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1. INTRODUCTION

Dans le cadre du réaménagement général de l’assainissement sur le bassin versant de l’Aussonnelle, qui conduira à la suppression de l’ensemble des rejets d’eaux usées dans la rivière, notre binôme s’est intéressé au dimensionnement du collecteur principal qui permettra de raccorder les réseaux des différentes communes à la future station intercommunale.

Voir la carte générale

Nous nous sommes plus particulièrement axé sur la branche nord-ouest qui raccordera les communes de Mondonville et d’Aussonne, sachant que les autres branches du collecteur ont déjà été étudiées par différents bureaux d’études.

L’étude a été menée essentiellement en deux étapes :

o d’abord par la définition des débits de projet au droit des différents points de raccordement, qui permettent de définir les caractéristiques du collecteur et d’évaluer son fonctionnement et notamment les conditions d’autocurage,

o puis par le calcul des couples pente / section pour les différents tronçons.

Deux méthodes différentes de dimensionnement ont été appliquées :

o la première en suivant les recommandations et directives de l’Instruction Technique de 1977 relative à la conception des réseaux d’assainissement,

o la seconde en réalisant une modélisation du futur colecteur avec le logiciel CANOE, qui permet de simuler de façon dynamique les écoulements dans les différents tronçons et de calculer la ligne d’eau en tout point pendant un temps donné.

Le collecteur à dimensionner est de type séparatif, mais compte tenu de l’état vétuste des réseaux communaux à l’amont, celui-ci devra aussi assurer le transport d’une part d’eaux claires parasites d’infiltration. Aussi, plusieurs scénarios ont été étudiés afin de considérer différents débits d’apports d’eaux claires parasites.

Par ailleurs, le mode d’écoulement privilégié est de type gravitaire, cependant une alternative avec implantation d’un poste de relèvement a été étudiée afin de ne pas trop approfondir le réseau. Enfin, une approche sommaire du coût global du projet a aussi été effectuée.

2. CHARGES HYDRAULIQUES ET CONTRAINTES

2.1. Contraintes d’implantation du collecteur

Avant de débuter les calculs, la première étape consiste à recenser l’ensemble des contraintes pour l’implantation du futur collecteur. Une première phase de recueil de données auprès de la Communauté d'Agglomération du Grand Toulouse a d’abord été réalisée. Celle-ci a permis d’obtenir en particulier les plans cadastraux, les plans des réseaux d'eaux usées, les cartes IGN et les MNT (Modèle Numérique de Terrain) des communes de Mondonville et d'Aussonne sous format informatique (MapInfo).

Un tracé sommaire de l’implantation du collecteur ayant déjà été étudié par un bureau d'études, avec 2 possibilités envisagées, en passant d'un coté ou de l'autre du lac d'Aussonne, ces 2 propositions ont été reportées sur le cadastre accompagné du MNT et des réseaux d'eaux usées comme représenté sur le schéma ci-dessous.

Le lac d’Aussonne constitue un obstacle important, aussi, une reconnaissance de terrain a été effectuée afin de visualiser le tracé le plus approprié.

Voir les photos

Nous avons choisi d’implanter le réseau à gauche du lac car il est possible de longer la berge de ce coté-ci. Toutefois, le terrain naturel présente une bosse importante au niveau de la digue aval du lac, qui devrait occasionner un approfondissement important du réseau.

Figure 8- B1 : carte d'implantation du collecteur

Ensuite, l’implantation du collecteur est conditionnée par des contraintes altimétriques amont (N1) et aval (N10). La côte amont est donnée par la position de la STEP de Mondonville et la côte aval est imposée par la position du poste de refoulement R2. De plus, sur Aussonne, le collecteur principal devra récupérer en route des réseaux d’assainissement existants, ce qui nous a donné 3 contraintes altimétriques supplémentaires au niveau des points de raccordement (voir le schéma ci-dessus : N5, N7 et N8). Nous sommes allés mesurer sur le terrain les côtes de ces points qui n'étaient pas indiquées sur le réseau ou le MNT. Les valeurs de ces côtes imposées sont présentés plus loin dans le tableau.

