Projet d'amélioration de la desserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaà¯que à l'Institut supérieur agronomique et vétérinaire Valéry Giscard d'Estaing de Faranah en Guinée

1

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Avant Propos

L'Eau c'est la vie : Dans le monde, il y a 2,6 milliards de personnes dont 980 millions, qui n'ont même pas accès au Réseau d'Eau et d'Assainissement les plus élémentaires. Une situation qui a de graves incidences sur tous les aspects de leurs vie, depuis l'éducation jusqu'au développement du pays. Cette Statistique est donnée par le programme conjoint OMS / UNICEF lors du lancement de la Journée Internationale de l'Assainissement 2008 à NEW-YORK (U.S.A).

Cette situation est encore alarmante en Afrique dont 62% de la population souffrent d'une mauvaise installation des réseaux d'adduction et d'assainissement. L'objectif du Millénaire du secteur de l'eau dans le monde est de réduire de moitié le pourcentage de la population qui n'a pas accès à l'eau salubre et à un assainissement de base.

La vision africaine du secteur de l'eau et d'assainissement est de trouver une Afrique en 2025 dans lequel chaque personne vit et s'active dans un environnement sain ou les besoins en eau et assainissement sont satisfaits.

La Guinée, est située dans une partie de l'Afrique de l'Ouest considérée comme riche en Eau. Cependant malgré l'abondance dans le pays de rivières, de lacs, de fleuves et de réservoirs, l'eau salubre reste toujours un luxe pour la majorité de la population.

Seulement près de la moitié de l'ensemble des Guinéens ont des sources d'approvisionnement en Eau amélioré et seulement 18% disposent d'installations sanitaires correctes.

L'ISAV qui est une Institution Agronomique de ce pays, souffre de cette même situation dans le cadre de la réalisation des ces recherches scientifiques et des installations sanitaires adéquates pour l'amélioration des conditions de vie des Etudiants et Professeurs. C'est dans cette optique qu'au terme de mes Etudes Supérieures que j'ai choisi de traiter ce thème « Projet d'Amélioration de la Desserte en Eau Potable à Partir d'une Mini adduction à Source d'Energie Photovoltaïque à l'ISAV/VGE/Faranah ».

Au cour de l'élaboration de se travail nous avons rencontrés les difficultés, entre autre : - Insuffisance des moyens matériels et financiers

- Insuffisance des documents relatifs au thème

- Notre jeune expérience en matière de recherche scientifique

Ce travail complexe n'est qu'un prélude invitant à la méditation et à la critique constructive de chacun et de tous pour améliorer son contenu scientifique.

Tout le mérite de se travail je le dois à Allah, à mes chères Parents et mes Consultants.

Mr Baba Diogo DIALLO et Mr Cheick Oumar KOUYATE tous Enseignants chercheurs à l'ISAV -VGE/ Faranah. Pour leur dévouement

J'adresse ma profonde gratitude aux Professeurs de l'ISAV en général et ceux de Département du Génie Rural en particulier. Nous ne saurions terminer sans adresser nos vifs et sincères remerciements à mes Tuteurs, Maîtres et Professeurs à tous les cycles pour leur efforts consentis à ma formation et sans oublier tous les Etudiants du 43^ème Promotion, je remercie également tout le Personnel des Services contactés et plus singulièrement les sieurs :

Mr. Alpha Amadou DIALLO : Ingénieur Hydrogéologue au SNAPE

Mr. Bakary DOUMBOUYA : Enseignant chercheur au Département du Génie Rural Mr. Mohamed TOUNKARA : Directeur du SNAPE de Faranah.

Mr. Mohamed TOURE : Ingénieur chargé du Contrôle des Travaux de Génie Civil des Adductions d'Eau Potable et des Latrines au SNAPE.

Mr. Abdoulaye BAH : Ingénieur des Télécommunications à la Sotelgui

Mr. Ibrahima Moumyni BARRY Comptable à S.G.B.G

Mme. BAH Aïssatou Siradjo BAH : Magistrat

Mme. BAH Salimatou : Comptable Informaticienne

2

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Résume

Le Thème « Projet d'Amélioration de la Desserte en Eau Potable à partir d'une ^Minid'Adduction à Source d'Energie Photovoltaïque à l'ISAV / VGE / Faranah a été

élaboré à partir de l'analyse des données recueillies dans la Préfecture de Faranah et la Zone du Projet.

La formation à l'Institution à Vocation Agro-pastorale, se situe dans le climat Soudano Guinéen avec une température moyenne mensuelle de 11,7°c. L'humidité mensuelle est de 98,00%. La pluviométrie moyenne annuelle est de 564,9mm. La vitesse maximum du vent est de 13,00m/s de Direction Nord -Sud, suivant la période d'observation 2005-2008 les vents dominants sont la mousson de direction Ouest-Est, qui souffrent pendant la saison des pluies et l'harmattan de direction Nord-Ouest qui souffle pendant la saison des pluies et l'harmattan de direction Nord-Ouest qui souffle pendant la saison sèche.

L'ensoleillement moyen de la Région de Faranah est 5,5 kwh/m², l'Institut dispose deux (2) forages de débits respectifs : F1 = 0,5m³/h, et F2 = 10 m³/h dont F2 est notre source d'approvisionnement.

La pompe choisie est SP8A-21 avec les caractéristiques suivantes

Puissance du moteur : 3,34 KW, tension, 380V ; la fréquence : 50 HZ, l'intensité 9,75 A. La hauteur Manométrique totale est de 73,91m avec un débit instantané de 8 m³/h ; un rendement de 64,4% et le rendement total du moteur plus la pompe est de 51,6% et le rendement total du système solaire est de 40%. La marque du moteur est MS 4000 en acier inoxydable. Le champ photovoltaïque est composé de 72 modules de 75 WC regroupés en 4 panneaux de 18 modules chacun. Le courant continu du champ photovoltaïque est transformé en courant alternatif par le convertisseur (Onduleur AC 55) qui fourni à la pompe d'une intensité de 9,75 A avec une tension triphasée de 380 V et une puissance de 5,5 kwh.

Le Réservoir du château d'eau est en béton armé d'une capacité de 394,91 m³. La hauteur du château est égale à 26,96m. Le diamètre intérieur est de 9,00m et le diamètre extérieur est 9,30m. Sa hauteur intérieure est 6,30m et celle extérieure est 8,40m. La hauteur de la tour est 18,30m avec un diamètre de 8,40m.

L'épaisseur de la couple est 0,06m et celle de la paroi du réservoir est 0,15m. Le réseau de type mixte. Sa longueur totale est de 1912m.

L'étape future est de 15 ans à 2024

L'effectif total des étudiants est de 6015 ;

Les professeurs 130 ;

Les familles 176 ;

Les besoins en eau de cette Institution sont estimés à 489,59m³/j

Ce volume sera produit de la façon suivante :

- 64 m³/j par le forage soit un débit de 8 m³ /h installer

- 325,59 m³/j produit par la SEEG

Les heures de pompage se situe dons l'intervalle de 8h à 16h

Le Coût d'investissement s'élève à 411.766.097,90 GNF

Le Coût d'exploitation s'élève à 32.213.173,48 GNF.

3

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

INTRODUCTION

L'Eau étant indispensable à la vie de tout être vivant. L'accès à l'eau potable est un droit pour l'homme. Ce droit consiste à un approvisionnement suffisant, physiquement accessible et à un coût abordable d'une eau salubre et de qualité acceptable pour les usages personnels et domestiques. Une quantité adéquate d'eau réduit le risque de maladies hydriques. Le programme conjoint de l'OMS/UNICEF dans le cadre de la sensibilisation de l'assainissement et de l'eau estime que 2,6 milliards de personnes n'ont pas accès au réseau d'eau et d'assainissement de base.

En Afrique, malgré des efforts consentis depuis 30 ans le prélèvement en adduction d'eau représente encore 66% du total de prélèvement du niveau mondial. En Afrique sub- saharienne, 3/4 environ de la population rurale et 1/4 de la population urbaine ne disposent pas d'eau potable (UNICEF 2009).

En Guinée, malgré l'effort du gouvernement et des partenaires au développement beaucoup de zones rurales et urbaines manquent d'eau potable. Cela est dû à l'enclavement de certaines zones, la mauvaise exploitation des ouvrages existants et au manque d'énergie.

En effet l'institut supérieur agronomique et vétérinaire de Faranah manque de plus en plus d'eau avec l'effectif croissant des étudiants. Cela se justifie par le manque d'eau dans les dortoirs au niveau des blocs administratifs, des laboratoires et surtout l'augmentation de nombres d'étudiants, de personnes à la fois au forage dus à l'altération de la production de la

SEG et l'afflux de la population dans l'institut. C'est dans le souci d'améliorer ses conditions de vie et contribuer à l'amélioration de la qualité de vie à l'institut que nous avons choisi le

thème : « Projet d'Amélioration de la Desserte en Eau Potable à partir d'un ^MiniAdduction à Source d'Energie Photovoltaïque à l'ISAV/VGE/Faranah »

Ce projet est une adduction d'appoint donc le forage capté servira à combler le manque à gagner à par d'une source d'énergie photo- voltaïque.

Le choix de la source d'énergie s'explique par son énergie renouvelable et le faible coût d'exploitation ainsi que l'ensoleillement suffisant de la zone de Faranah.

Pour élaborer ce thème j'ai adopté la méthodologie suivante.

Chapitre I Révision Bibliographique

Chapitre II Matériels et méthodes

Chapitre III Calcul économique

Enfin conclusion et suggestions

4

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

CHAPITRE I : REVISION BIBLIOGRAPHIQUE

1-1-Estimation des besoins en eau

1-1-1- Norme de consommation

Selon l'anonyme cité Baba Diogo DIALLO (2007), les normes de consommation sont les suivantes :

Etudiants :

Pour le système de distribution avec robinet (30 l/j/personnes)

Laboratoire (50 l/j/labo) ;

Famille (60 l/j/famille) ;

Bloc administratif (30 l/j/douche)

Arrosage (5 l/j/m²) ;

+ L'étape de réalisation du projet on retiendra une seule étape qui est l'étape future (15 ans).

I - 1 - 2 Calcul des Besoins

Débit moyen journalier

j Q	Nxq c = moy 3 10		3 ( m / ) j
Q j moy		= Débit moyen journalier en m^3/s

N = nombre de consommation

q_c = norme de consommation en l/j

10³ = facteur de conversion du litre en m3 Débit maximum journalier

Q j 3

max = max

K xQ ^j ( m j )
j /

moy

Kmax^j =

Coefficient d'irrégularité journalier maximum qui varie de 1,2 à 1,3 en fonction du nombre d'habitants pour N<100000 hbts kj max = 1,3.

Débit de pointe horaire

Q ^j K j j 3

max = max xQ( m h )

/

moy

K max = Coefficient d'irrégularité horaire maximum. On le calcul par la formule

j

h moy

K h max = á h max xâ

^Oü

á max Coefficient maximum qui dépend de la consommation des usages. Il varie de 1,2 à

h =

1,4.

