Université Abdelmalek Essaadi

Faculté des Sciences et Techniques de Tanger

Département de PHYSIQUE
Master Génie CIVIL

Réalisé par : CHMITI Hamza

ABBASSI Soufiane

Encadré par : Pr. DKIOUAK RACHID

Année universitaire 2018-2019

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TABLE DES MATIERES :
.................................................................................................................................................... 1
Introduction : ............................................................................................................................... 3
Chapitre I : GENERALITES SUR L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE : ............................................... 4
I-1. Introduction :................................................................................................................................. 4
I-2. Produire de l’eau potable :............................................................................................................ 4
I-3. Usages fondamentaux de l'eau : ................................................................................................... 7
Chapitre2 : CRITERES DE CONCEPTION D’UN SYSTEME D’AEP . ....................................................... 8
II-1.Introduction : ................................................................................................................................ 8
II-2. Calcul des besoins en eau :........................................................................................................... 8
II-3.Conduites de distribution :.......................................................................................................... 10
II-4 .Propriétés des conduites............................................................................................................ 13
II-5. Les pertes de charge : ................................................................................................................ 13
II-5-1.Pertes de charge linéaire : ................................................................................................... 13
II-5-2.Pertes de charge singulière : ................................................................................................ 14
II-6. Conditions de validité d’un système : ........................................................................................ 15
Chapitre 3: L’ETUDE D’ALIMENTATION EN EAU POTABLE : ........................................................... 16
III-1 .Hypothèse de calcul : ................................................................................................................ 16
III-2 .Le lotissement de l’étude : ........................................................................................................ 16
III-3 .Besoins en eau : ........................................................................................................................ 17
III-4.Méthode de calcul du réseau maillé : ........................................................................................ 20
III-4-1. But et principe : .................................................................................................................. 20
III-5 .Bâtiment de l’étude :................................................................................................................. 21
III-5-1. Calcul des besoins en eau : ................................................................................................ 21
Chapitre 4: DIMENSIONNEMENT DU RESEAU PAR SIMULATION HYDRAULIQUE :.......................... 23
IV-1.Présentation :............................................................................................................................. 23
IV-2.Principe de calcul du logiciel : .................................................................................................... 23
IV-3.Simulation hydraulique : ............................................................................................................ 24
Conclusion : ............................................................................................................................... 27
Bibliographie .............................................................................................................................. 28

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 Introduction :

L'eau c'est la vie, et l'homme ne peut pas vivre sans eau. Chaque développement d'une
région dans tous les domaines dépend essentiellement du développement du secteur
hydraulique, puisque celui-ci est lié à toutes les branches de l'économie.
Pour qu'on puisse atteindre l'évolution dans notre vie journalière, ainsi que dans l'industrie
et l'agriculture, il faut qu'il y'ait de l'eau en quantité suffisante. L’homme est responsable de
maitriser la science relative à cette denrée.

Le calcul des réseaux de distribution c’est un problème rencontré en hydraulique ce

calcul qui fait appel soit à des abaques et tableaux pour le choix des diamètres soit à
l’utilisation de programmes et logiciels.

L’objectif du calcul d’un réseau de distribution est la détermination des paramètres

géométriques et hydrauliques des canalisations formant le réseau. Un très bon calcul avec
une bonne réalisation facilitent largement la taches aux gérants des réseaux et font
satisfaction aux abonnés.

La solution informatique est un outil de calcul et de dimensionnement rapide et efficace

Actuellement il existe plusieurs logiciels pour la modélisation et la gestion des eaux, tel
que : EPANET, WATERCAD, H2ONet, Kanet…etc., ces dernier utilisent plusieurs méthodes et
algorithmes de calcul, Parmi celles-ci, il y a des méthodes comme Hardy Cross.

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Chapitre I : GENERALITES SUR L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE :

I-1. Introduction :

Pour pouvoir alimenter un lotissement en eau, il faut que cette eau soit apte à être
consommée, c’est à dire potable. Cette eau potable (ayant des qualités bien définies) devra
être aussi en quantité suffisante (qui satisfait les besoins du lotissement) Par suite, le réseau
constituant l ‘A.E.P, est l’ensemble des ouvrages et appareillages à installer pour traiter et
transporter ces besoins en eau à satisfaire depuis la ressource en eau jusqu’aux abonnés.
Un système d’AEP est constitué essentiellement de 5 principales composantes :

 La source d’eau.
 Le système de pompage.
 Les conduites d’adduction.
 Le réservoir.
 Les conduites de distribution.

