Réseaux d Assainissement

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  • 7/26/2019 Rseaux d Assainissement

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    Facult des Sciences et Techniques de Marrakech

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    Partie 1 : Donnes fondamentales :

    Gnralits.

    Le milieu naturel dit milieu rcepteur.

    Plan du cours

    es ana yses e s es.

    Les systmes dvacuation des eaux uses et des eaux pluviales.

    Eaux uses et eaux pluviales : aspects qualitatifs.

    Lassainissement non collectif.

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    Partie 2 : Composante dun systme de collecte :

    Conception des rseaux : principes hydrauliques fondamentaux.

    Eaux uses : aspect quantitatif et dimensionnement des rseaux.

    Eaux luviales : as ect uantitatif et dimensionnement des rseaux.

    Plan du cours

    Les lments constitutifs du rseau.

    Les dversoirs dorage.

    Les retenues deaux pluviales.

    Les bassins de stockage - restitution.

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    Partie 3 : Composante dun traitement :

    Prtraitement et limination des sous-produits.

    Le traitement primaire.

    Plan du cours

    Llimination de la pollution carbone.

    Llimination de lazote et du phosphore.

    Dimensionnement dune station dpuration.

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    collecte transit traitement

    stockage surverse milieu

    Partie 1 : Gnralits

    Lassainissement des agglomrations a pour but dassurer la collecte, le transit, aubesoin la rtention de lensemble des eaux, pluviales et uses, et de procder auxtraitements avant leur rejet dans le milieu naturel par des modes compatibles avec

    les exigences de la sant publique et de lenvironnement.

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    La totalit deau prsente sur notre plante constitue lhydrosphre. Le volume est

    estim entre 1350 et 1700 millions de km3

    . Lincertitude provient des inconnus quantaux rserves souterraines.

    La rpartition des diffrentes formes deau stablit (en %) comme suit :

    Ocans : 97 4 %.

    Partie 1 : Le milieu naturel dit milieu rcepteur

    Glaces : 2 %.Eaux souterraines : 0,5 %.

    Lacs et rivires : 0,02 %.

    Vapeur atmosphrique : 0,001 %.

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    Cette rpartition nest quune image car en ralit leau est en perptuel mouvementen raison des phnomnes dinfiltration, dvapotranspiration et de ruissellement

    (sur terrains permables ou saturs).

    Partie 1 : Le milieu naturel dit milieu rcepteur

    Figure 1 : Le cycle de leau

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    I - Morphologie du terrain et topographie :

    Le relief, les chemins de ruissellement, le sens de lcoulement, sont autantdlments topographiques et morphologiques ncessaires lanalyse hydrologiquedes bassins versants dcomposs en lments homognes.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    La topographie est impose et son rle est essentiel en matire dassainissement coulement gravitaire. La vitesse critique dautocurage obtenue partir dunecertaine vitesse minimale maintient les particules en suspension et vite les dpts.Elle doit tre suprieure 0,60 m/s.

    En terrain plat, ces conditions entranent un approfondissement coteux desrseaux. Le relvement mcanique des effluents savre indispensable.

    La topographie constitue dans ltude dun projet dassainissement une contraintemajeure.

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    II - Gotechnique :

    Le paramtre sol concerne la nature des couches de terrains rencontres encouverture, leurs granulomtries, leurs permabilits et leurs comportements vis--vis du ruissellement et de larrachement des matriaux qui seront susceptibles dtreentrans pour gnrer des dpts dans les missaires.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    Ce volet concerne aussi les phnomnes de stabilit, de dcompression, deglissement et de tassement. Les ouvrages importants comme les bassins de retenue,les postes de pompage, les stations dpuration et dans une certaine mesure, lescollecteurs ncessitent une connaissance du sol et de sa rsistance mcanique.

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    II - Gotechnique (suite) :

    Un autre paramtre important est la permabilit K dfinit par la relation de Darcy :V = K J. O J est la perte de charge unitaire et V = Q / S est la vitesse apparente defiltration en m/s, avec Q le volume en m3 infiltr par seconde et S la surface du solconsidr (en m2).

    Partie 1 : Les analyses des sites

    K>10-3 m/s : sols trs permables (calcaires karstifis). 10-5

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    III - Hydrogologie et rgime des nappes :

    Le contexte hydrogologique travers par un collecteur peut comporter des nappesdeaux souterraines, perches ou alluviales. En priode humide, les rseaux nontanches poss en points bas sont sujets lintrusion deaux claires parasites. Alinverse, en priode sche, ils peuvent entraner des fuites de pollution

    Partie 1 : Les analyses des sites

    .

