Modélisation Hydraulique Et de La Qualité D'eau Dans Les Réseaux D'adduction D'eau Potable Par EPANET - Jalel KHELIL
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SOMMAIRE
LISTEDESFIGURES
LISTEDESTABLEAUX
RESUM
INTRODUCTION GENERALE
I-4/ Conclusion 8
II-1/ Gnralits 9
II-1-4-4/ La dispersion 14
II-2-4-1/ pH et minralisation 17
II-2-4-2/ Temprature 18
II-2-4-4/ Turbidit 18
II-2-4-6/ Duret 18
II-2-4-8/ La nitrite 19
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II-3/ Approches pour la modlisation de la dgradation du chlore 19
II-4-1/ Principe 22
II-4-2/ L'algorithme 22
II-5/ Conclusion 24
Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'adduction d'eau potable. Cas de la rgion de Bizerte 25
III-2-2-1/ Hypothse 30
III-2-2-4/ Importation des informations par le modle EPANET a partir de la feuille Excel 30 III-2-3/ Calage du modle qualit : cas gnral 31
III-4/ Modle hydraulique et de qualit d'eau : cas du rseau d'adduction de la rgion de Bizerte3 1
dans l'eau 41
III-4-3-2-1/ Mthodologie 41
III-5/ Conclusion 49
Chapitre IV: Exploitation des modles hydraulique et de qualit du rseau d'adduction d'eau potable
de la rgion de Bizerte 50
IV-5/ Conclusion 58
Figure II.3: Comparaison entre des tudes de dgradation du chlore (Ozdemir et Ger, 1998) 20
Figure IV.2: Profil en long de la conduite d'adduction partir de la station de traitement jusqu'au rservoir de "Rhzala" 51
Figure IV.4: Distribution du chlore rsiduel libre dans la conduite d'adduction de la station de traitement de Mateur en priodes estivale et hivernale pour les pics et les creux de consommation. 52
Figure IV.7: Modulation du taux de chlore ( droite) et de la vitesse d'coulement ( gauche) au niveau de la station de reprise Roumadia pour les priodes hivernale et estivale. 55
Figure IV.8:Reprsentation schmatique de la formation et de la structure d'un biofilm au sein d'un rseau d'eau potable (Gauthier,2001) 56
Figure IV.9:Distribution modifi du chlore rsiduel libre dans la conduite d'adduction de la station de traitement de Mateur 57
Tableau I.1: Formules de perte de charge totale (exprime en mce et le dbit en m3/s) 3
Tableau II.2: Quelques ordres de grandeurs du coefficient de dgradation de chlore dans l'eau (Frederick L et al, 1992) 21
Tableau III.2: Exemple du fichier "input" de dbits moyens des pompes et vannes de rgulations 45
Tableau III.3: Exemple de coefficients Kb, mlange (en mn-1) et Kw (avant calage) 46
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Annexe 2 : Logiciel de calcul statistique REGRESS 1.0
Annexe 7 : Dtermination des quations de corrlation entre Kb, Co et T pour chaque groupe de sources d'eau.
Annexe 8 : Gnrateur des coefficients Kb, mlange Annexe 9 : Calage du modle qualit d'EPANET Annexe 10: Base de donnes du modle EPANET Annexe 11 : Logiciel de modlisation EPANET
Cette tude a pour objectif l'analyse exprimentale et l'laboration d'un modle hydraulique et de dgradation du chlore pour les rseaux d'adduction d'eau potable. La partie principale de notre travail a consist concevo
L'outil informatique utilis pour l'laboration des modles hydraulique et de qualit est le logiciel EPANET2. Ce logiciel est distribu gratuitement par l'agence amricaine E.P.A. (U.S. Environmental Protection Agency) dep
Au cours de l'tude de l'ventuel corrlation entre les coefficients de la cintique chimique de la dgradation du chlore dans l'eau avec certains paramtres choisis de la bibliographie, on a suppos que :
- les ractions chimiques du chlore l'intrieur des rseaux et les mlanges aux interconnexions sont ceux qui dfinissent la qualit d'eau chaque point du rseau et tout moment
- l'origine et la temprature d'eau ainsi que la consigne de chloration au niveau des points d'injection du chlore dans le rseau sont les paramtres qui participent la dtermination des cintiques des ractions de dgrada
Les coefficients ainsi dtermins, sont exploits dans la mise en place du modle qualit du logiciel EPANET2.
En se basant sur un total de 84 chantillons, nous avons tudi, pour des conditions initiales diffrentes, l'volution de la concentration du chlore dans chacun d'eux dans le temps et dans des conditions initiales diffrent
que la temprature, la matire organique et la concentration initiale du chlore. Les rsultats statistiques ont donn des coefficients de dgradation R2 compris entre 0,65 et 0,95.
Pour tenir compte de cette dpendance dans le modle qualit d'EPANET2, traduite par les coefficients de dgradation du chlore - coefficients primordiaux pour la simulation de la qualit des eaux, nous avons dvelopp
par une feuille de calcul EXCEL renferme les rsultats de l'tude statistique prsents sous forme d'quations de corrlation pour chaque tronon de conduite. En effet, aprs avoir laborer et ajuster le modle hydraulique
Les rsultats de la simulation du comportement du chlore dans le rseau tudi traduit bien la ralit du terrain en comparant les concentrations mesurs et calculs.
Mots cls : rseau adduction, eau potable, modlisation hydraulique, dgradation du chlore rsiduel libre, EPANET2.
INTRODUCTION GENERALE
On dfini l'adduction des eaux comme tant le transport des eaux brutes des zones de captage aux zones d'utilisation. Les rseaux d'adduction sont caractriss par :
- Une tendu importante : les conditions climatiques peuvent changer d'une zone une autre du rseau.
- La diversit de ses composantes : rservoirs volumineux, pompes immerges, pompes horizontales, brises charges, vannes de rgulations, stations de traitements,...
L'un des indicateurs de la qualit d'eau dans ces rseaux est le taux du dsinfectant, principalement le chlore libre. Il renseigne sur les risques de la contamination d'eau. Son absence est la cause de l'accroissement de la
Les gestionnaires des rseaux d'adduction d'eau potable sont senss assurer un service satisfaisant sur les plans disponibilit et qualit d'eau. Ce n'est pas un objectif facile en raison de la complexit de ces rseaux.
Ces difficults prouves par les responsables font de la modlisation un outil d'aide pour la bonne gestion hydraulique et de qualit de tels rseaux. Cette modlisation est rendue possible grce aux progrs de l'informat
Dans le cadre de ce travail de mmoire de mastre, notre intrt sera consacr la conception d'un modle hydraulique et de qualit pour les rseaux d'adduction d'eau potable, en focalisant sur la dgradation du chlore
Contrairement au rseau de distribution d'eau potable et vu le caractre dynamique des mlanges des eaux, les coefficients de la cintique de la dgradation du chlore dans l'eau, ne peuvent pas tre considrs comme d
Dans le cadre de ce master nous proposons de dvelopper, de tester et de valider cette approche de modlisation sur un cas rel qui est le rseau d'adduction de la rgion de Bizerte par trois moyens :
- Moyen exprimental : prlvement de 84 chantillons au niveau des sources d'eau soumis des conditions initiales prdfinis et la ralisation de 831 mesures du chlore dans l'eau par le moyen de l'appareil "Chloromtr
- Moyen statistique : partir des mesures suscites, on tudie la corrlation qui pourrai exister entre d'une part les coefficients de la cintique de la dgradation du chlore et d'autre part l'origine d'eau, la temprature et la c
- Moyen de modlisation : pour ce faire on a opt pour le logiciel EPANET2 vu qu'il est largement utilis dans le monde et que ses algorithmes de calcul les plus avancs, et que son interface graphique est conviviale et int
Aprs avoir laborer le modle hydraulique du rseau d'tude, les rsultats de la simulation hydraulique en terme de dbit moyens transit dans chaque tronon sont transmises la feuille de calcul EXCEL o sont introdu
Dans ce qui suit on prsente un aperu sur l'organisation de ce mmoire et sur la contribution de chaque chapitre aux objectifs recherchs. Ce mmoire est organis en Quatre chapitres :
Le premier chapitre est une introduction aux concepts de base de la modlisation hydraulique. En effet, les processus de raction-transport l'intrieur des conduites d'un rseau sont gouverns par les vitesses et les pre
numrant les phases de son droulement. La deuxime section s'intresse la formulation des quations qui rgissent les coulements en charges et aux quations d'quilibrage hydraulique. La dernire section est con
Le deuxime chapitre est consacr l'tude de la dgradation du chlore dans l'eau : ses processus ainsi que des approches pour sa modlisation. Une synthse des aspects thorique et bibliographique de la modlisatio
La deuxime section, s'intresse une prsentations bibliographique de deux approches pour la modlisation de la dgradation du chlore libre. La troisime section est un expos de l'algorithme de simulation de la qualit
Le troisime chapitre, est consacr l'attribution de ce travail dans le domaine de la modlisation hydraulique et de la qualit d'eau pour les rseaux d'adduction d'eau potable. Il commence par une prsentation gnrale
- Pour le modle hydraulique : les dimensions des conduites et des rservoirs, les cotes NGT des extrmits des conduites, les caractristique techniques des groupes lectropompes ainsi que leurs modes d'asservissem
- Pour le modle qualit : les coefficients de dgradation du chlore avec la masse d'eau et avec les parois des conduite pour chaque tronon. Ces coefficients sont dtermins suite l'tude exprimentale et statistique me
- Pour le modle hydraulique : les dbits dans chaque tronon ainsi que la vitesse des coulements, la pression aux noeuds et la variation des niveaux d'eau dans les rservoir.
- Pour le modle de qualit : la concentration en chlore chaque endroit et chaque pas de temps de l'eau transit par le rseau de transport.
Ce chapitre s'achve par l'application de notre approche sur un rseau existant qui est le rseau de transport d'eau potable de la rgion de Bizerte
Le quatrime chapitre de ce rapport s'intresse l'aspect exploitation des modles construits. En effet ces modles permettent le suivi du comportement des rseaux envers des situations prdtermines (dbits, tempra
Chapitre I
Le terme "modle" est un terme gnrique. On le dfini comme tant une conceptualisation de la ralit, une certaine image de la ralit que nous nous crons- une image incomplte et partielle, comprenant des caractr
- Modlisation en rgime statique : c'est la reprsentation d'une situation stationnaire pour des conditions dfinies dtermines et constantes dans le temps.
- Modlisation en rgime dynamique : c'est la reprsentation dans l'espace et dans le temps du fonctionnement de l'ensemble des lments du rseau
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La construction d'un modle hydraulique pour les rseaux d'eau potable se ralise selon les phases prsentes ci-dessous (Gnrale des Eaux, 2005) :
- Choix du rseau modliser : tape pralable permettant de dcider du niveau de dtail du modle, en fonction des objectifs viss par la modlisation ;
- Construction de la base de donnes : collecte, synthse des donnes sur les conduites, les ouvrages, la topographie, les volumes produits et distribus ;
-- Compagne de mesures en vue de calage pour ajuster les paramtres du modle (rugosit des conduites, pertes de charges singulires, profils de demande, ...).
Le modle hydraulique reprsente, de faon mathmatique, le rseau d'eau potable et permet de connatre, aprs quilibrage hydraulique, les paramtres de fonctionnement de ce rseau, en particulier le dbit, le sens de
en chaque point par la rsolution d'quations diffrentielles ou intgrales souvent non linaires. En rgime dynamique, il renseigne galement sur le marnage des rservoirs et le mode de fonctionnement des pompes et or
En effet, l'quilibrage hydraulique d'un rseau revient rechercher, pour une distribution des diamtres fixs sur les tronons, la distribution des dbits qui vrifie l'quation de continuit aux noeuds et l'quation d'quilibre
QD
ij i
L'quation d'quilibre des charges aux mailles et pseudo mailles peut s'crire :
ml pl
( 1,2 , ... )
? -?=
lL
J H dh
= (I.2)
wl pkl l
ik
==
11
Hpkl : charge hydraulique fournie par la k ime pompe dans le l ime maille.
dhl : diffrence de charge hydraulique entre les points de charge constante d'une maille l.
La perte de charge dans la w ime conduite au l ime maille dlimite par les noeuds i et j peut tre dcompose en perte de charge linaire et perte de charge singulire et s'crit :
J wl = Hi - Hj = h ij = rQ il + mQ il
(I.3)
n2
Hi : la charge au noeud i.
Q : le dbit.
n : l'exposant du dbit.
La valeur du coefficient de rsistance dpend de la formule de perte de charge utilise. Les formules les plus utilises sont :
[] (I.4)
L (I.5)
[] (I.6)
[]
ij ij
52
10.67
Formule de Hazen-Williams : rQ n ij ij
CD
HW
22
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Formule de Chezy-Manning : rQn ij ij
ij D5,33
: coefficient de perte de charge qui est fonction du nombre de Reynolds "Re" et la rugosit relative ks/D avec :
Re = UD/
ks : la rugosit de la conduite
Tableau I
Pour les pompes, la perte de charge (valeur ngative du gain de charge) peut tre calcule avec une formule de la forme suivante:
Hpkl = - h o - rQ ij
( ) (I.7)
dans laquelle ho est la charge de la pompe dbit nul et r et n sont des coefficients de la courbe caractristique.
Rsoudre les quations des dbits implique la rsolution simultane d'un grand nombre d'quations non linaires. Il y a deux tapes pour rsoudre ces quations :
installation des quations de continuit chaque noeud et des quations d'quilibre des charges chaque maille du rseau de sorte qu'il y ait autant d'quations indpendantes que d'inconnues,
Dans le paragraphe suivant, une illustration de quelques mthodes numriques pour la rsolution de ces systmes d'quation.
L'objectif premier, au niveau de la gestion d'un rseau, est la rapidit de calcul en fonction de l'tat des dispositifs (vannes) et de la demande qui est variable afin de fournir au gestionnaire la rpartition des dbits et des pr
hybride noeud-maille (Rossman, 2000) ainsi que l'algorithme de simulation bas sur cette mthode. En effet le logiciel EPANET2 sera l'outil informatique de modlisation utilis dans la partie exprimentale.
C'est la mthode de rsolution utilise par le logiciel EPANET2 pour rsoudre les quations de perte de charge et de conservation de la masse, qui caractrisent l'tat hydraulique du rseau un instant donn. Elle est d
Cette mthode commence par une estimation initiale des dbits dans chaque conduite, qui peut ne pas rpondre l'quation de continuit au noeud (q. I.1). chaque itration de cette mthode, des nouvelles charges a
AH=F (I.8)
dans laquelle A est une matrice Jacobienne (NxN), H est un vecteur (Nx1) reprsentant les charges inconnues aux noeuds et F un vecteur (Nx1) contenant les termes du ct droit.
A = ? P (I.9)
ii iJ
Tandis que les lments non-nuls, qui ne se trouvent pas sur la diagonale s'expriment de la manire suivante:
A iJ = - P iJ (I.10)
avec pij l'inverse de la drive de la perte de charge dans une conduite, une pompe ou une singularit (vanne , clapet...), appeles aussi "arc", entre les noeuds i et j, en respectant le dbit.
p ij n
=-1
ij
nr Qm Q
ij ij ij
+2
(I.11)
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(I.12)
ij n
()
Tous les termes du ct droit sont dus au dsquilibre de flux en un noeud et un facteur de correction:
??
FQDypH
i ij i ij if f
= ? - ? + + (I.13)
???
??
jjf
Le dernier terme de l'expression s'applique tous les tronons qui relient le noeud i un noeud de hauteur fixe f. Le facteur de correction yij s'exprime ainsi:
y ij = p ij r ij Q ij + m Q ij Q ij (I.14)
( 2 ) sgn( )
Pour les conduites, avec sgn(x) gal 1 si x > 0 et -1, autrement , et:
y ij = - p ij h - r Q ij (I.15)
(0())
Aprs avoir trouv les nouvelles charges en rsolvant les quations (I.8), les nouveaux dbits s'obtiennent en rsolvant l'quation suivante:
Si la somme des variations absolues de dbits dans tous les tronons, divise par la somme de tous les dbits dans tous les tronons est suprieure la tolrance prtablie (par exemple, 0,001), les quations (I.8) et (I.1
Le logiciel EPANET2 applique l'approche hybride noeud-maille en suivant les tapes suivantes :
1. Pour la pre
gale une uni
units utilises pour les calculs sont le pieds pour la charge et le pieds au cubes par seconde pour le dbit).
2. Le coefficient de rsistance des conduites (r) est calcul comme dcrit dans le tableau I.1.
8K
m = (I.17)
gd
24
Une valeur r est assigne aux vannes. On suppose qu'une vanne (arc) ouverte se comporte comme une conduite lisse (= 0,02) dont la longueur est deux fois le diamtre de la vanne. Cependant, une vanne ferme
Pour les "arcs" vrifiant la condition suivante : (r+m) Q < 1 0-7 c'est--dire un coefficient "n" (exposant du dbit) gal 2, on a p = 107 et y = Q/2.
