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CHAPITREII ASSAINISSEMENT

1

I- Introduction :

D'une façon générale dans tous les endroits ou l'homme réside, et de plus

forte raison dans les agglomérations, les eaux de toute nature ne peuvent être

laissées ruisseler naturellement.

Elles doivent être dirigées vers le milieu naturel et traité avant leur rejet

définitif.

II- Définition d’Assainissement : Désigne l'ensemble des moyens de collecte, de transport et de traitement

d'épuration des eaux usées et des eaux pluvial avant leur rejet dans les rivières ou dans le sol.

III- objectif de l’assainissement :

L'assainissement doit remplir ces objectifs principaux

• Assurer l’évacuation et le traitement des eaux usées et des eaux pluvial

• Minimisant les risques pour la santé et pour l’environnement

• Assurer la protection des biens et des personnes jusqu'à une certaine intensité de la pluie.

IV- La classification des eaux :

1. Les eaux usées : sont toutes les eaux qui sont de nature a contamine les milieux dans le quelle elles sont rejeté.

1.1. Les eaux Ussé domestique : elle comprend

∗ Les eaux ménagères (les eaux griser) : elles préviennent de la cuisine, la salle de bain.

∗ Les eaux vannes (les noires) : elles proviennent des w.c

1.2. Les eaux usées industrielles : elles proviennent des usines.


2

2. Les eaux pluviales (les eaux de ruissellement) : c’est les eaux de ruissellement sur les surface imperméables comme les toitures, les chausses, les trottoirs

V- Un réseau d’assainissement :

1. Définition

2. Les différents systèmes d’évacuation :

La conception d’un réseau d’assainissement nécessite des chois qui varient selon le système retenu on distingue :

2.1 . Le système unitaire :

L’ensemble des eaux usées et des eaux pluviales est collecte par un réseau unique

A/-Les avantages :

• La simplicité

• L’économie a la conception et a l entretien

• Il n'y a pas d'erreur de branchement

• Facilité de réalisation

B/-Les inconvénients :

• Risque de dépôt polluant par temps sec

• Perturbation du Fonctionnement de la

station d'épuration (à cause de la variation des débits)

• Le surdimensionnement du réseau (cumul des débits)


3

2.2. Système séparatif:

Comprend deux réseaux différents .l’un pour

collecter les eaux usées vers la station de

traitement, l’autre pour collecter les eaux

pluviales vers un point de rejet dans le milieu

naturel

A/-Les Avantage:

• La station dépurations est efficace (elle reçoit le même débit)

• les eaux usées sont traitées par la station d'épuration

• rejet possible des eaux pluviales dans divers exutoires

B/-les inconvénients :

• des problèmes d'auto curage en tête de réseau d'évacuation des eaux usées

• coût plus élevé que l'unitaire

• Risque de commettre des erreurs de branchement

2.3. Système pseudo- Séparatif :

Ce système est conçu de telle manière à

recevoir les eaux usées, et une fraction des

eaux de ruissellement (toiture, cours,

jardins) tandis que les eaux de ruissellement

en

Provenance des chaussées sont transitées par

des caniveaux et par quelques tronçons

d'ouvrage pluviaux.


4

2.4. Réseau mixte:

C'est un système dont le réseau est constitué selon les zones d'habitation, une

partie au système unitaire et une autre au système séparatif.

VI- choix de réseau d’assainissement :

Le choix du type de réseau doit répondre aux critères suivants:

- le type du système déjà existant et auquel un branchement est possible.

- Le coût de réalisation

- L'existence ou l'absence de station d'épuration

- La topographie du terrain (écoulement gravitaire ou sous pression)

- La densité d'urbanisation : dans une agglomération à une urbanisation dense,

le système unitaire est généralement le plus utilisé.

- Est préférable d'utiliser le réseau séparatif aux régions à forte précipitation.

Remarque :

On choisi pour notre projet le système unitaire dont on juge la solution la

plus convenable, ce choix est justifiée surtout par le réseau existant qui est

unitaire et le coté économique et aussi moins compliqué lors de la réalisation, et

aussi selon le réseau existant.

3. Les éléments d’un réseau d’assainissement

1- les regards:

Ce sont des ouvrages en béton armé, ils sont arrosés au sol munis d'un cadre et

un tampon, conçus pour résister à la poussée des terres et celle engendrée par

les passages des charges roulantes.