I-2. Produire de l’eau potable :

La production d'eau potable correspond à l'action permettant de produire de l'eau
consommable à partir d'une eau naturelle.

Système d’alimentation en eau potable

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 Captage ou prise :

C’est l’ensemble des ouvrages qui permettent de capter de l’eau (au niveau de la
ressource en eau) et qui peut être :

 D'origine superficielle : lac, barrage, oued, mer ...

   D'origine souterraine : nappe, source ...

 Traitement des eaux :

C’est l’ensemble des ouvrages qui permettent de traiter (rendre potable) une eau
naturelle qui vient d’être captée :

Ce traitement peut être très simple, par exemple pour le cas d’une eau souterraine; ou
éventuellement complexe, et c’est le cas d’une eau de surface (cours de traitement des
eaux potables).

 Conduite d'amenée : Conduite qui transporte l'eau entre la station de traitement et le

réservoir de stockage.

 Gravité, si le niveau de la station de traitement ( ou captage) est supérieur au niveau

du réservoir (conduite d'adduction).
 Refoulement si le niveau de la S.T ( ou captage) est inférieur au niveau du réservoir
(conduite de refoulement). et dans ce cas, il faudra installer une station de pompage
se compose de :
 L’ensemble des pompes qui donnent l’énergie de pression nécessaire à l’eau
pour être refoulée.
 L’ensemble des moteurs qui font fonctionner (tourner) les pompes.
 Les accessoires nécessaires à la station de pompage tel que tableau de
commande, anti-bélier, …
 Le bâtiment qui abrite l’ensemble de ces appareils et pièces de rechange.

 Accumulation : L'accumulation des eaux (ou stockage) s'effectue dans des réservoirs
Pour assurer la régularité du débit capté et pour avoir des réserves d'eau en cas
D’indisponibilité de la conduite d'amenée.

 Réseau de distribution : Une série de conduites qui desservent les différents

consommateurs L'écoulement de l'eau dans les conduites de distribution se fait le plus
souvent par gravité ce réseau de distribution peut être ramifié, maillé.

 Réseau ramifié.
L’eau circule dans toute la canalisation dans un seul sens (du primaire au secondaire
au tertiaire).

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 Avantage Inconvénient
 économique.  manque de sécurité: en cas de casse
d’une conduite, tous les abonnés
situés à l’aval seront privés d’eau.

 Réseau maillé.

Le réseau maillé dérive du réseau ramifié par connexion aux extrémités des conduites,
permettant une alimentation de retour. Ainsi, chaque point du réseau est alimenté en eau
par au moins deux côtés.

Avantage Inconvénient
 Plus de sécurité dans  Cout élevé par rapport au réseau
l’alimentation des abonnés. ramifié.
 une répartition plus uniforme des
pressions et débits dans tout le
réseau.

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I-3. Usages fondamentaux de l'eau :

Trois catégories de consommation :

   Domestique
 Publiques
 Industrielles, touristiques ...

 Consommation domestique :
Eau destinée aux besoins domestiques qui sont :
 Usages domestiques (boissons, lavage, douche, WC, ...).
 Arrosage des jardins.
 Consommation publique :
 C’est une eau destinée aux équipements publiques tels que les écoles, les
administrations, les hôpitaux ...

 Consommation industrielle :
L'eau des industries est consommée de deux façons :
   Matière première
   Refroidissement
   La consommation dépend de la nature de l'industrie.

 Consommation touristique :
Il s’agit de la consommation des établissements touristiques : hôtels, campings ...

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Chapitre2 : CRITERES DE CONCEPTION D’UN SYSTEME D’AEP .

II-1.Introduction :

L’importance de l’eau dans l’économie humaine ne cesse de croître et l’approvisionnement

en eau douce devient ainsi de plus en plus difficile, tant en raison de l’accroissement de la
Population et de son niveau de vie accéléré et des techniques industrielles modernes.
L’alimentation des besoins en eau d’une agglomération nous exige de donner une norme
fixée pour chaque catégorie de consommateurs, cette norme unitaire (dotation) est définie
comme un rapport entre le débit journalier et l’unité de consommateur. Cette estimation en
eau dépend de plusieurs facteurs (l’augmentation de la population, équipements sanitaires,
niveau de vie de la population…), elle diffère d’une période à autre et d’une agglomération à
autre.