4. Le logiciel contrle l'tat des pompes, la consigne des vannes anti-retour et des vannes de contrle et l'tat des conduites connectes des rservoirs pleins ou vides aprs chaque itration jusqu' la dixime it
rouvert. Un contrle similaire est effectu pour les arcs relis aux rservoirs vides ou pleins. Ces arcs sont ferms si la diffrence de charge entrane la vidange d'un rservoir au niveau minimale ou le remplissage
stabilisatrices amont), dont l'tat est contrl aprs chaque itration.
5. Si une pompe, un clapet anti-retour ou une conduite est ferm, son dbit est mis 10-6 pieds cubes par seconde. A la rouverture d'une pompe, son dbit est dtermin en cherchant la valeur qui correspond la c
6. Les coefficients de la matrice Jacobienne qui correspondent aux vannes stabilisatrices aval, vannes stabilisatrices amont et vannes rgulatrices de dbit sont calculs aprs l'analyse de tous les
autres arcs. Le contrle de l'tat des Vannes Stabilisatrices Aval et des Vannes Stabilisatrices Amont se fait comme dcrit dans le point 5 ci-dessus. Ces vannes peuvent tre entirement ouvertes, entirement fermes ou
7. Les coefficients de la matrice Jacobienne pour les Vannes Brise- Charge sont mis aux valeurs suivantes: p = 108 et y = 108Hfixe o Hfixe est la perte de charge fixe de la vanne (en pieds). Les Vannes Diaphragme
8. Le dbit travers une vanne stabilisatrice aval active est maintenu constant au noeud en aval, celle travers une vanne stabilisatrice amont est maintenu constant au noeud en amont. Pour maintenir la pression d
Fj = Fj + 108 Hset
O Hset est la consigne de pression convertie en charge. Ainsi la pression au noeud en aval est maintenue la valeur Hset. Une dtermination quivalente est effectue pour les vannes stabilisatrices amont, l'excep
9. Pour une Vanne Rgulatrice de Dbit active entre les noeuds i et j avec une consigne de dbit Qset, cette valeur est ajoute au dbit qui sort du noeud i et au dbit qui entre au noeud j, c'est dire, est soustraite d
10. Pour les simulations de longue dure, le logiciel suit la procdure suivante:
a. aprs qu'une solution a t trouve pour la priode prsente, le laps de temps jusqu'au prochain calcul de solution est le plus court des intervalles de temps suivants:
- le laps de temps le plus court pendant lequel le niveau d'un rservoir provoque un changement d'tat d'un arc (par exemple, une pompe qui se met en marche) comme dcrit par une commande simple.
- le laps de temps jusqu'au prochain instant de la simulation o une commande simple ou labore modifie l'tat d'un arc.
b. une fois l'intervalle dtermin, l'heure de la simulation est ajuste et le logiciel calcule les nouvelles demandes, les nouveaux niveaux des bches et les nouveaux tats des arcs.
c. Le programme commence une nouvelle srie d'itrations avec les quations I.8 et I.16 et les dbits actuels.
I-4/ Conclusion
Une modlisation hydraulique d'un rseau, est un rsultat de la rsolution d'un systme d'quations algbriques pr-tabli au niveau des noeuds et des mailles de ce rseau par le moyen d'un outil numrique de rsol
l'approche numrique hybride noeud-maille. Cette approche est utilise par le logiciel de modlisation hydraulique EPANET2 qui sera le support informatique au niveau de la partie exprimentale de ce travail.
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9
Chapitre II
I I-1/ Gnralits
La qualit d'eau est un paramtre important dans la gestion des systmes d'adduction d'eau potable. Elle devient mme trs importante lorsque l'eau potable provient de sources de qualits diffrentes. De mme lorsqu'o
de l'hydraulique et de la qualit.
La difficult de la gestion de la qualit d'eau sur les rseaux d'eau potable a conduit au dveloppement de modles de simulations dcrivant les lois de raction de transport des polluants ou dsinfectants. Il est noter q
processus :
CC
ii
=-+
uR
tx
( ) C(II.1)
Ci : la concentration au tronon i la position x et temps t. ui: la vitesse moyenne de l'coulement dans le tronon i. R(Ci): taux de raction.
dt dt
CQCQ
-+
entre sortie
()
dm (II.3)
avec m C Q
==
c inj
entre entre l
dt l? J entre
Avec :
inj
Q entre : dbit du fluide l'entre du volume de contrle Qsortie : dbit du fluide la sortie du volume de contrle Veau : le volume d'eau dans le volume de contrle
m=
Pour l'quation (II.2), le terme gauche exprime le transport de masse du constituant vers ou partir du volume de contrle. Les deux premiers termes sont le transport avec le fluide. Le dernier terme est un terme de racti
Le terme droit exprime le taux de variation de masse du constituant avec le volume de contrle. L'injection du chlore est spcifiquement de l'ordre de mg/l. Alors que les bactries sont dans l'intervalle de ug/l qui est quiva
Au niveau des noeuds, une autre relation de conservation de masse est la suivante :
jI
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Cix
(II.4)
QCQC
jjSS
x Lf
10
Aux noeuds de jonction dans un rseau de conduite, la qualit d'eau change cause de l'injection et la dilution. La conservation de la masse est applique aux noeuds pour dterminer l'effet d'associer le dbit avec diff
terme gauche de l'quation (II.2) est gal 0. Aussi, ds que les longueurs de conduites au noeud sont trs petites, il n'y a pas de temps de sjour au noeud, pour cela il n'y a ni dgradation ni croissance du constituant qu
dmc =
0 (II.5)
dt
Sous ces conditions l'quation (II. 2) devient : d CV
( ) dm
eau= ? - ? + ? - ? =
CQCQCQCQ
c
0 (II.6)
CQCQ
l l entre entre
l J l sortie
? sortie +
lJ
? entre
(II.7)
Ici, le dbit entrant au noeud partir des conduites Jentre est comme une injection externe (dbit), Qentre Chacun de ces dbits peut avoir diffrentes concentrations du constituant, Cl et C entre ,
respectivement.
les Jsortie conduites amenant l'eau partir du noeud. Avec un mlange complet, tous les dbits sortant ont la mme concentration,Csortie. L'quation (II.7), montre que la concentration du dbit sortant est une moyenne po
dans l'quation (II.2) n'est pas gal 0. Dans la majorit des modles de
11
qualit, la con
est typiquem
traitement d'eau. La concentration d'entre d'eau, Centre dans l'quation (II.7) est dcrite comme la source de concentration.
???
CQCQmCQCQCQ
inj
++++
lJ
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?lJ
?lJ
==
??
l sortie
l sortie
lJ
?lJ
sortie sortie
Chaque substance dans un rseau hydraulique ragie avec la masse d'eau et avec les parois des conduites et des rservoirs. Ces ractions doivent tre reprsent dans l'quation de la conservation de la masse (II.2). Le
*1
nc-
rCkCCC
()()
= - (II.9)
rCkCCC
*1
nc-
()(
= - - )(II.10)
C* est respectivement la concentration limite ou la portion non ractive de la substance, k est la constante de raction et nc est l'ordre de la raction.
()
Ck
=(II.11)
()
C kC =(II.12)
(II.13)
12
D'autre part le changement d'tat d'un constituant, dans un systme hydraulique, dpend du temps pass dans ce systme, un long sjour peut causer des problmes de qualit. Alors, le temps de sjour est souvent utilis
Il est prciser que dans les rservoirs, la zone d'change avec les parois est ngligeable devant le volume du rservoir pour ceci la raction au niveau des parois est comptabilis dans la raction avec la masse d'eau. P
Gnralement pour tenir compte de la raction avec la masse d'eau et celle avec les parois, une constante de raction dite globale est utilise :
k=kb+kw (II.14)
kb et kw sont respectivement les coefficients de raction dans la masse d'eau et avec la paroi.
Le transport, au sein d'un fluide, d'une entit se fait selon cinq processus : l'advection, la diffusion molculaire, la diffusion turbulente, la dispersion et la radiation. La radiation est limite au transport d'nergie par les ondes
d'eau potable ds que l'coulement est gnralement turbulent.
L'advection est le mouvement d'un constituant avec l'eau en direction de l'coulement et est proportionnel l'intensit de la vitesse. Dans l'quation de conservation de la masse (q.II.2), l'advection est reprsente par les
L'quation de conservation de la masse (q.II.2) peut tre crite pour un systme volume (Veau) constant et un coulement stationnaire :
V eau
C dm c
()(
CQ CQ
-+
) (II.15)
entre sortie
? t dt
()
CQ CQ Q C C
entre sortie
- -? ?
()()
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= = -V (II .16)
VVx
eau eau
??
1 dm c (II.17)
13
Le transport advective est le mcanisme de transport le plus dominant. Cependant autres processus de transport peuvent tre important sous des conditions dont l'coulement n'est pas suffisamment turbulent. La non unif
La diffusion molculaire est le transport de masse caus par le mouvement molculaire connu sous le non du mouvement Brownien (Chahed, 2005). Ce mcanisme existe quant l'coulement est
laminaire. La redistribution d'un constituant dans un rservoir ou dans une conduite o l'coulement est lent est cause par la conduction. La conduction est tenue en compte dans le dernier terme gauche de l'galit de
CC
??
=D m
??
ty
(II.18)
(Dm) est le coefficient de la diffusion molculaire qui est de l'ordre de 1 0-5 (cm2/s). II-1-4-3/ La diffusion turbulente
La diffusion turbulente existe dans la conduite durant l'coulement turbulent. La turbulence dans le mouvement d'eau cre des tourbillons. Mathmatiquement, la diffusion turbulente est dcrite par l'quation suivante :
CC
(II.19)
? =Dt
??
ty
(Dt) es
II-1-4-4/ La dispersion
Dans les coulements turbulents, la vitesse est presque uniforme travers la section et presque gal la valeur de la vitesse moyenne alors la propagation d'un constituant dans la masse d'eau dans la direction de l'co
transport additionnel au dessus de la moyenne peut ne pas tre considr. La propagation axiale et longitudinale d'un constituant cause de la non uniformit de l'coulement est appele la dispersion. Elle s'exprime par
CC
(II.20)
??
ty
14
En rsum, la diffusion affecte le transport de masse dans la direction radial et axiale. La dispersion est un mcanisme de transport dans l'coulement laminaire qui affect seulement le transport axial. La diffusion molcula
15
diffusion turbulente existe dans les coulements turbulents. L'quation de transport advective peut tre gnralis pour tenir compte de la diffusion et la dispersion :
????
CCCC
22
+-+-+=
VDDDDrC
()()2()
m t m t (II.21)
????
txrx
Pour un coulement laminaire, Dt est ignor et la dispersion est ajoute cette expression pour obtenir :
????
CCCC
22
+--+=
VDDDrC
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m m disp (II.22)
()2()
????
txrx
Au niveau des modles informatiques, il existe deux familles. Une premire famille qui nglige l'effet du phnomne de dispersion sur les rsultats, tel que EPANET2 (Rossman, 2000) et une seconde famille qui tient c
d'coulements turbulents (fort nombre de Reynolds).
II-2/ Processus de dgradation du chlore dans l'eau II-2-1/ Diffrentes formes du chlore
Le chlore gazeux Cl2 est majoritaire en traitement d'eau potable et est stock sous forme liquide,
Les hypochlorites de sodium ou de calcium NaOCl et Ca (OCI) 2 dites aussi eau de Javel,
Le dioxyde de chlore, ClO2 qui est un gaz instable d'o dangereux. Il doit tre produit sur site.
Au cours d'une raction de dsinfection par le chlore, on mesure le chlore rsiduel libre, le chlore rsiduel combin et le chlore rsiduel total. Le chlore rsiduel libre est le chlore qui demeure dans l'eau aprs une p
ragir comme la chloramine qui est un produit rsultant de la combinaison du chlore et d'ammoniac d'origine organique ou inorganique. Le chlore rsiduel total est la somme du chlore rsiduel libre et le chlore rsidu
L'acide hypochloreux est l'espce active pour la dsinfection. Les ractions chimiques possibles du chlore dans l'eau sont :
16
+?++
H O HOCl Cl H (II.23)
-+
+?++
+-
2+-
()+?++
22
Lorsque le chlore est introduit dans l'eau, une premire raction instantane se produit entre le l'acide hypochloreux HOCl et la matire organique prsente dans l'eau pour donner les chloramines (Cockx, 2005):
Il est prciser que le chlore consomm par la matire organique n'a aucun rle dsinfectant : c'est ce qu'on appelle demande en chlore. Lorsque la matire organique est puise, la formation du chlore libre peut
du point d'origine les doses ajoutes ragissent avec la matire organique ce qui engendre la production des monochloramines et ce jusqu'au point maximum de la courbe Demande . Au-del de ce pont les mono
pour la dsinfection et qui croit la mme allure que les doses de chlore appliques.
17
Savoir les aspects physico-chimiques derrire la dgradation de chlore est indispensable si nous devons dvelopper une stratgie capable de dsinfecter un systme d'adduction d'eau potable, en mme temps,
existantes.
La dgradation du taux de chlore et les modles de propagation traitent le tronon de conduite comme s'il tait un racteur chimique. Pour ce racteur, on suppos que le chlore entre d'une extrmit, se consomm
chlore est schmatiquement dcrit sur le schma au dessous. Par consquent, le phnomne de raction du dsinfectant avec l'eau dans les tronons du rseau se produit aussi bien dans la veine liquide qu'au nive
Concentration importante
Biofilms
Figu
II-2-4-1/ pH et minralisation
Dans le rseau, le pH et la minralisation sont importants pour le contrle de la corrosion, l'agressivit d'eau, l'action du dsinfectant et la prcipitation des lments dissous. Mais le pH peut
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varier le long de la distribution du fait d'une volution de la concentration de CO2 dissous, ou bien parce que l'eau traite n'tait pas forcment l'quilibre calcocarbonique en sortie de la station. Une aration dans u
bas) a tendance attaquer les matriaux qu'elle rencontre avec des consquences importantes: dissolution de ciments, attaque des mtaux ferreux (corrosion) ou attaque de mtaux toxiques tels que le plomb. Des
II-2-4-2/ Temprature
Une temprature leve peut favoriser des gots ou odeurs dsagrables. De plus, elle acclre la plupart des ractions physico-chimiques et biologiques dans le rseau, influence la croissance bactrienne, dissipe
Toute baisse de la teneur en oxygne dissous dtecte sur le rseau peut tre interprte comme un signe de croissance biologique. Dans le cas o le rseau est correctement entretenu, une anarobiose rpandue
II-2-4-4/ Turbidit
Si la turbidit d'eau est suprieure 0.4 NTU, l'action des dsinfectants est ralentie, voire annule. Les collodes responsables de la turbidit peuvent protger les bactries des oxydants. Ainsi, un traitement de chlor
Elle reprsente une source nutritive essentielle pour la prolifration bactrienne, le contenu en lments organiques carbons est aujourd'hui considr comme un facteur primordial dans la matrise de la qualit micr
II-2-4-6/ Duret
19
Une eau trop douce a un effet corrosif sur les canalisations et peut amener dans l'eau une prsence excessive de mtaux (tel le plomb) provenant des canalisations. La duret d'eau n'a pas d'incidence sur la sant (o
L'influence des ions de fer sur la dgradation du chlore existe au cours de l'oxydation des ions Fe2+ (sous forme de bicarbonate) en ions Fe3+ (sous forme d'hydroxyde de fer) en milieu alcalin et dure (prsence de la
I I-2-4-8/ La nitrite
Un certain nombre de recherches scientifiques ont conduit au dveloppement des modles qui s'intressent la dgradation du chlore dans l'eau potable. Parmi les premires tentatives figure le modle dvelopp p
Dt=Dt
aprs une heure et n un paramtre dtermin exprimentalement pour une eau donne.
La plus part de ces recherches (Ozdemir et Ger, 1998) considrent, pour les coulements entirement turbulents auxquels les gradients de vitesse ne sont pas importants, que :
- le mcanisme de dgradation du chlore est bi-dimentionnel : une premire dimension qui est l'axe longitudinal de la conduite le long de laquelle le chlore est transport et affaibli et une seconde qui est la direction r
- la dgradation la plus importante de chlore se produit pour les coulements nombre de Reynolds infrieur 30 000 pour lesquels on ne peut pas dire que l'coulement est entirement turbulent, comme reprsen
nettement suprieurs 30 000.