A ce stade, un premier profil en long du collecteur a pu être tracé et a été superposé au profil en long du terrain naturel obtenu avec les points donnés par le MNT en suivant le tracé du collecteur. Ces profils en long sont présentés dans la Figure 9-B1.

Le calage du collecteur à partir de ces 5 points n’est pas suffisant car celui-ci est parfois trop profond ou au contraire plus haut que le terrain naturel à certains endroits. Le profil a donc été ajusté de façon à obtenir des profondeurs convenables (minimum 1,50 m pour sécuriser le tuyau et maximum 4,00 m sur les zones de forte profondeur) tout en respectant la limite de pente motrice admissible en assainissement (2 mm/m). D’autres contraintes altimétriques ont aussi été répertoriées : il s’agit des traversées de rivières. Nous avons choisi d’implanter le collecteur sous le lit de la rivière à chaque traversée de façon à ne pas entraver la section d’écoulement du cours d’eau. Il a donc été nécessaire de rajouter des points

au profil du collecteur au collecteur (voir le schéma : N2, N3, N4, N6 et N9. La Figure 10-B1 présente le nouveau profil en long obtenu pour le collecteur. :

Figure 9- B1 : profil en long initial Figure 10- B1 : profil en long modifié

Le collecteur suit donc ici correctement le terrain naturel : il traverse la rivière à 3 reprises tout en restant à une profondeur convenable excepté au niveau de la butte où la profondeur reste conséquente (de l'ordre de 9 m). A partir du profil en long du collecteur, il a donc été possible de calculer les pentes pour chaque tronçon.

L'ensemble des valeurs des pentes et des côtes de ces profils ainsi que les justifications des modifications apportées sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Figure 11- B1 : tableau récapitulatif des contraintes d'implantation

Au total, le profil en long du collecteur a été défini à partir de 10 points qui constituent les limites des différents tronçons uniformes. A ce stade, nous disposons donc des pentes de chaque tronçon du collecteur.

2.2. Définition des débits a injecter

2.2.1. Méhodologie

La première étape d’un dimensionnement consiste à calculer les charges hydrauliques à évacuer en situation actuelle et future, à l'horizon 2015. S’agissant d’un réseau d’eaux usées de type séparatif, les débits à considérer sont les valeurs extrêmes de débits, soit :

o les débits de pointe qui conditionnent le dimensionnement des canalisations,

o les débits minimaux et moyens où doivent être vérifiées les conditions d’autocurage.

Pour calculer ces différents débits au droit de chacun des points de raccordement des réseaux communaux existants, nous avons d’abord effectué un recensement des logements à assainir par comptage des habitations déjà raccordées sur les réseaux actuels et une estimation des abonnés futurs (logements existants pas encore raccordés au réseau communal et logements futurs sur les zones de développement urbanistique).

Ensuite, deux méthodes ont été pratiquées pour l’évaluation proprement dite des débits :

o Soit par l’analyse des volumes d’assainissement facturés par commune qui permet d’obtenir un débit moyen journalier puis un débit de pointe par la méthode issue de l’Instruction Technique de 1977,

o Soit par l’ajustement des hydrogrammes réels, mesurés à l’aval des réseaux lors des bilans 24 h réalisés sur les stations d’épurations, sur le nombre d’abonnés raccordés pour chaque point de raccordement.

2.2.2. Nombre de logements à raccorder au futur collecteur

L’estimation du nombre de logements à raccorder s’est faite en deux étapes :

o D’abord par le comptage des habitations existantes déjà raccordées sur les réseaux communaux,

o ensuite estimation des logements actuels prochainement raccordables à partir du zonage d'assainissement,

o Puis par l’estimation des logements futurs raccordables en utilisant les données du Plan Local d’Urbanisme de chaque commune (PLU).