II-2. Calcul des besoins en eau :

 Dotation :

L’estimation des besoins en eau est délicate, car ceux-ci peuvent varier d’une région à
l’autre, ou même au sein de la même agglomération en fonction du temps (heure de pointe,
jour de pointe,..)Cette estimation en eau dépend de plusieurs facteurs (l’augmentation de la
population, équipements sanitaires, niveau de vie de la population…).
En effet, les spécialistes du domaine ont essayé d’évaluer la consommation journalière
moyenne d’un Homme pour chaque type d’agglomération c’est ce qu’on appelle aujourd’hui
la dotation. Celle-ci n’est pas attribué seulement à l’être humain mais aussi aux animaux
domestiques (bovins, volailles,…) et aux équipements de proximité (écoles, hôtels,
hôpitaux,…), son unité est variable selon le consommateur :

Consommateur Unité de la dotation

Homme l/j/hab.

bovins l/j/tête

hôpital l/j/lit

école l/j/élève

mosquée l/j/ha

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 Nombre d’habitants :

Le calcul de la population se fait sur la base du taux d’accroissement par la méthode

rationnelle :

𝑷𝒏 =𝑷𝟎 (𝟏 + 𝛕)𝒏

P0 : population à la date 0
Pn : population à la date n
τ : taux d’évolution de la population entre les dates 0 et n

Dans la présente étude, et comme il s’agit d’un lotissement le nombre d’habitants

sera celui qui va saturer tous les logements en adoptant à chaque type de ménage un
nombre d’habitants maximale.

 Consommation :

Pour calculer la consommation totale du projet, on calcule la consommation de chaque

ménage et équipement en se référant aux dotations arrêtées pour le projet et au nombre
d’habitants adopté pour chaque logement et en appliquant par la suite la relation :
𝑷𝒐𝒑𝒖𝒍𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏.𝑫𝒐𝒕
Consommation(𝒎𝟑 /𝑱)= 𝟏𝟎𝟎𝟎

La dotation est en : l/j/hab

 Débit moyen :

Il exprime le débit moyen nécessaire pour un logement pour satisfaire ses besoins,
son unité est le : l/s, il se calcule comme suit :
𝒎𝟑
𝐂𝐨𝐧𝐬𝐨𝐦𝐦𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧( ).𝟏𝟎𝟎𝟎
𝑱
𝑄𝑚 = 24.3600

𝑄𝑚 : débit moyen en l/s

 Débit de pointe journalier :

Il reflète le débit satisfaisant les besoins d’un logement pendant le jour où la demande est à
son maximum. Pour calculer ce débit, on introduit la notion du coefficient de pointe
journalier, qui varie pour tenir en compte des gaspillages, des pertes, ainsi que des erreurs
d’estimations. Son unité est le : l/s, et sa formule est :

𝑄𝑝𝑗 =𝑄𝑚 . 𝐾𝑝𝑗

𝑄𝑝𝑗 : Débit de pointe journalier en l/s

𝑄𝑚 : Débit moyen en l/s

𝐾𝑝𝑗 : Le coefficient de la pointe journalière, 𝐾𝑝𝑗 , est le rapport du volume moyen des trois
journées successives les plus chargées de l’année sur le volume moyen annuel.

Dans notre cas sera égale à 1,5

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 Débit de pointe horaire :

Il définit le débit contentant les besoins en eau d’un logement pendant l’heure la
plus chargée, il fait intervenir à son tour un coefficient de pointe horaire qui varie lui aussi
pour les mêmes raisons. Son unité est le : l/s, et on utilise la formule suivante pour
l’évaluer :

𝑄𝑝ℎ =𝑄𝑚 . 𝐾𝑝ℎ

𝑄𝑝ℎ : débit de pointe horaire en l/s

𝑄𝑚 : débit moyen en l/s

𝐾𝑝ℎ : Le coefficient de pointe horaire, Kh, est le rapport du volume moyen de l’heure la plus
chargée d’une journée par le volume moyen de cette journée. Le coefficient de pointe
horaire, dans notre cas sera égal à 3.