20
Figure II.3: Comparaison entre des tudes de dgradation du chlore (Ozdemir et Ger, 1998)
Deux dmarches de modlisation de la dgradation du chlore existent. Une premire qui attribue chaque tronon des coefficients de dgradation qui ngligent les paramtres qui pourraient les influencer. Ces coeff
- L'tude ralise par Frederick L et al, prsente au NEWWA Computer Symposium en 1992, intitul " La distribution du chlore rsiduel dans le rseau de distribution d'eau " dcrit des mthodes pour conduire des s
L'valuation, au laboratoire, des eaux prouve que l'eau a une dgradation trs faible du chlore. Ils assument que la perte du chlore rsiduel dans le rseau est due au temps de sjour excessif d'eau dans le rseau
Une valuation du temps de sjour d'eau d'un rseau n'a pas soutenu la spculation que l'ge excessif d'eau peut tre une cause significative du taux faible du chlore rsiduel dans le rseau. Ils concluent donc que
parois, ce qui rend sa paroi plus ractive certains agents chimiques, plus particulirement au chlore et d'autres dsinfectants.
- Un ensemble de coefficients sont prsents dans le tableau issu de quelques tudes. On voit bien que ces coefficients dpendent du type et tat des canalisations.
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21
- Chambers et al. (1995) a ralis une tude pour examiner la validit de l'expression de dgradation exponentielle pour le chlore rsiduel libre et total. Ses rsultats ont prouv que le modle dgradation exponentiel est a
- Vieira et al. (2004) estime que les facteurs les plus appropris pour l'tude de la dgradation du chlore suite aux ractions avec la masse d'eau sont la temprature, la concentration initiale du chlore, la concentration en f
- Pour estimer les paramtres inconnus de leur modle, Clark et Sivaganesan ont utilis des chantillons d'eau potable pour dvelopper un modle gnral. L'tude statistique faite par ces deux chercheurs a prouv que
(Clark et Sivaganesan, 1998).
Si on considre un rseau entier, les quations rgissant la qualit d'eau, comme la conservation de la masse, aboutissent un systme complexe d'quations algbriques diffrentielles partielles. Une solution analytique
II-4-1/ Principe
L'ide principale de cette approche consiste subdiviser chaque tronon du rseau en segment et ce en tenant compte des dbits relatifs au pas de temps hydraulique considr et de supposer que la taille du segment le
le tronon, les concentrations au niveau des noeuds sont calcules par le moyen d'un comptage cumulatif et des nouveaux segments seront cres l'amont de chaque tronon tout en tenant compte des dbits qui y rentre
22
II-4-2/ L'algorithme
23
Le simulateur de la qualit d'eau d'EPANET2 utilise l'approche lagrangienne pour dtecter des changements subis par des volumes d'eau lmentaires qui circulent dans les conduites et qui se mlangent entre eux aux no
de sjour d'eau dans une conduite peut tre trs court. Lorsque l'eau entre dans une conduite, la taille du volume lmentaire d'eau amont crot, et la taille du volume lmentaire en aval dcrot dans la mme proportion.
1. La qualit d'eau dans chaque segment est mise jour conformment aux ractions qui ont eu lieu dans la conduite.
2. L'eau qui entre dans le noeud de demande en amont, et qui provient d'autres conduites, est mlange pour calculer la nouvelle qualit d'eau. Le volume fourni par chaque volume lmentaire d'eau est gal au pro
3. Les substances provenant de sources extrieures sont ajoutes dans les noeuds de demande. La faon dont la qualit dans les rservoirs est mise jour dpend du type de mlange appliqu.
4. De nouveaux segments d'eau sont crs dans les conduites qui sortent du noeud de demande, du rservoir ou de la bche. Le volume de chaque segment est gal au produit du dbit par l'intervalle de temps, et s
Pour rduire le nombre de segments, l'tape 4 n'est excute que si la diffrence entre la nouvelle qualit dans le noeud et celle du dernier segment est suprieure une tolrance dfinie par l'utilisateur. Si la diffrence de
Ensuite, ce processus est rpt pour l'intervalle de temps suivant. Au dbut de l'intervalle hydraulique suivant, l'ordre des volumes lmentaires est invers dans les arcs o le sens de l'coulement a chang. Initialement
24
II-5/ Conclusion
Un aperu sur la cintique chimique de la raction du chlore dans l'eau vhicule dans les rseaux d'adduction d'eau potables est prsent au cours de ce chapitre. On en dduit ce qui suit :
- le chlore rsiduel libre est le chlore qui demeure dans l'eau aprs une priode de sjour donne. Sa prsence est l'indicateur de qualit.
- Le phnomne de dgradation de ce type de chlore se produit aussi bien dans la veine liquide qu'au niveau de la paroi des conduites.
- Les facteurs les plus appropris pour l'tude de cette dgradation peuvent tre la nature de la conduite comme ils peuvent tre la temprature, la concentration initiale en chlore, la concentration en fer et la matire organ
Dans ce qui suit, on met en place un modle de dgradation du chlore en se basant sur des rsultats tirs de la bibliographie.
25
26
27
Chapitre III
L'influence de ces paramtres est dtermin en se basant sur des mesures de l'volution temporelle de la concentration du chlore rsiduel libre, ralise dans le cadre de ce master, sur des chantillons pris partir des so
Pour la construction du modle hydraulique d'un rseau d'adduction d'eau potable par le logiciel EPANET 2, nous avons adopt la dmarche suivante :
- Slectionner la formule de perte de charge afin de saisir le coefficient de perte de charge adquat pour chaque tronon.
- Dessiner les noeuds et leur attribuer une cote NGT, le dbit distribu moyen et la courbe de modulation horaire de distribution du rservoir qui alimente chacun d'eux. En absence d'enregistrements, on affecte la courbe d
Compte tenu des variations saisonnires de consommation lies l'activit touristique et aux modifications des rythmes de travail (passage la journe continue en t) et pour s'approcher de la ralit du terrain, il faut fa
rle important pour la russite d'un modle hydraulique.
La dmarche adopte pour la dtermination des courbes saisonnires de modulation horaire comprend 3 tapes :
1. critique des donnes disponibles : pour l'analyse, on choisi comme priode de rfrence Janvier (pour la saison hivernale) et Juillet ou Aot (pour la saison estivale) lorsque ces donnes taient disponibles.
2. choix d'une semaine type et calcul des courbes de modulation horaire : l'issue de la critique des donnes, on retenu les journes qui me semblaient les plus caractristiques et calcul pour chacune d'elles la cou
3. Dtermination d'une courbe de tendance : A partir des courbes de modulation horaire calcules pour diffrents jour, on dfini la courbe de tendance des variations horaires par la mthode des moyennes mobiles.
Ainsi, les courbes de modulation horaire des diffrents jours ont permis d'tablir une courbe moyenne qui est obtenue en faisant la moyenne arithmtique des coefficients de modulation pour chaque pas de temps.
La mthode des moyennes mobiles est ensuite utilise pour lisser la courbe obtenue. A chaque pas de temps, la valeur Vi calcule est remplace par la moyenne arithmtique des n valeurs qui l'entourent, comme illustr
V1 V1
V2 V2'= (V1+V2+V3)/3
V3 V3'= (V2+V3+V4)/3
V4 .
- Dessiner et associer chaque pompe une courbe caractristique donnant le dbit en fonction de la hauteur manomtrique totale.
- Dessiner et attribuer chaque rservoir la cote du radier, du bas niveau, du haut niveau et le diamtre. Pour modliser l'alimentation par le haut des rservoirs, l'entre est constitu d'une vanne stabilisatrice amont, suivi
- Dessiner et attribuer pour chaque tronon de conduite sa longueur, son diamtre et le coefficient de rugosit
En dernier lieu, on procde au calage du modle obtenu. Le paramtre de calage pour les conduites de refoulement est la consigne oprationnelle des vannes de rgulation des dbits. Le but de ce calage tant d'obtenir d
Williams. Le but de ce calage tant d'obtenir des dbits d'coulements gravitaires proches de la ralit. Au cours de la tourne de collecte de donnes de calage, les dbits suivants sont mesurs:
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- Le dbit de refoulement pour chaque groupe lectropompe au niveau des forages et stations de pompages afin d'ajuster, au niveau du modle hydraulique, le coefficient de perte de charge de la vanne fictive en aval de
de refoulement. Tous ces paramtres sont comptabiliss dans les coefficients des vannes fictives.
- Les dbits l'entre et la sortie de chaque rservoir pour les eaux issues des conduites gravitaires en respectant le temps de sjour, afin d'ajuster les coefficients de perte de charge de la formule Hazen Williams de ce
- Les brises charges sont modliss par des vannes stabilisatrice aval ayant pour consigne une pression nul.
- Les forages sont modliss comme des bches dont la charge hydraulique est gale au niveau dynamique de la nappe, puis ils sont connects avec le reste du rseau par les pompes.
Une fois que le modle hydraulique est mis en place, on construit le modle de qualit du rseau d'adduction d'eau potable. Le paramtre de qualit tudier est le chlore rsiduel libre. Pour chaque tronon on attribue un
En se rfrant aux rsultats des recherches prsentes dans le paragraphe (II-3), les ordres cintiques des raction seront pris comme suit :
- On modlise les ractions dans la masse d'eau avec une cintique d'ordre 1 ou 2 selon les rsultats de l'tude statistique.
On supposera que le mlange dans les rservoirs sont parfais. En effet l'opration de la chloration se ralise au niveau de la bche d'entre des rservoirs o le mlange est parfaitement assur.
Le coefficient de dgradation dans la masse d'eau au niveau de chaque tronon sera dtermin partir des relations statistiques. Ces relations sont tablies suite des analyses de laboratoire et une tude
28
statistique de corrlation qui pourrait exister entre ce coefficient et des ventuels paramtres. Le coefficient de dgradation avec les parois sera pris comme paramtre de calage lors de la comparaison entre les valeurs m
Le coefficient de dgradation du chlore dans la masse d'eau d'une source donne et dans des conditions bien dfinies, sera dtermine en laboratoire : des chantillons sont pris des diffrents forages. Les analyses sont r
Sachant que la matire organique, le fer et la nitrite sont parmi les facteurs les plus appropris pour l'tude de la dgradation du chlore (Vieira et al, 2004), le nombre d'chantillons peut tre rduit en regroupant les points
Dans le but d'valuer l'influence du dosage initial de chlore et de la temprature, des tempratures ambiantes de 15, 20 et 25 C et des concentrations initiales de chlore rsiduel libre prdtermins seront tudis. Afin de
- le contenu de chaque bouteille est devis dans 4 bouteilles remplis et ferms. Ces bouteilles seront conditionnes dans des milieux ayant des tempratures respectivement gales 15, 20 et 25C.
- Le contenu de chaque bouteille sera divis dans 4 autres auquel on ajoute une solution dilue de chlore prpar partir d'une solution commerciale d'hypochlorite de sodium afin d'avoir une
concentration initiale en chlore rsiduel libre respectivement gale 1, 1.5, 2 et 3 mg/l. Au total, on aura 12 bouteilles pour chaque source d'eau.
- On analysera chaque chantillon pour dterminer une quation de corrlation entre la concentration du chlore rsiduel libre dans ces chantillons et le temps. Les mesures seront ralises par le "comparateur" et les c
d'erreur R2 sera infrieur 0.5, l'hypothse d'une cintique d'ordre 1 sera alors remplac par une cintique d'ordre 2.
- Pour chaque couple de temprature (T) et de concentration initiale en chlore rsiduel libre (Co), on dterminera une quation de type :
C C e-
= 0 (III.1)
aT
O C est la concentration en chlore rsiduel libre une instant t. Le coefficient (a) n'est autre que le coefficient Kb.
A partir des coefficients de dgradations Kb pour chaque couple (Co, T) et source d'eau, on dtermine une quation de corrlation double entre Kb Co et T et ceci pour chaque source d'eau de type :
Kb C T (III.2)
O , et sont des coefficients d'ajustement obtenus par un programme de calcul des dgradations doubles dvelopp dans le cadre de ce master sous Excel et prsent dans l'annexe 7 Ce programme donne en plus
Ainsi, l'quation III.2 rende la dtermination du coefficient Kb , pour chaque source d'eau, une tache aise en sachant la temprature et la concentration initiale en chlore rsiduel libre.
?qCTqK
iiiiibi
0,
Kb = ii
, mlange ? ?
= (III.3)
ii
29
30
ii
En effet, pour s'approcher de la ralit, on doit considrer la variabilit des mlanges d'eau transite dans les conduites d'adduction. Ainsi, le coefficient Kb,mlange pour une conduite n'est autre qu'une moyenne pondre
Le logiciel EPA
initialement aux
limite, on prsentera dans ce qui suit une alternative en exploitant la possibilit d'importer et d'exporter des donner sous format Excel par EPANET2.
Afin de tenir compte de la dpendance du coefficient Kb avec le mlange, la temprature et la concentration initiale en chlore, on peut exploiter la possibilit de coupler le modle classique d'" EPANET2" avec une feuille d
III-2-2-1/ Hypothse
Pour commencer, on choisir une priode pendant laquelle on supposera que l'influence de la variation dans le temps des paramtres influence la prsence du chlore dans l'eau est ngligeable. D'une autre manire, le coe
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III-2-2-2/ Exportation des informations du modle EPANET vers EXCEL
Pour calculer les coefficients pondrs de l'quation III.3, on doit savoir les dbits de production moyens de chaque source d'eau sur la priode prdfinie. Pour ce faire, au niveau du modle EPANET du rseau d'tude,
de chaque vanne de rgulation des mlanges d'eaux sont exports vers une feuille de calcul Excel.
Pour que les rsultats seraient meilleurs, on choisit le "REPORT START", qui est l'heure laquelle les rsultats commencent tre rapports, suprieur 48 heures afin que le comportement du rseau se stabilise.
La feuille de calcul o sont stocks les dbits sera un fichier input pour le modle qualit d'EPANET. En respectant la syntaxe exig pour les fichier d'Input d'EPANET, on affecte pour chaque tronon du modle ce qui suit
- la temprature d'eau, la consigne de chloration dans le rservoir et le dbit de chaque source qui l'alimente. Ces paramtres seront affects automatiquement l'quation de Kb mlange .
feuille EXCEL
31
32
Les coefficients Kb mlange ainsi trouvs, seront regroups suivant la syntaxe exige dans la feuille Excel qui sera par la suite export vers "EPANET2" comme "SCENARIO" en changeant l'extension du fichier 'scn' au lieu
Aprs avoir remplacer l'option "AVERAGE" par "NONE" dans le modle EPANET de qualit au niveau 'informations statistiques', on lance la simulation dynamique du modle du rseau d'adduction sur la priode de l'tude
Ainsi les coefficients Kb assigns aux tronons seront rellement fonctions des mlanges, des tempratures et des consignes de chloration dans les rservoirs pendant la priode initialement choisie.
Comme le calage hydraulique, le calage de qualit d'eau reprsente l'tape complmentaire de la modlisation qualitative. Il consiste collecter les rsultats de calcul provenant de la rsolution des lois mathmatiques e
sera utilis comme paramtre de calage du modle qualit. Sa valeur est gnralement comprise entre -5 et 0 pied/jour et inversement proportionnel avec le diamtre de la conduite (voir paragraphe II-3). Nous pouvons p
Les rsultats de calage permettront d'affirmer que le modle de qualit ainsi tabli reflte convenablement le comportement du chlore rsiduel dans le rseau d'tude.
I II-4/ Modle hydraulique et de qualit d'eau : cas du rseau d'adduction de la rgion de Bizerte
Afin de mettre en vidence notre approche de modlisation du comportement du chlore rsiduel libre dans l'eau d'un rseau d'adduction, on prendra le rseau d'adduction de la rgion de Bizerte comme cas concret. Les c
La zone d'tude (figure 5) s'tend sur les dlgations de Mateur, Menzel Bourguiba, Bizerte sud, Bizerte Nord, Menzel Djemil, Menzel Abderrahman, El Alia, Rive Sud du gouvernorat de Bizerte. Elle comptait environ 419 3
La station de traitement des eaux de surface des barrages Joumine et Sejnne. situs Mateur
La nappe de Mateur
La rive Nord : c'est la zone situe au Nord de canal de Bizerte, elle comporte les villes de Bizerte ville, Menzel Bourguiba, Tinja et Mateur.
La rive sud : c'est la zone situe au sud de canal de Bizerte, elle comporte les villes de Menzel Abderrahman, Jarzouna, Menzel Jemil, El Alia, Ras Djebal Ghar El Meleh, Metline et RafRaf.
33
34
Les ouvrages pris en compte dans le cadre de l'tude sont localiss sur le schma des adductions. Ce schma a t tabli partir des documents remis par la SO.N.E.D.E et corrigs lors des visites des ouvrages effectu
Les documents ci-aprs ont t exploits afin de dfinir les caractristiques physiques du rseau d'adduction tudi :
- Le schma gnral des adductions du district de Bizerte, en ce qui concerne la structure gnrale du rseau entre les localits,
- L'inventaire des stations de pompage et forages du district de Bizerte, en ce qui concerne les caractristiques dimensionnelles (dbit nominaux, HMT, nombre de pompes, etc..) de ces ouvrages.