Les différentes zones d’habitat sont reportées sur la carte suivante :

Figure 12- B1 : carte de zonage des zones d'habitat raccordables au collecteur

Les résultats du dénombrement des logements raccordés et raccordables sont reportés dans le tableau ci-après :

Méthode détaillée

Figure 13- B1 : résultats du comptage des logements raccordables

2.2.3. Calcul des charges hydrauliques par la méthode de l'Instruction Technique 1977

La méthode issue de l’Instruction Technique de 1977 permet, à partir d’un débit moyen d’eaux usées, de calculer un débit de pointe, qui conditionne le dimensionnement d’un réseau d’assainissement en système séparatif.

Pour commencer, les volumes facturés d'assainissement ainsi que le nombre d'abonnés au réseau pour les communes de Mondonville et d'Aussonne ont été recueillis auprès de la Communauté d'Agglomération du Grand Toulouse,. De plus, grâce aux données INSEE sur le recensement de la population , nous avons obtenu le nombre moyen d'habitants par logement. Nous avons donc pu calculer le débit moyen d'eaux usées par habitant et par jour. L'ensemble de ces données est indiqué dans le tableau ci-dessous :

Figure 14- B1 : rejets moyens par habitants

Les valeurs calculées sont proches des valeurs couramment utilisées en l’absence de données pour le dimensionnement des systèmes d’assainissement, à savoir , un rejet de 150 l/jour/hab.

Ensuite, grâce à la sectorisation effectuée précédemment, nous avons calculé les débits moyens d'eaux usées Qm pour Mondonville et pour chaque secteur de raccordement d'Aussonne pour la situation actuelle et la situation future.

La Communauté d'Agglomération du Grand Toulouse souhaite une étude de dimensionnement pour différents apports d'eaux claires parasites QECP correspondant à 10, 25 et 50% du débit moyen total QTOT (QTOT correspondant à la somme de Qm et de QECP). Ces débits d'eaux claires parasites sont donnés par la formule suivante :

en notant x le pourcentage d'eaux claires parasites par rapport au débit moyen total.

Ces débits d'eaux claires parasites ont été calculés pour la situation actuelle seulement. Nous avons, en effet choisi de garder ces débits identiques pour la situation future puisque les eaux parasites n'ont aucune raison d'augmenter avec l'accroissement du nombre d'habitants.

De plus, comme nous travaillons par temps sec, les débits d'eaux claires parasites sont constitués principalement d'infiltration et reste donc constants tout au long d'une journée. Le calcul des coefficients de pointe, nécessaire à la détermination des débits de pointe pour chaque secteur dans les 2 situations, est donc basé sur le débit moyen d'eaux usées et non sur le débit moyen total.

Le coefficient de pointe P est alors donné par la formule suivante :

Ce qui nous donne ainsi le débit de pointe Qp :

En tenant compte des débits d'eaux claires parasites, les débits de pointe réels Qp,TOT à transiter correspondent à la somme de Qp et de QECP.

Ces calculs ont été réalisés pour chaque tronçon de réseau uniforme à l’aide d’une feuille Excel. Les calculs ont été effectués en situation actuelle et future, pour les trois scénarios d’apport d’eaux claires parasites.

voir les tableaux de résultats

Ces débits de pointe calculés à l'aide des formules données par l'Instruction Technique de 1977 nous ont alors permis de réaliser un premier dimensionnement du collecteur comme il est expliqué plus loin dans la partie « dimensionnement du collecteur ».

2.2.4. Calcul des charges hydrauliques à l'aide d'hydrogrammes réels

Une deuxième méthode a été utilisée pour calculer les charges hydrauliques produites à l’aval de chaque zone de raccordement.

Cette méthode consiste à utiliser des hydrogrammes réels de débits d’eaux usées qui ont été récupérés à partir des bilans 24 heures réalisés périodiquement sur les stations d’épuration par les services du SATESE. Ces bilans sont effectués dans le cadre de l’assistance technique aux communes pour l’exploitation des stations d’épurations. Généralement, ils comportent une mesure en continu des débits sur 24 heures en entrée de station d’épuration.

Nous avons récupéré les deux ou trois derniers bilans afin de vérifier la variabilité de charge dans l’année. A partir des différents hydrogrammes, nous avons retenu le plus contraignant afin de se placer en période de pointe.