-Type de regard:

a- Regard de visite:

Le rôle de regard de visite est d'assurer :


5

- la ventilation des égouts

- accès au réseau pour les engins de curage

Ils sont installés à :

- chaque changement de direction

- chaque changement de diamètre

- distance entre deux regards successifs est de 30 à 50 m, sauf les cas

particuliers.

b- Regards de chute: ce type de regards est très nécessaire dans le cas d'un

terrain très accidenté, ils ont pour rôle le rabattement des fortes pentes.

c- Regard de chasse: ce type de regard est installé au tête de réseau pour pallier

les déchets, si les conditions d'auto curage ne sont pas vérifies.

d- l'exutoire: c'est le dernier ouvrage livré par le projecteur sur plan.

e- Regard de branchement : il permet la liaison entre le réseau sanitaire des

bâtiments et le réseau d'assainissement extérieur.

f- Regard avaloir (bouche d'égout) : ce sont des ouvrages annexes destinés à

collecter les eaux de ruissellement en surface (de pluie, de lavage de chaussées,

parkings, trottoirs…) et de les cheminer à l'égout par une canalisation, ils sont

implantés latéralement, il est indispensable de les nettoyer après chaque orage,

il peuvent être :

à grille – sélectifs – filtrants .

2- les canalisations:

En assainissement les canalisations sont destinées à véhiculer des écoulements à

surface libre jusqu'au collecteur principale, on remarque l'existence de deux

types les plus utilisés.

a- tuyaux circulaire: ce sont les plus utilisés, vue leurs simplicité de

fabrication et d'exécution.


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b- Tuyaux avoides: les avoides préfabriqués en béton leur longueur utile est

d'au moins 1 m, ils sont joint à emboîtement à mi épaisseur, elle facilite

l'écoulement des débits importants.

c- Nature des canalisation: le choix des matériaux est en fonction de:

- la nature du terrain d'assise

- la nature chimique du fluide à évacuer

- sa disponibilité sur le marché et le coût

- la résistance sous l'effet des charges extérieures

2. les joints:

Ils constituent les points faibles du réseau, ils doivent nécessairement et

impérativement répondre aux exigences techniques :

- étanchéité et souplesse

- résistance aux pression hydraulique et attaques de l'effluent

- être à l'abri de l'attaque des racines végétaux.

Pour cela, nous avons choisi le mortier de ciment pour confectionner les

joints afin qu’ils s’adaptent à la buse en ciment et pour sa facilité de réalisation

et sa disponibilité.

VII- exécution de la tranchée et la pose de la canalisation:

La largeur de la tranchée doit être au moins égale au diamètre extérieur de

la canalisation avec des sur largeurs de 0,3 m d'une part et d'autre, si la nature

des joints le rend nécessaire, leur fonctionnement doit être facilité par la

construction des niches dans le fond et dans les parois des tranchées.

Le fond de tranché est normalement arrosé à 0,1 m au moins au dessus de

la cote prévue pour le fil d'eau, le lit de pose doit être constitué de sable fin.


7

Les tuyaux doivent être posés à partir de l'aval, l'emboîtement s'il existe étant

dirigé vers l'amont, le calage provisoire des tuyaux s'effectuer à l'aide de motte

de terre tamisée au minimum 0,4 m au dessus de la canalisation, puis le

remblaiement se fait à l'aide du tout- venant .

VIII- pose de la conduite: la génératrice supérieure de la conduite doit être au

minimum de 0,80 m sous la chaussée.

IX - Tracé du réseau :

1-Tracé en plan:

Le réseau est l'ensemble des canalisations qui font suite à l'évacuation de

l'eau, un réseau unitaire utilise une seule conduite pour évacuer les eaux usées et

les eaux pluviales.

Un réseau d'assainissement doit assurer:

- la protection contre les inondations (concerne les eaux pluviales)

- permettre la protection de la santé publique (concerne les eaux usées)

- préserver le milieu naturel (eaux usées et eaux pluviales après rejet)

Le choix du tracé:

Remblais T,V,O

terre tamisée

conduuite d'assinaissement

lit de sable

40cm≥ 80cm

10cm

Schéma de pose de canalisation


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La topographie du terrain (site) nous permet de considérer qu'une seule partie

dont la pente est généralement faible.

En fin, le choix du tracé dépend de plusieurs paramètres :

- longueur optimale

- suivre le réseau de voirie (l’écoulement gravitaire pour éviter les contre

pentes et éviter les postes de refoulement).

- Converger tous les écoulements vers l'exécutoire (le point le plus bas)

- Assurés le branchement gravitaire de toutes les occupations de sol

.

- Eviter des pentes importantes en amont du réseau (pour éviter une

profondeur de fouille très grande en aval pour éviter les pompes de relèvement

qui coûte très cher.

NB : voir le tracé en plan

2- le tracé du profit en long: à partir du profil en long voirie, on trace le profil

en long d'assainissement qui nous permet de déterminer la pente hydraulique du

réseau dans ce profil en trouve:

- cote projet

- cote radier

- profondeur

- distance partielle

- distance cumulées

- pente et diamètre

Les profils en long doivent être tracés de façon à :

- minimiser les problèmes d’auto curage en choisissant des pentes

convenable


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- minimiser l’importance de la profondeur des tranchées en tenant compte

de 80 cm au dessus de la génératrice supérieur de la canalisation ainsi que les

points obligés:

- la pente de l'ouvrage doit être compris entre 0,3 % et 10%, les fortes

pentes engendrent la dégradation de réseau.

