Critères de dimensionnement d'un projet d'AEP

Il faut au préalable suivre les etapes ci dessous Guide pour Bureau d’Etudes Techniques (BET) dans un projet d’AEP. L’étude technique comprendra : - Le levé topographique - L’analyse de sol - L’étude hydraulique (le dimensionnement des équipements) - le chiffrage précis des coûts de réalisation (devis quantitatif et estimatif) Le levé topographique. Le but de cette partie de l’étude technique est de réaliser un plan d’ensemble indiquant les lieux souhaités d’implantation des équipements avec leurs coordonnées géographiques. Ces coordonnées seront indispensables pour les calculs hydrauliques qui seront réalisés par la suite. Lors de ce travail, il n’y a pas de choix techniques, ce sont des relevés d’information sur le terrain en fonction des choix qui auront été faits lors de la réalisation des Plans d’Alimentation d’Eau Potable et d’Assainissement. Le levé topographique se décompose comme suit : • Reconnaissance du terrain • Levé planimétrique • Levé altimétrique • Réalisation d’un plan d’ensemble • Relevé de profils divers en fonction des particularités éventuelles Le BET devra produire un dossier avec au minimum les éléments suivants : • Les données générales du site, • Les résultats des différents relevés effectués. • Le plan de la zone mesurée L’analyse de sol Le but de cette partie de l’étude technique est de : - vérifier que le lieu choisi pour l’implantation du réservoir est adéquat - déterminer les fondations qui seront nécessaires pour le réservoir - Prendre des dispositions pour éviter les dégradations dues à l’érosion. Cette analyse est importante et ne doit pas être négligée. Les fondations du réservoir doivent résister à la propre charge du réservoir lorsqu’il est plein, aux effets de vent et durer malgré les phénomènes d’érosions. Les techniciens spécialisés utilisent un pénétromètre pour évaluer la résistance du sol. Ils prélèvent également des échantillons à diverses profondeurs pour faire des analyses et essais en laboratoire. Ces mesures et analyses doivent permettent de déterminer les fondations nécessaires pour le réservoir (profondeur, taille des massifs etc.…). Ces données devront être reprises dans le Dossier d’Appel d’Offres qui sera rédigé pour la consultation en vue de la construction du réservoir. Le BET devra produire un dossier avec au minimum les éléments suivants : • Les données générales du site, • Les résultats des différentes mesures, analyses et essais effectués. • Les recommandations pour les fondations du réservoir L’étude hydraulique Le but de l’étude hydraulique est de réaliser les choix techniques de dimensionnement du système d’Alimentation en Eau Potable. L’étude devra aboutir à la définition des éléments suivants : o La pompe (Débit, Hauteur Manométrique Totale) o La source d’énergie o Le réservoir (volume, hauteur) o Le réseau (longueur, diamètre, vitesses, pertes de charge…) o Les points de distribution (pression) Il faut être conscient que les choix de pression, de débit et de volume ont une influence sur les dimensions de la pompe, des tuyaux, du réservoir et donc sur les coûts mais aussi sur l’avenir. On ne construit pas un système d’alimentation en Eau Potable pour 10 ans mais pour 20, 30 à 50 ans. Ce seront des choix que le maître d’ouvrage devra faire. Le critère d’équilibre financier est également important. Il faut que la vente de l’eau assure l’équilibre des coûts d’exploitation mais aussi assure la possibilité de faire des provisions pour le renouvellement des équipements et éventuellement pour des extensions. La démarche à suivre est la suivante LA CONSOMMATION Tout le dimensionnement part de ce point, d’où l’importance de l’étude de faisabilité permettant de connaître la population à desservir et la consommation spécifique. Consommation journalière moyenne La consommation journalière moyenne est égale au produit de la consommation spécifique par la population à desservir. Cette consommation s'exprime en m3/j. Consommation journalière de pointe La consommation journalière de pointe est le produit de la consommation