soudable sans restrictions. Pour certains diamètres, les tuyaux en acier sont disponibles en longueurs de 12 à 18 m. Les tuyaux en acer pour l’AEP ont normalement un revêtement intérieur en mortier pour une surface hydraulique lisse et une protection contre certaines attaques de corrosion. La peinture époxy de qualité alimentaire est aussi disponible.

Les tuyaux en acier pour l’alimentation en eau potable ont normalement un revêtement extérieur en matériau synthétique extrudé en usine. La protection contre la corrosion est nécessaire. Elle doit être plus soignée que pour des conduites en fonte ductile. Cette protection doit normalement être déterminée sur la base d’une étude de corrosivité des sols. La protection cathodique peut se faire par injection- soutirage de courant ou par anodes sacrificielles. Il est possible de composer les deux types de protection, selon la disponibilité et la fiabilité de l’alimentation électrique en ligne. Les tuyaux sont normalement revêtus en usine de polymères extrudés et doivent être manipulés avec précautions. La protection cathodique n’est pas difficile à mettre en œuvre. La surveillance peut se faire par mesure périodique de la polarité de la conduite en différents points de mesure installés aux endroits déterminés par l’étude de la protection, et par un contrôle fréquent du bon fonctionnement des postes de soutirage de courant. Ce n’est pas une grosse sujétion d’exploitation. Elle nécessite un électromécanicien bien formé et un responsable bien sensibilisé. Pour les anodes sacrificielles, un contrôle régulier est à réaliser pour évaluer la diminution de la masse restante et prévoir en temps utile leur remplacement. Si la surveillance du dispositif et le remplacement des anodes sacrificielles ne sont pas faits avec vigilance, des dégâts irréversibles se produisent en très peu de temps. Les gammes de pression standard sont de 4 à 60 bars. Les joints sont normalement soudés sur site, ce qui nécessite un contrôle métallographique et la réparation soignée des revêtements intérieurs et extérieurs après assemblage. Les tuyaux peuvent être biseautés aux extrémités soudées pour réaliser les courbes à grand rayon. Les conduites soudées résistent à la traction. Des joints cloches sont aussi disponibles, mais peuvent présenter des défauts d’étanchéité à cause de l’ovalisation des tuyaux en acier. Les liaisons aux pièces spéciales sont soudées, ou à brides pour les éléments mécaniques. Les pièces spéciales en acier peuvent être soudées sur site, mais ces adaptations doivent être réalisées avec soin pour préserver de bonnes conditions d’écoulement et une protection contre la corrosion. La pose est facile mais l’exécution des soudures sur site nécessite des contrôles soigneux à exécuter.

III.3.3. Béton à âme en tôle :

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Les tuyaux en béton âme tôle sont constitués d’une coque en acier de construction avec couches intérieure et extérieure en béton. La couche extérieure est renforcée avec un enroulement de fil d’acier non précontraint. Les tuyaux en béton âme tôle sont normalement disponibles en longueurs de 6 m. Les tuyaux en béton âme tôle pour l’alimentation en eau potable ont normalement un revêtement intérieur en mortier pour une surface hydraulique lisse. Les couches de béton protègent la tôle contre certaines attaques de corrosion. Les classes de pression standard sont de 4 à 16 bars. Les joints sont soudés avec remplissage en mortier et protection posés sur site. Des joints à cloche sont disponibles mais pas toujours très étanches. Les liaisons aux pièces spéciales sont soudées / à cloches, ou à brides pour les éléments mécaniques.