- On a prévu un espace de décontraction d'une profondeur de 15 cm dans

tous les regards.

X- Evaluation des débits des eaux a évacuée

Toute étude d’un réseau d’assainissement nécessite à l’étape initiale la détermination des débits d’eaux pluviale ou d’eaux usées à évacuée,

1. Evaluation des débits des eaux pluviale

L’évaluation des débits pluviaux dans le bassin versent a fait de puis long temps l’objet de nombreuses études théorique et en ce qui concerne les ingénieurs en hydraulique urbaine

2. Les différentes méthodes d’évaluation des débits des eaux pluviale

2.1. La méthode rationnelle

a. définition

C’est la méthode la plus utilisée on Algérie dans la formule de base très simple

AICKQ ⊕⊕⊕=

Q : Débit maximum d’eau pluviale (m3/s).

C : Coefficient de ruissellement.

I : Intensité de la pluie (mm/h).


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K : Coefficient de conversion des unités.

A : Air du bassin versant (km²).

b. Principe de calcule

La méthode rationnelle consiste a estimer les débits a partir d’un découpage du bassin versant en secteur ( A1 , A 2 , A3 ,……. , An )limite par des lignes isochrones

c. Définition des paramètres

Bassin versant (A)

C’est un secteur géographique qui est limité par les lignes de crêtes ou lignes de rencontre des versants vers le haut, ou la surface totale de la zone susceptible d’alimenter en eau pluviale, d’une façon naturelle, une canalisation en un point considéré. ∗ Découpage en bassin versant :

Le découpage en bassin versant consiste à déterminer pour chaque tronçon la

zone qu'il doit assainir.

Le découpage se fait en tenant compte:

- la topographie du terrain

- la limite des propriétés

- la bissectrice des regards

∗ surface des bassins versants: l'évaluation des surfaces se fait par

découpage en forme géométrique simple.

Nb: le calcul des aires des bassins versants et leurs cœfficients de

ruissellement revenant à chaque tronçon sont mentionnés dans le tableau

N° 01.

Coefficient de ruissellement ‘c’


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Le coefficient de ruissellement dépend de l’étendue relative des surfaces imperméabilisées par rapport à la surface drainée. Est le rapport du volume d’eaux qui ruisselle de cette surface sure le volume d’eaux tombe sur elle Sa valeur est obtenue en tenant compte des trois paramètres suivants :

∗ La couverture végétale,

∗ La pente

∗ La nature du terrain.

Les aires drainées sont décomposées en aires partielle (toiture,

chaussée…) auxquelles les coefficients élémentaires suivant sont appliqués:

- surface totalement imperméable

(Toiture, chaussées)…………………..0,9

- pavage à large joints………………….0,6

- voies non godronnée………………….0,35

- allées en gravier………………………0,2

- surface boisées…………………………0,05

La méthode peut toute fois être utilisée sans décomposition en aire élémentaire

en utilisant les coefficients suivants:

- habitations très denses…………..0,9

- habitation denses………………..0,6 à 0,7

- habitation moins dense………….0,4 à 0,5

- quartiers résidentiels…………….0,2 à 0,3

- Squares, jardins, prairie (suivant pente et perméabilité du sol……..0,05 à 0,2

Si le bassin versant est composé de plusieurs surface il faut calculer le

coefficient moyen


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( C moy). ∑ Ci.Ai

C (moy) =

Intensité de la pluie: L’intensité moyenne de précipitation est la hauteur d’eau tombe pendant une unité de temps

∗ Détermination de l’intensité

La détermination de l’intensité de la pluie, comprend différentes étapes de calcul qui sont :

Hauteur de la pluie journalière maximale annuelle

PjPjmoy

cu c

v

v=+

+2

2

11.exp( . ln( )

(mm)

Pjmoy : pluie journalière moyenne (mm).

Cv : Coefficient de variation.

U : Variable de Gauss.

ln : Log. Népérien.

∑ Ai


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Fréquence au dépassement (%) 50 20 10 5 2 1

Période de retour (années) 2 5 10 20 50 100

Variable de GAUSS (U) 0 0.841 1.282 1.645 2.057 2.327

Pour les ouvrages de drainage, nous adoptons une période de retour de 10 ans.

∗ +Calcul de fréquence d’averse : La fréquence d’averse est donnée par la formule suivante :

Pt(%) = Pj(%) .

Pj : Hauteur de la pluie journalière maximale (mm).

b : Exposant climatique.

Pt : pluie journalière maximale annuelle.

tc : Temps de concentration (heure).

Temps de concentration La durée t de l’averse qui produit le débit maximum Q étant prise égale au temps de concentration.

tc = 0,127 .