- Les profils en long en format xls des conduites suivantes pour vrifier leurs cotes, longueurs et diamtres :
o DN 1200 entre la station de traitement de Mateur et le rservoir de Koudia o DN 1200 entre la station de traitement et le brise charge en ligne de Tinja o DN 1200 entre la station de traitement et le rservoir de Faroua
o DN 1000 et DN 800 du brise charge de Faroua et le brise charge de koudiat La consistance du rseau est la suivante :
1. Station de pompage vitesse variable ayant un dbit nominal de 1 m3/s, refoulant l'eau de la conduite Joumine-Medjerdah DN 1800 mm vers une station de traitement. L'eau traite est collecte dans un rservoir
2. Une adduction DN 1250/1000/800 mm de 40 km de longueur appel adduction de Joumine, et constitue de deux biefs spars par un brise charge en ligne situ sur la colline de Tinja. Cette adduction est galem
3. Cette adduction est commande hydraulique par l'aval. Les biefs dbouchent dans des chambres brise charge quipes de vannes cylindriques qui ferment l'arrive ds que les rservoirs de tte des conduites de
4. La strilisation des eaux est effectue l'amont de la station de traitement et l'injections du chlore est effectue au niveau des brises charges l'entre des rservoirs.
5.
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Les zones hautes de Bizerte sont alimentes par une conduite DN300 de refoulement desservie par la station de reprise Koudiat (100 l/s) qui refoule vers le rservoir de Baccar (2 500 m3)
6. Une conduite DN 500 mm a t pose dans le canal de Bizerte pour alimenter la station de reprise (300 l/s) et le rservoir de Roumadia (2 x 1000 m3). Ce rservoir dessert la ville de Ml Abderrahmen et par une c
7. La ville de Mateur est alimente partir de la nappe de Mateur avec un appoint de la conduite d'adduction de Joumine.
8. L'alimentation en eau de la Rive Sud de Bizerte est assure par la nappe d'El Azib et d'El Alia. Les eaux des forages d'El Azib (au nombre de huit) ayant un dbit total de 90 l/s sont collectes soit directement, soit
Le primtre du rseau tudi comprend l'ensemble des reseaux d'adduction depuis la station de refoulement de Joumine et les champs captant de Mateur, El Azib et El Alia jusqu'aux rservoir de distribution ci- aprs :
- Rservoirs de Mateur
- Rservoirs de Ml Bourguiba
- Rservoir de Rhzala
- Rservoir de Koudiat
- Rservoir de Baccar
- Rservoir de Roumadia
- Rservoir de Ml Djmil
- Rservoir de Hriza
- Les rservoir tte alimentant la rive Sud savoir le rservoir Ain Bouras et El Alia. Ces rseaux d'adduction sont partiellement maills.
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
Le rseau modlis est compos de 17 forages, 24 pompes, 44 vannes, 17 rservoirs, 105 conduites, et 135 noeuds. Il comprend les ouvrages principaux des adductions ci-aprs :
L'adduction de Joumine, depuis la station de reprise de Joumine jusqu'aux rservoirs CE6, de Beni Nafaa, de Koudiat et de Rhzala.
Le rseau d'adduction de la ville de Mateur, depuis le forage de Mateur ville jusqu'au rservoir de Mateur.
L'adduction depuis le rservoir de Roumadia et la nappe d'El Alia jusqu'aux rservoirs d'El Alia et Ain Bouras.
Dans ce modle, on considre une priode de deux journes avec un pas de temps de calcul hydraulique de 15 minutes. On se base sur les donnes hydrauliques suivantes :
- Coefficient de rugosit initial 85 pour les conduites de diamtre suprieur 300 mm - Coefficient de rugosit initial 100 pour les conduites de diamtre infrieur 300 mm - Unit de dbit : litre/seconde
En se basant sur les donnes concernant les volumes journaliers moyens produits par la station de traitement de Mateur et les forages de la nappe de Mateur, Azib et El Alia, les volumes journaliers moyens distribu
- les consignes de marche des vannes de rgulation de dbit (CFV) et des vannes diaphragmes (TCV) pour retrouver les dbits pomps en septembre 2005, avec les niveaux dynamique des nappes de Mateur, El A
- les consignes d'asservissement des groupes de pompage partir des heures de pompages mentionns dans les feuilles de marche et les rapports mensuels d'exploitation. Les pompes des forages ont t asservie
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
L'objectif primordial d'un modle est de reflter la ralit du terrain. Pour ce faire, on essayera de traduire le fonctionnement des stations de pompage par des bches dont la charge hydraulique est gale au niveau d
- Si le niveau d'eau dans la bche de collecte des eaux de la nappe El Azib, nommBache SGR09, dpasse les 4 m alors les groupes lectropompes immergs des forages suivants s'arrtent : SGR08, SGR10, S
- Si le niveau d'eau dans le rservoir Ain Bourass dpasse 2,5 m alors les groupes lectropompes dans la station SGR09 s'arrtent. Au dessous de la valeur de 2 m, ils dmarrent.
- Si le niveau d'eau dans le rservoir El Alia dpasse 4,1 m ou descend au dessous de 1m dans le rservoir Hriza alors les groupes lectropompes de la station de reprise de Hriza s'arrtent.
- Si le niveau d'eau dans le rservoir El Alia descend au dessous 3,6 m alors les groupes lectropompes de la station de reprise de Hriza dmarrent.
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
- Si le niveau d'eau dans le rservoir Roumadia dpasse 4 m ou descend au dessous de 1m dans le rservoir Rhzala alors les groupes lectropompes de la station de reprise de Roumadia s'arrtent.
- Si le niveau d'eau dans le rservoir Roumadia descend au dessous 3,3 m alors les groupes lectropompes de la station de reprise de Roumadia dmarrent.
- Si le niveau d'eau dans la bche de collecte des eaux de la nappe de Mateur, nommBache Mateur Basse, dpasse les 3,5 m alors les groupes lectropompes immergs des forages suivants s'arrtent : FM08, F
- Si le niveau d'eau dans la bche de collecte des eaux de la nappe de Mateur Bche Mateur Basse descend au dessous 0,8 m alors les groupes lectropompes de la station de reprise de Mateur Basse s'arrtent
- Si le niveau d'eau dans le rservoir Ras Ain dpasse 5,5 m alors les groupes lectropompes de la station de Mateur Basse et les forages FM05 et FM1 1 s'arrtent. Lorsque ce niveau descend au dessous de 5m, to
- Si le niveau d'eau dans le rservoir Baccar descend au dessous 3,8 m alors les groupes lectropompes de la station de reprise de Koudia dmarrent. Au dessus de la valeur de 4,5 m, ils s'arrtent.
L'ignorance d'un certain nombre d'informations lies au fonctionnement d'un rseau d'adduction d'eau potable tel que les consignes d'asservissement des vannes de rgulation, peut induire au manque de crdibilit
- Pour modliser l'alimentation par le haut d'un rservoir, l'entre de ce dernier est modlis par une vanne stabilisatrice amont suivie par un tronon de conduite trs court et un grand diamtre. La pression de consig
- Les brises charges sont modliss par des vannes stabilisatrice aval ayant pour consigne une pression nul. Les consignes d'asservissement des groupes lectropompes des forages et stations de reprise du rseau
Si le niveau d'eau dans le rservoir "Mateur ville" dpasse 4,5m alors l'alimentation partir de l'adduction DN1200 est arrte.
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Si le niveau d'eau dans le rservoir "Mateur ville" descend au dessous de 3m alors le dbit d'alimentation partir de l'adduction DN1200 peut atteindre 115 l/s.
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
Si le niveau d'eau dans la bche de collecte "SGR09" descend au dessous de 1 ,7m alors l'alimentation partir du rservoir de "Roumadia" est ouverte.
Si le niveau d'eau dans la bche de collecte "SGR09" dpasse de 2m alors l'alimentation partir du rservoir de "Roumadia" est ferme.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Rhzala" dpasse 4,3 m alors l'alimentation partir du "BC5" est ferme.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Rhzala" est compris entre 3,8 m et 4,3 m alors le dbit d'alimentation partir du "BC5" peut atteindre 100l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Rhzala" est compris entre 3,3 m et 3,8 m alors le dbit d'alimentation partir du "BC5" peut atteindre 200l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Rhzala" est compris entre 2,8 m et 3,3 m alors le dbit d'alimentation partir du "BC5" peut atteindre 250l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Rhzala" est infrieur 3,8 m alors le dbit d'alimentation partir du "BC5" peut atteindre 350l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Ras Ain" est infrieur 3,5 m et l'alimentation partir de la nappe de Mateur est ouverte alors le dbit d'alimentation partir de la conduite DN1200 peut atteindre 30 l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Ras Ain" est infrieur 3,5 m et l'alimentation partir de la nappe de Mateur est ferm alors le dbit d'alimentation partir de la conduite DN1200 peut atteindre 100 l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Ras Ain" est suprieur 3,5 m et l'alimentation partir de la nappe de Mateur est ouverte alors le dbit d'alimentation partir de la conduite DN1200 est nul.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Koudia" est suprieur 4 m alors le dbit d'alimentation partir de la conduite DN1000 peut atteindre 100 l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Koudia" est compris entre 3,2 et 4m alors le dbit d'alimentation partir de la conduite DN1000 peut atteindre 150 l/s.
Si le niveau d'eau dans le rservoir de "Koudia" est infrieur 3,2 alors le dbit d'alimentation partir de la conduite DN1000 peut atteindre 200 l/s.
Le paramtre de calage est le coefficient de perte de charge dans le rseau. La spcificit des rseaux d'adduction d'eau potable rende l'opration de mesure sur terrain de la pression pour le calage
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
inutile, contrairement aux rseaux de distributions d'eau potable. En effet, il suffit de prendre des mesures de dbits (dbitance), au niveau des stations de pompages et des rservoirs tout en tenant compte du temps de s
1- La dbitance enregistr pour la conduite gravitaire DN 350 mm entre le rservoir de Ras El Ain et celui CE1 est de l'ordre de 47 l/s. Le coefficient retenu de perte de charge de la formule Hazen Willliams pour les t
2- La dbitance enregistr pour la conduite gravitaire DN 300 mm entre le rservoir de Roumadia et celui Ml Jemil est de l'ordre de 97 l/s. Le coefficient retenu de perte de charge de la formule Hazen Willliams pour l
3- Pour le reste des conduites, l'adduction est en charge. Le calage des dbits transits dans ces conduites est ralis en ajustant les coefficients de perte de charge des vannes fictives l'aval des pompes.
Il est noter qu'on a attribu pour chaque noeud de demande d'eau la courbe de modulation horaire Et du rservoir qui l'alimente. En absence d'enregistrements pour certains rservoirs, on a affect la courbe disponible
L'objectif de ce chapitre est de construire un modle qualit de la rgion de Bizerte qui tient en compte la dpendance du coefficient de dgradation du chlore rsiduel libre"Kb" avec la temprature, la concentration initiale
La chloration est l'unique traitement sanitaire appliqu l'eau du rseau d'adduction d'eau potable de la rgion de Bizerte. Elle est effectue au niveau des brises charges l'entre des rservoirs afin d'assurer une bonn
bacs dans certains ouvrages. La forme de chlore utilis pour la dsinfection d'eau est la solution d'hypochlorite de sodium (eau de javel). La quantit de ce dsinfectant dpend du degr mesur du produit en stock et du v
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
(Besbes, 1997). La formule suivante illustre le dbit injecter en litre par heure o dj est le degr d'eau de javel en stock.
Q m h Dosage g m
( / )* ( / )
Vj 33
(III.4)
dj *3,17
III-4-3-2/ Dtermination de la constante de dgradation de masse du chlore rsiduel libre dans l'eau
III-4-3-2-1/ Mthodologie
On assignera chaque source d'eau un coefficient Kb fonction de la temprature et de la concentration initiale en chlore Co (q.III.2). Ce coefficient sera dtermin exprimentalement, il traduit le comportement de cette e
Etant donne que les facteurs les plus appropris pour l'tude de la cintique de la raction du chlore rsiduel libre avec l'eau sont la matire organique, le fer et la nitrite (Paula Vieira, 2004), le nombre d'chantillon p
effectus par la SONEDE en septembre 2006 (Annexe n5), on note la faible concentration en ions nitrite de toutes les eaux. On peut ressortir 7 groupes :
Groupe 2 (nappe Mateur, [Fe] <0,1 mg/l): forages Mateur 11, Mateur 8, Mateur ville, Mateur 2 et Mateur 5.
Groupe 4 (nappe Azib, [Fe] <0,1 mg/l): forages SGR 12, SGR 13, SGR 8, SGR 10 et SGR9
Dans un total de 84 chantillons et dans le but d'valuer l'influence du dosage initial de chlore et de la temprature, une temprature ambiante de 15 25 C et des concentrations initiales de chlore rsiduel libre (1
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
- le contenu de chaque bouteille est devis dans 4 nouvelles bouteilles remplis et ferms. Ces bouteilles seront conditionnes dans des milieux ayant des tempratures respectivement gale 15, 20 et 25C.
- Le contenu de chaque bouteille sera divis dans 4 autres qui on ajoute une solution dilue de chlore prpar partir d'une solution commerciale d'hypochlorite de sodium afin d'avoir une concentration initiale en c
- On analysera chaque chantillon pour dterminer une quation de corrlation entre la concentration du chlore rsiduel libre dans ces chantillons et le temps. Les mesures seront ralises par le "comparateur" et
coefficient d'erreur R2 sera faible, l'hypothse d'une cintique d'ordre 1 sera alors remplac par une cintique d'ordre 2.
- Pour chaque couple de temprature (t) et de concentration initiale en chlore rsiduel libre (Co), on dterminera une quation de type mme type que l'quation (III.1)
A partir des coefficients de dgradations Kb pour chaque couple (Co, T) et source d'eau, on dtermine une quation de corrlation double entre Kb Co et T et ceci pour chaque source d'eau de type (q. III.2). Cette
On affectera chaque conduite un coefficient Kb qui dpendra du mlange d'eau. On supposera que le coefficient global pour une conduite sera la moyenne pondre de dbit (qi) des coefficients lmentaires (q.
Les rsultats des analyses effectus sur les diffrents chantillons sont prsents en annexe n7. Le modle cintique d'ordre un a donn des rsultats satisfaisants. Les quations de corrlation exponentielle entre
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
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N Groupe Equation: Kb (min-1) = f (T,Co) R2 1
Kb = -0.000082
-0.000215 * Co -0.6310
-1.1597 *T 1.00088
1.04978 0.66 7
Kb =
*T 0.74
A partir de ce tableau, on note que :
- Le coefficient Kb est proportionnel la temprature et inversement proportionnel la concentration initiale du chlore rsiduel libre.
- Les coefficients de corrlation R2 indiquent bien la dpendance du coefficient Kb vis--vis des paramtres Co et T. Ainsi, l'approche classique de modlisation de la dgradation du chlore dans les rseaux d'eau pot
Vu que pour le logiciel EPANET2 les coefficients Kb sont affects au tronon de chaque conduite, on essayera dans ce qui suit de mettre en place un fichier input permettent de tenir en compte des rsultats sus-men
Une feuille de calcul Excel est mise en place pour gnrer, pour chaque tronon du rseau, des coefficients Kb obissants aux quations ci-dessus (Tableau III.1). Pour ce faire, il est ncessaire d'avoir les valeurs de
Les valeurs des paramtres "Co" et "T" sont introduites dans la feuille de calcul manuellement. Alors que les dbits sont dtermins par l'intermdiaire des rsultats de la simulation hydraulique (tableau III.2).
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
Cette approche se fera alors en deux tapes : la premire tape permettra la dtermination des dbits "qi" de l'quation III.3, alors que la deuxime tape permettra la gnration des coefficients "Kb,mlanges de la
- A partir des dbits moyens, sur une priode prdfinie, de refoulement de chaque pompe, de produit par la station de traitement de mateur et de la consigne de chaque vanne de rgulation de dbit on dtermine la
Ces dbits rsultes de la simulation hydraulique du rseau en choisissant initialement "AVERAGE" comme OPTIONS/TIMES /STATISTIC (tableau III.2) et en prcdant comme suit :
* Pour voir que les dbits relatifs aux pompes, il suffit de slectionner les arcs (links) ayant un coefficient de friction gal zro et un diamtre infrieur 1 (figure III.4).
* Pour avoir que les dbits des vannes qui contrlent les mlanges des eaux, il suffit d'assigner une valeur fictive (dans notre cas gale 555) comme diamtre de vannes (figure III.5).