Les pièces spéciales en béton âme tôle sont faites à la demande. Les pertes de charge sont généralement plus élevées qu’avec les autres types de tuyaux à cause de la difficulté à assurer un diamètre régulier en cas de fabrication centrifugée. Une meilleure qualité peut être obtenue par moulage, avec un coût plus élevé. En cas de vide intérieur en régime transitoire, il y a de forts risques de dégradation du revêtement intérieur. En cas de fortes variations de la pression intérieure, il y a un risque de fissuration du béton d’habillage extérieur. La protection contre la corrosion est indispensable même si le béton inhibe la corrosion de l’acier (le béton de couverture peut se fissurer dans le temps). Cette protection doit normalement être déterminée sur la base d’une étude de corrosivité des sols. La protection cathodique peut se faire par injection- soutirage de courant ou par anodes sacrificielles, voir la discussion sur l’acier soudé. Il est de plus nécessaire d’assurer la continuité électrique de l’armature en soudant un câble sur les deux parties de raccords. La pose est plus difficile qu’avec les autres types de tuyaux à cause des plus grandes masses à manipuler sur site. De plus, ces tuyaux sont sensibles aux chocs pendant le transport. Les assemblages peuvent être soudés avec le même concept d’épreuve hydraulique que pour l’acier soudé, ou emboîtés avec les mêmes problèmes que pour la fonte ductile.

III.3.4. Polyester renforcé à la ibre de verre :

Les tuyaux en polyester renforcé à la fibre de verre sont faits à la machine d’une couche structurale en fibre de verre noyée ou enrobée dans de la résine thermodurcie conditionnée. La structure composite peut contenir des agrégats de remplissage. Les longueurs standard sont de 12 à 18 m. Les surfaces intérieure et extérieure sont faites de couches riches en résine, avec une grande résistance à la corrosion. Aucun revêtement de protection n’est nécessaire. L’application d’antiadhésif (Mylar) entre le mandrin et la couche intérieure lui donne un fini très lisse. Les classes de pression standard sont de 3 à 32 bars. Les joints sont bout à bout avec des manchons et joints à lèvre à bonne étanchéité avec une bonne tolérance pour la déflexion, ce qui permet de réduire le nombre de coudes pour les grands rayons de courbures. En option non-standard, les joints peuvent être verrouillant, ce qui rend la conduite résistante à la traction. Les efforts sur les fonds et vannes doivent cependant être repris sur des massifs.

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Les pièces spéciales en polyester renforcé à la fibre de verre sont disponibles avec joints à manchon ou à brides, en exécutions enterrée ou aérienne. Les pertes de charge sont durablement faibles. Une éventuelle érosion du revêtement intérieur n’augmente pas sa rugosité. Le matériau est insensible à la corrosion. Il n’est pas nécessaire de faire une étude de corrosivité des sols.

Les tuyaux sont légers et peuvent être manipulés avec de petits engins. Ils sont plus longs que les tuyaux en fonte, ce qui réduit le nombre de joints. Le lit de pose doit être plus soigné qu’avec la fonte, l’acier ou le béton.

III.3.5. Polyéthylènes de Haute Densité :

Issu des hydrocarbures, le PE résulte de l’association de nombreuses molécules simples (en particulier l’éthylène gazeux) selon une réaction de polymérisation, qui a lieu dans un réacteur chimique sous une pression et une température donnée, en présence de catalyseurs. Les tuyaux sont ensuite fabriqués par extrusion des matières premières thermoplastiques. Quant aux accessoires d’assemblage, ils sont fabriqués par injection. Les tuyaux en PE sont disponibles en tourets pour les diamètres extérieurs jusqu’à 110 mm. Pour les diamètres supérieurs, les tubes sont en longueurs de 6 ou 12 ml. Les classes de pression standard sont de 10 à 16 bars pour les diamètres allant de 20 à 630 mm. Des fabricants en Algérie proposent des tubes en PEHD 20 bars pour une gamme de diamètres allant de 90 à 500mm. Les raccordements se font par joints mécaniques ou par électrosoudage pour les diamètres allant de 20 mm à 63 mm utilisés couramment pour les branchements. Pour les diamètres supérieurs, les raccordements se font par électrosoudage ou par soudage bout à bout (appelé soudage au miroir) Les tuyaux en PE ont une bonne flexibilité, ils s’adaptent donc bien au terrain et, en raison d’une part, du faible nombre de raccordements au kilomètre et, d’autre part, de accordements sans surépaisseur, ils se prêtent particulièrement aux nouvelles contraintes de pose sans tranchée ouverte. Ceci améliore également l’étanchéité du réseau. La conduite étant autobutée, on supprime quasiment tout massif de butée. L’inertie chimique du tuyau évite les dissolutions ou abrasions de métaux même si l’eau n’est pas parfaitement équilibrée. Le matériau est insensible à la corrosion. Il n’est pas nécessaire de faire une étude de corrosivité des sols. Le tuyau aura tendance à s’écraser légèrement sous son propre poids pendant l’entreposage, surtout si plusieurs épaisseurs sont superposées. Cette ovalisation ne devrait pas dépasser 3 %. Si l’ovalisation dépasse cette limite, le tuyau devrait être isolé et entreposé avec l’ovale à la verticale pour que la gravité lui fasse retrouver sa forme ronde originale avant d’être utilisé. Il est également possible d’aligner les bouts des tuyaux avec des vérins ou d’autres équipements avant de les souder. La paroi extérieure du tuyau peut se perforer s’il est posé sur un objet pointu. Le lit de pose doit être plus soigné qu’avec la fonte, l’acier ou le béton. Sur le plan financier, les tuyaux PE offrent un réel avantage comparativement aux autres matériaux pour les diamètres inférieurs à 160 mm. Au-delà de ce diamètre, la fonte est moins chère.