Dépendant des caractéristiques du bassin drainé, le temps de concentration est estimé respectivement d’après Ventura, Passini, Giandothi, comme suit :

1 - Lorsque A < 5 km² :

tc = 0,108


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2 - Lorsque 5km² A < 25 km² :

tc =

3 - Lorsque 25 km² A < 200 km² :

Tc : Temps de concentration (heure).

A : Superficie du bassin versant (km²).

L : Longueur de bassin versant (km).

P : Pente moyenne du bassin versant (m.p.m).

H : La différence entre la cote moyenne et la cote minimale(m).

∗ L’intensité horaire

i : Intensité de la pluie (mm/h).


P(t) : Hauteur de la pluie de durée tc (mm).

Limite d’application


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∗ la surface totale de bassin versant inférieure a 2 ha ∗ l’application de cette méthode nécessite au préalable la détermination des lignes isochrones NB : les lignes isochrone définies par un certain nombre des points situe a la même distance hydraulique (au même temps de parcoure) 2.2. La méthode superficielle (méthode de Caquot): a. définition C’est la méthode la plus utilise jusqu’ a ce jour en France, cette méthode a été mise au point par Caquot 1949 sur la base de la méthode rationnelle, dont l’expression suivante A : Air du bassin versant (km²).


I : la pente moyenne du bassin versant


a : coefficient d’allongement k ,u ,v ,w :sont des coefficients varient selon la fréquence et la région pluviométrique considérer . en Algérie Q= 520. I0.2 . C1.11 . A0.83 b. Principe de calcule : La méthode superficielle conduit a déterminé le débit a partir des caractéristiques physiques de bassin versant c. Détermination des paramètres

• La pente moyenne

la pente moyenne de ce réseau dépend non pas des largeurs de ces tronçons

mais des débits occasionnés par chacun des tronçons.

aACIKQ wvu ⋅⋅⋅⋅=


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Qj

LjQjoy

∑×∑=Im

Li : le parcours hydraulique le plus long du bassin (cas de disposition en série)

Ii : pente du bassin

• Allongement des bassins versant :

Selon leur disposition (en série ou en parallèle), il est caractérisé par un

coefficient M tel que :

A

La =

L: longueur (en hectomètres) du plus long cheminement hydraulique

A: surface du bassin (en hectares)

d. Limite d’application • La pente (0.002 ≤ I ≤0.05) m/m • Le coefficient de ruissèlement (0.2 ≤ C ≤ 1) • La surface totale (A ≤ 200 ha) • Le coefficient d’allongement (a ≥ 0.8) 3. LES DONNÉES PLUVIOMÉTRIQUES :

Les données pluviométriques nécessaires pour le calcul, que nous avons obtenus

auprès de la A.N.R.H sont :


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• Pluie moyenne journalière maximale Pj =54.74 mm..

• Exposant climatique b=0.38.

• Cœfficient de variation Cv=0.44.

4. Chois de la méthode

la superficie du site est de 1,70 ha on utilise sur la méthode rationnelle pour le

calcul des débits des eaux pluviales, qu’est une méthode de convergence

permettant d'optimiser les résultats.

NB: le calcul des débits des eaux pluviales est fait dans le tableau N°2

- APPLICATION AU PROJET :

• Calcule l’intensité de précipitation

a) calcul de précipitation journalière :

On a : )1

2ln(

12

%)10(+

×+

=Cvue

Cv

jp

jp

En général pour les routes principales on prends compte de la fréquence

décimale (10 ans), donc la variable de Gauss U=1.28 et Cv=0.47 donc :

)12

47.0ln(28.1

12

)47.0(

74.54%)10(

+×

+= e

jp Pluie journalière décimale.


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b) fréquence d’averse Pt (10%) :

Pour une durée de T=15mn, on la détermine par la formule :

Avec :

• t=0.25 h.

• b=0.38.

c) l’intensité de l’averse It :

Pour une durée de 24 heures : Avec :

• =b-1=0.38-1= -0.68

• t= 0.25.

= =3.67 mm/heurs.

Donc : l’intensité de la pluie est :

Mm / heurs.


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• Calcule des débits AXE 01R : L= 3569.13 m

Surface d’apport Surface

(m2) Coef ‘C’

Intensité

mm/h

Débit (m3/s)

total

Chaussée 28553.04 0.9 60.97 0.435

0.652 Accotement 5353.695 0.4 60.97 0.036

Talus 35691.30 0.3 60.97 0.181

VII. Evaluation des débits des eaux usées

1. Détermination du débit moyen journalier(Qmoyj) La quantité des eaux usées rejetées pare la population et équipements représente 80environ des eaux potables destinées a l’alimentation (on considère donc 20du volume d’eaux potable qui n’atteigne pas le réseau d’égout) L’expiration de calcul du débit moyen est : Qmoyj= (l/s) Avec: D : dotation en potable de consommation estime 150 l/s/hab N : nombre habitants Cr : coefficient de rejet, estime à 80de la qualité d’eaux potable consommée 2. Détermination du débit de pointe (Qpte) Le débit de pointe Qpte d’eaux usées est le produit de débit moyen journalier par le coefficient de pointe, soit : Qpte= Kp. Qmoyj Kp : est le coefficient de pointe horaire se définit comme étant le rapport du débit maximum pendant l heure la plus chargée ( Qmax.h ) sure le débit moyen journalier .( Qmoyj) Soit : kp = Le coefficient de pointe se calcule comme suite kp = 1.5 + NB: Le résultat obtenu a laide de cette expression reste valable dans le cas ou Qmoyj

est supérieure a 2.8 l/s .dans le cas ou la valeur est inférieure a 2.8 l/s kp sera égale a 3 Application ou projet