Pour N<100000 = á max = 1,3

âmoy = coefficient qui tient compte du nombre d'habitant N, est déterminé à l'aide du tableau suivant :

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie 5

photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau N°1 : Valeur de f en fonction du nombre d'habitant N

Signification de (3 au nombre d'habitants en millier
N	1,0	15	2,5	4,0	6,0	10	20	50	100	300	>1000
âmoy	2,00	1,8	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05	1,0
âmin	0,10	0,1	0,10	0,20	0,25	0,40	0,50	0,60	0,70	0,85	1,00

Calcul des débits des noeuds

Selon l'anonyme cité Baba Diogo DIALLO (2007), les formules sont les suivantes :

Q_n = 0,5 xQ_r + Q_c , où

Q_n = Débit nodal

Q r = qs_p xL Débit en route dans les tronçons ;

Q_r = somme des débits en route des tronçons adjacents à un noeud considéré. Débit spécifique

Sp =

( )

Q Q

j -

max c

L

Qj = débit maximum horaire

Q_c = débit concentré

L = somme des longueurs des conduites du réseau. Calcul du débit de l'incendie.

Q _inc Q Q q max

tot = int + ^ext + , où

hor

inc inc

Qitnoc ^tt=Débit total de l'incendie (m3) ;

Qinc Débit intérieur de l'incendie (m³) int = Qinc Débit extérieur de l'incendie (m³) ; ext = q_maxq^horr==Débit maximal (m³/h))

I- 1 - 4 Calcul hydraulique des tuyaux en fonte et plastique (PVC) polyvinyle de chlore

La formule utilisé pour le calcul des pertes de charges est celle CALMONLECHAPT T

R=	axL
	Dxm

R =résistancee de la conduite ;

a =coefficientt 1,400 x 10^-3 pour les tuyaux en fonte ; L = longueur de la conduite (m);

m =coefficientt 5,19 ; n = 1,90 ;

Pour les PVC a= 0,96 x10^-3 ;; m = 4,78 ; n= ^1,81..Déterminationn desdiamètress des conduites

d= ₃₃(dm) [pour le ramener en m³ x ^100]Oùi q = ledébitt qui circule dans la conduite(l/s)..

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

6

Calcul, de la pression libre et la côte de la ligne piézométrique Pézo = sol + HI Où

Pézo = côte piézométrique (m)

Pézo

Sol = côte sol (m)

HI = hauteur libre ou pression libre (m)

I - 1 - 5 Dimensionnement du réservoir -

Calcul du volume du réservoir

Wch = Wrég + _Winc + W_m

Où Wch = volume de régulation du château Winc = volume contre l'incendie

W_m volume mort

- le volume de régulation se calcul par la formule

W rég

,

( ÷ % +â% xQ max

) j

Où ÷% = le plus grand reste positif

â% = le grand reste négatif;

Q j max = consommation maximale journalière

- Calcul du volume mort

W_m = S_m x h_m, où S_m = section morte h_m= hauteur morte (elle varie de 0,10 m à 0,20 m) pour ce présent projet nous avons choisi

0,20 m

La section morte est la formule :

Sm=	W rég
	hL

Où hL = la profondeur hydraulique du réservoir d'eau

Pour ce présent mémoire, nous avons calculé notre réservoir à Le volume contre l'incendie se calcul par la formule

W=
inc

1 0 mn.60 s

( Q xn Q .

ext int

+ )

inc inc

10 ³

Où n : nombre d'incendie par an 10 mn 60 s : temps d'intervention.

I - 1 - 6 Calcul Statique de Réservoir :

Anonyme cité par Bakary DOUMBOUYA dont la formule des calculs de la stabilité de l'ouvrage :

- L'effort de traction annulaire :

N N ^o POR = - x x

S n n + 2 1 + avec PO = Qfx ñ xL où ^1 L

Qf = coefficient = 1,2 ñ = pression de l'eau L = hauteur intérieure

n1 = e - ? cos ? ;

n2 = e - ? sin ?

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

7

- Charge du vent sur le réservoir W Kg xH _re xD _re x1 / 2

re = v n ç où

K = Kp + K_a= coéfficient aérodynamique

g_v = charge normative du vent = V²/16 avec une vitesse maximale V = 20 m/s

n

Hre = hauteur du réservoir _hur + hcoupol Dre = coefficient de majoration = 9m - Charge du vent sur la poutre

W Kg xH ps xI ps ps = v n

nx1 / 2

K = hauteur de la poutre = 1,4 Ips = longueur de la poutre = 4m g_v = 20²/16

n

Hps = hauteur de la poutre

- Charge du vent sur les poutres intermédiaires

W int Kg xH p int xI p int xnx 1 / 2

= v n

Hauteur de la poutre = 0,30 m

I pint = longueur de la poutre = 4m

- Charge uniformément répartie sur la colonne (gv) Gv = Kg ⁿ xbpxn

v

bp = 0,30m la longueur de la colonne.

- Charge concentrée au noeud

W = Wre + _Wps + Gv+ 1/2xL

Où L = hauteur du Poteau pour le premier étage. - Efforts tranchants sommaires

Q j / hm 3 / J / hm ³ x q ⁿ

= [ ( ) ( ) ] où

i i

Ji = 1 rigidité de la barre considérée ;

Ój = somme total des rigidités des barres. hm = 5 m la hauteur de chaque colonne. - Calcul des moments aux extrémités H = Qxl

Q = effort tranchant de la barre considérée ; l = le bas de levier (l = H).

- Effet de la charge normative h

g_v

g_v et ^p

^a g_v où

g_v = charge active du vent

a

g_v = charge passive du vent

p

g_v = Ka x ^p

^a g_v x lp x n où

Ka = coéfficient aérodynamique actif.

0,8l_p = 0,3m largeur du poteau.

- Charge au dessus de la partie : Poids du réservoir

Pne = Pmur + _Pcoupole + _Pdalle où Pmur = poids du mur

Pcoupole = poids de la coupole Pdalle = poids de la dalle

8

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

- Charge normative du sol N

N ' = où

Nmoy

Nmoy = coefficient de la majoration moyen pour les charges permanentes et surcharges. La surface de la semelle en adoptant la section carrée

Fs = af x bf où

af = longueur de la fondation

bf = largeur de la fondation.

I - 2 - 4 La prise d'eau - Etape de réalisation

a-) condition d'implantation

b-) Exécution et équipement du forage

c-) Equipement du forage

d-) Essai de pompage.

II- 2 - 3-1 -Les Débits de Prise suivant l'Etape du Projet :

Les débits de prise de l'étape du projet sont calculés suivant la formule donnée par B. LENSKY (1974).

Q p

= á max

Q ^j

; où Q_p = débit de prise ; á = coefficient qui tient compte de la consommation

T

d'eau pour les besoins de l'usine de traitement, il varie de 1,04 à 1,020 ; T = période de pompage ; á = 1,01 - 1,02 eau souterraine.

II - 2 -3-2- Hauteur manométrique de traitement

Royer J. et coll. Dans leur ouvrage "Pompage photovoltaïque" donnent la formule suivante : HMT = Hg + hc

HMT = la hauteur manométrique totale (m) Hg = la hauteur géométrique totale (m) ;

hc = la somme des pertes de charges.

Hg = ÄN + HR

Hg = hauteur géométrique (m)

ÄN = différence de niveau entre la côte du réservoir et la côte du forage ; HR = hauteur d'élévation du réservoir (m)

hc = h_c + _hloc, où h_c = perte de charge dans les conduites de refoulement

hloc = pertes de charges locales. Elles sont prises à 10% de h_c.

Dimensionnement des panneaux solaires et pompe à partir du logiciel GRUNDFOS WINCAPS

La puissance énergétique est :

P = 2,725 x Q x H (ç x I_r) ; où P = puissance crête (W_c) ;

ç = rendement global ;

H = hauteur manométrique totale (m) ;

I_r = irradiation (kwh/m²/j).

Cette méthode a été vérifiée par la méthode classique.

Coéfficient de régulation des ouvriers du planning d'exécution.

MAEVKYA (IPGAN), cité par Pévé et coll. Recommande la formule suivante.

K_r = Nmax/Nmoy, où

K_r = coéfficient de régularité

Nmax = nombre maximal d'ouvriers ; Nmoy = nombre moyen d'ouvrier.

9

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES

II-1 Connaissance de la préfecture de Faranah

II-1-1 Situation géographique et la limite :

La préfecture de Faranah est située entre les 10°02'et 11°10'de latitude nord et entre 10°12'et 10°50' de longitude Ouest avec une altitude moyenne de 340m.Elle couvre une superficie de 13000 km² avec une population de 147.743 habitants, soit une densité de 11habitants au km² (recensement général de la population et de l'habitat RGPH Décembre 1996).

Elle est limitée au :

-Nord par la Préfecture de Dabola

-Sud par les Préfectures de Kissidougou et Guéckédou et la République de Siérra Léone. -l'Est par la Préfecture de Kouroussa, et

-l'Ouest par la Préfecture de Mamou et la République de la Sierra Léone,

II -1-2 Etude Physique

La position de la préfecture en latitude et en longitude influe de façon déterminante les domaines physiques.

a) Relief :

La préfecture de Faranah a un relief peu varié qui se présente comme un vaste plateau monotone (uniforme), entaillé par de grandes plaines et parsemé de collines. Par ailleurs,on trouve néanmoins quelques massifs plus ou moins élevés au Nord-Ouest,comme celui de Fitaba qui constitue le dernier affaissement des chaînes montagneuses du Fouta Djallon et présente la zone aurifère couvrant les sous préfectures de Marélla et Passaya.

A l'Est, c'est la zone de plateaux parsemés de collines avec de vastes plaines le long du Niger et reçoit la suite de la chaîne communément appelée « Fegueni » considéré comme le point culminant de la préfecture.

b) Climat:

Le climat de la préfecture de Faranah est de type soudano guinéen, caractérisé par deux types de saisons une saison sèche (de Novembre - Avril) et une saison pluvieuse (Mai - Octobre).

Avec une pluviométrie moyenne de 564,9mm/an et une humidité relative de 97,00% en Juillet, à 98,00% en Juillet et Août.

10

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau N° 2 : Données climatique de la préfecture de Faranah pour la période de 2005- 2008.

Paramètre Mois	Pluviométrie (mm)		Température t°C		Humidité relative %		Evaporation (mm)	Vitesse et direction du vent
H (m)	Max	Min.	Max.	Min.	Max.	Min	Mins.
Janvier	0,3	-	31.9	11.7	76	17	202.5	4 N-E
Février	0.9	2	35.9	14,75	74	16	22.8	4 S
Mars	143.7	3	36.7	18, 33	88	33	156.0	13 W
Avril	91.4	9	36.5	19,42	88	34	100.1	10 E
Mai	69.1	9	32.6	18,75	96	57	93.1	8 E
Juin	263.3	7	30.9	17,88	97	61	78.9	11 E
Juillet	564.9	19	29.9	17,40	98	67	56.8	6 S
Août	354.8	23	29.4	17,77	97	68	59.3	7 N - E
Septembre	301.9	20	30.4	17,34	97	67	62.5	6 E
Octobre	184.4	18	31.1	17,33	96	12	73.2	6 N
Novembre	17,88	2	32.4	15,36	94	46	99,00	6 E
Décembre	1,62	1	32.7	11,34	88	40	98.9	7 E

c) -Température :

Dans la période allant de 2005 à 2008, la température moyenne est de 11,7°C avant un maximum de 36,7°C en Mars.

d) -Humidité relative de l'air :

Au cours de la même période, l'humidité de l'air la plus élevée a été enregistrée au mois de juillet (98,00%) et la plus basse au mois de Novembre 2008 (12,00%).

e) - Vents :

Les vents dominants sont l'harmattan (sec et chaud) qui souffle de l'Est vers l'Ouest en saison sèche et la mousson (frais et humide) qui souffle de l'Ouest vers l'Est.