A partir de ces hydrogrammes, nous avons calculé la part relative aux eaux claires parasites d’infiltration que nous avons déduite du débit total pour obtenir un hydrogramme d’eaux usées strictes. La méthode suivante a été utilisée :

Nous obtenons alors des hydrogrammes d’eaux usées strictes pour l’état actuel.

Figure 15- B1 : exemple d'un hydrogramme d'eaux usées (Mondonville- état actuel)

Pour la commune de Mondonville, celui-ci a été utilisé tel quel pour l’état actuel car le point de raccordement se situe au niveau de la station d’épuration. Pour l’état futur, nous avons ajusté cet hydrogramme au nombre d’abonnés à terme, en considérant que la consommation en eau sur la commune resterait stable.

Figure 16- B1 : exemple d'évolution des hydrogrammes de débit (Mondonville)

Pour la commune d’Aussonne, le raccordement se fait en plusieurs points. Aussi, nous avons aussi ajusté l’hydrogramme global sur le nombre d’abonnés comptabilisé en chaque point de raccordement. Pour l’état futur, il a été procédé de la même façon.

Cette méthode a permis d’obtenir différents hydrogrammes de débits d’eaux usées que nous avons ensuite injecté dans le modèle du collecteur sous CANOE. Pour chaque hydrogramme d'eaux usées injecté, un apport d'eaux claires parasites a été ajouté.

Limites de la méthode :

Cette méthode considère une répartition uniforme du débit sur l’ensemble de la commune, ce qui est acceptable en première approximation car il s’agit essentiellement de rejets domestiques. Cependant, cette méthode n’est plus applicable en présence d’un industriel ou de gros consommateurs en eau à un endroit donné. Une analyse des consommations en eau par rues avait initialement été prévue mais les données n’ont pu être obtenues.

De plus, l’ajustement des hydrogrammes au nombre d’abonnés engendre une sous-estimation des débits de pointes et une sur-estimation des débits minimums sur les zones où il y a peu d’abonnés. En effet, les hydrogrammes utilisés sont mesurés à l’aval des réseaux donc les pointes de débit sont légèrement lissées à cause du temps de transit dans le réseau et peuvent être aussi décalées.

Cependant, comme les communes ne sont pas très étendues et que les réseaux sont assez courts, l’erreur est assez faible dans notre cas.

2.3. Bilan

La méthode de l’IT donne des débits supérieurs à la méthode des hydrogrammes, qui est basée sur des mesures réelles. Des études ont montrées que le coefficient de pointe calculé par la méthode de l’IT est souvent trop élevé. Par contre, la méthode des hydrogrammes sous-estime sûrement les pointes de débits, surtout sur les petites zones de raccordement où le nombre d’abonnés est faible.

L’utilisation de ces deux méthodes permet donc d’encadrer correctement le débit réel et de calculer des débits de projets réalistes.

3. DIMENSIONNEMENT DU COLLECTEUR

3.1. Méthodologie

Les débits à évacuer étant définis, il reste à calculer les caractéristiques dimensionnelles du collecteur.

Les pentes moyennes des différents tronçons uniformes de collecteur ont pu être définies précédemment à partir des conditions limites amont, aval et intermédiaires aux niveaux des différentes connexions sur les réseaux communaux existants.

Cette partie consiste donc à définir les sections des canalisations qui permettront de garantir un transport efficace des effluents en situation actuelle et future.

S’agissant d’un réseau séparatif, le dimensionnement est essentiellement conditionné par le débit de pointe et par les conditions d’autocurage. Celles-ci ont été vérifiées conformément aux recommandations de l’Instruction Technique de 1977 ainsi que par observation de la contrainte de cisaillement à l’aide de CANOE.

De plus, compte tenu de la vétusté des réseaux communaux amonts et de leur mauvaise étanchéité, le collecteur a été dimensionné pour trois différents taux d’eaux claires parasites : 10 %, 25 % et 50 %.

Nous avons dimensionné un collecteur entièrement gravitaire dans un premier temps, puis compte tenu de l’approfondissement important calculé au niveau du lac d’Aussonne, une solution alternative avec la mise en place d’un poste de relèvement au niveau du lac a aussi été étudiée.