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
- Les dbits moyens collects sont stocks dans une feuille de calcul Excel (Tableau III.2). Ces dbits seront primordiaux pour le calcul des coefficients Kb, mlange pour chaque tronon (q.III.3).
Tableau III.2: Exemple du fichier "input" de dbits moyens des pompes et vannes de rgulations
43.77
51.69
0.00
12.54
13.74
10.22
7.09
6.56
7.67
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9.05
8.31
2.43
8.75
36.90
15.52
30.52
24.45
- Pour chaque tronon, sachant la temprature d'eau, la consigne de chloration dans le rservoir qui l'alimente et le dbit et le coefficient de dgradation du chlore rsiduel libre dans la masse d'eau de chaque source
4Ainsi chaque tronon aura son propre coefficient pendant un axe de temps prdfini.
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Tableau III.3: Exemple de coefficients Kb, mlange (en mn-1) et Kw (avant calage)
102 0 Bulk 131 0.001903 Bulk 160 0.0014174 Bulk 188 0.004897
111 0 Bulk 140 0.004969 Bulk 169 0.0048969 Bulk 197 0.001077
113 0 Bulk 142 0.004897 Bulk 171 0.0048969 Bulk 199 0.004969
114 0 Bulk 143 0.001992 Bulk 172 0.004969 Bulk 200 0.001903
115 0 Bulk 144 0.001992 Bulk 173 0.004969 Bulk 201 0.004969
116 0 Bulk 145 0.001992 Bulk 174 0.0048969 Bulk 202 0.001992
117 0 Bulk 146 0.001903 Bulk 175 0.004969 Bulk 203 0.001992
118 0 Bulk 148 0.003763 Bulk 176 0.0048969 Bulk 204 0.000576
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Ainsi chaque tronon possde deux coefficients pour la raction de dgradation du chlore rsiduel dans l'eau. Un exemple, le tronon N 110 a un coefficient Kb not "BULK" gale 0.0048969mn-1 et un coefficient
- Les valeurs trouves du coefficient Kb, mlange pour chaque tronon dans la feuille Excel seront exports vers "EPANET2" comme fichier Input de qualit sous la forme de SCENARIO en changeant l'extension du
- Aprs avoir choisir "NONE" comme OPTIONS/TIMES/STATISTIC, on lance de nouveau la simulation hydraulique et qualit du rseau d'adduction.
Ainsi les coefficients Kb,mlange assigns au tronon sont fonctions des mlanges, des tempratures et des consignes de chloration dans les rservoirs.
Comme le calage hydraulique, le calage de qualit d'eau (Annexe n9) reprsente l'tape complmentaire de la modlisation qualitative. Le dbit et la temprature sont considrs constants au cours du temps. Les m
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
Le coefficient de raction avec la paroi "Kw" est utilis comme paramtre de calage du modle qualit. Sa valeur est gnralement comprise entre -5 et 0 pied/jour et inversement proportionnel au diamtre de la cond
-3 pied /jour (0,9 m/jour) pour les conduites ayant un diamtre gale 600 mm
-5 pied/jour (1 ,5 m/jour) pour les conduites ayant un diamtre infrieur 600 mm. Dans le tableau comparatif suivant, les concentrations calcules par "EPANET2" sont proches des mesures effectues sur le terrai
On peut conclure que le modle de qualit reflte convenablement le comportement du chlore rsiduel libre dans le rseau d'tude.
- 0 0 - Rservoir"Rhzala" 5000 m3
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- 0 0 - Reprise Hriza
- 0 0 0
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Chapitre III: Mise en place d'un modle de dgradation du chlore pour les rseaux d'AEP. Cas de la rgion de Bizerte HELIL Jalel
III-5/ Conclusion
Ce chapitre avait comme objectif la formulation et la validation sur un cas rel d'une approche pour la modlisation de la distribution spatio-temporelle de la concentration du chlore rsiduel libre dans les rseaux d'ad
Les rsultats de l'tude exprimentale effectu sur des chantillons des diffrentes sources d'eau du rseau d'adduction d'eau potable de la rgion de Bizerte ont constitu une preuve en faveur de l'approche de mod
50
Chapitre IV
Les rsultats d'une simulation ainsi que certains paramtres, peuvent tre visualiss en utilisant diffrents types de graphiques.
Le graphique type "balance en eau" montre l'volution de la quantit totale d'eau qui est demande dans le temps (Figure IV.1) : un maximum de 1000 l/s et un minimum de 340 l/s sont enregistrs, le coefficient de p
- Le graphique "profil longitudinal" peut tre utilis pour dessiner le profil en long d'une conduite. Les figures IV.2 et IV.3 sont les profils relatifs l'adduction gravitaire depuis la station de traitement de Mateur vers le r
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Avec : - noeud ST_Mateur : station de traitement de Mateur la cote 83,76 mNGT - noeud 1026 : piquage vers le rservoir Mateur ville la cote 63,66 mNGT - noeud 1000 : piquage vers le rservoir Ras Ain la cot
- noeud 1009 : piquage vers le rservoir Beni Nafaa la cote 46,9 mNGT - noeud Rhzala : rservoir Rhzala la cote 42,7 mNGT
- noeuds 1012 et 1013 : amont et aval passage sous pont mobile de Bizerte - noeud 1014 : station de pompage de "Roumadia" la cote 4,34 mNGT
- noeud 1019 : piquage vers la station de reprise SGR09 la cote 7 mNGT - noeud Hriza : station de reprise "Hriza" la cote 41,0 mNGT
- De mme l
chlore rsiduel
52
conduite issue de la station de traitement de Mateur (DN 1 250mm) vers le rservoir de Rhzala en priode estivale et hivernale et pendant les pics et les creux de consommation.
On observe que :
- pour tous les cas, le chlore rsiduel libre disparat totalement au niveau du brise charge de Tinja (piquage rservoir CE6).
- pour la priode estivale et hivernale, la dgradation du chlore rsiduel libre est plus importante en priode de consommation creuse qu'en priode de pic de consommation.
- pour un pic ou un creux de consommation, la dgradation du chlore rsiduel libre est plus importante en priode hivernale qu'en priode estivale.
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Avec :
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Le graphe de distribution dans le logiciel "EPANET2" reprsente sur l'axe Y la fraction des noeuds ou tous les arcs, un instant donn, de valeur infrieur la valeur de l'axe X. Dans notre cas, on peut exploiter ce ty
Le faible marnage des rservoirs de rgulation et de stockage explique ces ordres de grandeur pour les deux priodes. En effet le renouvellement d'eau dans un rservoir asservie entre deux cotes extrmes proches
La diffrence entre la distribution du temps de sjour en priode estivale et hivernale s'explique par l'augmentation de la demande en eau en t.
- Ce mme type de graphe peut tre utilis pour tudier la distribution du coefficient de dgradation du chlore rsiduel libre avec la masse d'eau (figure IV.6). Il a rvl les rsultats suivants :
Kb maximal = 10 jour-1
On constate que les valeurs de Kb sont plus faibles l'hiver puisque la vitesse de dgradation du chlore rsiduel libre est moins rapide en eau froide.
- Le graphe d'volution dans le temps du taux de chlore rsiduel libre au niveau du noeud tmoin "station de reprise Roumadia" (figure IV.7) montre que ce taux atteint une valeur maximale aux premires heures et enregis
- Cette mme figure montre que le taux du chlore rsiduel libre, chaque instant, en priode estivale est suprieur celui enregistr en priode hivernale. Ceci montre bien que le temps de sjour joue un rle plus importa
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56
57
-On peut tudier aussi l'influence des variations des mlanges des eaux dans la dgradation du chlore rsiduel libre dans l'eau. On suppose, en priode hivernale o la temprature est proche de 10C, que la consigne d
partir du rservoir Ras Ain est totalement ouverte puis totalement ferm. Comme rsultats, on comparera la distribution du chlore rsiduel libre dans cette conduite.
La formation d'un biofilm bactrien est un phnomne complexe impliquant le milieu, les bactries et les surfaces colonises. Il est la rsultante des proprits nergtiques entre les surfaces du matriau et des micro-org
dveloppent et en pigeant des produits de dgradation anodique des surfaces mtalliques (D.Haras, 2005). Ce phnomne est plus important en absence de chlore dans l'eau.
Figure IV.8:Reprsenta
La figure IV.9 montre que la concentration du chlore rsiduel libre s'annule partir de la brise charge de Tinja. Par le moyen du modle qualit d'"EPANET2" on essayera d'avoir une concentration en chlore rsiduel libre s
On se propose alors de simuler la cration de points d'injections de chlore au niveau du piquage vers le rservoir "Ras Ain" (noeud 1000) et le noeud de piquage du rservoir "Bni Nafaa" (noeud 1009). La consigne de so
consommations de base sont modlises par une consommation de base estime gale la valeur moyenne des consommations en priode hivernale et une temprature d'eau gale 18C. La simulation s'tend sur 12
- Pour une consigne de concentration de chlore rsiduel libre en sortie gale 2mg/l et 1 mg/l relative au noeuds 1000 et 1009, on arrive avoir une concentration suprieur 0.1 mg/l en tout points de la conduite (figure
Figure IV.9:Distribution m
Autre avantage de ce modle est l'assurance en terme de qualit d'eau distribue par le rservoir CE6 en cas de rupture de l'approvisionnement en eau de Javel pour cet ouvrage. En effet, vu l'accs difficile ce rservoir
58
On tudiera l'impact des ouvrages de stockage sur la qualit d'eau en simulant la dgradation du chlore libre entre l'entre et la sortie d'un rservoir du rseau. En prend le rservoir "CE6" comme exemple.
On considre une concentration l'entre du rservoir CE6 identique celle du modle dcrit ci-dessus (figure IV.9). La figure ci-aprs dcrit la variation horaire de la concentration du chlore rsiduel libre l'entre et la
On remarque que la diffrence entre l'tat l'entre et celui la sortie du rservoir en terme de chlore rsiduel peut atteindre :
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IV-5/Conclusion :
Les modles hydraulique et de la qualit d'eau des rseaux d'adduction d'eau potable sont des outils d'aide la dcision ncessaire pour assurer respectivement un bon service hydraulique et une scurit alimentaire des
CONCLUSIONGENERALE
Et PERSPECTIVES
La connaissance du comportement hydraulique et de qualit d'un rseau d'eau potable chaque instant ncessite en premier lieu la mise en place d'un modle hydraulique de ce rseau. Pour ce faire, on a besoin au reco
utilise par le logiciel EPANET2. Suite la mise en place du modle hydraulique, le modle qualit comme la distribution de la concentration du chlore rsiduel libre peut tre entam.
Le chlore rsiduel libre est le chlore qui demeure dans l'eau aprs une priode de sjour donne. Sa prsence est l'indicateur de qualit. Le phnomne de dgradation de ce chlore dans l'eau se produit aussi bien dans la
dpendance du coefficient de dgradation de chlore rsiduel libre dans la masse d'eau (Kb ) avec la temprature d'eau, la concentration initiale en chlore au niveau des points de chloration dans le rseau, la concentration
Ce modle vient remplacer les modles classiques o les coefficients de dgradations du chlore rsiduel libre dans la masse d'eau sont des coefficients statiques. Ces derniers modles pourraient tre valids dans le cas
Ainsi, les modles labors refltent au mieux la ralit du terrain et peuvent constituer un outil d'aide pour la gestion des rseaux d'adduction de point de vue hydraulique et de qualit. Un exemple d'application de c
fonctionnement du rseau d'adduction.
Il a t prouv, selon le site web ( www.Lenntech.com), que le dioxyde de chlore dtruit les biofilms dans les systmes d'adduction d'eau potable, et prvient galement leur formation, lorsque
celui-ci est utilis de faon continue de faibles concentrations et que cette forme de chlore a plus d'effet sur les biofilms que l'eau de Javel, utilis notre stade comme forme de chlore.
Toutefois, il est possible, un stade plus avanc, d'utiliser le dioxyde de chlore au lieu d'eau de Javel comme dsinfectant et de modliser sa distribution spatio-temporelle dans les rseaux d'adduction d'eau potable. Cepe
LISTEBIBLIOGRAPHIQUE
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LES ANNEXES
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1/ Ressources en eau
La nappe de Mateur
L'approvisionnement en eau brute de la station de traitement de Mateur (Bche d'arrive des eaux brutes) est assur soit partir du barrage Joumine ou du barrage Sedjnane par le moyen d'une station de pompage
Les eaux brutes sont refoules vers la bche d'arrive de la station de traitement travers une conduite de caractristique :
Les principales caractristiques des eaux brutes provenant de ces deux barrages sont rsumes dans le tableau suivant :
Dsignation
3,55
8,09
1,46
4,53
10,8
23,9
67,13
19,12
Avec:
- Ta : Le titre alcalimtrique, il reprsente l'alcalinit due aux carbonates et aux ions OH-
- TAC : Le titre alcalimtrique complet, il reprsente l'alcalinit totale des eaux due aux carbonates (CO3), bicarbonates (HCO3) et bases libres (OH-).
On remarque bien que la turbidit des eaux du barrage Sedjnane est six fois plus leve que celle du barrage Joumine ce qui induit un cot de production plus lev pour les eaux de barrage Sedjnane. Toute fois un
On note aussi qu'une injection de chlore sous forme gazeuse s'effectue au niveau de la station de refoulement vers la station de traitement avec une consigne de 4 mg/l.
4,3 pH
4 Ta (mg/l)
74 DH (mg/l)
51 TH Ca (mg/l)
40 TH Mg (mg/l)
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0,325
(SONEDE - S.LA, Septembre 2006) Le schma suivant prsente les principales composantes de station de traitement.
3/ La nappe de Mateur
Cette nappe est emmagasine dans les calcaires blancs fissurs du crtac suprieur (campanien), elle est en continuit hydraulique avec la nappe phratique de quaternaire.
Les ressources en eaux de cette nappe paisse de 75 m sont importantes d'aprs le dbit du pompage actuel, son substratum est form par la partie basale de campanien infrieur qui est le snonien suprieur. Cett
50 1,3
40 1,2
14,48 16 27 1,2
25 0,9
3 11 30 1,6
17 23 30 1,6
295
(SONEDE - DP/DTPN - DPNE/SPB, Octobre 2006) Le dbit d'exploitation des ces forages est actuellement (Octobre 2006) compris entre 27 et 50 l/s. Le dbit total est de 317 l/s. Les rsidus secs sont suprieurs
Etant donne que la concentration maximale en nitrate admise par la norme tunisienne NT. 0914 est de 45 mg/l, les eaux des forages Mateur ville ne peuvent tre potables qu'aprs leurs mlanges en quantits suffis
Elle est exploite par une batterie de 9 forages destins l'alimentation en eau potable des localits de la rive sud de la rgion de Bizerte.
Les dbits moyens d'exploitation de ces forages ainsi que le rsidu sec de l'eau par forage sont reprsents dans les tableaux suivants :
Anne
Cote T
Forages mise en
(m NG
service
40,5 -
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Les ressources dgages par l'ensemble de ces forages s'lvent 136,5 l/s avec un rsidu sec qui ne dpasse pas 0,5 g/l sauf pour le forage SGR 14 ce qui permet de conclure qu'il s'agit d'une nappe de bonne qu
Dsignation
1000 (Q nominal)
295
136,5
Il ressort de ce tableau que les ressources totales disponibles en rgime d'exploitation nominal de la station de traitement sont de 1431 l/s. Ces ressources seront portes 1631 l/s en rgime d'exploitation maximale
Le rseau modlis est dot actuellement de 41250 m3 de rserves rparties dans 15 rservoirs. Il comprend les rservoirs dont les caractristiques hydrauliques sont ci - aprs :
Dsignation Capa
(m
500 67.
64.
63.
3000 60.
3*1000 46.
2500 65.
3*1000 46.
5000 42.
2*5000 41.
2500 84.
2*1000 64.
2*500 48.
1500 140
250 146
- Caractristiques principales :
La station de traitement, mise en service en 1984, a t complte en 1986 pour produire 1,2 m3/s. Elle comprend :
2 tages de traitement :
o Filtration comprenant 6 filtres stable installs en parallle de capacit normale gale 200l/s.
2 rservoirs de stockage de l'eau trait de 5 000 m3 et de 6.3 de hauteur chacun cals la cote 83.76 mNGT.