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Tronçon Nombre

habitants DOTATION (l/s)

Cr Qmoyj

(l/s) kp Qpte

(l/s) R1 R2 0.8 R2 R 0.8 R R 0.8 R R 0.8 R R 0.8 R R 0.8 R R 0.8

3. RECAPITULATIF DES DEBIT Tronçon Qmx

Eaux pluviales Qpte

Eaux usées Qpte + Qmx (total)

R1 R2 R2 R R R R R R R R R R R

VIII. Calcul hydraulique Les calculs découlement basée sur la loi fondamentale suivante Q = V .S

Avec

Q : débit de pointe (m³/s)

S : section du collecteur (m²)


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V : Vitesse d’écoulement dans la conduite (m/s).

1. La vitesse d’écoulement

La vitesse d’écoulement définit par chezy comme suite :

V = C .R1/2 .I1/2

Avec : RH : rayon hydraulique (m)

I : Pente de la conduite (m/m)

C : Coefficient de chezy

Nous avons adopte a la formule de Manning ou le coefficient

C=1/n .R1/6

n : coefficient de rugosité

V = K. R2/3. I1/2

Talque : K = 1/n

K : coefficient de rugosité

K : 30 en terre

K: 40 en buses métalliques.

K : 50 maçonneries.

K : 70 bétons (dalots).

K: 80 bétons (buses préfabriquées).

I : pente longitudinale de l’ouvrage.

RH : Rayon hydraulique

2. Le rayon hydraulique

• Pente de pose des ouvrages :


22

La pente maximale de pose des ouvrages est celle qui correspond a une vitesse

maximale de 4 m /s afin d’éviter t la formation de dépôts (pierres, terres,

…etc.) qui peuvent conduire a l’obstruction des ouvrages, et pour assurer aussi

l’auto curage.

• Section et périmètre mouillés :

Pour les buses, la section et le périmètre mouillés sont calculés pour une

hauteur de remplissage égale à :

Hr=0.75 si <1m

Hr=0.80 si >1m

Sm=ST - S1+S2.

Avec :

ST=R2 (section totale de buse)

S1 = α .R2/2

Et: α = 2.arccos R/2/R=2.arcos 1/2

α=2/3 S1 =/3. R2

S2 =1/2(R/2 ) (surface de triangle)

S2 = 3/2R


23

Donc: Sm= R2 -/3. R2 +

Sm= 2.31R2

Pm=PT -Parc

Pm=2R- αR

Pm=2R-2/3R Pm=4/3.R

RH = Sm/Pm RH=0.551R

.Dimensionnement des ouvrages d’évacuation :

La méthode de dimensionnement consiste à choisir un ouvrage, sa pente puis a vérifier sa capacité a évacuer le débit real, et pour ce la on utilise la formule suivant :

Qa = Qs

Qa : Debit real a evacuee (m3/s).

Qs : Débit au point de saturation (m3/s).

• Débit de saturation (QS) :

Le calcul du débit est déterminé par la formule de Manning Strickler :

QS= K. RH2/3. I1/2.Sm

Avec :

K: coefficient de Manning Strickler


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K = 70 : en béton.

J : pente longitudinale.

Sm : section mouillée (m2).

Rh : rayon hydraulique = section mouillée /périmètre mouillé.

Calcul des ouvrages d’évacuations :

On a: Qs = 70. (0.551R) 2/3 (0.04)1/2. (2.31)R2 = 21.73.R8/3

Qs =21.73.R8/3

Qs = Qamax

21.73.R8/3 = 0,08330351 R = 0.124 m.

On prend : R 150 mm.

On prend le débit est assuré pour un diamètre = 2R = 300 mm.

MANING - STRIKLER

C = (1/n) . RH1/6

Avec : RH : rayon hydraulique (m)

• I : Pente de la conduite (m/m)

• C : Coefficient de

V= C [RH. I] ½


25

Coefficient de ruissellement ‘c’ Le coefficient de ruissellement dépend de l’étendue relative des surfaces imperméabilisées par rapport à la surface drainée. Sa valeur est obtenue en tenant compte des trois paramètres suivants : la couverture végétale, la forme, la pente et la nature du terrain.

• Calcul de fréquence d’averse : La fréquence d’averse est donnée par la formule suivante :

Pt(%) = Pj(%) .