La plus grande vitesse du vent a été observée au mois de Mars en 2003 avec 13m/s. f)-La pluviométrie :

Elle varie d'une année à une autre, les précipitations maximales ont été enregistrées au mois de juillet 2008 (564,9mm) en 24 jours et celles minimales au mois de Février (0,2mm) en deux jours.

g) Végétation :

La végétation de la préfecture de Faranah est du type de la savane arborée et herbeuse, variée et composée d'herbes de diverses familles, d'arbres et d'arbustes qui dessèchent complètement en saison sèche.

On y rencontre des îlots de forêts le long des cours d'eau.

h) Hydrographie :

La préfecture de Faranah est arrosée par de nombreux cours d'eau dont le plus important est le Niger qui prend sa source à Kobikoro et s'étend sur 4200 km et ses affluents cours d'eau nous avons :

-Le Milly : qui prend sa source dans la commune urbaine de Faranah ;

-Le Faliko : qui prend sa source dans la sous préfecture de Tiro ;

-Le Banian : qui prend sa source dans la sous préfecture de Bagnan ;

-Le Balen : qui prend sa source dans la sous préfecture de Hèrèmakono ;

-Le Mafou : servant de limite entre Faranah, Kissidougou et Kouroussa.

Les plaines bordant le Niger et ses affluents sont sujettes à des crues saisonnières en août et septembre.

11

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

i) Sols :

Les sols rencontrés dans la préfecture de Faranah sont :

- Sols squelettiques : ils sont rencontrés le plus souvent sur les montagnes au niveau des pentes.

- Sols hydromorphes

- Sols peu évolués : contiennent dans la majorité des cas une faible teneur en matières organiques.

- Sols ferralitiques : se localisent sur les coteaux, les plateaux et les versants des collines. Ce sont des sols favorables à l'agriculture surtout pour le riz pluvial de montagne, le maïs, l'arachide et l'arboriculture.

- Sols alluvionnaires : caractéristique des sols de basses vallées, plaines le long du cours d'eau.

NB : Les trois (3) derniers sols : Sols hydromorphes, Sols ferralitiques et Sols alluvionnaires sont propices à la culture du riz, maïs, manioc, arachide, cultures maraîchères et l'arbre fruitier.

II-1-3- Activités Socio-économiques :

- Agriculture :

Elle reste l'activité dominante de la préfecture de Faranah et mobilise près de 90% de la population (DPDRE/Faranah 2005). Pratiquée de façon extensive, l'agriculture est l'une des activités économiques les plus importantes de la population de Faranah. Elle se pratique tout le long du fleuve Niger, sur les flancs des collines et des montagnes. On y cultive des céréales (riz, fonio, maïs, mil, sorgho,...) ; des tubercules (patate, manioc, ...), des légumineuses (arachide, haricot,...) ainsi que les cultures maraîchères et arabes fruitières (manguier, oranger, avocatier, etc.)

L'exploitation des casiers est effectuée dans la plaine de founkama qui abrite à l'amont un barrage hydro agricole avec le concours de l'Institut Supérieur Agronomique et Vétérinaire de Faranah.

Il est à noter que le riz demeure la céréale la plus cultivée.

De nos jours il y a une gamme de variétés de riz pluvial cultivées à Faranah : le Fossa, le Sossompolo, le Nankni, le Ouéguénéka A ces variétés s'ajoutent 11 nouvelles variétés de NERICA qui sont introduites en Guinée en 2006 et qui sont en voie d'expérimentation.

Le riz est cultivé sur les plateaux et dans les bas-fonds. La production obtenue est utilisée en grande partie dans la consommation familiale, et le reste fait l'objet d'échange au marché ou de semence. Les moyens de production utilisés restent dominés par les instruments rudimentaires à savoir : la houe, le coupe-coupe, la binette, la faucille, à ceux-ci s'ajoute la charrue à traction animale parfois motorisée. Certains exploitants utilisent des engrais et des semences améliorées comme à Kèlèmintin, Kamédankouden, etc.

- Elevage :

Selon le recensement national national de la Direction Préfectorale le cheptel (2000), les résultats de la Préfecture de Faranah se chiffrent à :

- Bovins 120 782 têtes

- Ovins 29 318 têtes

- Caprins 22 802 têtes

- Pêche :

Elle est traditionnelle et se pratique dans le Niger, ses affluents et dans les mares - Artisanat :

Il comprend les filières suivantes : la menuiserie, la bijouterie, la forgerie, la poterie, la tapisserie, la cordonnerie, la couture, la coiffure, la maçonnerie, la soudure, etc.

12

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

- Chasse :

Selon la direction préfectorale du développement rural et de l'environnement (DPDRE) (2007), la chasse est en général pratiquée dans toutes les Sous-préfectures de Faranah. Mais elle est plus accentuée à Beindou, Nialia, Passaya où la faune sauvage est plus riche (Cob de fassa, phacochère, porc-épic, Gui armaché, Aulacode, etc.)

- Cueillette :

La population de la préfecture de Faranah pratique aussi la cueillette (mangue, néré, ...). -Education :

Le système éducatif guinéen dans sa phase décentralisée se trouve organisé au niveau de la région administrative de Faranah en quatre (4) directions préfectorales d'éducation (Faranah, Dabola, Kissidougou, Dinguiraye) coiffées par une inspection régionale de l'éducation.

Dans le domaine de l'éducation, il existe 180 écoles dont 171 publiques et 9 privées, des écoles franco-arabes, un centre de formation professionnelle (CFP), une école nationale de santé, une école normale d'instituteurs (ENI) et une institution d'enseignement supérieur Agronomique et vétérinaire « ISAV- VGE / Faranah ».

- Commerce :

Il est florissant, dominé par les produits agricoles, de chasse, de pêche, de cueillette, de bois de chauffe et de bois d'oeuvre.

- Santé :

Dans la Préfecture de Faranah, il existe un hôpital régional, des centres de santé, une clinique universitaire, une clinique vétérinaire (Direction préfectorale de la santé de Faranah 2007).

- Exploitation minière :

Elle est également pratiquée par la population de Faranah dans les Sous-préfectures de Maréla et de Passaya, Or, Fer, Bauxite

II-1-4 Connaissance du Site

a) situation :

L'ISAV est situé à 1 km dans la commune urbaine de Faranah dans le quartier Faranah koura sur la nationale Faranah - Dabola.

Il est limité au

- Nord par la plaine de founkama ;

- Sud par le quartier Sirikoloni ;

- Est par le quartier Dandaya ;

- Ouest par le quartier Faranah koura.

Il a une superficie de 20 ha 39a 58ca.

Il a une direction générale, un centre de nouvelle technologie de l'information et de la communication, un bâtiment de scolarité, un bâtiment abritant les services logistiques et communs, une bibliothèque, un centre d'Internet, une infirmerie, 11 laboratoires, 24 salles de classes, 4 dortoirs d'une capacité de 3 à 6 lits par cabine, 7 départements, une salle de projection, un terrain de football, une aire de basket ball et de volley ball et la cité des professeurs. L'effectif des étudiants est 6015 et celui des professeurs 130.

Le réseau actuel est de type mixte, les conduites sont en fontes avec 20 robinet, 2 bouches d'incendie, 2 vannes de sectionnement, et 2 forages F1 et F2 qui débitent respectivement F1 0,5m³/h et F2 10 m³/h

La côte du forage F2 est 434,65 m et celui du réservoir est 440,33 m.

La côte du fla plus élevée est de 442 m et la côte la plus basse est 431 m.

13

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau N° 3 : Inventaire sur les besoins en eau de l'ISAV

N°	Consommateur	Nombre
1	Etudiant	1200
2	Famille	176
3	Laboratoire	11
4	Direction générale	8 douches
5	Infirmerie	10 douches
6	Scolarité	1 douches
7	S.A.F	3 douches
8	S.R.EXT	1 douche
9	Bibliothèque	5 douches
10	Dép. génie rural	1 douche
11	Dép. Economie rural	1 douche
12	Dép. Agriculture	1 douche
13	Dép. E.F/E	1 douche
14	Dép. Elevage	1 douche
15	Dép. Vulgarisation	1 douche
16	Dép. Agroforesterie	1 douche
17	Centre de communication	36 douches
18	Titanic (dortoir)	16 douches
19	Sobagec 1(dortoir)	16 douches
20	Labo (chimie - Pédo)	1 douches
21	Salles des fêtes	8 douches
22	Sarana (dortoir)	8 douches
23	Sobagec 2(dortoir)	16 douches
24	Arrosage (parcelle expérimentale)	212,67 m^2

b) Topographie :

La carte topographique du campus universitaire est dressée à l'échelle 1/1000.La côte la plus élevé est 442 m et celle la plus basse est 431 m, l'équidistance 5m, la pente 0,070m

c) Cours d'eau :

Les domaines de L'ISAV sont arrosés par le cour d'eau de founkama.

d) Géologie :

Selon la carte géologique de V. ZEMANEK (1960), la genèse des formations géologiques rencontrées à Faranah se résume comme suit :

Un sol cristallins représenté par un complexe de formation ancienne d'âge archéen (Schiste, gneiss, granite), des formations secondaires du quaternaires qui possèdent parfois une

Excentricité limitée, selon des vallées, des cours d'eaux représentés par des argiles, de limon, de sable et de gravier.

d) Hydrogéologie :

A la lumière des études faites par le SNAPE, il ressort que dans notre zone de projet les eaux souterraines sont rencontrées dans les formations géologiques locales (sables, graviers) fortement influencées par les précipitations. La nappe captée est une nappe phréatique d'une profondeur de 49,60m.

Forage :

Il existe deux forage de débit 10 m³/h et 0,5 m3/h.

14

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Qualité de l'eau du forage :;

L'eau provenant de la source d'approvisionnement a fait l'objet d'une analyse physicochimique

Tableau 4 : Qualité de l'eau

Analyse	Unité	Date	Résultat
Fluor	-	10 - 11 - 07
Chlore	-		11
PH	-		6,4
Température	°C		18
Fer	mg/l		0,26
Nitrate	mg/l		15

Source : SNAPE (2008)

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah » 15

Tableau 5: Analyse physico - chimique

Village ou site

Code ouvrage

Débit (m^3/h)

Paramètres physiques

Paramètres chimiques (mg/l)

Géologie de l'aquifère

Temp. (°C)

PH (unité)

Cond. NS/cm

Ca

Mg

Na

K

Fe^2

HCl3

Cl

SO4

NO3

NO2

Faranah Koura (ISAV)

FA 581F

10

18

6,4

182

22

6,6

14

0,5

0,26

108

11

3

15

0,001

Granito - Gneiss

Source : SNAPE (2008).