Les rservoirs de l'eau traite alimentent la conduite d'adduction DN1250 qui dessert gravitairement :
o Mateur
o Menzel Bourguiba
o Bizerte
Il est noter qu'au niveau de la station de traitement, l'eau traite n'est pas rechlor. Seulement l'injection du chlore gazeux une consigne de 4 mg/l est ralise au niveau de la station de surpression l'amont de la
- Principes d'exploitation
La station de traitement, alimente par les eaux superficielles du barrage de Joumine, et Sejnne est commande par l'aval : son dbit est fonction de la demande. La rgulation fine des adductions est faites sur la b
Les consignes sont appliques sur le terrain en rgulant le dbit en 4 points qui sont :
Les variations du dbit de demande sont rpercutes vers l'amont sur les diffrents brises charges et vannes de rgulation jusqu'aux rservoirs de tte de l'adduction situs l'aval de la station de traitement. Ces
l'alimentation de l'adduction. En cas de crise , le brise charge de l'adduction Ras El Ain (BC3) est ferm et la production des forages de la nappe de Mateur est augmente pour maintenir un niveau lev dans le r
- Caractristiques principales :
Il s'agit d'un rservoir enterr de capacit nominale 5000 m3 dont la cote du radier est 60,40 mNGT et la cote du trop plein 66,10 mNGT. Il est aliment par le haut partir des forages du
champ captant de Mateur et une brise charge (BC6) piqu sur l'adduction de Joumine. Ce rservoir assure les 4 fonctions principales suivantes :
Alimentation de Mateur lorsque la demande journalire moyenne dpasse la capacit des forages qui alimentent directement le rseau d'adduction-distribution de la ville de Mateur qui sont Mateur10 et Mateur ville
Alimentation de Menzel Bourguiba qui est aliment par la conduite DN350 de El Fouledh et par un piquage sur l'adduction Mateur-Bizerte. Une partie du rseau de cette localit est aliment galement par l'adductio
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Le dbit de l'adduction de Joumine est rgul manuellement, en fonction de la demande Ml Bourguiba et Mateur et de la capacit de production des forages.
Les diffrentes manoeuvres de rgulation du brise charge sont dclenches lorsque le niveau dans le rservoir de Ras El Ain est infrieur 3 m.
- Principes d'exploitation
Lorsque le niveau dans le rservoir est infrieur 3,5 mtre, le dbit en tte de l'adduction DN 600 est gal au dbit refoul par la station de pompage de Mateur Basse augment du dbit de l'adduction de Joumine.
En t, lorsque le tirage est plus important, on alimente les rservoirs la fois avec les eaux des forages de Mateur et les eaux de l'adduction de Joumine.
En hiver, quand le tirage diminue, on rduit les apports de l'adduction de Joumine voire mme on ferme les conduites de la brise charge et on travaille avec les rservoirs niveau lev. Pendant cette saison, les rs
puis si le niveau continue d'augmenter, il arrte un ou plusieurs forages. Une javellisation est ralis au niveau de la bche d'arriver du rservoir en continu par l'intermdiaire d'un bac contrl par une pompe doseus
3/ Rservoirs de Mateur
- Caractristiques principales :
Les trois rservoirs de Mateur sont regroups sur le mme site et assurent la distribution de l'eau de la ville de Mateur, un appoint pouvant tre assur par le rservoir de Ras El Ain via une conduite DN 300 de longu
Ce sont des rservoirs circulaires, semi enterrs en bton arm de capacit 500, 1500 et 2500 m3 et de profondeur respectives 4.7 m, 4.9 m et 5.6 m.
Les forages Mateur1 0 et MateurVille alimentent successivement par le haut les rservoirs 1, 2 et 3 par l'intermdiaire d'une conduite de refoulement DN 300.
Les trois rservoirs jouent un rle de rgulation des volumes distribus et de rserve de scurit. La distribution s'effectue par l'intermdiaire de trois antennes principales :
- Principes d'exploitation
Un niveau de l'eau minimal de 1.5 m est maintenu dans les rservoirs pour conserver une rserve de scurit d'environ 1500 m3.
Le remplissage des rservoirs 1500 et 2500 m3 ncessite de fermer quotidiennement la vanne d'alimentation du rservoir 500 m3 lorsque celui-ci est plein fin d'viter qu'il ne dborde. Si le niveau du trop plein du r
4/ Rservoir de Rhzala
- Caractristiques principales :
Le rservoir est de forme circulaire en bton en bton arm semi enterr de capacit nominale 5 000 m3. Il est aliment par le brise charge BC5 piqu sur l'adduction DN 1000 de Joumine qui alimente galement la
aliment partir de l'adduction de Mateur. Ainsi au niveau de cet ouvrage, un mlange entre les eaux de la station de traitement de Mateur et les eaux de la nappe de Mateur s'effctue. Une javellisation est ralis au
- Principes d'exploitation
Le rservoir de Rhzala est aliment en priorit partir de le brise charge BC5, le brise charge BC4 servant d'appoint en cas de fort tirage lorsque la station de reprise de Roumadia est en service. La liaison entre
dessus de ces niveaux, le rservoir n'est donc aliment qu' partir de le brise charge BC5 (adduction de Mateur). La vanne flotteur du brise charge BC5 se ferme automatiquement lorsque la station de reprise de R
5/ Rservoir de Ml Djmil
- Caractristiques principales :
Ce rservoir comprend deux cuves circulaires en bton arm semi enterres de capacit nominal total 1 000 m3. La cote du radier est 48 mNGT et la cote du trop plein 52.5 mNGT. Il est aliment gravitairement par l
- La ville de Ml Djmil
Une javellisation est ralis au niveau de la bche d'arriver du rservoir et est contrl par un robinet manuel.
- Principes d'exploitation
La vanne de sectionnement sur la conduite d'arriver DN 300 est manoeuvre manuellement par le gardien du rservoir fin :
- D'viter que le niveau de l'eau du rservoir ne descende en dessous d'une hauteur de 3 m sur le radier.
- Caractristiques principales :
Le rservoir de Koudiat est aliment partir du brise charge BC3 l'aval de l'adduction de Joumine. Il comprend 2 cuves semi enterres en bton arm de capacit totale 10 000 m3. La cote du radier est 41 mNGT e
La station de reprise de Koudiat, situe la cote 41.20 mNGT, refoule vers le rservoir de Baccar par l'intermdiaire d'une conduite DN 300 d'une longueur de 1 700 m. Elle comprend deux groupe lectropompes en
Le rservoir de Baccar est constitu d'une cuve semi enterre en bton arm de capacit nominal de 2 500 m3. La cote de radier est 84.36 mNGT et la cote de trop plein 89.65 mNGT.
Une javellisation est effectue dans le brise charge de Koudiat (BC3) par l'intermdiaire d'un bac de javellisation contrl par pompe doseuse.
- Principes d'exploitation
La vanne flotteur dans le brise charge BC3 est rgl de tel sorte de garder une hauteur de l'eau suprieure 3 mtre dans le rservoir de Koudiat.
Lorsque la pression de refoulement dpasse une valeur de 6 bars le groupe lectropompe s'arrte. Une horloge commande le redmarrage de la pompe au bout de 1h45min.
Lorsque le niveau du rservoir de Baccar approche du trop plein, le robinet flotteur fermer la conduite d'alimentation et provoque l'arrt de la station de reprise. Au bout de 1h45 m la station de reprise de Koudiat red
- Caractristiques principales :
Ce rservoir est compos de trois cuves circulaires en bton enterres, de capacit total nominal de 3000 m3. La cote du radier est 46.9 mNGT et la cote du trop plein 51.6 m NGT. Il est aliment par une conduite DN
Ce rservoir assure une fonction de stockage de scurit et de rgulation en tte des rseaux de distribution des localits avoisinantes (Beni Nafaa, Mohr ...) et les bases navale et arienne de Bizerte.
Une javellisation est ralis au niveau de la bche d'arriver du rservoir et est contrl par un robinet manuel.
- Principes d'exploitation
Les vannes d'alimentation des cuves sont manoeuvrs manuellement et quotidiennement par le gardien du rservoir de manire :
s Eviter un niveau de l'eau du rservoir au dessous d'une hauteur sur le radier de 3m. 8/ Station de reprise et rservoir de Roumadia
- Caractristiques principales :
La station de reprise de Roumadia alimente le rseau de Roumadia partir du rservoir de Rhzala. Sa cote TN est 5mNGT. Elle comprend deux groupes lectropompes en parallles de dbit nominal 150 l/s avec
La station est piqu et refoule dans la conduite d'adduction DN600 du rservoir de Roumadia (2x 1000 m3) sur une longueur de 1432 m. En fonctionnement normal, une pompe refoule un dbit de 140 l/s une pres
principales :
- Antenne DN 350 vers la caserne, o serai piqu la conduite d'adduction DN 500 de la station de reprise de la rive sud (Hriza) qui refoule vers le rservoir de tte d'El Alia (1500 m3)
- Antenne DN300 de Ml Djemil, la station de reprise SGR9, STIR et la zone industrielle de Zarzouna.
- Principes d'exploitation
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Actuellement le fonctionnement des pompes est alternatif. Une pompe est dmarre manuellement lorsque le niveau dans le rservoir de Roumadia est en dessous de 3 m environ. Elle est arrt lorsque le niveau d
heures par jour en haute saison. Une javellisation est ralis au niveau de la bche d'arriver du rservoir et est contrl par un robinet manuel.
- Caractristiques principales :
Le champ captant d'El Azib est exploit avec un dbit d'environ 91 l/s par huit forages. Les eaux de ces forages sont colletes dans la station de reprise SGR9 puis refoules dans le rservoir An BouRas moyennan
m).Le rservoir An Bou Ras (250 m3), reoit aussi l'eau du forage SGR4 par une conduite de refoulement 0 150 mm AC de longueur 2730 m.
Pendant la saison estivale, la station de refoulement reoit un appoint par une conduite DN300 gravitairement en provenance du rservoir de Roumadia. Un piquage sur cette conduite permet d'alimenter l'adduction
La station de refoulement est quip avec trois groupes lectropompes en parallle identiques de dbit nominal Qn= 45 l/s et de hauteur manomtrique HMTn = 180 m.
Le bassin de reprise d'El Azib comprend une bche d'aspiration de 100 m3 qui reoit les quatre conduites alimentes par les forages et la conduite de Roumadia.
- Principes d'exploitation
a) Forages :
Les forages peuvent fonctionner soit en manuel, soit en automatique en fonction des hauteurs de remplissage de la bche de reprise de la station de pompage. Ils ont t asservis par groupes 3 couples de niveau
Pour les niveaux N1: arrt des forages la cote TP-0.3m/ dmarrage des forages la cote R+1 .2m Pour les niveaux N2: arrt des forages la cote TP-0.35 m/ dmarrage des forages la cote R+0.65m
Pour les niveaux N3: arrt des forages la cote TP-0.7m/ dmarrage des forages la cote R+0.65m Actuellement l'ensemble des forages fonctionne en continu avec un appoint complmentaire du rservoir de Roum
b) Station de refoulement :
La station a t conue pour fonctionner automatiquement. Les pompes de refoulement sont asservies d'une part au niveau de l'eau dans le rservoir d'Ain Bouras et d'autre part au niveau de la bche de reprise de
En marche normal, un groupe de pompage fonctionne en permanence, le deuxime en discontinu. Le troisime sert uniquement de secours. Le dmarrage de la deuxime pompe (pompe en appoint) est automatiqu
la pompe n1 dmarre lorsque le niveau de l'eau atteint le niveau bas (cote radier + 0.4 m)
La pompe n2 s'arrte lorsque le niveau de l'eau atteint le niveau haut (cote trop plein - 0.55 m)
La pompe n1 s'arrte lorsque le niveau de l'eau atteint le niveau cote trop plein - 0.3 m) - D'autre part, la cote de niveau de l'eau dans la bche d'aspiration des groupes :
La pompe n1 dmarre lorsque le niveau atteint est la cote trop plein -0.9 m.
La pompe n1 s'arrte lorsque le niveau dans la bche atteint la cote radier +0.3 5m.
Le rseau modlis comprend les conduites d'adduction ci - aprs. Il est noter qu'il n'existe aucun point de rechloration intermdiaire sur ces conduites.
Les eaux traites sont vhicules gravitairement vers le brise charge existant sur la colline de Faroua (Tinja) travers une conduite de caractristique :
- L'alimentation en eau potable de la ville de Mateur par un piquage en DN 400 mm fonte dont les besoins de pointe journalire s'lve actuellement environ 100 l/s.
- Le renforcement des rservoirs de Ras El Ain de capacit 6000 m3 pour assurer le mlange avec les eaux des forages de la nappe de Mateur, par un piquage DN 600 mm bton.
Dans le mme site du brise charge El Faroua (rservoir semi enterr CE6) un rservoir semi enterr de capacit 2500 m3 est cal pour la desserte des villes Menzel Bourguiba et Tinja. Ce rservoir reoit les eaux
A partir du rservoir CE6, les eaux sont vhicules gravitairement vers le rservoir semi enterr d'El Koudiat travers une conduite de caractristique :
Cette conduite assure en cours de route l'alimentation en eau potable du rservoir de Rhzala, cal la mme cte que le rservoir El Koudia
Les eaux de la nappe Mateur sont collectes au niveau de rservoir Ras El Ain et sont achemines gravitairement vers le rservoir de Rhzala par une conduite dont les principales caractristiques sont :
Aprs satisfaction des besoins de Bizerte et de Jarzouna, le reliquat des eaux collectes au niveau du rservoir Rhzala (cte TN 45 m NGT) est achemin gravitairement vers la station de reprise Roumadia cale
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La station de reprise de Roumadia cale la cte TN 5m NGT et refoule vers le rservoir 21000 m3 de Roumadia implants la cte 64 m NGT
Cette station est quipe par deux groupes lectropompes de caractristique chacune :
Les caractristiques de la conduite de refoulement reliant cette station et le RSE Roumadia sont comme suit :
Q = 84 l/s HMT= 28 m
La station de pompage de Hariza est cal la cte 38 m NGT assure le remplissage du rservoir 1500 m3 d'El Alia qui se trouve sur la cte 140 m NGT.
Cette station est quipe par deux groupes lectropompes dont les principales caractristiques sont :
La conduite reliant la station de pompage au rservoir est une conduite tlescopique constitue par deux tronons de diamtre et de nature diffrentes :
* Le rgime de fonctionnement un seul groupe lectropompe nous donne : Q = 75 l/s * Le rgime de fonctionnement deux groupes lectropompes nous donne : Q = 140 l/s
Donnes d'exploitations
Pour le rseau d'adduction de l'eau potable de la rgion de Bizerte, les donnes d'exploitation disponibles concernant les mesures des volumes produits et distribus sont les suivantes (Annexe n3) :
- Les volumes mensuels distribus par rservoir de 2000 2006 pour l'ensemble des rservoirs. - Les volumes journaliers distribus par rservoir en Juillet et Aot 2005 et Janvier 2006
- Les mesures permanentes de dbit au pas de temps de 15 mn en 2006 l'aval des rservoirs de Mateur, Ras El Ain, CE6, Koudiat, Rhzala, Ml Jmil, CE2, Ml Abderrahmen et El Alia.
- Les feuilles de marche matriel au niveau des forages de Mateur, d'El Azib, El Alia et stations de reprises des mois de Janvier 2006 et Juillet 2006
-- Suivi mensuel des niveaux des nappes et relves des points de fonctionnement des forages de la nappe de Mateur, El Alia et El Azib.en 2005.
Une analyse statistique des mesures des dbits produits par les forages et la station de traitement a t ralise afin d'tudier les mlanges de l'eau dans les canalisations.
La plus grande partie des besoins en eaux potable des localits de la zone d'tude, 85% en 2004 et 86% en 2005, est couverte par la production de la station de traitement de Mateur via l'adduction de Joumine.
Tableau 8: Evo
ANNEE
11 384 130 3
12 777 380 2
12 878 852 3
11 914 850 3
13 043 400 3
14 245 700 2
14 658 870 3
1700000
1600000
1500000
1400000
1300000
1200000
1100000
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1000000
900000
700000
800000
La figure prcdente illustre l'volution saisonnire de la production qui connat une pointe marque en Aot et un creux situ de Novembre Fvrier selon les annes. Le coefficient de pointe mensuel varie de 1,91
Le rapport entre la production du mois le plus charg et la production mensuelle moyenne est 1,34. Une analyse dtaill du fonctionnement hydraulique de la station de traitement de Mateur en Janvier et Aot 2005
- La variation horaire du niveau dans les rservoirs de tte de l'adduction de Joumine Ces principales indications sont reportes en annexe 3
- Le niveau de l'eau dans les rservoirs de tte varie, en moyenne entre 3,0 m et 5,5 m
- La station fonctionne durant en moyenne 14 heures par jour un dbit variant de 300 400l/s selon la demande.
Entre Avril et Juin, la station de traitement fonctionne en moyenne 23 heures par jour un dbit variant de 350 750 l/s selon la demande.
Pendant le m
moyen de 575
marnage des rservoirs de tte tait trs faible : entre 5,9 en moyenne 4 heures et 4,4 m en moyenne 24 heures soit un marnage de 1,5 m.