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III.3.6. Conclusions sur le choix des matériaux :

Etant donné les avantages des tuyaux en fonte tant sur le plan technique que financier, ce matériau est adopté, comme solution de base pour les diamètres supérieurs à 150 mm. Pour les diamètres inférieurs, on adopte le PEHD dans la limite d’une pression nominale de 16 bars. Les tuyaux en fonte seront du type standard, à raccordement par emboîtement conformément aux normes internationales ISO 2531 et Européennes EN 545 (version 2007). Ils seront revêtus intérieurement avec du mortier de ciment et extérieurement avec une peinture de vernis bitumineux sur une couche métallique de zinc. Des revêtements spécifiques peuvent êtres exigés dans le cas où les sondages géotechniques révèleront l’agressivité du terrain. Les tuyaux en PE seront du type PE 100 conformes aux normes internationales ISPO 4427 et Européennes EN 12201-1 à 7.

III.4. Critères de Conception du système :

Vue à la contrainte du temps, on a étudié le dimensionnement de la partie gravitaire qui débute du réservoir Mouaz jusqu’au réservoir 1500m3 de Bouharoune. Ce tronçon contourne les 5 communes suivantes : Koléa, Fouka, Chaiba, Khemisti, et Bouharoune.

III.4.1. Critères de dimensionnement :

Le dimensionnement des conduites et ouvrages sera basé sur les hypothèses suivantes :

a. Volume d’eau mobilisé :

Le système d’adduction est dimensionné sur la base des besoins et déficits en eau obtenus dans le chapitre précédent.

b. Débits :

Les débits adoptés pour les calculs résultent de la répartition des débits pour l’an 2040, pour une durée d’écoulement de 24 h/jour pour tous les tronçons.

Les débits alloués et les ouvrages de tête de chaque commune sont résumés dans le tableau suivant :

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communes Débit alloué Désignation ouvrage de tête (l/s)

73.30 Rvre Mouaz 2x2500 m3 (80%)

Koléa 18.33 Château d'eau Chaig 1000 m3 (20%)

13.82 Réservoir projeté 6000 m3 (25%)

13.82 Réservoir existant 2x500 m3 (25%) Fouka

27.64 Réservoir projeté 6000 m3 (25%)

Douaouda 55.97 -

Chaiba 24.83 Réservoir existant 2x500 m3

Khemisti 18.93 Réservoir existant 1000 m3

Bou Haroun 8.02 Réservoir projeté 1500 m3

Tableau III-1 : Débits de projet et ouvrages de tête.

c. Rugosités des tuyaux : Le coefficient de rugosité moyen dans des conduites revêtues intérieurement au mortier de ciment varie de 0,03 mm à 0,1 mm (Fonte, Acier, Béton). Pour les conduites en PE de DN ≤ 200 mm le coefficient de rugosité est égal à 0,01 mm. Pour des raisons de sécurité hydraulique, notamment vis-à-vis du vieillissement des conduites, le coefficient de rugosité adopté pour les calculs est pris égal à 0,1 mm.

d. Vitesses d’écoulement : Dans l’objectif d’éviter la cavitation dans les conduites et d’assurer une meilleure sécurité de fonctionnement du réseau, la vitesse d’écoulement sera limitée à 2 m/s. Afin d’éviter les phénomènes de dépôt et d’assurer un auto-curage continu des conduites, la vitesse minimale d’écoulement doit être supérieure ou égal à 0,5 m/s.