II - 2 Etude Technique

II - 2 -1 Détermination des besoins en eau

Les besoins moyens sont déterminés par la formule suivante :

Q ^j

moy Nxq

x c

10^- 3

Exemple cas des étudiants :

12000 3 0 /

x l s 3

Pour la consommation des étudiants nous avons : Q j = = 360 /

mj

moy 10 - 3

j

La consommation maximale est calculé par la formule Q = xQ ^j 1,3 360 / 468 /

x m j

3

1,3 = m j

3

=

max moy

Les autres paramètres se calculent de la même façon Tableau 6 : Détermination des besoins en eau

N°	Consommation	Nombre	Norme de consommation (l/j)	Kj max	Qj moy. (m^3/j)	Qj max (m^3/j)
1	Etudiants	12000	30	1,3	360	468
2	Famille (22)	176	60	1,3	10,56	13,728
3	Bloc sanitaire	156	30	1,3	4,68	6,08
4	Laboratoire	11	50	1,3	0,55	0,73
5	Arrosage (m^2)	212,67	5		1,06	1,06
	Total	-	-	-	-	489,59

16

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Régime de consommation journalière de l'ISAV

Ce régime se calcul par la formule suivante : Q ^h (m³ /h) = Q^h (%). Q j max (m³ / j).

Ce pourcentage sont des normes admises pour la détermination des consommations horaires des différents consommateurs. Par exemple pour calculer la consommation des étudiants et les familles entre 0h à 1h on a : Q^h(m³/h) = 0,60%.481,72m³ / j =2,89 Q j max (m3/j)

Les autres valeurs ce calcul de la même manière

Tableau 7 : Régime de consommation journalière de l'ISAV

N°	Etudiants et familles		Administration		Arrosage		Q^j max (m^3/j)	Pourcentage
	Qh(%)	Q^h (m^3/h)	Qh(%)	Q^h (m^3/h)	Qh(%)	Q^h (m^3/h)
0-1	0,60	2,89					2,89	0,59
1-2	0,60	2,89					2,89	0,59
2-3	1,20	5,78					5,78	1,18
3-4	2,00	9,634					9,634	1,96
4-5	3,50	16,86					16,86	3,44
5-6	3,50	16,86					16,86	3,44
6-7	4,50	21,677					21,677	4,42
7-8	10,2	49,135	12	0,835	25	0,265	50,235	10,26
8-9	8,80	42,391	12	0,81	25	0,265	43,465	8,87
9-10	6,50	31,311	12	0,81			32,121	6,56
10-11	4,10	19,750	12	0,81			20,56	4,19
11-12	4,10	19,750	13	0,905			20,56	4,21
12-13	3,50	16,860	13	0,88			17,74	3,63
13-14	3,50	16,860	13	0,88			17,74	3,63
14-15	4,70	22,65	13	0,88			23,53	4,83
15-16	6,20	29,866	-	-			29,866	6,11
16-17	10,40	50,098	-	-	25	0,265	50,363	10,29
17-18	9,40	45,281	-	-	25	0,265	45,546	9,31
18-19	7,30	35,166	-	-	-	-	35,166	7,19
19-20	1,60	7,707	-	-	-	-	7,707	1,58
20-21	1,60	7,707	-	-	-	-	7,707	1,58
21-22	1,00	4,817	-	-	-	-	4,817	0,98
22-23	0,60	2,89	-	-	-	-	2,89	0,59
23-0	0,60	2,89		-	-	-	2,89	0,59
Total	100	481,72	100	6,81	100	1,06	489,59	100

17

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Régime de fonctionnement du château

Ce tableau indique la régulation entre la quantité d'eau pompée et les consommations horaires. Ainsi le refoulement se fait pendant 8 heures de temps entre 8h00 à 16h00 comptes tenus de l'ensoleillement. Ainsi par heure la pompe va refouler 12.50% du volume total. Les colonnes des arrivées et des départs se calculent en faisant la différence entre le refoulement et la consommation. La somme algébrique entre les valeurs extrêmes de la colonne de départ permet de trouver la première valeur de la colonne du reste. Le signé moins (-) indique qu'il n'y a que consommation pas de stockage. Pour déterminer la colonne de régulation, on fait la somme algébrique du plus grand négatif (-26,47%) et du plus grand positif (31,52%). Cette somme est placée devant le plus grand positif et on fait les différences successives des départs (consommation) suivant les lignes et les ajouts successifs des arrivées (refoulement) à partir de cette somme pour déterminer le temps de remplissage et temps pendant lequel le château sera vide.

Tableau 8 : Régime de fonctionnement du château

N°	Refoulement (%)	Consommation (%)	Arrivée au château (%)	Départ du Reste (%) château (%)	Régulation
0-1		0,59		0,52 - 1,18	25,29
1-2		0,59		0,59 - 1,77	24,72
2-3		1,18		1,18 - 2,95	23,52
3-4		1,96		1,96 - 4,91	21,56
4-5		3,44		3,44 - 8,35	18,12
5-6		3,44		3,44 - 11,79	14,168
6-7		4,42		4,42 - 16,21	10,26
7-8		10,26		10,26 - 26,47	0,00
8-9	12,5	8,87	3,63	- 22,84	3,63
9-10	12,5	6,56	5,94	- 16,9	9,57
10-11	12,5	4,19	8,31	- 8,59	17,88
11-12	12,5	4,21	8,29	- 0,3	26,17
12-13	12,5	3,63	8,87	+ 8,57	35,04
13-14	12,5	3,63	8,87	+ 17,44	43,91
14-15	12,5	4,83	7,69	+ 25,13	51,6
15-16	12,5	6,11	6,39	31,52 57,99
16-17		10,29		10,29 + 21,23	47,7
17-18		9,31		9,31 + 11,92	38,39
18-19		7,19		7,19 + 4,73	31,2
19-20		1,58		1,58 + 3,15	29,62
20-21		1,58		1,58 + 1,57	28,04
21-22		0,98		0,98 + 0,59	27,06
22-23		0,59		0,59 0,00	26,47
23-0		0,59		0,59 - 0,59	25,88
Total		100		57,99
« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »						18

II -2 - 2-1 Réseau de Distribution

Tracé du réseau

Le réseau choisi pour notre distribution est de type mixte à l'étape futur. Ce réseau est

constitué par l'ensemble des canalisations et des appareils hydrauliques. Sur les conduites il

n'y a que des branchements particuliers. Le réseau a une longueur de 1912 m répartie en

catégorie de diamètre comme suit : L'étape future :

145 m de diamètre 0,1 mm 182 m de diamètre 0,080 mm 100 m de diamètre 0,075 mm 178 m de diamètre 0,075 mm 212 m de diamètre 0,075 mm 145 m de diamètre 0,032 mm 16 m de diamètre 0,063 mm Cas d'incendie :

145 m de diamètre 0,125 mm 182 m de diamètre 0,10 mm 212 m de diamètre 0,050 mm 100 m de diamètre 0,080 mm 109 m de diamètre 0,075mm 145 m de diamètre 0,032 mm 16 m de diamètre 0,063 mm

II - 2 -2-2 Principe de calcul du réseau

Débit spécifique : se calcul à partir des longueurs totales des conduites du réseau. Ainsi pour calculer le débit spécifique, on utilise la formule :

Q_R

q spec
	L

QR = Q cons. max- q concent .

Le débit spécifique est donc le débit en route rapporté à l'unité de longueur de conduite (qspec. est exprimé en l/s/ml).

Débit nodal

Calcul des débits nodaux.

Les débits nodaux sont calculés à partir des débits en route par la relation suivante :

Q n = 0,5 x Q _r q

^t + conc .

Débit en route

Calcul des débits en route des tronçons :

A partir des débits spécifiques, on calcul le débit en route de chaque tronçon d'après la formule suivante :

Q r = qxL (l/s).

t

spec t

Cas de l'incendie

Les débits caractéristiques sont :

Q inc = Q ^int + Q , où

tot ext

inc inc

Qinc = débit total de l'incendie

tot

Qinc = débit intérieur de l'incendie (5 l/s)

int

19

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Qinc = débit extérieur de l'incendie (10 l/s)

ext

Qinc = 5 l/s + 10 l/s

tot

Le débit spécifique est déterminé par la formule :

Q Q Q h tot + - max inc c Q = spec . L

( / / l s m

)

1 3 ,9 8 15 4,03 2

+ -

Qspec = = 0, 0130 / /

l s m

. 1912

Débit concentré

Selon l'anonyme cité par Baba Diogo DIALLO, les débits concentrés de l'ISAV sont : Direction Générale = 0,50 l/s

Titanic = 0,166 l/s La clinique = 0,40 l/s USAID = 1,40 l/s Sobagec = 1,401 l/s Sarana = 0,166 l/s.

Ainsi la somme de ces débits nous donne 4,032 l/s.

Débit de pompage

Q st = 1 2,5 0% xQ _max , oü j

Qst = débit de la station de pompage

Qst = 12,5% x 489,59 m³/h = 61,198 m³/h = 16,99 l/s

20

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

II-2-2-3 Détermination des Débits nodaux Consommation maximale

Tableau 9 : Répartition des débits nodaux (étape future) l/s

N°	Tronçon	Longueur	Qs (l/s)	Qr	Qr	05 Qr	Qc	Qn
1	0 - 8	145	0,0052	0,76	1,52	0,75		0,75
	0 - 1	145		0,76
2	1 - 0	145		0,76	1,70	0,85	0,50	1,35
	1 - 2	182		0,95
3	2 - 1	182		0,95	2,18	1,09	1,40	2,49
	2 - 3	178		0,93
	2 - 6	58		0,30
4	3 - 2	178		0,93	1,45	0,72	0,166	0,886
	3 - 4	100		0,52
5	4 - 3	100		0,52	1,62	0,81		0,81
	4 - 5	212		1,10
6	5 - 4	212		1,10	1,67	0,84	1,40	2,24
	5 - 6	109		0,57
7	6 - 5	109		0,57	1,39	0,70	0,40	1,1
	6 - 2	58		0,30
	6 - 7	100		0,52
8	7 - 6	100		0,52	0,62	0,31		0,31
	7 - 8	20		0,10
9	8 - 7	20		0,10	1,02	0,51	0,166	0,676
	8 - 0	145		0,76
	8 - 9	30		0,16
10	9 - 8	30		0,16	1,36	0,68		0,68
	9 - 10	166		0,86
	9 - 11	65		0,34
11	11 - 9	65		0,34	1,09	0,54		0,54
	11 - 12	110		0,57
	11 - 13	34		0,18
12	13 - 11	34		0,18	1,53	0,76		0,76
	13 - 14	128		0,67
	13 - 15	130		0,68
13	10 - 9	166		0,86	0,86	0,43		0,43
14	12 - 11	110		0,57	0,57	0,29		0,29
15	14 - 13	128		0,67	0,67	0,34		0,34
16	15 - 13	130		0,68	0,68	0,34		0,34
Total						9,97	4,032	14,022

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah » 21

Tableau 10 : Répartition des pertes de charges (étape future)