L'volution saisonnire et interannuelle de la production des forages de la nappe de Mateur est reprsente sur la figure suivante :
450000
400000
250000
200000
500000
350000
300000
150000
100000
Janv Fvr Mars Avril Mai Juin Juill Aout Sept Oct Nov Dc
Les variations saisonnires de la production sont importantes puis que le coefficient de pointe mensuel est de 1,81 en 2005 et 2,57 en 2003.
Le mode de gestion est l'exploitation de la nappe de Mateur tout au long de l'anne, l'adduction de "Joumine" tant utilise en appoint pour couvrir les besoins non satisfaits par l'adduction de Mateur.
Une analyse de fonctionnement horaire des forages de la nappe de Mateur est faite sur la base des feuilles de marche des groupes de pompage des mois de Janvier, Juillet 2006 et les rapport mensuel de production
certains forages pour des problmes techniques. Ces arrts sont compenss par les autres forages.
- On note par ailleurs une forte baisse des dbits instantans pomps sur certains forages : o Pour le forage M2, le dbit pomp serait pass de 30.9 l/s en 2003 26.7 l/s en 2004. o Pour le forage M4, le dbit pomp
260000
240000
220000
200000
180000
160000
140000
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120000
100000
Janv Fev Mars Avril Mai Juin Juil Aout Sept. Oct. Nov. Dec.
Cette baisse peut s'expliquer en partie par une baisse de niveau de la nappe. Elle a t compense par une hausse de la dure moyenne de pompage sur les diffrents forages.
La station de reprise de Mateur Basse qui reprend les dbits des forages suit le mme rgime de fonctionnement que ces forages avec une dure de pompage lgrement infrieur puisque son dbit, de l'ordre de 12
L'volution saisonnire et interannuelle de la production des forages de la nappe de Mateur est reprsente sur les deux figures au dessous. Les variations saisonnires de la production sont importantes en 2003 et
- La plus part des forages des nappes en question sont exploits en continu prs de 24 h/24h durant toute l'anne
- Trois forages sont exploits en continu l't et fonctionnent 10 14 heures par jour en hiver (SGR4 et SGR9 et SGR14).
- Les deux pompes de la station de reprise SGR9 fonctionnent gnralement en alternance un dbit de l'ordre de 92 l/s pendant un plus de 20 heures sur 24 heures. Toute fois pendant l't 2005, les deux pompes
45000
25000
95000
85000
75000
65000
55000
35000
Janv Fev Mars Avril Mai Juin Juil Aout Sept. Oct. Nov. Dec.
L'analyse des volumes produits montre bien que la part de chaque source et de la station de traitement de Mateur dans le mlange de l'eau dans les canalisations est variable d'une anne l'autre et d'une saison
Une analyse statistique des mesures des dbits distribus par la SONEDE en aval des rservoirs (source : district SO.N.E.D.E Bizerte) a t ralise afin de dfinir :
- Les volumes journaliers distribus en aval des rservoirs pour trois situations de rfrence (volume moyen, minimum et maximum),
- Les courbes de modulation horaire des consommations l'aval des rservoirs pour deux situations de rfrence (consommation de pointe estivale et consommation minimale hivernale),
Les donnes de base disponibles pour cette analyse sont les suivantes :
- Les volumes journaliers distribus en Janvier, juillet et aot 2005 pour les rservoirs de Ras El Ain, Mateur, Ml Bourguiba, Bizerte, Roumadia et Ml Jemil.
- Les mesures permanentes de dbit au pas de 15 mn en 2005 et 2006, l'aval des rservoirs CE6, Mateur, Rhzala e Koudiat
- Le volume maximum distribu. Il a t dfini comme le volume moyen distribu durant le mois de plus grande consommation. Dans la plupart des cas, il s'agit du mois de Juillet ou Aot
- Le volume minimum distribu. Il a t dfini comme le volume moyen distribu durant le mois
de plus faible consommation. Dans la plupart des cas, il s'agit du mois de Janvier ou de Fvrier Ces calculs ont t effectus en s'appuyant sur les volumes journalires distribus en Janvier, Juillet et Aot 2005 ou
pour les rservoirs sur lesquels les deux volumes sont disponibles fait ressortir un coefficient moyen de 1,4. Les rsultats de ces calculs sont rcapituls dans tableau ci-aprs :
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Le coefficient de pointe journalier varie entre 1,09 et 1,75 avec une moyenne de 1,3. Le coefficient minimum varie entre 0,46 et 0,98 avec une moyenne de 0,77.
En ce qui concerne l'appoint de l'eau fourni El Azib, le coefficient minimum et le coefficient de pointe sont tout fait irrguliers dans la mesure o la fourniture de l'eau s'effectue essentiellement en t. Il en rsulte d
Les rsultats obtenus sur les rservoirs pour lesquels des donnes existent et ont pu tre exploites sont prsents dans l'annexe n 4.
DP/DTPN
DPNE/SPB
SPB DPNE
Dsignation
Niveau
Forages
-23.5 -25.5
-23.48 -23.48
-30.5 -31.5
-14.48 -12.48
-8
-16 -16.5
heures Volume heures Volume heures Volume heures Volume heures Volume
117654 464 112660 368 113472 419 113472 419 166183 540 180272
261000 390 250000 414 270000 477.25 290000 477.25 414400 629 454000
15990 742 14364 646 16026 743 16026 743 13474 571 16617
19786 585 17304 528 17310 559 17310 559 17253 633 17063
21348 382 20337 391 18432 354 16955 325 23018 444 27361
16846 338 19608 395 17418 348 16262 324 21991 443 23697
22574
30510 581 27224 229 14916 285 5436 104 0
43954 744 38360 648 43764 744 41930 714 43532 734 39541
0 19932
0 551 14546 489 22128 738 17663
7334 238 6167 199 6726 232 6496 234 5383 178 6318
141441 568 126476 463 144286 524 149526 576 207843 742 223780
0 0 0 0 0 0
31860 665 31750 648 35450 0 33310 693 35150 744 34080
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
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442 882 201 06/08/2005
0 0 22/08/2005
CTR
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Vd Vd koudiat
VA V.P. Koudiat Arriv 1000 Rhzala Ar
Jour H Koudiat Baccar par VD Rhzala
Koudiat vers baccar Dbitmtre 600
calcul dbitmtre
613
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16072 7177 616 8955 15035 17256 12546
17650 7178 565 9075 15299 17853 12617 Total 472925 216247 209289 26
387191
VA: Volume d'arrive au reservoir de KOUDIAT VP: Volume pomp vers le reservoir de BACCAR H: Hauteur d'eau dans le reservoir de KOUDIAT VD: Volume distribu par le reservoir de KOUDIAT
ML BOURGUIBA date
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1882 772 452 636 Total 66662 70000 14462 15262 197373.14 20965
NADHOUR+AIN EL OUCH
Rep ROUMADIA
BIZERTE+ZARZOUNA
ZAAROUR
MATEUR+C,NACER+C,HACHED
1 550 113
405 391
0
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0
1 381 404
20 965
5 312
1 359 063
1.6%
-574 100
ML JEMIL
172 236 50 222 172 236 11 450 39 586 14 802 145 518 86 715 4 606 Piquages sur conduites METLINE
33 680
33 680 BENI ATTA + CAP ZEBIB+Chatt Mami
50 222
RAS JEBEL
EL ALIA + HRIZA+KHETMINE+JOUAOUDA+M
GHAR EL MELH
ZHANA+ UTIQUE
50 222
-270 000
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BIZERTE+ZARZOUNA
NADHOUR+AIN EL OUCH
BORJ CHALLOUF
ZAAROUR
MATEUR+C,NACER+C,HACHED
Rep ROUMADIA
276 164
991 220
997 384
10 384
3 480
946 297
276 164
ML JEMIL 91 461
38 230
BEJOU
3 327
EL AZIB (A
143 141 26 248 143 141 9 688 26 975 7 438 102 980 42 966 2 709 Piquages sur conduites METLINE
34 286
34 286
BENI ATTA
26 248
RAS JEBE
RAF RAF V
SIDI ALI CH
Production
EL ALIA +
AOUSJA +
GHAR EL M
BACH HAM
ZHANA+ U
26 248
5.1%
MOIS:janvier 2006
Vd koudiat
Jour VA Koudiat V.P. VD Koudiat Vd Baccar Arriv 1000 Rhzala Arri 600 pomp ain el
par VD Rhzala
dbitmtre
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9152 4255 4592 10649 8920 11598 2
8081 3970 4214 8436 4772 11595 Total 278685 133796 0 109142 148251 233163 222334
359404 24654
VA: Volume d'arrive au reservoir de KOUDIAT VP: Volume pomp vers le reservoir de BACCAR VD: Volume distribu par le reservoir de KOUDIAT
vers vers
Rr 2500 Rr 1500 Surp Arriv400 1
Mateur village
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2210 3002 16 5958 20
ML BOURGUIBA date
1290 1000 854 7592 361 Total 38 683 37 923 27 254 26 633 171 813 10 384
CTR
jemil) nouveaunigrou
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
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0,40
Heure
1,65
1,45
1,25
1,05
0,85
0,65
0,45
0,25
0 6 12 18 24
1 7 13 19
heure
2,2
1,8
1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
heure
0 6 12 18 24
1,8
1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
1 6 11 16 21
heure
1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0 6 12 18 24
heure
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1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0 6 12 18 24
1,8
1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
heure
1,8
1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
0 6 12 18 24
1 7 13 19
1,8
1,6
1,4
1,2
0,8
0,6
0,4
0,2
heure
1 7 13 19
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NTU 2.1 5 Temp,mesure de pH
C 12.8 pH
F 16 100 Calcium
mg/l 46 Potassium
mg/l 73 Chlorure
j.tg/l <2,5 50
C 12.9 24.1 pH
mg/l 46 48 Potassium
mg/l 72 96 Chlorure
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ANNEXE n5: Rsultats d'analyses physico-chimiques
( Laboratoire de contrle de qualit de l'eau Gudir El Golla - SO.N.E.D.E ) Rservoir Roumadia Rservoir Koudiat
C 13.2 23.7 pH
C 13.2 29.7 pH
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25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
j.tg/l 2.5 <1,5 Argent
C 13 26.8 pH
F 22 23 100 Calcium
mg/l 30 37 Potassium
C 13 pH
mg/l 45 Potassium
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 50/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
mg/l 4.94 Zinc
j.tg/l <2,5 50
C 13.4 26.9 pH
mg/l 41 48 Potassium
C 13.3 pH
mg/l 37 Potassium
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 51/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
mg/l <0,05 1 Aluminium
j.tg/l <2,5 50
C 13.3 27.3 pH
mg/l 45 62 Potassium
C 13.6 27 pH
F 36 25 100 Calcium
mg/l 45 54 Potassium
mg/l 2 2 45 Nitrite
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mg/l 0.05 0.08 0,5-1 Manganse
C 13.1 pH
F 74 100 Calcium
j.tg/l <2,5 50
NTU 64 5 Temp,mesure de pH
C 13.7 pH
F 78 100 Calcium
mg/l 45 45 Nitrite
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mg/l 1750 2500 Fluor
j.tg/l <2,5 50
C 13.9 24 pH
F 66 65 100 Calcium
C 19 pH
F 39 100 Calcium
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25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
mg/l 125 600 Nitrate
j.tg/l - 50
C 19.3 pH
F 37 100 Calcium
j.tg/l - 50
C 15.4 pH
mg/l 46 Potassium
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 55/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
mg/l 84 Chlorure
j.tg/l <2,5 50
C 15.7 pH
mg/l 39 Potassium
mg/l 46 Chlorure
j.tg/l <2,5 50
C 24 pH
F 66 100 Calcium
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 56/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
mg/l 3.87 Alcalinit (Carb)
mg/l - Zinc
j.tg/l <2,5 50
C 26.3 pH
F 21 100 Calcium
mg/l 41 Potassium
mg/l - Zinc
j.tg/l <2,5 50
C 24.2 pH
F 39 100 Calcium
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 57/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
mg/l 115 300 Magnsium
mg/l 80 Chlorure
j.tg/l - 50 Plomb
j.tg/l <2,5 50
C 24.1 pH
F 36 100 Calcium
mg/l 69 Chlorure
mg/l 18 45 Nitrite
j.tg/l - 50 Plomb
j.tg/l <2,5 50
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 58/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
C 25.9 pH
F 29 100 Calcium
mg/l 89 Potassium
C 25.7 pH
F 12 100 Calcium
mg/l 45 Potassium
mg/l 69 Chlorure
j.tg/l - 50 Plomb
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 59/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
j.tg/l <2,5 50
C 28.3 pH
mg/l 80 Potassium
mg/l 21 45 Nitrite
j.tg/l - 50 Plomb
j.tg/l <2,5 50
Y = 1.00 * e'(-0.000751719 * X)
Curve Fit
Y = 1.7 * e'(-0.00185114 * X)
Value Variance
Y = 1.7 * e'(-0.00185114 * X)
2.0
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.5
1.0
0.5
0.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 61/128
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6 120.000 1.700 1.713
Value Variance
Y = 2.0 * e'(-0.001304235 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.00 * e'(-0.00264957 * X)
Actual Data
Curve Fit
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 62/128
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2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 3.0 * e'(-0.0002709016 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 2.0 * e'(-0.0002935617 * X)
Value Variance
Y = 2.0 * e'(-0.0002935617 * X)
Actual Data
Curve Fit
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2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.7 * e'(-0.0004421945 * X)
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 64/128
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Y = 1.00 * e'(-0.00163749 * X)
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.01 * e'(-0.00009324 * X)
Actual Data
Curve Fit
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Y = 2.0 * e'(-0.000877733 * X)
2.5
2.0
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.7 * e'(-0.001299566 * X)
Value Variance
2.0
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
3.012 2.994
2.958
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2.904
2.749
Y = 3.0 * e'(-0.0003052603 * X)
1 0.000 3.000
2 20.000 3.000
3 40.000 3.000
4 60.000 3.000
5 80.000 2.900
6 120.000 2.900
7 180.000 2.900
8 240.000 2.800
9 300.000 2.700
43210
Curve Fit
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 0.80 * e'(-0.00204813 * X)
Y = 2.0 * e'(-0.001269522 * X)
2.5
2.0
1.0
0.5
0.0
1.5
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.50 * e'(-0.00184433 * X)
Value Variance
Y = 1.50 * e'(-0.00184433 * X)
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 68/128
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0 200 400 600 800
2.0
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.0 * e'(-0.000495893 * X)
Actual Data
Curve Fit
1.5
1.0
0.5
0.0
1.5
1.0
0.5
0.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 69/128
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40.000 0.800 0.809 4
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.50 * e'(-0.00364948 * X)
Actual Data
Curve Fit
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 70/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
0.5
0.0
Y = 2.0 * e'(-0.00250048 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.0 * e'(-0.001300521 * X)
Value Variance
Y = 3.0 * e'(-0.001300521 * X)
Actual Data
Curve Fit
1.0
0.8
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 71/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
0.6
0.4
0.2
0.0
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.00 * e'(-0.010772 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.51 * e'(-0.0077999 * X)
Actual Data
Curve Fit
2.5
2.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 72/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 2.0 * e'(-0.00380603 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.0 * e'(-0.00320205 * X)
Value Variance
Y = 3.0 * e'(-0.00320205 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 73/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = 0.94 * e'(-0.0096242 * X)
Value Variance
Y = 0.94 * e'(-0.0096242 * X)
0 50 100 150
Actual Data
Curve Fit
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.38 * e'(-0.0072211 * X)
Value Variance
Y = 1.38 * e'(-0.0072211 * X)
0 20 40 60 80 100
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 74/128
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X
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.8 * e'(-0.0063133 * X)
Value Variance
Y = 1.8 * e'(-0.0063133 * X)
0 50 100 150
Actual Data
Curve Fit
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 75/128
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Y = 2.9 * e'(-0.00259694 * X)
Value Variance
Y = 2.9 * e'(-0.0025969 * X)
0 50 100 150
Actual Data
Curve Fit
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.47 * e'(-0.00084788 * X)
0.5
0.0
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 76/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 2.0 * e^(-0.000831700 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 77/128
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Y = 3.0 * e^(-0.000569870 * X)
Actual Data
Curve Fit
Value Variance
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.45 * e'(-0.00204932 * X)
Value Variance
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B1: -0.0020 0.0000
Y = 1.45 * e'(-0.00204932 * X)
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
Y = 2.0 * e'(-0.00170178 * X)
Value Variance
2.5
2.0
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 79/128
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Y = 3.0 * e'(-0.000789417 * X)
Value Variance
Y = 3.0 * e'(-0.000789417 * X)
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.52 * e'(-0.00324535 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 80/128
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20.000 2.300 2.348 Y = 2.5 * e'(-0.00286395 * X) 3
Y = 2.5 * e'(-0.00286395 * X)
Actual Data
Curve Fit