• Temps de concentration La durée t de l’averse qui produit le débit maximum Q étant prise égale au temps de concentration.

tc = 0,127 .



tc = 0,108


26


tc =

3 - Lorsque 25 km² A < 200 km² :






• L’intensité horaire



27



Les règles à respecter dans la mise en œuvre

• Assurer la sécurité des travailleurs : la largeur minimal de tranchée détermines en fonction soit de diamètre de la canalisation soit de la profondeur .comme indiquer dans le tableau suivent

•

LARGEUR MINIMAL DE LA TRANCHEE EN FONCTION DU DIAMAITRE NOMINAL DN

DN (mm)

Largeur minimal de tranchée (OD + X)(1) (m)

Tranchée blindée

Tranchée non blindée Β > 600 Β 600

DN 225 <DN 350 <DN 700 <DN 1200<DN

OD + 0.40 OD + 0.50 OD + 0.70 OD + 0.85 OD + 1.00

OD + 0.40 OD + 0.50 OD + 0.70 OD + 0.85 OD + 1.00

OD + 0.40 OD + 0.40 OD + 0.40 OD + 0.40 OD + 0.40

(1):dans les valeurs OD + X, l espace de travail minimal entre le tuyau et la paroi de la tranchée ou le blindage est égal a X/2 ; OD est le diamètre extérieur exprime en mètre ; Best l angle de la paroi de la tranchée non blinde mesure par rapport a l horizontale.


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< B

• Effectuer la pose des tuyaux de l’avale vers l’amont a fin de respecter la cote de rejet dans l’exutoire

• Positionne des tuyaux en font de tranches dans la pente est sensiblement la même que celle de l’égout

• Prévoir des essais d’étanchéité et d écoulement avant la mise en service du réseau d’assainissement.

• Les regards : Ils sont constitués d’un puits vertical, muni d’un tampon en fonte ou en béton armé, dont le rôle est d’assurer pour le réseau des fonctions de raccordement des conduites, de ventilation et d’entretien entre autres et aussi à résister aux charges roulantes et aux poussées des terres.

DEFINITION Désigne l'ensemble des moyens de collecte, de transport et de traitement d'épuration des eaux usées avant leur rejet dans les rivières ou dans le sol. On parle d'assainissement collectif pour une station d'épuration traitant les rejets


29

urbains. L'assainissement est dit autonome dans le cas d'une station d'épuration qui traite les rejets industriels

.Nature et rôle d’assainissement routier :

Un réseau constitue d’un assemblage d’ouvrages élémentaires, linéaires ou ponctuels ou enterrés.

Son rôle est de collecter les eaux superficielles ou internes et de les canaliser vers un exutoire, point de rejet hors de l’emprise routière; il peut également contribuer au rétablissement d’un écoulement naturel de faible importance, coupé par la

• Dimensionnement des fossés ou assainissement de la plate forme : On utilise la relation suivante : Qd = Qs Qd : débit d’apport provenant du bassin versant (m3/s). Qs : débit d’écoulement au point de saturation (m3/s). Le débit de crue pour les bassins versants de superficie inférieure à 2km² est calculé en appliquant la méthode rationnelle dont l’expression usuelle est de la forme : Q = K . C . I . A



I : Intensité de la pluie (mm/h).

K : Coefficient de conversion des unités.

A : Air du bassin d’apport (km²).

• Coefficient de ruissellement ‘c’ Le coefficient de ruissellement dépend de l’étendue relative des surfaces imperméabilisées par rapport à la surface drainée. Sa valeur est obtenue en tenant compte des trois paramètres suivants : la couverture végétale, la forme, la pente et la nature du terrain.


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Type de chaussée Coefficient ‘C’ Valeurs prises

Chaussée revêtue en enrobé 0.8 – 0.95 0.9

Accotement (sol légèrement perméable) 0.15 – 0.4 0.4

Talus, sol perméable 0.1 – 0.3 0.3

Terrain naturel 0.0 – 0.2 0.2

• Intensité de la pluie: La détermination de l’intensité de la pluie, comprend différentes étapes de calcul qui sont :

• Hauteur de la pluie journalière maximale annuelle

PjPjmoy

cu c

v

v=+

+2

2

11.exp( . ln( )

(mm)

Pjmoy : pluie journalière moyenne (mm).

Cv : Coefficient de variation.

U : Variable de Gauss.

ln : Log. Népérien.

Fréquence au dépassement (%) 50 20 10 5 2 1

Période de retour (années) 2 5 10 20 50 100


31

Variable de GAUSS (U) 0 0.841 1.282 1.645 2.057 2.327

Pour les ouvrages de drainage, nous adoptons une période de retour de 10 ans.

• Calcul de fréquence d’averse : La fréquence d’averse est donnée par la formule suivante :

Pt(%) = Pj(%) .