II-3.Conduites de distribution :
Les conduites de distribution sont celles qui assurent le transport de l’eau stockée dans le
réservoir vers les foyers. Elles doivent être conçues pour être aptes à véhiculer le débit de
pointe horaire au contraire de celles d’adduction qui ne doivent supporter que le débit de
pointe journalier.

 Nature de conduites :

La gamme de tuyaux présente au marché est très large de point de vue nature de la matière
de fabrication, les plus utilisés sont:

 plastique (PVC et PEHD).

PVC PEHD

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  métallique (tuyau en fonte, acier galvanisé).

Conduite en fonte conduite en acier galvanisé

 Conduite en béton armé

Conduite en Aiment ciment

En revanche, cette diversité a vraiment son importance, qui réside dans les avantages
que peut offrir chacun de ces tuyaux, mais en général le choix du type convenable est lié à
des facteurs d’ordre technique et économique.

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  Les avantages et les inconvénients de chaque type de conduites sont présentés

Type de Avantages Inconvénients

conduite
 Matériau hydrauliquement lisse avec  Nécessité d’un lit de pose et
des faibles pertes de charge. de remblai soigné.
 Léger, résistant à la corrosion et à  Pièces spéciales très chères.
l’abrasion.  Difficiles à localiser les
PVC  Coût réduit pour les petits diamètres. conduites enterrées par les
 Facilité et rapidité de mise en œuvre. méthodes classiques
 Conduites souples
 Résistance chimique très élevée
 Résistance mécanique très élevée  Coûteux
PEHD  Longueur élémentaire plus importante
donc moins de raccordement  Diamètres disponible limités
 Facilité de pose et de manœuvre
 Flexible
 Coûteux.
 Corrosion interne.
Métalli-  Résistance chimique faible.  Contamination de l'eau.
que  Résistance mécanique élevée.  Très lourd, coût élevé de
Transport.
 Très lourd, coût élevé de
 Coût compétitif pour les grands transport
Aiment Diamètres.  Diamètres disponibles
ciment  Disponible pour différents diamètre. supérieurs à 300mm
 Mise en œuvre difficile
 Cadence de pose faible

Durée de vie :

 Fonte : 50 ans
 PVC : 30 ans

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 Implantation du réseau d’eau potable par rapport aux autres réseaux

II-4 .Propriétés des conduites.

 Rugosité :

La rugosité définit l’état de la surface interne de la conduite. Elle décrit son degré d’aspérité,
et peut avoir ou non une unité selon les auteurs qui l’utilisent dans les formules de calcul des
pertes de charge. Elle diffère d’un tuyau à l’autre et dépend de la nature de la matière de
base et de l’ancienneté de la conduite.

 Diamètre nominal:

L’autre caractéristique est le diamètre nominal ou externe. Chaque type de tuyau

a une gamme de diamètre nominal bien précise, parmi lesquels on peut choisir le plus
convenable.

 Pression nominale :

C’est l’une des propriétés les plus importantes des tuyaux. Pour les canalisations en plasti-
que, elle correspond à la pression de service admissible, en bar, pour le transport de l’eau à
20°C. pour notre cas PN 16 bars.

II-5. Les pertes de charge :

II-5-1.Pertes de charge linéaire :

Les pertes de charge linéaire sont dues d’une part, au frottement des filets d'eau en
mouvements les uns sur les autres, et d’autre part, à leurs contact avec les parois internes
tout au long de la conduite.

Les plus connues restent les suivantes :

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  Formule de Darcy :

λ𝑉 2
J=2.𝑔.𝐷
1 K 2.51
=-2log(3,75.D+Re.√λ)
√λ
Où:
J : Pertes de charge linéaire unitaire (m/m).
λ: Coefficient de perte de charge (adimensionnel).
D : Diamètre de la conduite (m).
v : Vitesse de l’eau (m/s).
g : Accélération de la pesanteur (9,81 m/s2).
K : Rugosité (m).
𝑣.𝐷
Re : Nombre de Reynolds, Re = υ : Viscosité Cinématique (m2/s).
υ
Après avoir calculé la perte de charge linéaire unitaire il suffit de le multiplier par la longueur
de la conduite :

∆ H = J.L

∆ H : perte de charge en m.

J : gradient de pertes de charge m/m.

L : longueur de la conduite en m.

 Hazen-Williams.