N°	Tronçon	Longueur tronçon	Débits (m^3/s)	Diamètre (m)	Coefficients			axL R =	Ä H = R a	Tuyaux en fontes
					a.10^-3	ç	m	. D m
1	0 - 1	145	+0,00572	0,1	1,400.10^-3	1,90	5,19	+31440,97	+1,72
2	1 - 2	182	+0,00437	0,089				+125649,97	+4,13
3	0 - 8	145	-0,00753	0,1				31440,97	-2,90
4	8 - 7	20	-0,003454	0,075				19301,45	-0,40
5	7 - 6	100	-0,003114	0,075				96507,28	-1,66
6	6 - 2	58	-0,000212	0,050				459094,09	-0,04
Total									+0,85
7	2 - 6	58	+0,000212	0,050	1,400.10^3	1,90	5,19	459094,09	+0,04
8	2 - 3	178	+0,002092	0,075				171782,96	+01,39
9	3 - 4	100	+0,001206	0,075				96507,28	+0,27
10	6 - 5	109	-0,001856	0,075				105192,94	-0,68
11	5 - 4	212	-0,000396	0,050				1678068,07	-0,57
Total									+0,45
12	8 - 9	30	0,0034	0,075	0,916.10^-3	1,78	4,78	6549,737	0,26	Tuyaux en PVC
12	9 - 10	166	0,00043	0,050				251725,34	0,25
14	9 - 11	65	0,00229	0,050				98567,15	1,96
15	11 - 12	110	0,00055	0,050				166805,95	0,26
16	11 - 13	34	0,00145	0,050				515582,02	4,56
17	13 - 14	128	0,0034	0,050				194101,46	7,83
18	13 - 15	130	0,0034	0,050				197134,30	7,95
Total

22

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau 11 : Calcul de la pression libre (étape future)

N° noeud	Tronçon	Perte de charge (m/l)	Côte sol ou géodésique (ml)	Côte piézométrique amont (mce)	Côte piézométrique aval (mce)	HL (mce)
ch	ch - 0	0,19	440,33	470,36	470,36	30,03
0	0 - 1	1,72	440,25	470,17	470,17	29,92
1	1 - 2	4,13	438,54	468,45	468,45	29,91
2	2 - 3	1,39	435,00	464,32	464,32	29,32
3	3 - 4	0,27	437,29	462,93	462,93	25,64
4	4 - 5	0,57	437,65	462,66	462,66	25,01
5	5 - 6	0,68	436,16	462,09	462,09	25,93
6	6 - 7	1,66	436,58	462,77	462,77	26,19
7	7 - 8	0,40	436,66	464,43	464,43	27,77
8	8 - 9	0,26	436,93	468,45	468,45	31,52
9	9 - 10	0,25	436,59	468,19	468,19	31,68
10	10 - 11	1,96	432,79	467,94	467,94	35,15
11	11 - 12	0,26	436,27	466,23	466,23	29,96
12	12 - 13	4,56	439,00	461,67	461,67	22,67
13	13 - 15	7,95	432,74	453,72	453,72	20,98
14	13 - 14	7,83	436,16	461,67	461,67	25,51
15	14 - 13	7,83	435,84	453,84	453,84	[18]

23

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau 12 : Répartition des débits nodaux (cas d'incendie)

N°	Tronçon	Longueur	Qs (l/s)	Qr	Qr	05 Qr	Qc	Qn
1	0 - 8	145	0,0130	1,885	3,77	1,89		1,89
	0 - 1	145		1,885
2	1 - 0	145		1,885	4,25	2,13	0,50	2,63
	1 - 2	182		2,366
3	2 - 1	182		2,366	5,43	2,72	1,40	4,12
	2 - 3	178		2,314
	2 - 6	58		0,754
4	3 - 2	178		2,314	3,614	1,81	0,166	1,98
	3 - 4	100		1,3
5	4 - 3	100		1,3	4,076	2,04		2,04
	4 - 5	212		2,756
6	5 - 4	212		2,756	4,17	2,09	1,40	3,49
	5 - 6	109		1,417
7	6 - 5	109		1,417	3,47	1,74	0,40	2,145
	6 - 2	58		0,754
	6 - 7	100		1,3
8	7 - 6	100		1,3	1,56	0,78		0,78
	7 - 8	20		0,26
9	8 - 7	20		0,26	2,54	1,27	0,166	1,44
	8 - 0	145		1,885
	8 - 9	30		0,39
10	9 - 8	30		0,39	3,39	1,70		1,70
	9 - 10	166		2,158
	9 - 11	65		0,845
11	11 - 9	65		0,845	2,78	1,39		1,39
	11 - 12	110		1,43
	11 - 13	34		0,442
12	13 - 11	34		0,442	3,80	1,90		1,90
	13 - 14	128		1,664
	13 - 15	130		1,69
13	10 - 9	166		2,158	2,16	1,08		1,08
14	12 - 11	110		1,43	1,43	0,72		0,72
15	14 - 13	128		1,664	1,66	0,83		0,83
16	15 - 13	130		1,69	1,69	0,85		0,85
Total						24,94	4,032	28,97

Tableau 13 : Répartition des pertes de charges (cas d'incendie)

Maille	Tronçon	Longueur tronçon	Débits (m^3/s)	Diamètre (m)	Coefficients			axL R=	Ä H = R a	Tuyaux en fontes
								Dm
					a.10^-3	ç	m
I	0 - 1	145	+0,01008	0,125	1,400.10^-3	1,90	5,19	9874,91	+1,59
	1 - 2	182	+0,00745	0,1				39463,84	+3,57
	0 - 8	145	-0,017	0,15				3833,38	-1,66
	8 - 7	20	-0,007074	0,1				4336,68	-0,32
	7 - 6	100	-0,006274	,1				21683,43	-1,42
	6 - 2	58	-0,001684	0,050				459094,09	-2,46
Total									-0,7
II	2 - 6	58	+0,001684	0,050	1,400.10^-3	1,90	5,19	459094,09	+2,46
	2 - 3	178	+0,005014	0,114				12122,30	+0,52
	3 - 4	100	+0,003038	0,080				69038,44	+1,13
	6 - 5	109	-0,00247	0,075				105192,93	-1,17
	5 - 4	212	-0,000998	0,050				1678068,07	-3,33
Total									-0,39
III	8 - 9	30	0,00849	0,1	0,916.10^-3	1,78	4,78	1655,83	0,34	Tuyaux en PVC
	9 - 10	166	0,00108	0,050				251725,34	1,31
	9 - 11	65	0,00571	0,080				10424,10	1,05
	11 - 12	110	0,00072	0,050				166805,95	4,24
	11 - 13	34	0,0036	0,075				7423,03	0,33
	13 - 14	128	0,00085	0,050				194101,46	0,66
	13 - 15	130	0,00085	0,050				197134,30	0,67

Tableau 14 : Calcul de la Pression libre (cas d'incendie)

N° noeud	Tronçon	Perte de charge	Côte sol ou géodésique	Côte piézométrique amont	Côte piézométrique aval	HL	Correction
							Côte piézométrique amont	Côte piézométrique aval	HL
ch	ch - 0	0,07	440,33	463,87	463,87	23,54	463,92	440,33	23,59
0	0 - 1	1,59	440,2	463,17	463,17	22,97	463,99	440,2	23,79
1	1 - 2	3,57	438,54	461,58	468,45	29,91	462,4	438,54	23,86
2	2 - 3	0,52	435,00	458,01	458,01	23,01	458,83	435,00	23,83
3	3 - 4	1,13	437,29	457,49	457,49	20,2	458,31	437,29	21,02
4	4 - 5	3,33	437,65	456,36	456,36	18,71	457,18	437,65	19,53
5	5 - 6	1,17	436,16	453,03	453,03	16,87	453,85	436,16	17,63
6	6 - 7	1,42	436,58	454,2	454,2	17,62	460,91	436,58	24,33
7	7 - 8	0,32	436,66	455,62	455,62	18,96	455,60	436,66	18,94
8	8 - 9	0,34	436,93	455,94	455,94	19,01	462,33	436,93	25, 4
9	9 - 10	1,05	436,59	455,6	455,6	19,09	462,29	436,51	25,78
10	10 - 11	4,24	432,79	451,36	451,36	18,55	461,24	432,79	28,45
11	11 - 12	1,05	436,27	454,88	454,88	18,61	458,05	436,27	21,78
12	12 - 13	0,33	439,00	454,55	454,55	15,55	457,00	439,00	[18]
13	13 - 15	0,67	432,74	453,83	453,83	21,09	457,05	432,74	24,31
14	13 - 14	0,66	436,16	454,5	454,5	18,34	457,72	436,16	21,56
15	14 - 13		435,84	453,84	453,84	[18]	457,06	435,86	21,2

26

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

II - 2-3 -Dimensionnement du réservoir

Calcul du volume du réservoir

Le volume du réservoir est déterminé en fonction du reste maximum d'eau en pourcentage accumulé durant les 8 heures de pompage du réservoir prévu contre l'incendie. Il est calculé par la formule :

Wch = Wrég + _Winc + W_m

Où Wch = volume de régulation du château

Wrég = v

Winc = volume contre l'incendie

W_m volume mort

Etape future

Le volume de régulation se calcule par la formule :

W rég = ÷ % + â % xQ _max ,

( ) j

Où ÷% = le plus grand reste positif (31,52%) â% = le grand reste négatif (- 26,47) ;

Q j max = 489,59

Wrég = (31,52% + 26,47%) x 489,59 m³/j = 283,91 m3

Wrég = 283,91 m3 Calcul du volume mort

W_m = S_m x h_m, où S_m = section morte h_m= hauteur morte (elle varie de 0,10 m à 0,20 m) pour ce présent projet nous avons choisi

0,20 m

La section morte est la formule :

Sm=	W rég
	hL

Où hL = la profondeur hydraulique du réservoir d'eau

Pour ce présent mémoire, nous avons calculé notre réservoir à
· Profondeur hydraulique de 4,50 m ;

3

D'où S_m = 2

2 83 ,9 1 m = 63,09 m 4 ,5 0 m

W_m = 63,09 m² x 0,20 m = 12,61 m3

W_m = 12,61 m3

Le volume contre l'incendie se calcul par la formule

W=
inc

1 0 mn.60 s

(Q xn Q .

ext int

+ )

inc inc

10 ³

Où n : le nombre d'incendie par an (une fois par an) 10mn 60s: temps d'intervention

1 0 x1 x 3 x 3600 5 x 1 0 x 60

+

Winc = = 111m³

1000

W inc = 111m³

II-2-3-1 Calcul du Volume de Réservoir

Wres = Wrég + Winc = 283,91 m³ + 111 m³ = 394,91 m3 Wréservoir = 394,91 m³.

27

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Calcul des dimensions du Reservoir La forme du réservoir étant cylindrique

D = 3

3

3

=

4 3 94,9 1 x

0,7 3,1 4
x

=	3

4 W =

0,7 Ð

1579,64
2,1 9 8

7 1 8,67 8,

96 m

=

D = 8,96 m

II-2-3-2- Calcul de la Hauteur du Réservoir

h = 0,7xD

h = 0, 7 x 8, 96 m = 6, 27 m h = 6,27 m.