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III.4.2. Calcul de la conduite d’adduction :

Quatre paramètres interviennent pour le calcul d’une conduite :

· Le débit Q ; · La perte de charge unitaire j ; · Le diamètre D.

Seul le débit est connu et la valeur recherchée est le diamètre. Les paramètres j et v introduisent au moins une inconnue supplémentaire.

Alors on dispose l’équation du débit : Q= V*(p D2/4) ………….. (En calcul manuel).

À l’aide du logiciel EPANET*, on va faire une simulation pour vérifier les calculs et obtenir les diamètres convenables.

Les résultats de la simulation sont synthétisés ci-après.

[*] : EPANET est un logiciel de simulation du comportement hydraulique et de la qualité de l'eau sur de longues durées dans les réseaux sous pression. Un réseau est un ensemble de tuyaux, nœuds (jonctions de tuyau), pompes, vannes, bâches et réservoirs. EPANET calcule le débit dans chaque tuyau, la pression à chaque nœud, le niveau de l'eau dans les réservoirs, et la concentration en substances chimiques dans les différentes parties du réseau, au cours d'une durée de simulation divisée en plusieurs étapes. Le logiciel est également capable de calculer les temps de séjour de l'eau et de suivre l’origine de l’eau.

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III.5. Conclusion :

Dans ce chapitre, nous avons étudié le système de l’adduction gravitaire qui contient cinq communes (koléa, fouka, chaiba, khemisti et bouharoune).

Cette étude consiste à déterminer le diamètre pour chaque tronçon d’adduction, ainsi que les vitesses d’écoulement, les pertes de charge unitaires et les pressions.

Pour les conduites en fonte : PN10, Ø (200, 700,800).

Pour les conduites en PEHD : PN10, Ø (90, 110, 125).

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IV.1. Introduction :

Le coup de bélier est un phénomène oscillatoire dont les causes les plus fréquentes sont les suivantes : · arrêt brutal, par disjonction inopinée, d'un ou de plusieurs groupes électro-pompes alimentant une conduite de refoulement débitant sur un réservoir, démarrage d'une pompe; · fermeture instantanée ou trop rapide d'une vanne de sectionnement ou d'un robinet d'obturation placé en bout d'une conduite d'adduction.

Les conduites de refoulement doivent toujours être examinées du point de vue protection contre les coups de bélier. Il en sera de même pour les conduites d'adduction dont le débit se trouve réglé à l'aval par un robinet dont les caractéristiques de fermeture sont connues. Le coup de bélier, dont la brutalité est susceptible d'entraîner des ruptures de tuyaux, peut atteindre, nous le verrons, des valeurs très élevées pouvant être égales à plusieurs fois la pression de service sur les réseaux à basse pression. Il est donc de toute première importance d'étudier des moyens propres à limiter ses effets puisqu'il en résultera une économie dans la construction des tuyaux, lesquels sont calculés, notamment, pour résister à une pression intérieure donnée.

IV.2. Etude sommaire du coup de bélier :

Soit (fig.1) un réservoir R et une conduite sous pression issue de ce réservoir et susceptible d'être obturée en A par un robinet-vanne. L'écoulement s'effectue de R vers A. Analytiquement, appliquons le théorème des projections sur l'axe de la conduite des quantités de mouvement d'une tranche d'eau d'épaisseur dx. La projection sur cet axe, axe dont le sens positif est donné par Ax, des forces extérieures, comprend : · la composante du poids :

ωS dx sin∝;

· la pression sur une face de la tranche dx : pS, · la pression sur l'autre face : p+ dx S

Figure IV-1 : Conduite issue d'un réservoir avec robinet en A.