3.2. Solution entièrement gravitaire

Afin d'étudier le dimensionnement du collecteur, nous avons réalisé 3 scénarios correspondant à 10, 25 et 50% d'eaux claires parasites. Ce dimensionnement a été réalisé à partir des charges hydrauliques calculées pour la situation future. Toutefois, nous nous sommes intéressés aux conditions d'autocurage non seulement pour la situation future, mais aussi pour la situation actuelle afin de visualiser les conséquences de ce dimensionnement sur le fonctionnement du collecteur en attendant d'arriver à la situation prévue.

3.2.1. Méthode « Instruction Technique 1977 »

Cette première méthode nous a permis de réaliser un premier dimensionnement afin d'avoir un ordre de grandeur des diamètres de conduite.

La méthode est basée sur l’utilisation de la formule de Manning-Stickler :

avec V vitesse de l'écoulement, K coefficient de Strickler, Rh rayon hydraulique et I pente de la conduite

A partir de cette formule, en considérant que la conduite est pleine pour le débit de pointe total Qp,TOT, le diamètre théorique des conduites peut être calculé.

Ensuite, il reste à choisir le diamètre commercial approprié c'est à dire à choisir un diamètre existant dans le commerce supérieur au diamètre calculé. Ces diamètres sont présentés dans le tableau suivant pour chaque tronçon :

Détail des calculs

Figure 17- B1 : sections des conduites calculées à partir de la méthode IT-1977

Pour finir cette première méthode de dimensionnement, il est nécessaire de vérifier les conditions d'autocurage données par l'Instruction Technique de 1977. Il existe 3 conditions d'autocurage :

o Vitesse à pleine section VPS supérieure à 0,7 m/s

o h/D supérieur à 0,2 pour le débit moyen Qm +Qecp avec h hauteur d'eau dans la conduite

o Vitesse V supérieure à 0,3 m/s pour h/D = 0,2

Détail des calculs

L'ensemble des valeurs nécessaires aux calculs des conditions d'autocurage ainsi que la vérification de ces conditions sont présentés dans les tableaux ci-dessous pour chaque tronçon du collecteur et pour les situations actuelles et futures :

Figure 18- B1 : conditions

d'autocurage - Apports ECP = 10%

Figure 19- B1 : conditions d'autocurage - Apports ECP =

25%

Figure 20- B1 : conditions d'autocurage - Apports ECP =

50%

Un seul problème est apparu pour la situation future dans le dernier tronçon. Pour remédier à cela, nous avons choisi d'augmenter la profondeur du poste de refoulement R2 afin d'augmenter la pente du dernier tronçon (voir Figure 11-B1). Pour la situation future, toutes les conditions d'autocurage sont donc vérifiées. En revanche, nous remarquons qu'il existe quelques problèmes pour la situation actuelle, ce qui est normal puisque le collecteur a été dimensionné pour un fonctionnement futur.

3.2.2. Méthode par modélisation Canoe

Une fois ce premier calcul réalisé, nous avons utilisé CANOE. Ce logiciel nous a permis de modéliser le réseau étudié sur la base du premier dimensionnement effectué avec les préconisations de l'Instruction Technique de 1977. Les diamètres de conduite précédemment calculés ont été utilisés pour la construction du réseau sur CANOE, en gardant le même coefficient de Strickler égal à 90. Le schéma du collecteur obtenu avec ce logiciel est présenté ci-dessous :

Figure 21- B1 : schéma du collecteur modélisé sous CANOE

Après avoir saisi l'ensemble des noeuds et des tronçons du collecteur, nous avons saisi les hydrogrammes d'eaux usées et les débits d'eaux claires parasites pour les situations actuelle et future pour chaque scénario. Les hydrogrammes utilisés sont ceux calculés à partir d’hydrogrammes réels de débits. Nous avons alors injecté ces hydrogrammes aux différents points de raccordement notés : N1, N5, N7, N8 et N10 (voir le schéma ci-dessus).