Une formule simplifiée peut être utilisée pour le calcul des pertes de charges, il s’agit
de celle de Hazen-Williams.
ℎ 0.54
V = 0.355.C. 𝐷0.63.( 𝐿𝑓 )
C : Coefficient de Hazen-Williams.
D : Diamètre de la conduite (m).
hf : Perte de charge(m).
L : Longueur de la conduite (m).
On peut aussi utiliser d’autres formules simplifiées comme celle de Scimemi. Des abaques
peuvent aussi être utilisés.

II-5-2.Pertes de charge singulière :

Tous les accessoires montés dans le réseau (coudes, vannes, tés, cône de réduction,...), les
déviations et les changements de diamètre sont à l’origine des pertes de charge singulière.
Leur influence n’est plus comparée aux pertes de charge linéaire, et par
conséquent on les estime à 10% de celles-ci (M.Agoussine) :

∆ 𝐇 𝑺 =10%.∆ 𝐇 𝑳

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∆ H 𝐿 : Pertes de charge linéaire.

II-6. Conditions de validité d’un système :

 Vitesse de circulation :

La vitesse de circulation des eaux dans les conduites de distribution ne doit pas être sous
0,5 m/s, car ceci favorisera la formation de dépôts et la stagnation de l’eau, et par suite la
dégradation de sa qualité. Par ailleurs, celle-ci ne doit pas dépasser 1,5 m/s pour ne pas détériorer
les composantes du réseau, mais surtout pour ne pas entrainer d’importantes pertes de charge.

 Diamètre et pression des conduites :

Selon les prescriptions de l’ONEP le DN minimal permis dans le réseau vaut 50 mm, et on garde les
diamètres inférieurs pour les branchements individuels des futurs abonnés. Alors que pour les
pressions on choisit le plus souvent une PN de 16 bars pour les tuyaux en plastique.

 Pressions à satisfaire :

Pour l’ensemble des nœuds constituant le réseau, les pressions doivent satisfaire les
conditions de pression minimale et de pression maximale. La pression au nœud doit être
calculée après le dimensionnement du réseau et comparée à la pression à satisfaire.

Pression au nœud = cote piézométrique – cote du terrain naturel

Pression au nœud > Pression minimale.

Pression au nœud < Pression maximale.

 Pression minimale :

Le réseau de distribution doit assurer, dans les conditions les plus défavorables (pointe
horaire), une pression au sol Ps correspondant à :

P𝑆 =P𝑟 +H+J

Pr : pression résiduelle qui est de 10 m.

H : hauteur du logement : 3m/niveau.
J : pertes de charge pour chaque étage égale à 0,5 m/étage.

 Pression maximale :

En tout point du réseau de distribution, la pression ne doit pas dépasser 60 mètres. Si de

telles valeurs devraient se manifester, il y aurait lieu, en vue de les diminuer, soit d’envisager
une distribution étagée, soit de prévoir l’installation sur le réseau d’appareils réducteurs de
pressions.

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Chapitre 3: L’ETUDE D’ALIMENTATION EN EAU POTABLE :
III-1 .Hypothèse de calcul :
Les hypothèses de calcul prises en compte lors de la réalisation de notre étude, telles que les
dotations, le nombre d’habitants par logement et bien d’autres, ont été fournies par l’ONEP.
L’horizon de l’étude est la saturation de tout le lotissement, avec un taux de branchement
de 100%.

Consommateur Dotation
Villa 100 l/ j / hab
Bâtiment 70 l/ j / hab

Nombre d’habitants par lot :

 Villa : 6 personnes / villa.

 Lots économiques : 6 personnes par appartement.

III-2 .Le lotissement de l’étude :

Le lotissement sujet de notre étude (figure) il s’agit en fait d’une superficie totale qui
avoisine les 8400 m2 en une zone : la zone villa (R+1) avec un nombre de 40 villas Le tableau
suivant montre la répartition des surfaces dans le lotissement :

Nombre Surface (𝒎𝟐 ) Total (𝒎𝟐 )

Villa(R+1) 40 210 8400

Plan du lotissement 40 villa d’étude

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III-3 .Besoins en eau :
Après avoir calculé les besoins en eau de chaque logement, on va essayer de concentrer
les besoins en eau dans les nœuds en donnant à chaque nœud une zone d’action, la
zonation nodale peut différer d’une conception à l’autre, mais le plus important c’est de bien
répartir les logements sur les nœuds.