II -2-3- 3-Dimensionnement du château d'eau

L'ouvrage principal de notre système d'adduction d'eau est le château d'eau avec une
capacité de 394,91 m³ d'eau, qui repose sur un support en tour avec les dimensions suivantes :

· Diamètre intérieur : 9,00 m

· Diamètre extérieur : 9,30 m

· Hauteur intérieur du réservoir : 6,30 m

· Hauteur de la tour 18,30 m

· Epaisseur de la paroi : 15 cm

· Epaisseur de la coupole : 6 cm

· Diamètre de la tour : 8,40 m

II-2-3-4 Calcul statique du château d'eau

a) - Calcul du mur vertical

Sa hauteur est de 6,30 m. il est sous l'action de la poussée de l'eau. Ainsi pour calculer la résistance, considérons que le réservoir est plein d'eau, et découpons le mur en anneaux de 0,7m de hauteur pour déterminer les efforts de traction et les moments de flexion.

- L'effort de traction annulaire

Nx = Nx POR n 1 n 2 1 0 - + -

S L

avec PO = Qf x ñx L

où Qf = coéfficient = 1,1 ; ñ = pression de l'eau ; L = hauteur intérieure.

PO = 1,1 x 10 x 3,30 = 69,30 KN/m²

PO = 69,30 KN/m²

N P _x R ( L X)R

x =

o - et R = 4,5 m

n1 = e-öcosö

n2 = e-ösinö

X

ö =

S

S = 0,76 Rxepaiseurdumur

S = 0,75 4,5 mx 0,1 5 m 0,62 m Ainsi le moment sera

MX = 0,5 P0x S²[(1 - S ) n1 - n2]

L

Pour déterminer les efforts annulaires NX, on divise les murs en 10 bandes horizontales de 0,7 m de hauteur et pour le moment de flexion, pour la bande verticale on la découpe en bande de 1,00 m dans chaque section de la paroi située à une distance X du fond, on calcul ces efforts comme pour une bande de largeur unitaire de (1 m).

28

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Exemple de calcul :

1- section au niveau du fond (X = 0,00 m)

X = 0,00 = 0 n 1 = 1,00

0,62

ö =

S

et n2 = 0,00

P_x = ãf x ñ(L-X) = 1,1 x 10(6,30 - X) = 11(6,30 - X) P_x = P0 = 69,30 KN/m²

N X P _X xR f x L X xR x

0 = = ã ñ -

( ) 1,1 1 0(6,3 0 ) 4,5 0

= - X x N

N X 0 = 49,5(6,3 0 ) 3 1 1,85 /

- =

X KN m

N X 3 1 1,85 KN / m

0 =

S

NX = N _X P ₀ xR n ₁ n ₂ 1

0 - + -

L

NX = N 0 X = 31 1,85 ( 1

n+ n x

2 0,9)

NX = N0 = 0 KN/m

MX = M0 = 0,50 x P0 x S2[(1- ^S )n1 - n2]

L

0,62

MX = 0,50 x 69,30 (0,62)²[(1- ) 1

n - n 2

0,3 0

MX = 13,32 [0,90 x n1-n2] MX = M0 = 11,988KN.m a- 2) Section à la distance (X = 0,7 m) X 0,7 ö = = =1,1 29 1,1 n1 =0, 1389 S 0,62

et n2 =0,2921

PX = P0,7 = 11(6,30 -X) = 11(6,30 - 0,7) = 61,6 P0,7 = 61,6KN/m²

N_X N

0 0

= = 49,5 6,3 0

( X ) (

- = -

49 5 6,3 0 0,7 277 ,2 /

- =

) KN m

0 , 7

N 277 ,2 KN / m

0 , 7 =

0

NX = N 0 X = 31 1,85 ( 1

n+ n x

2 0,9)

NX = N 0 - 3 1 1,85 ( 1

n n x

+ ₂ 0,9) 277 ,2 3 1 1,85(0,1 5 1 0, 2967 0,9)

= - + x

0 , 7

N 1 46,84 KN / m

0 , 7 =

0

MX = M0,7 = 13,31[0,90 x n1 - n2] = 13,31[0,90 x 0,151 - 0,2967] M0,7 = - 2,14 KN.m.

a - 3) Section à la distance (X = 1,4 m)

X 1,4 ö = = = 2,25 8 2,3 n 1 = - 0, 0663 S 0,62

et n2 = 0,0748

PX = P1,4 = 11(6,30-X) = 11(6,30 - 1,4) = 53,9 P1,4 = 53,9 KN/m²

N x N

0 0

= = 49,5 (6,3 0 ) 49,5(6,3 0 1,4) 242,5 5 /

- =

X - = KN m

1 , 4

N x 242,5 5 KN / m

0 =

N N ^o 3 1 1,85 ( n 1 n ₂ x 0,9)

X = X - +

29

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

N N ^o

= 1 , 4 3 1 1,85( 1

- n n x

+ ₂ 0,9) 242,5 5 3 1 1,85( 0, 0663 0, 0748 0,9) 242,23 /

= - - + x = KN m

1 , 4

N1 ,4 = 242,23 KN/m

MX = M1,4 = 13,31[0,90 x n1 - n2] = 13,31 [0,90 x - 0,0663 - 0,0748] = - 1,69 KN.m M1,4 = - 1,69 KN.m.

a - 4) Section à la distance (X = 2,1 m)

X 2,1 ö = = = 3,3 87 3,4 n 1 = - 0, 0322 S 0,62

et n2 = 0,0853

PX = P2,1 = 11(6,30-X) = 11(6,30 - 2,1) = 46,22 KN/m² P2,1= 46,22 KN/m²

N x N

0 0

= = 49,5(6,3 0 ) 49 ,5(6,3 0 2,1) 207 ,9 /

- =

X - = KN m

2 ,1

N x 207 ,9 KN / m

0 =

N N ^o 3 1 1,85 ( n 1 n ₂ x 0,9)

X = X - +

N N ^o

= 2 ,1 3 1 1,85( 1

- n n x

+ ₂ 0,9) 207 ,9 3 1 1,85( 0, 0322 0, 0853 0,9) 2 1 5,505 /

= - - + x = KN m

2 , 1

N1 , 4 = 2 1 5,5 05 KN/m

MX = M2,1= 13,31[0,90 x n1 - n2] = 13,31 [0,90 x - 0,0322 - 0,0853] = - 0,50 KN.m M2,1= - 0,50 KN.m.

a - 5) Section à la distance (X = 2,8 m)

X 2,8

ö = = = 4,5 1 6 4,5

n 1 = - 0, 00235

S 0,62

et n2 = -0,01086

PX = P2,8 = 11(6,30-X) = 11(6,30 - 2,8) = 38,5 KN/m² P2,1= 38,5 KN/m²

N x N

0 0

= = 49,5(6,3 0 ) 49,5(6,3 0 2,8) 1 73,25 /

- =

X - = KN m

2 , 8

N x 1 7 3,25 KN / m

0 =

N N ^o 3 1 1,85 ( n 1 n ₂ x 0,9)

X = X - +

N N ^o

= 2 , 8 3 1 1,85 ( 1

- n n x

+ ₂ 0,9) 1 7 3,25 3 1 1,85( 0, 00235 ( 0, 01086 ) 0,9) 1 77 ,03 /

= - - + - x = KN m

2 , 8

N2 , 8 = 1 77,03 KN/mMX = M2,8= 13,31[0,90 x n1 - n2] = 13,31 [0,90 x - 0,00235 - (-

0,01086)] = 0,116 KN.m

M2,8 = 0,116 KN.m.

De la même manière on calcule les efforts pour toutes les autres sections les résultats sont donnés par le tableau ci-dessous :

Tableau 15 : Récapitulatif des efforts de tractions et des moments de flexion dans la paroi du réservoir

Point	X (m)	L - X (m)	Px (KN/m^2)	0 NX (KN/m)	Ö	n1	n2	NX (KN/m)	MX (KN.m)	0,6NX (KN)	As (exigé mm^2)	Nombre de Ø (mm)	As (réel mm^2)
1	0	6,3	69,30	311,85	0	1,00	0,00	0	11,988	0	0	4Ø8	201
2	0,7	5,6	61,6	277,2	1,1	0,151	0,2967	146,84	-2,14	88,10	253,16	5Ø8	252
3	1,4	4,9	53,9	242,55	2,3	-0,663	0,0748	242,23	-1,69	145,34	417,64	9Ø8	453
4	2,1	4,2	46,2	207,9	3,4	-0,0322	0,00853	215,55	-0,50	129,33	371,64	8Ø8	402
5	2,8	3,5	38,5	173,25	4,5	-0,00235	-0,1086	117,03	0,116	106,22	305,22	6Ø8	302
6	3,5	2,8	30,8	138,6	5,6	0,00368	0,0032	137,36	0,039	82,416	236,82	5Ø8	252
7	4,2	2,1	23,1	103,95	6,7	0,012	0,00013	103,53	0,013	62,12	178,50	4Ø8	201
8	4,9	1,4	15,4	69,3	7,9	0,0038	0,000046	69,168	0,039	41,50	119,25	4Ø8	201
9	5,6	0,7	7,7	34,65	9,0	0,0012	0,000017	34,607	0,0012	20,76	59,65	4Ø8	201
10	6,30	0,0	0	0	10,1	0,000040	0,0000065	0	0,0039	0	0	4Ø8	201

Tableau 16 : Détermination de la charge totale verticale sur le mur

Désignation	Valeur normative KN/m^2	Coefficient ãf	Valeur de calcul KN/m^2
Charge permanente poids de la	1,5	1,2	1,8
porte e = 6 cm ; P = 25KN/m^3 poids de la toiture	0,10	1,2	0,12
Total	Gn = 1,60		G = 1,92
Charge utile (surcharge totale)	Vn = 1,00	1,30	Vn = 1,30
Charge totale	Qn = 2,60		q = 3,22

La coupole sphérique de couverture a un diamètre D = 4,50 m, la hauteur ha = 2,10m.

Calculons le rayon de courbure de la coupole (R) .

R = [(D/2)² + ha²] / 2ha = [(4,50/2)² + 2,10²]/2x 2,10 = 2,26m.

S = 2Ë x R x ha =2Ë x 2,26 x 2,10 = 29,82 m²; ainsi, la surface du segment sphérique de la coupole est S = 29,82 m²

32

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

La charge de compression transmise à 1 m du mur au niveau du fond est : N_u = q x S/ËD + e x ãfPV

q = 3,22 charge totale ; ãf = 1,2 coefficient de majoration

N_u = 3,22 x 29,82/(Ë x 9) + 0,15 x 6,30 x1,20 x 25 = 31,75 KN/m. N_u = 31,75 KN/m.

Sachant que Mmax = 11,980KN/m² et que e0 = Mmax / Nu, e = e0 = h/2 - a e et e0 excentricités ; h = épaisseur de la paroi ; a = épaisseur d'arrobage e0 = M/N = 11,988/31,75 = 0.378378 mm

e = e0 + h/2 - a = 0,378 + 0,15/2 - 0,03 = 0,423 m 423mm

Nxe

ám
	Rb	xbxh 0 2

3 1,7 5 432 10 x x

5 1 0 120 x x

3 2

14522760

165600000

3

á_m

1 1 ,

=

0, 0811

á_m = 0, 0811

On sait aussi que pour les éléments fléchis de section rectangulaire la valeur du coefficient (å ) est fonction de á_m , ainsi pour á_m = 0,081 implique (å ) = 0,088 (å ) < ( å_r = 0,59 1 )

0,085 1 1,5 120 10 3 1,75

3

xR xh N

b 0 - 2

= å -

x x x

s

R S

348

Donc la valeur de A = = 3 3 6,9 8 mm

7Ø8 A_s = 352 mm².