Une simulation « Barré de St Venant » a alors été lancée afin d'obtenir des résultats dynamiques. Les premiers résultats obtenus n'ont pas été satisfaisants car

il existait des problèmes de débordement. Les diamètres des conduites calculés précédemment par la méthode de l’Instruction Technique s’avèrent insuffisants. L’origine de ce problème s’explique par le fait que la méthode de l’Instruction Technique ne permet pas de calculer une ligne d’eau sur l’ensemble du collecteur mais s’intéresse à chaque tronçon pris de façon individuelle et indépendante. Or, dans un réseau d’assainissement, l’écoulement uniforme à surface libre, de type fluvial, est généré par l’aval. Seule la méthode par modélisation à l’aide de CANOE premet de prendre en compte les contraintes et charges à l'aval et donc génère une ligne d’eau plus représentative de la réalité. Les lignes d'eau dans les conduites, données par CANOE, permettent de bien visualiser ce phénomène de surcharge du collecteur :

Figure 22- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N1-N5 - dimensionnement initial

Figure 23- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N5-N8 - dimensionnement initial

Figure 24- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N8-N10 -

dimensionnement initial

cliquez sur les schémas pour les agrandir

Il a donc fallu recalibrer la plupart des conduites en prenant généralement le diamètre commercial supérieur à celui calculé avec l'Instruction Technique de 1977. Ainsi, l'ensemble des débordements a été supprimé, ce que nous pouvons visualiser sur les lignes d'eau schématisées ci-dessous :

Figure 25- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N1-N5 - dimensionnement modifié

Figure 26- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N5-N8 - dimensionnement modifié

Figure 27- B1 : ligne d'eau maximale noeuds N8-N10 - dimensionnement modifié

cliquez sur les schémas pour les agrandir

Il reste alors à vérifier les conditions d'autocurage de ce collecteur à partir des données accessibles avec CANOE. Les conditions données par l'Instruction Technique étant difficilement vérifiables à l’aide du logiciel, seule la condition h/D supérieur à 0,2 pour le débit moyen a été contrôlée, cette condition apparaissant comme la plus défavorable des trois. Pour cela, nous avons utilisé les histogrammes de débits et de hauteurs donnés par le logiciel dont un exemple est donné ci-dessous :

Figure 28- B1 : vérification de l'autocurage à partir de l'histogramme de hauteur

Une autre méthode a été utilisée pour vérifier les conditions de transport solide dans le réseau. Le paramètre utilisé est la contrainte de cisaillement :

Ce paramètre est peu utilisé en France dans le domaine de l’assainissement, mais c’est le paramètre le plus scientifiquement fondé pour déterminer les conditions de transport solide. Il est largement utilisé à l’étranger et ce paramètre est calculé automatiquement dans le logiciel CANOE. A partir de recherches bibliographiques, nous avons déterminé une valeur critique de la contrainte de cisaillement pour un réseau d’assainissement séparatif. Les valeurs trouvées dans la littérature varient entre 1 et 2 N/m². Nous avons donc retenu une valeur moyenne de 1.5 N/m², qui a été vérifiée pour le débit moyen journalier dans chaque tronçon. Un exemple d’évolution de la contrainte de cisaillement dans un tronçon du collecteur est présenté ci-dessous :

Figure 29- B1 : vérification de l'autocurage à partir de la contrainte de cisaillement

Comme précédemment avec la méthode de l'Instruction Technique, ces 2 conditions d'autocurage sont vérifiées pour la situation future mais en toute logique, il existe quelques problèmes pour la situation actuelle, le dimensionnement étant étudié pour le long terme. Toutefois, dans la plupart des cas, ces conditions ne sont pas vérifiées pour seulement une partie de la journée (en particulier la nuit lorsque le débit est à son minimum). Pour la situation actuelle, la remise en mouvement des dépôts pourra être assurée aux heures de pointe.