• Temps de concentration La durée t de l’averse qui produit le débit maximum Q étant prise égale au temps de concentration.

tc = 0,127 .



tc = 0,108



32

tc =

3 - Lorsque 25 km² A < 200 km² :






• L’intensité horaire




• Calcul de débit de saturation (Qs) :

Le calcul du débit est déterminé par la formule de MANING STRICLER

Qs = V Su


33

V = Kst J1/2 R2/3

Kst : coefficient de rugosité

Kst : 30 en terre

Kst : 40 en buses métalliques.

Kst : 50 maçonneries.

Kst : 70 bétons (dalots).

Kst : 80 bétons (buses préfabriquées).

J : pente longitudinale de l’ouvrage.

RH : Rayon hydraulique = section mouillée / périmètre mouillé.

St : Section totale de l’ouvrage.

Su : Section utile de l’ouvrage b*Hu

Hu : hauteur utile.

Application au projet :

Les données pluviométriques de la région OUM EL BOUAGHI sont :

• La pluie journalière moyenne Pj moy = 37 mm • Le coefficient de variation CV = 0.37 • L’exposant climatique b = 0,28

1) calcul de précipitation :

D’après la formule de GALTON on a :


34

PjPjmoy

cu c

v

v=+

+2

2

11.exp( . ln( )

(mm)

Remarque :

Généralement, pour les routes on prend en compte la fréquence décimale (10ans), donc le variable de GAUSS U = 1.28.

La fréquence d’averse Pt(10%) pour une durée t= 0.25 heures est donnée par la formule :

= 54.85 mm

PJ(10%) = 54.85 mm

= 14.66 mm

Pt(10%) = 14.66 mm

L’intensité de l’averse est :

= 2.28 mm/h

= 60.97 mm/h


35

AXE 01R : L= 3569.13 m


(m2) Coef ‘C’

Intensité

mm/h

Débit (m3/s)

total

Chaussée 28553.04 0.9 60.97 0.435

0.652 Accotement 5353.695 0.4 60.97 0.036

Talus 35691.30 0.3 60.97 0.181

AXE 2 : L=480.65 m


(m2) Coef ‘C’

Intensité

mm/h

Débit (m3/s)

total

Chaussée 1922.6 0.9 60.97 0.0293

0.0585 Accotement 720.975 0.4 60.97 0.0048

Talus 4806.5 0.3 60.97 0.0244

AXE 3 : L= 350.20 m


(m2) Coef ‘C’

Intensité

mm/h

Débit (m3/s)

total

Chaussée 1400.92 0.9 60.97 0.0213

0.0426 Accotement 525.345 0.4 60.97 0.0035

Talus 3502.3 0.3 60.97 0.0177

AXE 4 : L=293.99 m

Surface d’apport Surface Coef ‘C’ Intensité Débit Total


36

(m2) mm/h (m3/s)

Chaussée 1175.96 0.9 60.97 0.0179

0.0359 Accotement 440.985 0.4 60.97 0.0030

Talus 2939.9 0.3 60.97 0.015

AXE5 : L=295.20 m


(m2) Coef ‘C’

Intensité

mm/h

Débit (m3/s)

total

Chaussée 1180.8 0.9 60.97 0.0179

0.0359 Accotement 442.8 0.4 60.97 0.0039

Talus 2952 0.3 60.97 0.015

• Dimensionnement du réseau de drainage des rampes :

• Dimensionnement des buses :

Pour dimensionner les buses, en a deux paramètres à envisager, Q et I.

• pour le débit Q, il est calculé par la formule Q= kst .C.I.A • I : est la pente de radier qui est imposé par la pente du profil en travers qui prend au maximum une valeur de 13% et ceci pour éviter les glissements des

conduits sous l’effet des fortes charges. Avec un rapport de remplissage ( =0,5).

On a Rh =

Sm = .


37

PM = 2

Rh =R/2

ce débit Q sera égalisé à :

Q = K.S.Rh2/3 = K. .R2/2.(R/2)2/3.

D’ou R8/3 = 25/3.Q/k

Or 25/3/K =14.44/1000 avec k=70

Soit finalement : R=(14,44.Q/1000. )3/8

=2.R

Une fois le diamètre est calculé. On adoptera un diamètre normalisé commercial

tel que : 300, 400, 500. 800. 1000…etc.

5-DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES D’ÉVACUATIONS :

La méthode de dimensionnement consiste à choisir un ouvrage, sa pente puis à

vérifier sa capacité à évacuer le débit d’apport, et pour cela on utilise la

formule :

Qa =Qs


38

Qa : débit d’apport en provenance du basin (m3/s).

Qs : débit d’écoulement au point de saturation (m3/s).

Le débit d’apport est calculé en appliquons la formule de la méthode

Rationnelle :

Qa = K.C.I.A

LE CHOIS DE LA METHODE

Le débit d’apport est calculé en appliquons la formule de la méthode

Rationnelle :

Qa = K.C.I.A

Avec :

K : coefficient qui permet la conversion des unités (les mm/h en l/s).