Représentation des zones d’action des nœuds

Tronçons Nombre d'habitants Longueur(m)

R--1 -- 100
1--5 100 140
2--6 100 140
3--7 100 140
4--8 100 140

 Débit de consommation :

On a la dotation 100 l/j/hab. 400 habitants

Le coefficient de pointe journalière Kj= 1,5 et le coefficient de pointe horaire Kh= 3.
La consommation moyenne journalière est calculée par
400 𝑥100
Consommation (𝑚3 /𝐽)= = 40 𝑚3 /𝐽
1000

La consommation moyenne :
1000
Qm(l/s)= Consommation (𝑚3 /𝐽)x =0.46 l/s
24𝑥3600

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La consommation pointe journalier :

QPj(l/s)= 0.27 x1.5=0.69 l/s

La consommation pointe horaire :

QPh(l/s)=0.41x3=1.38 l/s

 Débit en route:

Ce débit est reparti uniformément le long d’un réseau ,il est donné par la formule suivante :

𝑄𝑐𝑜𝑛𝑠 =∑ 𝑄𝑟𝑜𝑢𝑡𝑒 +∑ 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡é

∑ 𝑄𝑟𝑜𝑢𝑡𝑒 =𝑄𝑐𝑜𝑛𝑠 -∑ 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡é

Avec :
∑ Q route : Débit en route en (l/s).
Q cons : Débit de consommation en (l/s).
∑ 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡é : La somme des débits concentrés en (l/s).

∑ 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡é =𝑄𝑖𝑛𝑑 +𝑄𝑓𝑒𝑟𝑚𝑒

𝑄𝑖𝑛𝑑 : debit industriel.

𝑄𝑓𝑒𝑟𝑚𝑒 : debit ferme.

Dans notre cas ∑ 𝑄𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡é =0

∑ Q route =1.38 l/s

 Débit spécifique :
C’est le rapport entre les débits en route et la somme des longueurs des tronçons.
𝑞𝑝𝑠 = Qroute /∑ 𝐿𝑖 (l/s/ml)

∑ 𝐿𝑖 : la somme des longueurs des tronçons (m).

On a ∑ 𝐿𝑖 =710 m

Donc : 𝑞𝑝𝑠 =0.00194 l/s/ml

 Calcul des débits en route pour chaque tronçon :

Ces débits sont obtenus par l’expression suivante :

Qroute i=𝑞𝑝𝑠 x𝐿𝑖

À partir de cette expression nous aboutissons aux résultants inscrits dans le tableau de la page
suivante (Tableau N°)

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 Débit route
Débit du chaque
Tronçons Longueur(m) de trancon
spécifique tronçon
(l/s/ml) (l/s)
R--1 200
1--2 35 0,06846635
2--3 5 0,00978091
3--4 35 0,06846635
1--5 140 0,27386541
2--6 140 0,001956182 0,27386541
3--7 140 0,27386541
4--8 140 0,27386541
8--7 35 0,06846635
7--6 5 0,00978091
6--5 35 0,06846635
TOTAL 710 1,38888889

 Calcul des débits aux nœuds :

Le débit nodal se détermine par l’expression suivante :

𝑞𝑛𝑑 =0.5∑ Qroute +𝑄𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡é =0.5∑ Qroute

N° des
Tronçon Qr(l/s) 0,5x∑Qroute
nœuds
1--2 0,068466354
N1 0,171165884
1--5 0,273865415
2--1 0,068466354
N2 2--6 0,273865415 0,176056338
2--3 0,009780908
3--2 0,009780908
N3 3--7 0,273865415 0,176056338
3--4 0,068466354
4--3 0,068466354
N4 0,171165884
4--8 0,273865415
5--1 0,273865415
N5 0,171165884
5--6 0,068466354
6--2 0,273865415
N6 6--5 0,068466354 0,176056338
6--7 0,009780908
7--3 0,273865415
N7 7--6 0,009780908 0,176056338
7--8 0,068466354
8--7 0,068466354
N8 0,171165884
8--4 0,273865415
Détermination des débits aux nœuds

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 Dimensionnement des tronçons de réseau maillé Cas de pointe :

On utilise la formule du diamètre économique : D=𝑄1/2.

conduite Debit (l/s) Diametre (mm) Diametre(mm)