journalière moyenne par le coefficient de pointe de 1,50. Elle sert à dimensionner les moyens de production et de stockage d’eau. Cette consommation s'exprime en m3/j. Consommation horaire moyenne du jour de pointe On considère que la consommation est répartie sur une durée de 13 heures. La consommation horaire moyenne du jour de pointe est le quotient de la consommation du jour de pointe par 13. Cette consommation s'exprime en m3/h. Consommation à l’heure de pointe La consommation à l’heure de pointe est le produit de la consommation horaire moyenne du jour de pointe par le coefficient 2. La consommation à l’heure de pointe est utilisée pour le dimensionnement des réseaux de distribution d’eau. Cette consommation s'exprime en m3/h. LA PRODUCTION La production Production = consommation X Rendement du réseau La production s'exprime en m3, m3/h ou m3/j selon le besoin. Le rendement Le rendement du réseau est le quotient du nombre de m3 distribué sur le nombre de m3 produits. Rendement du réseau = Vdist / Vprod Le rendement s'exprime en pourcentage Vdist = Volume d’eau potable distribué Vprod = Volume d’eau brute produit Pour des petits réseaux récents, on peut prendre 95%. La production des pompes devra pouvoir couvrir la production journalière de pointe à l’horizon « + 10 ans +20 ans.. » en tenant compte du rendement. Le réseau de refoulement (de la pompe au réservoir) sera calculé sur la production horaire du jour de pointe à l’horizon « +20ans ». LE RESERVOIR Le volume du réservoir correspondra à la production journalière moyenne à l’horizon « +20 ans ». LE RESEAU DE DISTRIBUTION Le réseau de distribution sera calculé pour distribuer la consommation à l’heure de pointe à l’horizon « +20ans ». A partir de tous ces éléments le Bureau d’Etudes Techniques dispose de tous les renseignements nécessaires pour réaliser ses calculs d’hydraulique. Il devra respecter les points caractéristiques du réseau suivants pour obtenir un réseau qui fonctionnera correctement en toutes circonstances. LES CARACTERISTIQUES DU RESEAU En milieu rural, les caractéristiques souhaitées pour le réseau dépendent des conditions socio-économiques. Certaines de ces caractéristiques sont explicitées ci dessous. - La pression statique aux robinets devra être comprise entre 0,5 et 1 bar. - Le débit de distribution devra être de 40 litres par minute aux robinets. - Une borne fontaine avec 2 robinets, devra distribuer 2 à 3 m3 par heure. - Dans un réseau de distribution la vitesse doit être de l’ordre de 0,5 m/s. - Les pertes de charge ne doivent pas excéder 10 m/km - La pression statique à ne pas dépasser dans les points bas à 7 bars. LE DOSSIER Le BET devra produire un dossier avec au minimum les documents suivants : - Un document général : o reprenant toutes les données du système, o présentant les notes de calculs du réseau o donnant les caractéristiques de fonctionnement du réseau (débits – pression, vitesses, pertes de charge …) - Un schéma de calcul du réseau présentant les résultats. - Le plan du réseau (au 1/5000 par exemple) comportant : o l’implantation de chaque équipement du réseau o les diamètres et les linéaires des conduites. - Les plans de détail (au 1/200 par exemple) - Une estimation des coûts de réalisation sous forme d’un devis quantitatif et estimatif. - Le rapport géotechnique à annexer. Les devis quantitatifs et estimatifs Le BET, à la suite de son étude hydraulique, doit être à même de donner précisément les quantitatifs des travaux à réaliser. Ce quantitatif sera à fournir avec le dossier technique de l’étude hydraulique. Ce quantitatif contiendra non seulement les quantités prévues mais aussi les caractéristiques précises des matériaux et matériels à utiliser. Le BET devra également produire un estimatif des coûts financiers pour la réalisation des travaux envisagés. Il s’agit d’une enveloppe, seul la consultation des entreprises permettra de connaître le prix réel. Cette « enveloppe » fournie par le BET sera toutefois utile pour les discussions qui auront lieu avec les entreprises concernant le prix de leur prestation.