I : intensité moyenne de la pluie de fréquence déterminée pour une durée égale

au temps de concentration (mm/h).

C : coefficient de ruissellement.

A : aire du bassin versant (m2).

5.1-Détermination de l’intensité :


39

a)-calcul de la précipitation :

D’après GALTON, le calcul de la pluie journalier maximal annuel de fréquence

donnée s’effectue par la formule suivante :

Pj (%) = .

Avec :

Pj : pluie moyenne journalier

Cv : coefficient de variation climatique.

U : variation de Gauss, donnée par le tableau suivant :

Fréquence (%) 50 20 10 2 1Période de retour (ans) 2 5 10 40 100 Variable de Gauss (U) 0,00 0,84 1,28 2,05 2,372

• Les buses seront dimensionnées pour une période de retour 10 ans.

b)-calcul de la fréquence d’averse :

On la détermine par la formule :

Pt (%) = Pj (%) (t/24) b

Pt : hauteur de pluie de durée t (mm)

Pj : pluie journalière maximale annuelle.


40

b : l’exposant climatique de la région.

T : temps de concentration (temps nécessaire à l’eau pour s’écouler depuis

le point le plus éloigné du bassin versant jusqu à son exutoire ou le point de

calcul).

c)-intensité de l’averse :

It= I (t/24) h-1

Avec : I=Pj (%) / t

5.2-coefficient de ruissellement

C’est le rapport de volume d’eau qui ruisselle sur cette surface au volume d’eau

tombe sur elle. Il peut être choisies suivant le tableau ci-après :

Type de chaussée C Valeurs prises

Chassée revêtement en enrobés 0.80 à 0.95 0.95

Accotement (sol légèrement perméable) 0.15 à 0.40 0.40

Talus 0.10 à 0.30 0.30

Terrain naturel 0.05 à 0.20 0.20


41

6 -LES DONNÉES PLUVIOMÉTRIQUES :

Les données pluviométrique nécessaire pour le calcul, que nous avons obtenus

auprès de la S.A.E.T.I sont :

• Pluie moyenne journalière maximale Pj =54.74 mm..

• Exposant climatique b=0.38.

• Cœfficient de variation Cv=0.44.

7- APPLICATION AU PROJET :

a) calcul de précipitation journalière :

On a :

En général pour les routes principales on prends compte de la fréquence

décimale (10 ans), donc la variable de Gauss U=1.28 et Cv=0.47 donc :

Pluie journalière décimale.

b) fréquence d’averse Pt (10%) :

Pour une durée de T=15mn, on la détermine par la formule :


42

Avec :

• t=0.25 h.

• b=0.38.

c) l’intensité de l’averse It :

Pour une durée de 24 heures : Avec :

• =b-1=0.38-1= -0.68

• t= 0.25.

= =3.67 mm/heurs.

Donc : l’intensité de la pluie est :

Mm / heurs.

• Pente de pose des ouvrages :

La pente maximale de pose des ouvrages est celle qui correspond a une vitesse

maximale de 4 m /s selon le document STERA et ceci afin d’éviter l’action

abrasive des eaux sableuses et la formation de dépôts (pierres, terres, …etc.)

qui peuvent conduire a l’obstruction des ouvrages, et pour assurer aussi l’auto

curage.

• Section et périmètre mouillés :

Pour les buses, la section et le périmètre mouillés sont calculés pour une

hauteur de remplissage égale à :


43

Hr=0.75 si =1m

Hr=0.80 si >1m

Le diamètre de buse:

Le diamètre de la canalisation est fonction du débit maximum à évacuer, ce dernier est donné par la même formule de Manning Strickler

Qs : débit maximum.

Kst : Coefficient de rugosité de canalisation

I : Pente de canalisation (m/m)

RH : Rayon hydraulique (RH=Sm/Pm ).

Sm : Section transversale de l’écoulement

Qs = 0,08141935 m3/s, Kst=70, I =4 %.

Sm=ST - S1+S2.

Avec :

ST=R2 (section totale de buse)

S1 = α .R2/2

Et: α = 2.arccos R/2/R=2.arcos 1/2

α=2/3 S1 =/3. R2

S2 =1/2(R/2 ) (surface de triangle)


44

S2 =

Donc: Sm= R2 -/3. R2 +

Sm= 2.31R2

Pm=PT -Parc

Pm=2R- αR

Pm=2R-2/3R Pm=4/3.R

RH = Sm/Pm RH=0.551R

On a: Qs = 70. (0.551R) 2/3 (0.04)1/2. (2.31)R2 = 21.73.R8/3

Qs =21.73.R8/3

Qs = Qamax

21.73.R8/3 = 0,08330351 R = 0.124 m.

On prend : R 150 mm.

On prend le débit est assuré pour un diamètre = 2R = 300 mm.

assainissement.pdf

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