R--1 1,388889 37,26779962 50
1--2 0,81 28,46049894 50
2--3 0,5 22,36067977 50
3--4 0,21 14,49137675 50
1--5 0,4 20 50
2--6 0,13 11,40175425 50
3--7 0,12 10,95445115 50
4--8 0,04 6,32455532 50
8--7 0,13 11,40175425 50
7--6 0,19 13,78404875 50
6--5 0,23 15,16575089 50

III-4.Méthode de calcul du réseau maillé :

III-4-1. But et principe :

Pour assurer les débits réels dans chaque tronçon du réseau et les pressions dans
chaque point du réseau, on procède au calcul du réseau maillé. La méthode utilisée est celle
de HARDY- CROSS qui est basée sur les lois suivantes :

1ère loi : principe d’équilibre des débits :en un nœud quelconque

des conduites ,la somme des débits qui arrivent à ce nœud est égale
à la somme des débits qui en sortent :

QA = q1 + q2

2ème loi : principe d’équilibre des pertes de charge en chaque maille : le long d’un parcours
orienté et fermé, la somme algébrique des pertes de charge est nulle, pour une maille :

J1 - J2 = 0

Généralement cette loi n’est pas vérifiée. Cherchons la correction. En utilisant les résistances des
conduites sur les longueurs L1 et L2.
J1=R1 𝐪𝟏𝟐 et J2 = R2 𝐪𝟐𝟐

La correction des débits à faire et qui donnerait (q1+∆q1) et (q2-∆q1), doit conduire à:

20
 En négligeant les termes ∆q1 2 on obtient :

𝐽1−𝐽2
∆q1=- 𝐽1 𝐽2
2(𝑄1+𝑄2)

Si
J1-J2<0, le débit q1est alors insuffisant et il faut l’augmenter, c’est ce qui fait que ∆q1 est
positif.
Si
J1-J2>0, le débit q1est alors important et il faut le diminuer, c’est ce qui fait que ∆q1 est
négatif.

En généralisant sur un conteur fermé quelconque comprenant n tronçons, on obtient:

∑𝒏
𝒊=𝟏 𝑱𝒊
∆𝐪=− 𝑱𝒊
𝟐 ∑𝒏
𝒊=𝟏|𝒒𝒊|
Rappelons que les débits positifs par rapport à l’orientation choisie seront corrigés par ∆q
affecté de son signe, alors que les débits négatifs seront corrigés par - ∆q.

III-5 .Bâtiment de l’étude :

III-5-1. Calcul des besoins en eau :

type de appartement/ étage Personnes/étage Dot Cons

Pers Qm(l/s) Qpj(l/s) Qph(l/s)
ménage (l/j/hab.) (m3/j)

R+20 9 54 1134 80 90,72 1,05 1,575 3,15

21
 La consommation pointe horaire :

QPh(l/s)=1.05x3=3.15 l/s

D=𝑄1/2=56 mm  PEHD DN=63mm.

On travaille sur un réseau ramifié.

débit PDC cote au cote Pression

Noeud Tronçons L(m) Di Dn vitesse PDC
(l/s) Unitaire J(m/m) sol piézo au sol
R 50
1 R--1 300 3,15 56,1 63 1,011 0,022 6,6 25 43,4 18,4
2 1--2 500 3,15 56,1 63 1,011 0,022 11 24 32,4 8,4

Nous élevons la cote du réservoir pour avoir une pression au sol satisfait.

débit PDC cote au cote Pression

Noeud Tronçons L(m) Di Dn vitesse PDC
(l/s) Unitaire J(m/m) sol piézo au sol
R 65
1 R--1 300 3,15 56,1 63 1,011 0,022 6,6 25 58,4 33,4
2 1--2 500 3,15 56,1 63 1,011 0,022 11 24 47,4 23,4

Quelle est la pression à fournir au sol pour alimenter en eau le dernier étage de bâtiment ?
83.5 m  8.35 bar

Pression au sol trop importante, nécessité de positionner un surpresseur pour que l’eau
arrive au dernier étage.

22
Chapitre 4: DIMENSIONNEMENT DU RESEAU PAR SIMULATION HYDRAULIQUE :

IV-1.Présentation :

Le logiciel EPANET est un logiciel de simulation du comportement hydraulique et qualitatif

de l’eau dans les réseaux d’eau potable. Un réseau d’eau potable sur ce logiciel se définit par
des tuyaux (tronçons), des nœuds (intersection de deux tuyaux et extrémité d’une antenne)
et d’autres organes (réservoirs, pompes, clapets, différents types de vannes,…).
Dans le cadre de notre étude, le logiciel doit nous permettre d’avoir la meilleure conception
réseau qui assure les débits, les diamètres, les pressions et les vitesses les plus convenables
possible.