Les résultats définitifs du dimensionnement du collecteur pour la solution gravitaire et pour les 3 scénarios étudiés sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Figure 30- B1 : diamètres de chaque tronçon

3.3. Solution avec relèvement

Pour pallier au problème de surprofondeur au niveau de la traversée de la digue du lac d’Aussonne (environ 100 ml de réseau enterré à plus de 9 m de profondeur, nécessitant l’emploi de techniques spéciales de terrassement et de pose), nous proposons la solution suivante :

o Mise en place d’un poste de relèvement des eaux usées en amont du lac,

o Pose d’une conduite de refoulement à faible profondeur jusqu’à l’aval de la digue du lac, en suivant le profil du terrain naturel,

o Raccordement sur le futur collecteur gravitaire à l’aval du lac.

Le schéma d’implantation est présenté ci-dessous :

Figure 31- B1 : schéma d'implantation du poste de refoulement

Le calcul de la station de pompage se fait en plusieurs étapes :

o Dimensionnement de la conduite de refoulement,

o Calcul des caractéristiques des pompes (débit, HMT, puissance),

o Calcul des caractéristiques de la bâche de pompage.

Détail des calculs

Le résultat du dimensionnement est le suivant :

Figure 32- B1 : dimensionnement du poste de refoulement

4. ESTIMATION SOMMAIRE DES COUTS

Une approche sommaire du coût des travaux a été réalisée. Compte tenu des incertitudes relatives au stade de l’étude (données topographiques peu précises, pas de connaissance des données géotechniques des sols, pas de données sur les réseaux souterrains à croiser,...), nous avons seulement donné un ordre de grandeur du coût des travaux.

En concertation avec le Maître d'ouvrage, le matériau choisi pour le réseau sera en fonte de facçon à pour assurer la pérennité des ouvrages dans le temps.

Les contraintes de pose suivantes ont tout de même été identifiées :

Figure 33- B1 : contraintes de pose

L'ensemble de ces contraintes, rendant les travaux difficiles à mettre en oeuvre, se répercutent sur les coûts des travaux qui sont beaucoup plus élevés que des coûts classiques.

Des coûts moyens de travaux similaires, en fonction de la profondeur et du diamètre de la conduite, ont été récupérés auprès d’un bureau d’études et de la Communauté d'Agglomération du Grand Toulouse. Les prix sont détaillés ci-dessous :

Figure 34- B1 : prix de la pose des conduites

Pour la surprofondeur au niveau du lac d’Aussonne dans le cadre de la solution gravitaire, les travaux par terrassements sont très lourds et difficiles à estimer. La mise en oeuvre de travaux par fonçage (forage horizontal) peut s’avérer judicieuse et plus pratique d’un point de vue technique sur cet endroit critique. Un coût unitaire d’environ 1500 € /m a été prévu pour cette partie du réseau, soit un coût de travaux sur ce secteur d’environ 800 000 €.

A partir de ces coûts unitaires et du profil en long du réseau, nous avons chiffré le coût du collecteur que nous avons dimensionné précédemment.

Le coût global approche 4 000 000 €.

Pour la partie à forte profondeur, nous avons aussi estimé le coût de la solution avec mise en place d’un poste de relèvement.

Investissements :

o Station de pompage : 100 000 €

o Refoulement : 650 m × 500 €/m = 325 000 €

Les coûts de fonctionnement ont été calculés afin de comparer cette solution, amortie sur 20 ans, avec la solution gravitaire.

Fonctionnement :

Le coût d'exploitation de la station de relèvement comprend la consommation énergétique (calculée comme décrit ci-après), ainsi que le nettoyage annuel du poste (1000 €/an).

Consommation énergétique :

o Coût annuel : 1601 + 1000 = 2601 €/an

o Coût sur 20 ans : 52 020 € HT.

On constate donc que cette solution coûte environ 380 000 euros sur 20 ans, ce qui reste encore largement inférieur au coût de la solution gravitaire (800 000 € ). Cependant, cette solution est moins sécurisante que le graviatire (toujours un risque de panne). De plus, la durée de vie de ce type d'équipement est plus faible (15 à 20 ans environ pour 50 ans dans le cas d'un réseau gravitaire), aussi, les deux solutions deviennent proches d'un point de vue économique à terme.