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Supposons S constant sur toute.: la longueur de la conduite. Puisque

m = S dx, nous arrivons à l'équation suivante, si v est la vitesse del'eau

comptée positivement dans le sens d'écoulement,

∂v ∂z =g sin∝+ ∂t ∂x

avec α = angle d'inclinaison de la tranche d'eau considérée

z= pression dans la conduite au point considéré : z=p/ω. Si l'eau est considérée incompressible et la conduite non élastique, on arrive à une solution approchée du problème. On a affaire alors à une oscillation en masse dont le principe sera utilisé plus loin pour le calcul simple de petites installations anti-bélier sur la conduite de refoulement. Mais, en fait, il faut tenir compte d'une compressibilité de l'eau et de l'élasticité de la conduite. Il n'est plus question d'oscillation en masse, mais d'un régime dit transitoire, où la pression et le débit varient à la fois dans le temps et en chaque point de la conduite.

Le calcul conduit alors à des équations 'étudiées par ALLIEVI, d'une résolution numérique fastidieuse et pouvant se mettre sous la forme : · b=F(t−x/a) +f(t+x/a) (1)

( ) · −a= =F(t−x/a)-f(t+ ) (2)

où b est la valeur du coup de bélier, F et/étant des signes fonctionnel. Imaginons un observateur mobile, se déplaçant à la vitesse constante selon la loi : x = at + Cte D'après les conventions ci-dessus, x étant positif dans le sens contraire à l'écoulement, l'observateur remonte le courant, et, d'après (1) : (t−x/a) = Cte

En conséquence, pour cet observateur, F(t−x/a) représente toujours la même valeur, où qu'il se trouve. F caractérise donc une onde qui propagerait dans la conduite avec une vitesse a. Nous verrions, de même, que pour un observateur se déplaçant à une vitesse -a, c'est-à-dire dans le sens du courant F(t+x/a) représenterait une onde qui se propagerait en sens inverse de la première.

ALLIEVI donne pour la vitesse a de l’onde, ou célérité, la valeur suivante :

9900 a= d 48.3+Ke

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Où D = diamètre intérieur de la conduite, en mètres, e = épaisseur du tuyau, en mètres, K = 0,5 (acier), 1 (fonte), 4,4 (amiante-ciment), 5 (plomb, béton) Pour le béton armé (K = 0,5 avec une épaisseur fictive :

e = em (1+1/m*eb/em)

Où eb = épaisseur du béton,

em = épaisseur équivalente à la section totale du métal dans une section normale de tuyau.

IV.3. Valeur numérique du coup de bélier :

IV.3.1. Cas de la fermeture brusque : Considérons une conduite issue d'un réservoir et comportant un robinet en A. Soit L la longueur de la conduite (fig. 2). Prenons comme unité de temps la valeur L/a, a étant la célérité des ondes, L/a le temps mis par une onde pour aller de R à A. a

La fermeture brusque en A est celle qui se produit aussitôt après le temps zéro, à 0+ε. Mais, au temps 0, le régime, au départ du réservoir, est caractérisé, dans le système de coordonnées QB, par un point OR sur l'axe OQ (fig. 3). En effet, juste avant la fermeture brusque, le coup de bélier n'existe pas (B = 0) et le débit est celui Q0 du régime permanent.

Figure IV- (2+3) : cas de la fermeture brusque.

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Imaginons un observateur partant à ce temps 0 de R, allant vers A. H descend le courant, donc voit les points du régime sur la droite

A son arrivée en A, c'est-à-dire au temps 1, il trouve la vanne fermée. Or, le régime au temps 1 a également pour lieu la droite OB (Q = 0). Le point figuratif du régime au temps 1 sera en conséquence donné par l'intersection des deux caractéristiques et on aura : OB = Qo tgα

OB = Qo a/gS (3)

Remplaçons Q0 par SV0, V0 étant la vitesse initiale de l'eau dans la conduite :

0B = aV0/g (4)

Etant au-dessus de OQ, le point B correspond à une surpression.