    Linfiltration ou linjection dans le sol des eaux traites ou non pollues peut offrirune alternative au rejet vers le milieu superficiel. Dune part, on limite les dbitspluviaux vers les exutoires et dautre part, on peut envisager la ralimentation desnappes souterraines, mais seule une tude hydrogologique du sol peut dterminer

    si cette hypothse est justifie.

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    IV - Hydrographie :

    Le milieu rcepteur peut tre :

    Un ruisseau, dont on doit dfinir les capacits et les conditions daccueil en qualitet en quantit.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    Un cours deau rgime variable passant dun niveau dtiage un niveau de crue.

    Un lac ou un tang o la sensibilit due aux rejets est la plus forte (gnralement viter).

    Le bord de la mer avec, le cas chant, linfluence des marres (le rejet ncessiteun examen approfondi et un missaire immerg).

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    IV - Hydrographie (suite) :

    Les ctes caractristiques pour un cours deau sont schmatises par la figure 2 :

    Partie 1 : Les analyses des sites

    Figure 2 : Courbe desdbits classs : dbitscaractristiques.

    Lanalyse de la sensibilit est base sur le dbit mensuel dtiage sec quinquennalQMNA5.

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    V - Climat et pluviomtrie :

    La climatologie et la conception des ouvrages sont associer :

    La temprature, le rayonnement, le vent, lhumidit, le gel influent sur lecomportement du sol linfiltration, la saturation et au ruissellement.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    La ralisation des travaux de terrassement et de mise en uvre (utilisation desengins de transport de terre, blindage, coulage de bton) dpendent lvidencedes conditions climatiques.

    Labaissement de la temprature exerce une influence sur les conditionspuratoires, les lits de schage de boues.

    Les installations dpuration ncessitent la prise en compte des vents dominantsafin de rduire le rabattement des odeurs sur les habitations.

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    V - Climat et pluviomtrie (suite) :

    La pluviomtrie concerne directement les vacuateurs deau pluviale. Ces dernierssont calculs de telle sorte que la capacit dvacuation corresponde au dbitdorage dune frquence donne (deux, cinq, dix, vingt ans ou plus) compatible avecles intrts protger.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    Le manque dinformation dans le temps ne permettant pas de disposer dunhistorique de mesure suffisamment long, on se rfre souvent un centremtorologique sloignant malheureusement davantage du site considr.

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    VI - Hydrologie :

    Afin dexploiter au mieux les donnes pluviomtriques, il faut les classer dans cesens:

    Les tableaux des hauteurs deau par anne, par mois et par 24 heures.

    Les tableaux des hauteurs et dates des maxima mensuels et annuels.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    , ,

    minima, maxima) sur une priode de rfrence de 30 ans. Les tableaux de nombre de jours par mois et par an avec des prcipitations

    suprieures ou gales 0,1 - 1 - 5 - 10 - 20 mm.

    Les valeurs caractristiques lies lassainissement sont :

    Les deux saisons : hiver (novembre - avril) et t (mai - octobre). La dure totale des prcipitations.

    La frquence et la priode de retour du projet (dtermines selon les enjeux protger).

    Les maxima et les moyennes en intensit et en dure.

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    VI - Hydrologie (suite) :

    Intensit - dure - frquence IDF :

    Lintensit moyenne est le rapport de la hauteur deau tombe (dh) sur une duredonne (dt) : im = dh/dt.

    Partie 1 : Les analyses des sites

    La priode moyenne de retour ayant une probabilit F dtre observe est gale T = 1/F.

    Prcisons quun vnement pluvieux de priode de retour T a une probabilit nonnulle de se produire plus dune fois dans cet intervalle de temps ou de ne pas seproduire du tout. En revanche, au cours de cette mme priode, des vnementsstatistiquement plus rares peuvent se produire. Pour apprhender une frquencemoyenne, on doit observer lvnement au moins 3 fois et par consquent, pourretenir les valeurs dune priode de retour de dix ans, il faudra avoir au minimum103 = 30 ans dobservation.

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    VI - Hydrologie (suite) :

    A lissue des estimations et des classements, on doit disposer pour chaque duredaverse dt, des valeurs im(t,T) correspondant aux priodes de retourcaractristiques. Le choix de la priode de retour est un c