Ainsi nous prenons à l'endroit de jonction du mur avec le fond 9Ø8 avec A_s = 453 mm².

Ces armatures sont disposées du côté intérieur du mur et elles doivent résister au moment fléchissant maximal. Les armatures du côté extérieur du mur sont calculés à l'action du moment fléchissant maximal ayant le signe (-).

(M = - 2,14KNm) et de l'effort de compression N = 42,84 KN

M max

e = = =

⁰ M 3 1,7 5

- 2,1 4

0,067

e e h a

= + - =

0 / 2 0,067 0,1 5 / 2 0,03 0,1 1 2

+ - = m

e = 112 mm.

á_m

3 1,7 5 11 10 ³

x x

= = 0, 00215 å = 0, 0215

1 1 5 1 0 120

,

3 2

x x

Ainsi pour que les éléments fléchis de section rectangulaire du coefficient (å ) est fonction de á_m , qui est impliqué (å 0,000215) < ( å r = 0,591) donc la valeur

0, 000215 1 1,5 120 10 3 1,75 10

3 3

x x x - x 2

A_s = = 843 mm

348

A_s = 843 mm².

Pour des raisons constructives on prend 7Ø8.

a-1- Calcul des Armatures de la Dalle du Fond

La dalle sur les supports est considérée comme une poutre se reposant sur deux appuis rigides. Les charges sur une bande de 1 m sont telles que :

33

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau 17 : Charges uniformément reparties sur la dalle

N°	Désignation	Charges normatives	Coefficient de majoration	Charges de calcul (kg/m)
1	Coupole a = 0,06 m ; 2000 x 0,06	120	1,1	132
2	L'eau h = 6,30 ; 1000 x 6,30	6300	1,1	6930
3	Dalle ö = 0,2m ; 2500 x 0,2	500	1,1	550
4	Surcharge 100 kg/m^2	100	1,2	120
Total				7732

1,55 6,20 1,55

Charges Concentrées (poids du mur)

P = a x h x L x y où y = 2500 kg/m² ; L = 1 m ; h = 6,30 m ; a = 0,15 m

P = 0,15 x 6,30 x 1 x 2500 = 2362,5kg/m

Charge uniformément répartis avant la construction du mur et la coupole.

Q = q1 + q2 avec q1 = 550 et q2 = 120 ;Lc = 1,55 ; Ltr = 6,30

Q = 550 + 120 = 670 kg/m

Q = 670 kg/m.

b-2- Calcul des Moments de Flexion

2

+ Quand le réservoir est vide

L 1,5 5 ²

MA = MB = Q c = 670 = 804,83 7 kgm

2 2

2

2

L₆ , 20

M Q c

= = 670 = 2219 , 3 5 kgm

^tr 8 8

+ Quand le réservoir est plein

MA = MB = Q L ^2 c M = =	2 L c =	7732 2 6,20	1,5 5 ^2 = 9288 kgm ,065
	2 7732		2 = 37152 ,26 kgm
Q ^tr 8		8

Détermination des armatures Quand le réservoir est vide

M A

x

100 804,83 7 100

x

á_m = = = 0,03 0 ; å = 0,03 ; n = 0,985

pr

0

bxh xR

² 100 17 90

x x

2

M x 100 804,83 7 100

x

A 2 ²

A_s = = = 1,7 80 cm = 1 7 8,0 mm

nxh xR 0,9 85 17 2700

x x

0 s

Choix : 2Ø12 A_s = 226mm²

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie 34

photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Quand le réservoir est plein

065 ^x100=0359 = 0,359 0,3 5 9 á = 0,3 5 9 ; å =0, 47; n = 0,765 ^m bxh₀² xRpr 100x 172x90 m

M_Ax 100 9288,

As M_Ax 100 9288,065 x100

26,45 1 cm² = 2645,1 mm²

nxh₀ xR a 0,7 65 x17x2700

Choix 18Ø14 ; A_s = 2778mm².

C-) Calcul des Supports en Portiques par la Méthode des Points Nuls Calcul du support sous l'action du vent

C-1) La charge du vent sur le réservoir se calcule par la formule suivante W kg xH _re xD _re xnx1 / 2

n

re = v v

où K =Kp+Ka=0,8+0,6=1,4 coefficient aérodynamique

gv Charge normative du vent = n =

V ^216

avec une vitesse maximale V = 20 m/s

H_re = hauteur du réservoir = hur + hcoupole = 6,30 +2,10 = 8,40m. D_re = coefficient de majoration = 9 m

^e 1

= 1,4 x 202 x 8,40 x9x 1,2 x ¹ =1587,6 kg/ m = 1 5,876kN 2

W_re = 1 5 ,8 76 kN

c- 2) La charge du vent sur la poutre supérieure du vent W_ps W Kxg xH _ps xI _ps xn / 2

ps = v v ; Avec

K = hauteur de la poutre égale à 1,4 m

gv^n	20^2
	16

Hps = hauteur de la poutre égale à 0,6 m Ip_s = longueur de la poutre 4 m

1 ,4 20 ²
x

Wps = 16 x0,6 x4 x 1,20 x1 / 2 = 5 0,4kg = 0,5 04 kN

Wps

= 0 ,5 04 KN

.

C-3) La charge du vent sur les poutres intermédiaires

Wpint = Kxg xH p int xI p int n / 2

n ;

v

Avec Hpi_nt = hauteur de la poutre 0,30 m ; Ipi_nt = longueur de la poutre 4 m 20²

Wpint = 1,4 x ₁₆ x0,3 x4 x 1,2 x1 / 2 = 25,2kg = 0,252 KN

Etant donné que notre support est à 4 niveaux donc Wpint = 0,252 KN. C4) La charge Uniformément Répartie sur une Colonne (GV)

GV = Kxg xb _p xn

ⁿ , avec b_p = 0,30m = la largeur de la colonne

v

GV = 1,4 x ²⁰² x 0,3 0 x1,20 =1 2,6 kg 0,1 26 KN 16

D) Calcul des Charges Concentrées aux Noeuds

W5 = Wre + Wps + Gv x 1/2 x L où L = hauteur du poutre pour le premier étage W5 = 15,876 + 0,504 + 0,126 x 1/2 x 3, 3 = 16,588 KN

W4 = Wpint + G_v x 1/2 x L

W4 = 0,252 + 0,126 + 1/2 x 6, 6 = 0,668KN

35

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

W4 = W3 = W2 = W1 = 0,668KN. Óq5 = W5 = 16,588 KN

Óq4 = W5 + W4 =16,588 KN + 0,668KN = 17,258 KN.

q₃ = W₅+ W₄ = W₃ = 16,588+0,668+0,668 = 17, 924 KN

q₂ = W ₅ + W₄ + W₃+ W₂ = 16,588+0,668+0,668+0,668

= 18,592 KN

q₁ = W ₅ + W₄ + W₃+ W₂ +W 1 = 16,588+0,668+0,668+0,668+0,668 = 19,26 KN

D-1) Calcul des Efforts Tranchants Sommaires

Les efforts tranchants agissant dans chaque montant du portique sont calculés par la formule :

Q i = [ ( J_i / hm³) / (j/hm³)] x qⁿou

J i = 1 rigidité de la barre considérée

j = Somme totale de rigidités de barres qui aboutissent ou noeud considérée hm = 5m de la

hauteur de chaque colonne. Q₅ = 1/3. 16,588 = 5,529 KN

Q₄ = 1/3.17, 256 = 5,752 KN Q₃ = 1/3.17.924 = 5,975 KN Q₂ = 1/3.18, 529 = 6,197 KN Q₁= 1/3.19, 26 = 6,42 KN

d-2) Calcul de Moments aux Extrémités de Montants Il sont calculés par la formule : Q x l

Q = effort tranchant de la barre considéré

l = le bras de levier (l=h)

M 6- 5 = M 5 - 6 = 1/2 Q6.h6

M 1 - 2 = M 12- 11= 2/3 Q₁. h₁

M 2 - 1 = M 11- 12= 1/3 Q1.h1

Pour trouver les moments fléchissant définitifs dans les barres supposées appuyées sous l'effet de la charge normative g p v

d-3) Déterminons les charges suivantes :

g a v et g v p ou g v a = charge active du vent ; g ^P _V= charge passive du vent

ga v = ka x g v a x lp x n ou ka = coefficient aérodynamique actif = 0,8 ; lp = 0,3 m largeur du poteau

g a v = 0,8 x 25 x 0,30 x 1,2 = 7,2 kg/m

g p v = kp x g a v x lp x n ou kp = 0,6 coefficient aérodynamique passif

g ç = 0,6 x 25 x 0,30 x 1,2 = 5,4 kg/m

Les moments fléchissant sont :

Ma = (g _v ^a.h²) / 8 ou h = 6,60m la hauteur de la colonne Ma = 7,2 x 6,60² / 8 = 39,204 kgm

Mp = (g P V x h²) / 8

Mp = 5,4 x 6,60² /8 = 29,403 kgm

36

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

d-4) Calcul des efforts tranchants définitifs Qi = (Mi ^g + Mi^d) / hi ou

M i g = M i d respectivement moment de gauche et moment et droits de la colonne considérée

ainsi :

Q₁ = (M 1 - 2 + M 1 - 2 ) / 3,66 = (15,66 + 7,83) / 3,66 = 6,42 KN

Q₂ = (M 2 - 3 + M 3 - 2 ) / 3,66 = (11,34 + 11,34) / 3,66 = 6,19 KN

Q₃= (M 3 - 2 + M 4 - 2 ) / 3,66 = (10,93 + 10,53) / 3,66 = 5,97 KN Q₄ = (M 4 - 5 + M 5 - 4 ) / 3,66 = (10,53 + 10,53) / 3,66 = 5,97 KN Q₅= (M 5 - 6 + M 6- 5 ) / 3,66 = (10,11 + 10,11) / 3,66 = 5, 52 KN Q₆= (M 6 - 7 + M 7 - 6 ) / 6,20 = (10,11 + 10,11) / 6,20 = 3,26 KN Q₇ = (M 5 - 8 + M 8- 7 ) / 6,20 = (10,11 + 10,11) / 6,20 = 3,26 KN Q₈= (M 4- 9 + M 9 - 4 ) / 6,20 = (10,11 + 10,11) / 6,20 = 3,26 KN Q₉= (M 3- 10+ M _{10- 3}) / 6,20 = (10,11 + 10,11) / 6,20 = 3,26 KN

Q10= (M 2- 11+M	11-	2) /	6,20	=	(19,17	+ 19,17) /	6,20	= 6,39 KN
Q11= (M 2- 11+M	11-	2) /	6,20	=	(19,17	+ 19,17) /	6,20	= 6,39 KN