La valeur maximale du coup de bélier peut donc atteindre B = aV0/g

Remarque. — On en déduit une conséquence pour le tracé pratique d'une droite a/gS : il suffit de joindre le point de départ de l'observateur en régime permanent à la

valeur aV0/g calculée pour la valeur maximale du coup de bélier.

IV.3.2. Cas de la fermeture lente :

Elle est caractérisée par un temps de fermeture supérieur à 2L/a, c'est-à-dire supérieur à un aller et retour d'onde.

Si Qo est le débit au temps 0, il passera encore, après un temps 2L/a, un débit q (fig.4). En conséquence, ïa valeur de la surpression sera d'après (3) :

b= a/gS (Q0-q)

Figure IV-4 : cas de la fermeture lente.

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Supposons que le temps de fermeture soit t = n et que, pendant ce temps, le débit

varie linéairement. Nous aurons :

Q0-q = Q0/n

On en déduit :

Q0/n= Q0 * 2L/at

D’où :

b= a/gS * 2Q0L/at

Ou, puisque Q0 = S V0 :

b = =

C’est la formule dite de MICHAUD.

IV.4. Application numérique :

Dans notre projet, on opte pour une fermeture lente, avec les données suivantes :

On prend les tronçons RV MOUAZ jusqu’au RV TAMPON (tronçons critiques), et on les considère comme un seul tronçon ; avec :

· Une pression nominale : PN10 ; · Un diamètre nominal : DN800 ; · Une longueur de la conduite : L=11266m ; · Une épaisseur du tuyau : e=7mm ; · Un coefficient dépond du matériau de la conduite : k=1 (pour la fonte).

IV.4.1. Calcul de la célérité d’onde :

9900 a= d 48.3+Ke

a = 9900/(√48.3+0.8/0.007)

a = 776.41 m/s

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IV.4.2. Calcul du temps de fermeture :

a) Première itération : on fixe la valeur du coup de bélier b=2bar ;

=

D’où :

t : temps de fermeture ;

V0 : vitesse de l’écoulement =1.08m/s;

g : accélération de la pesanteur =9.81m/s2 .

on obtient donc :

= ∗ ∗ . ∗ .

t= 124s.

2L/a = 29s , donc : t>2L/a.

b) Deuxième itération : on augmente la valeur de b à 4bar ;

On obtient :

= ∗ ∗ . ∗ .

t = 62s.

IV.5. Conclusion :

On adopte un robinet à fermeture lente avec un temps de fermeture t=124s, pour tomber dans le cas de la formule de MICHAUD.

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PDF créé avec la version d'essai FinePrint pdfFactory Pro www.gs2i.fr/fineprint/pdffactory.htm CONCLUSION GENERALE

Dans ce modeste travail, on a étudié en première partie les limites et la description de la zone d’étude, et sur la base de l'évolution démographique on a déterminé les besoins en eau pour les 17 communes jusqu’à l'horizon 2040.

En deuxième partie, on a fait un bilan hydrique, ainsi que les capacités de stockage à projeter, avec un schéma du tracé englobe l’ensemble des 17 communes.

Finalement, à cause du manque du temps, on a dimensionné le réseau d’adduction pour 5communes qui est gravitaire, avec une simulation EPANET et une étude du coup de bélier. En fin on a tracé des profils en long pour chaque tronçon de la partie étudiée.

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André Dupont (1979), Hydraulique urbaine : tome 2, 4èmeédition, Paris.

BONNIN (J). 1982 : Aide-mémoire d’hydraulique urbaine. Paris, Éditions EDF.

Degremont : Mémento du gestionnaire de l’AEP et de l’assainissement : tome 1, Editions Eyrolles, Paris.

Saad Bennis (2007), Hydraulique et hydrologie ,2èmeédition, Canada.

"STPM SPA ": société de transformation de plastique et métaux.

Marcel FRELIN : Ingénieur CNAM, Docteur de l’Université, Sous-directeur honoraire de Laboratoire au Conservatoire national des arts et métiers.

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MEMOIRES.

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