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.03 * e'(-0.0060735 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 81/128
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20.000 2.900 2.948 Y = 3.0 * e'(-0.001363849 * X) 3
Y = 3.0 * e'(-0.001363849 * X)
Actual Data
Curve Fit
1.5
1.0
0.5
0.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.50 * e'(-0.00183307 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 82/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
Y = 2.50 * e'(-0.00098604 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.00 * e'(-0.00323789 * X)
Value Variance
Y = 1.00 * e'(-0.00323789 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.0 * e'(-0.0004439525 * X)
43210
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 83/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.57 * e'(-0.00319924 * X)
Value Variance
Y = 1.57 * e'(-0.00319924 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 84/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
8 240.000 1.500 1.428
Y = 2.5 * e'(-0.00236603 * X)
Value Variance
Y = 2.5 * e'(-0.00236603 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.02 * e'(-0.00399751 * X)
Value Variance
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.0 * e'(-0.000965710 * X)
Value Variance
Y = 3.0 * e'(-0.000965710 * X)
43210
Actual Data
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 85/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
Curve Fit
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 2.0 * e'(-0.0043865 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.01 * e'(-0.0059845 * X)
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 86/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
Y
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Value Variance
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 87/128
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Y = 1.52 * e'(-0.0055528 * X)
Value Variance
Y = 1.52 * e'(-0.0055528 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.00 * e'(-0.00319648 * X)
Value Variance
Y = 1.00 * e'(-0.00319648 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 2.0 * e'(-0.001155508 * X)
Value Variance
Y = 2.0 * e'(-0.001155508 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 88/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 2.7 * e'(-0.001016780 * X)
Value Variance
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 89/128
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Y = 1.51 * e'(-0 .00355374 * X)
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 90/128
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Y = 1.01 * e'(-0.0046221 * X)
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 1.52 * e'(-0.00253495 * X)
Value Variance
Y = 1.52 * e'(-0.00253495 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 91/128
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7 120.000 2.400 2.381
Y = 2.7 * e'(-0.001039382 * X)
Value Variance
Y = 2.7 * e'(-0.001039382 * X)
Actual Data
Curve Fit
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = 0.80 * e'(-0.0056032 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 92/128
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Y = 3.0 * e'(-0.001532097 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 3.0 * e^(-0.000724611 * X)
Value Variance
43210
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.6 * e^(-0.000857625 * X)
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 93/128
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Actual Data
Curve Fit
Y = 1.58 * e'(-0.00246350 * X)
Value Variance
Y = 1.58 * e'(-0.00246350 * X)
Actual Data
Curve Fit
Value Variance
Y = 2.0 * e'(-0.00170629 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 94/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 0.82 * e'(-0.001078665 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 2.0 * e'(-0.001220284 * X)
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 95/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
Y
Actual Data
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Y = 3.0 * e'(-0.000527121 * X)
Actual Data
Curve Fit
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https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 96/128
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X
Actual Data
Curve Fit
Y = 0.82 * e'(-0.001078665 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 2.01 * e'(-0.000424128 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 97/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
1.5
1.0
0.5
0.0
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Actual Data
Curve Fit
Y = 1.41 * e'(-0.00270335 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 98/128
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SGR08 T=25C - Co=2.5mg/l
Y = 2.5 * e'(-0.00227253 * X)
Value Variance
Y = 2.5 * e'(-0.00227253 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.02 * e'(-0.00399809 * X)
Value Variance
Y = 1.02 * e'(-0.00399809 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 99/128
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10 420.000 2.700 2.736
Y = 3.03 * e'(-0.00024506 * X)
43210
Actual Data
Curve Fit
Curve Fit
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.5
1.0
0.5
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 100/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
0.0
Y = 1.53 * e'(-0.00161680 * X)
Value Variance
Y = 1.53 * e'(-0.001616804 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.03 * e'(-0.00270303 * X)
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 101/128
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3
Y = 3.0 * e'(-0.000946981 * X)
Actual Data
Curve Fit
2.5
2.0
0.5
0.0
1.5
1.0
Actual Data
Curve Fit
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 102/128
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8 220.000 1.200 1.073
Y = 1.54 * e'(-0.00164579 * X)
Value Variance
Y = 1.54 * e'(-0.00164579 * X)
Actual Data
Curve Fit
Y = 1.03 * e'(-0.00305353 * X)
Value Variance
Y = 1.03 * e'(-0.00305353 * X)
Actual Data
Curve Fit
ANNEXE
Co T Abs(Kb) 1.00
15 0.000752 1.00
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25 0.000271
Groupe 1 :
https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 103/128
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Groupe 2 :
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https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 104/128
25/11/2017 Memoire Online - Modlisation hydraulique et de la qualit d'eau dans les rseaux d'adduction d'eau potable par EPANET - Jalel KHELIL
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https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 105/128
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2.974219 moy(LogT#Z)
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https://www.memoireonline.com/10/09/2743/Modelisation-hydraulique-et-de-la-qualite-deau-dans-les-reseaux-dadduction-deau-potable-par-EP.html 106/128
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Groupe 7 :
1.04978
T temprature de l'eau C
0 Pump R_Hriza
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7,03 Pump SGR1 1
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0 [PIPES]
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2.28 115 Beni_Nafaa D_beni_nafaa 10 250 126 116
191 Mateur
Mateurville D_mateur2 1000 400 126 1069
_basse
Mateur
1024 1094 331 300 126 0 194 1078
_basse
D_rive 1000 29
ElAlia 200 126 1004 1074
_sud1
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D _localits 1113 737 1250 126 0 48 1028 1029
28 1111 1065 200 FCV 18 0 ; ;PUMP: Courbe caractristique pompe Mateur basse
38 1115 1114 555 PSV 0 0 ; ;PUMP: Courbe caractristique pompe reprise Koudiat
Mod_E_Alia 0.37 0.36 0.4 0.65 0.46 0.47 ;PUMP: Courbe caractristique pompe reprise SGR9
Mod_E_Rhzala 0.8 0.94 1.14 1.29 1.45 1.48 R_SGR09 120 150
Mod_E_Rhzala 1.43 1.36 1.22 1.23 1.23 1.05 R_SGR09 132 132
Mod_E_Rhzala 1.02 1.04 0.99 0.93 0.84 0.75 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage SGR6 SGR06 12 160
;Courbe Modulation Et CE6 ;PUMP: Courbe caractristique de la pompe forage M11 M11 37.5 90
Mod_E_CE6 0.48 0.48 0.5 0.54 0.6 0.82 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage M5 M05 30 120
Mod_E_CE6 1.15 1.4 1.5 1.54 1.52 1.43 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage SGR4 SGR04 9 165
Mod_E_CE6 1.32 1.18 1.25 1.32 1.25 1.07 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage SGR9 SGR09 12 80
Mod_E_CE6 1.12 0.96 0.81 0.68 0.57 0.51 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage SGR1 1
Mod_E_Mljemil 0.42 0.39 0.36 0.38 0.45 0.51 SGR11 7.5 90.3
Mod_E_Mljemil 1.63 1.42 1.16 1.16 1.2 1.07 SGR11 9.17 83.3
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Mod_E_Mateur 1.21 1.07 1.17 1.24 1.24 1.25 SGR11 14.3 62.3
Mod_E_Mateur 1.29 1.08 0.97 0.84 0.63 0.48 SGR11 15.12 58.31
Mod_E_Rive_Sud 0.86 1.22 1.46 1.79 1.88 1.8 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage SGR12
Mod_E_Rive_Sud 1.34 1.15 0.9 0.67 0.53 0.44 ;PUMP: Courbe caractristique pompe forage SGR13
[CURVES] SGR13 15 70
E_SGR11 10 70 E_R_SGR09 88 55
E_SGR11 12 73 FM09 32 40
E_SGR13 18.33 69.5 LINK 200 CLOSED IF NODE Hriza ABOVE 3 LINK 200 OPEN IF NODE Hriza BELOW 3
E_SGR13 20.1 67 LINK 88 80 IF NODE CE6 ABOVE 3 LINK 88 140 IF NODE CE6 BELOW 2 LINK 88 0 IF NODE CE6 ABOVE 4.5
E_SGR13 20.83 65 LINK 48 50 IF NODE CE2 ABOVE 3 LINK 48 70 IF NODE CE2 BELOW 2 LINK 48 0 IF NODE CE2 ABOVE 4
E_SGR10 8 58
E_SGR10 9.17 62
E_SGR10 10 64
E_SGR10 10.83 65
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IF TANK Bache _SGR09 LEVEL ABOVE 4 THEN PUMP SGR08 STATUS IS CLOSED AND PUMP SGR10 STATUS IS CLOSED AND PUMP SGR01 STATUS IS CLOSED AND PUMP SGR13 STATUS IS CLOSED
IF TANK Bache _SGR09 LEVEL BELOW 2 THEN PUMP SGR08 STATUS IS OPEN AND PUMP SGR10 STATUS IS OPEN AND PUMP SGR01 STATUS IS OPEN AND PUMP SGR13 STATUS IS OPEN AND PUM
IF TANK Ain _Bouras LEVEL ABOVE 2.5 THEN PUMP R_SGR09 STATUS IS CLOSED RULE 4
IF TANK Ain _Bouras LEVEL BELOW 2.0 THEN PUMP R_SGR09 STATUS IS OPEN AND PUMP R _SGR09bis STATUS IS OPEN RULE 6
THEN Pump R_Hriza STATUS IS CLOSED AND Pump R_Hrizabis STATUS IS CLOSED RULE 7
THEN Pump R_Hriza STATUS IS OPEN AND Pump R_Hrizabis STATUS IS OPEN
RULE 9
THEN PUMP roumadia1 STATUT IS CLOSED AND PUMP roumadia2 STATUT IS CLOSED RULE 10
IF TANK Roumadia LEVEL BELOW 3.3 AND TANK Rhzala LEVEL ABOVE 1 THEN PUMP roumadia1 STATUT IS OPEN AND PUMP roumadia2 STATUT IS OPEN RULE 11
IF TANK Mateur _basse LEVEL ABOVE 3.5 THEN PUMP FM08 STATUS IS CLOSED AND PUMP FM04 STATUS IS CLOSED AND PUMP FM02 STATUS IS CLOSED AND PUMP FM09 STATUS IS CLOSED RUL
IF TANK Mateur _basse LEVEL BELOW 1.7 THEN PUMP FM08 STATUS IS OPEN
IF TANK Rhzala LEVEL BELOW 2.8 Bulk 110 -9.991060135 THEN VALVE BC5 SETTING IS 350
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Wall 121 0
Wall 125 -5
Bulk 138 0
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142 -9.991060135 Wall 170 -3 Wall
1 Order Tank
1 Order Wall
1 Global Bulk
0 Global Wall
0 Limiting Potential
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195 Wall
195 Bulk
196 Wall
196 Bulk
197 Wall
197 Bulk
198 Wall
198 Bulk
199 Wall
199 Bulk
200 Wall
200 Bulk
201 Wall
201 Bulk
202 Wall
202 Bulk
203 Wall
203 Bulk
204 Wall
204 Bulk
147 Wall
147 Bulk
128 Wall
128
[MIXING]
;Tank Model
[TIMES]
Duration 144
Hydraulic Timestep 1
Report Timestep 1
Report Start 72
Start ClockTime 12 am
Statistic None
[REPORT]
Status No
Summary No
Page 0
[OPTIONS]
Roughness Correlation
-5 Units LPS 0
Headloss H-W -3
Specific Gravity 1 0
Viscosity 1 -2
Trials 35 -2.114264692
Accuracy 0.01 -3
Unbalanced Continue 10 0
Pattern 1 -1
Diffusivity 1 -0.5
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-1
-3.91049491
[END] -5
-3.91049491
-5
-1.130962588
-5
-3.217830912
-1
-3.217830912
-1
L'outil informatique utilis pour la modlisation est le logiciel "EPANET". Il est dvelopp par l'agence pour la protection de l'environnement des Etats-Unis. C'est un logiciel gratuit de simulation du comportement hydr
"EPANET" modlise un systme hydraulique sous pression comme un ensemble d'arcs relis des noeuds. Les arcs reprsentent des conduites, des pompes, et des vannes de contrle. Les noeuds reprsentent de
Les bches infinies sont des noeuds reprsentant une source externe de capacit infinie. Elles sont utilises pour modliser des lments tels que les couches aquifres souterraines ou les arrives de rseaux ext
dans le cas o l'on excuterait une analyse de qualit de l'eau. Puisqu'une bche est un lment de frontire d'un rseau, la qualit et la charge hydraulique de l'eau ne peuvent pas tre affectes par ce qui se produ
Les conduites sont des arcs qui transportent l'eau d'un point du rseau l'autre "EPANET" suppose que tous les tuyaux sont pleins tout instant. L'eau s'coule de l'extrmit qui a la charge hydraulique la plus lev
Le diamtre;
La longueur;
Le paramtre d'tat permet des conduites de contenir implicitement des vannes de sectionnement et de contrler les clapets anti-retour.
Le dbit
La vitesse d'coulement
La perte de charge
Les Rservoirs sont des noeuds avec une capacit de stockage, dont le volume d'eau stock peut varier au cours du temps. Les donnes de base pour des rservoirs sont les suivantes:
La qualit de l'eau.
Le niveau dans les rservoirs doit rester entre les niveaux minimal et maximal. "EPANET" arrte la sortie d'eau si un rservoir est son niveau minimal et arrte l'arrive s'il est son niveau maximal. Les rservoirs p
Les vannes sont modlises comme des arcs qui limitent la pression ou le dbit en un point prcis du rseau. Leurs principaux paramtres d'entre sont:
Le diamtre
La consigne de fonctionnement
L'tat de la vanne.
Les lments calculs en sortie de simulation pour une vanne sont le dbit et la perte de charge hydraulique.
La vanne brise charge ou rducteur de pression provoque une perte de pression spcifique au passage de la vanne
La vanne rgulatrice de dbit ou limiteur de dbit limite le dbit une valeur spcifie
La vanne diaphragme simule une vanne partiellement ferme en ajustant le coefficient de perte de charge singulire de la vanne
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La vanne d'usage gnral utilise pour reprsenter des arcs o l'utilisateur prvoit une relation spcifique entre le dbit et la perte de charge, au lieu de suivre une des formules hydrauliques standard
On peut choisir la consigne de fonctionnement d'une vanne en spcifiant qu'elle est entirement ouverte ou ferme. La consigne d'une vanne peut tre modifie pendant la simulation en utilisant des commandes de
Les principaux paramtres d'entre pour une pompe sont ses noeuds d'aspiration et de dcharge et sa courbe caractristique. Les pompes peuvent tre mises en route et arrts des heures prtablies ou quand c
Les forages sont modliss comme des bches dont la charge hydraulique sont gales au niveau pizomtrique de l'aquifre et connects au reste du rseau par des pompes. Si le dbit de pompage est connu, une
En plus des composants physiques, "EPANET" utilise trois types d'objets non physiques:
Les courbes qui sont la courbe caractristique et la courbe de rendement pour une pompe, courbe de volume pour un rservoir et courbe de perte de charge pour une vannes ou une conduite
Les courbes de modulation qui peuvent tre assignes la demande d'un noeud, au niveau d'une bche, la qualit de l'eau dans une source.
Les commandes de contrle qui sont des instructions qui dterminent comment le rseau est gr pendant la simulation. Elles indiquent l'tat des arcs dtermins en fonction du temps, l'tat des niveaux d'eau aux rser
Le modle hydraulique de simulation d'"EPANET" calcule l'volution des charges hydrauliques dans les noeuds et l'coulement dans les arcs, en fonction des niveaux initiaux des rservoirs, des variations dans le temps
rservoirs sont mis jour selon les dbits qui entrent et qui sortent. La dtermination des charges et des dbits un instant donn implique de rsoudre simultanment les quilibres de masse dans les noeuds et les perte
Le simulateur de la qualit de l'eau d'"EPANET" utilise une approximation Lagrangienne pour suivre, intervalles dfinis, ce qui se passe dans des portions d'eau discrtes, lorsqu'elles circulent dans les tuyaux et se mla
"EPANET" a un noyau qui utilise un modle de transport d'advection-raction. La ngligence du phnomne de dispersion par le modle EPANET n'a pas d'effets sur l'xactitude des rsultats de la modlisation de la qual
"EPANET" peut suivre l'accroissement ou la rgression d'une substance dans l'eau suite des ractions dans le rseau sous pression. Ces ractions peuvent se produire dans la masse d'eau et aux parois des conduites
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En plus du transport chimique, "EPANET" peut modliser le temps de sjour de l'eau dans un systme de distribution. "EPANET" peut galement effectuer un dpistage des sources : pour cela "EPANET" calcule pour l'ins
A-4-4/Qualit de source
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