IV-2.Principe de calcul du logiciel :

Le logiciel se base dans le calcul du réseau maillé sur la méthode de HARDYCROSS qui repose
sur deux lois, à savoir la loi des nœuds qui affirme que le débit entrant dans un nœud est
quoiqu’il arrive égal au débit sortant de ce nœud quel que soit le nombre d’entrées et de
sorties dans ce nœud.et ΔH (la charge égale à la somme de la pression et de la cote au sol au
point considéré) entre deux nœuds est égale à la perte de charge entre ces deux nœuds.
Données saisies:
 Longueur des conduites :

L’unité de longueur utilisée pour les tuyaux est le mètre.

N° d'arc Longueur(m) de trancon

R--1 200
1--2 35
2--3 5
3--4 35
1--5 140
2--6 140
3--7 140
4--8 140
8--7 35
7--6 5
6--5 35

 Diamètres des conduites :

Le second paramètre à introduire est le diamètre.
 Rugosité des conduites :
Puisque nous allons calculer les pertes de charge par la formule de DARCYWEISBACH.
On introduit un coefficient de rugosité de 0,0015 mm.

23
 Altitude des nœuds :
N° du altitude
nœud (m)
R 50
1 25
2 24,5
3 24,2
4 24
5 24
6 23,6
7 23,5
8 23
 Demande de base des nœuds :

Paramètre propre aux nœuds: il s’agit d’insérer la demande en eau dans chacun
d’eux en l/s, en faisant appel au tableau.

IV-3.Simulation hydraulique :

 Villas.
Après avoir introduit toutes les données appropriées aux nœuds et aux tronçons,
l’étape suivante est la validation du modèle hydraulique, pas de message d’erreur
s’affiche.Dans notre cas, même en changeant les diamètres au-dessus du DN minimal
imposé par l’ONEP, la donnée vitesse ne se conforme pas aux conditions idéales de
circulation dans certains tronçons, et on a toujours une contradiction : soit on
respecte le seuil du diamètre nominal, mais les vitesses seront faible, soit on
ajuste les vitesses, et cette fois-ci c’est les diamètres qui seront erronés.

S
c
h
é
m
a
illustratif du résultat de la simulation hydraulique

24
 Rapport de la simulation :

 États des nœuds :

 États des arcs ou des conduites

25
  Bâtiment

illustratif du résultat de la simulation hydraulique

 Rapport de la simulation :

 États des nœuds :

 États des arcs ou des conduites :

26
 Conclusion :

Le présent travail traite la possibilité d’utiliser le programme de EPANET pour calculer des
réseaux maillé selon les démarches décrites au chapitre III avec un procédé itératif jusqu’à
l’équilibre des mailles et le respect des deux lois de Hardy-Croos. A travers cette étude, on a
présenté le calcul des réseaux de distribution, depuis l’estimation des besoins en eau jusqu’à
le dimensionnement du réseau.

Au terme de notre étude on peut conclure l’importance de la réalisation d’un réseau

d’alimentation d’eau potable, en se basant sur plusieurs critères dépendant du le nombre
d’habitation actuel et future, extension future du plan d’urbanisation, la nature de terrain, la
qualité et la quantité d’eau à distribuée, et aussi en respectant les normes de réalisation
d’un réseau d’AEP, donc arrivant à l’objectif de notre recherche.

Grace à ce travail nous avons bien compris les différentes étapes pour l’évaluation des
débits des eaux potables. Ainsi la contribution de cette étude nous a permis de consolider et
accomplir nos connaissances dans le domaine de Génie Civil.

27
 Bibliographie

 Les cours :

 Alimentation en eau potable (AEP)/ EHTP.

 MORARECH MOAD.- Hydrogéochimie, eau potable et assainissement liquide
2014-2015
 Application sur epanet.pptx.

 Les sites web :

 https://www.scribd.com/document/292195836/Eau-Potable.
 https://www.scribd.com/doc/229970943/Cours-Aep-Itgrtmeknes
 http://almohandiss.com/index.php/espace-etudiant/genie-civil/cours-genie-
civil#hydraulique

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