37

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

M 10- 3

11 3, 66

M

2-

3, 66

M 1 - 2

h 1

M 1 - 2

Epure des Moments Réels

M 12- 11

M 6 - 7

M 7 - 8

M 6- 5

6

7

M 5 - 8 3,66

M 5 - 4 M 8- 7 M 9 - 8

8 h5

M 4 - 9 3,66

M 7 - 6

M 5 - 6

M 8- 5

5

M 4 - 5

M 4 - 3 M 8 - 9 M 9- 10

⁹ h4

M 3- 10 3.66

4

M 9- 4

M 3 - 4

M 3 - 2 M 10- 9

M 10- 11

10 h3

3

M 2 - 3

M 2 - 1 M 11- 10

M 11- 2

11 h 2

2

1

12

d-5) Calcul du Portique sous l'Action des Charges Verticales Détermination la charge au dessus de la poutre

Poids du réservoir :

PRe = P_mur + P _couple + P dalle

Pmur V x ã = (V₂ -V₁) ã_b R₂ = 9, 10/2 = 4, 55

V₂ = ð R₂ ².h R₁= 8, 80/2 = 4, 4²

V₂ = ð R ₁².h ã_b = 2000 kg/m²

P mur = (ð R²₂ h-ð R²₁h). ã

38

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

P mur = ð h (R²₂ - R²₁) Y_b

P mur = 3, 14 x 6, 30 [4,55² -4, 4]2000

P mur = 53114, 6 Kg

Pcouple = Vcouple Y_b = (V₂ -V₁). Y b

V₂ = 1 1/3 ð R₂ ² .h₂ R₂ = 2, 1 + 0, 06 = 2,16m

3

1

V₁ = ð R²₁.h₁ R₁ =2,1m; h₂ = 2, 16 ; h₁= 2, 1

3

1

P couple = ( ₃ ð R ₂ ². R ₂ - R₁².h₁) Y b

1

P couple = 3 ð (R ₂ ². h ₂ R²h₁) Y b

P couple = 3 1 3, 14 (2,16² x 2, 16 - 2,10² x 2, 10).2000

ð R².h Y_b D = 9, 30; R= 65

d

P couple = 1709, 62 Kg P dalle =

h_d = 0, 20

P dalle = ð .4, 65² x 0, 20 x 2000 = 27157, 86 kg Pd = 27157, 86 Kg

Poids de l'eau

Pe = Ve . Y_e = 394,91m³ x 1000 Kg /m³ = 394910Kg

G = P_re + P_e = 81982, 08 + 394.910 = 476892, 08

+ La Poutre ne supportera que le quart de la charge G 476892 ,08

Q p L

4 = 4 6,20

G = 19229, 52 kg/m²

x

Dans la poutre supérieure

M 6 - 7 = M 7 - 6 = QPL 2 = 19.229.50 x (6, 20)²

10

M 6 - 7 = M 7 - 6 = 73918, 27 kg.m

QPL

M pr = 8

QPL 2 =

10

QPL 2 =

40

( 19229,52)(6,20)²

40

²

M

TR = 18479, 57 kg.m

+ Poutre Intermédiaire

M ch = Qch . L ² ch qch = 0,25 x 0,30 x 2500 = effort tranchants dans le chaînage

10

qch = 187, 5 kg/m²

39

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

1 87 ,5 . (6,20)2 =

M ch = 720,7 5 kg.m

10

Mch = 720,75 KG.M

Dans les Poteaux nous avons :

M₆ = M₇ = M 6- 7 = M 7 - 6 = M 5 - 6 = M 8 - 7 = 73918, 27 Kg.m

M 6- 5 = M 7 - 8 = 1 M 8 - 7 = 1 (73918, 27) = 36959, 14 kg.m 2 2

M 5 - 4 = M 5 - 6 - M_mch = 73918, 27-720,75 = 73.187,52 kg.m

M 5 - 4 = M 8- 9

M 4 - 5 = M 9 - 8 = 1 M 5 - 4 = 1 (73.197, 52) = 36598, 76 kg.m

1 M 8- 9 =

2 2 2

M 4 - 3 = M 9- 10 = M 4 - 5 - M_ch = 73197, 52 - 720, 75 = 72476, 77 kg.m

M 3 - 4 = M 10- 9 = 1 M 4 - 3 = 1 (72476, 77) = 36238, 38 kg.m

1 M 9- 10 +

2 2 2

36238, 38 - 720, 75 = 35517, 64 kg.m

M 3 - 2 = M 10- 11 = M 3 - 4 - Mch

M 2 - 3 = M 11- 10 = 1 M 3 - 2 = 1 35517, 64 = 17758, 82 kg.m

1 M 10- 11 =

2 2 2

M 2 - 1 = M 12- 11 = M 2 - 3 - M ch = 17758,8 - 720,75 = 17038,07 kg.m

M 1 - 2 = M 12- 11 2 1 M 2 - 1 = 1 M 11- 12= 1 (17038, 07) = 8519,03 kg.m

2 2

1 kg = 10N = 10.10^{- 3}KN 1 kg = 10 ^-2 KN

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah » 40

Tableau : 18 Combinaison des moments dûs au charges du vent et aux charges verticales

N°	Les Types de charge	Combinaison des moments (KgN)
		A	B	C	D	E	F	G	GI	G2	G3	G4
		+	+	+	+	-	+	-	+	+	+	+
I	Verticales	8519,03	17038,07	17758,82	35517,64	36238,38	72476,77	36598,78	7319,52	7319,52	7319,52	7319,52
II	Vents	+	-	+	-	+	-
	gauches	15,66	7,83	11,34	10,93	10,53	10,11	0	0	0	0	0
III	Vents	-	+	-	+	-	+
	Droits	15,66	7,83	11,34	10,93	10,53	10,11	0	0	0	0	0
Combinaison		I-II	I-II	I-III	I-III	I-III	I-III	I	I	I	I	I
Résultats		8534,69	17045,9	1770,16	35528,57	36248,91	72486,88	36598,78	7319,52	7319,52	7319,52	7319,52

41

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

E)- Détermination de l'Aire des Armatures du béton

Calculons la colonne des armatures du système du fait que l'action du peut changer le sens des moments

M n M m ? Fa = F'a

Calculons N dans la section du Poteau (charge)

N= 4 G + Gp ou Gpp = poids propre du poteau dans le 1^er étage

N= 476892 , 08

4

+ (0,25 x 0,25 x 3,66 x 2500)

N= 119794,89 kg

F'a Rac = Fa Ra N=b x. Rpr : Ainsi déterminons la section A

N ç = b Rpr .	=	119794 ,89	= 53,24 >2C = 8 cm
		25. 90

lo 1,83

h 0,25

lo = ØL = 0,5 x 3,66 = 1,83cm = 183 cm = 7, 32 > a = 4

Ncr = 0, 15. 2,4.10^{- 3}x 25.25 = 419914,00

(183)²

25

1 1

ç =

1

N

N

119794,89

Ncr

1,3 99 1,4

419914,00

M_a 8534 ,69 =

Co = = 0,07 7 ,1

m m

N 119794 ,89

C = Con + h/2-q

C= 7, 1 x 1, 4 + 4 1 8,44 cm

25 - =

2

As = [

N c h a

- -

( ' ) ]

0

Ra h a ( - 0

'

)

- -

As = [

119794 ,89 1 8,44 (2 1 4 ] 3,7 5 ²

= cm

2700 (2 1 4)

-

As = 3, 75 cm² = 375mm² Section B

MB = 17045 ,9 =

Co = 0,1 42 4,2

N 119794,89

m cm

C = Con + q

h -

2

C= 14, 2 x 1, 4 + 25 - =

4 2 8,3 8

2

- -

As = [

1197 ,89 2 8,3 8 (2 1 4) ] 29,70 ²

= cm

2700 (2 1 4)

-

42

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

As = 29,70cm² 2970mm²

De la même manière on calcul la combinaison de toutes les autres sections les résultats des calcul sont donnés le tableau ci-dessous.

Tableau 19 : Récapitulatif de l'aire des Armatures dans les différentes Sections

Section	A	B	C	D	E	F	G	GI
	25x25	25x25	25x25	25x25	25x25	25x25	25x25	25x25
	Cm^2	cm^2	cm2	cm^2	cm^2	cm^2	cm^2	cm^2
Air des armatures	3,75	29,70	31,89	86,33	88,53	198,87	52,661	52,661
Calculées (cm^2)
Nombre des	3Ø8 et	3Ø25 et	3Ø25 et	3Ø25 et	7Ø25	3Ø25	3Ø32 et	7Ø232
barres	3Ø10	2Ø32	2Ø32	9Ø32	et	et	4Ø32
correspondantes					7Ø32	2Ø32
Air des armatures réelles (cm^2)	3,86	30,91	33,94	87,11	90,66	199,70	56,30	56,30

E- 1) Calcul de la fondation

N= 119794,89 Kg ; M= 8534,49 Kg.m

Q₁= 6,42 KN = 642 kg = 0,642 T

Détermination des dimensions de la fondation

Selon A Bedov, la hauteur de la fondation est égale hf >h c+20 où hc est le coté de la section transversale de la colonne hf = 0 =25+20 = 45cm nous adoptons hf = 50 cm

La profondeur de la fondation Hs est :

Hs = hf + 50 = 50 + 50 = 100 cm

- La charge normative N"	N	ou nmoy = Coefficient de la majoration moyen pour les charges
	nmoy

permanentes et surcharges

nmoy = 1,1 ou 1,2 nous prenons 1,15

1197994 ,89 = 104169,46kg

1 5

N"= N

nmoy

; AN N" =

1 ,

= 104,169 tonnes.

Le poids volumique moyen des matériaux de la fondation (béton armé) et du sol sur les gradins

ämoy =

á _s+ á ba =

2

2,5 = 2,25t/m³

2 +

2

La surface de la semelle

N"

Fs = =

1 04,1 7

5,86 8 m ²

R"

S - H S

á moy

20 1 2,25 - x

Ainsi R s n= la résistance normative du sol R s n = 2 kg /cm² = 20 t/m² (pour le sol de l'emplacement de notre château d'eau),

43

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Nous adoptons la section carrée Fs = af x bf

af = longueur de la fondation bf = largeur de la fondation

Fs = af² af = Fs

af = 5,866 =2,42m 2,50 m

- Pour des raison techniques, nous adoptons finalement af = bf = 2,45m et devient Fs = 2,50 x 2,50 = 6,25m².

Déterminations les tensions sous la semelle de la fondation. Ainsi, l'effort normal agissant au niveau de la semelle par rapport à son centre de gravité est :

No = N + á _moy Hs + Fs

No = 119, 79489 + 2, 25 x 1 x 6, 25

N = 1333, 86 t

Le moment creé par les efforts du poteau est :

Mo = M + Qhf = 8,534 + 0,642 x 0, 50

Mo = 8,86T.m

Mo 8,86 Co = =	0,066 1 9,79	0, 07 (1+ (1-	m ^6x0,07	= =	22,38 T/m^2 = 2, 23 kg/cm^2 15,95 T/m^2 = 1,5 kg/cm^2
No 1 3 3,80 á1= ^N 6co = 1 (1+ )
Fs af á2 = N 6co = 1 (1 )	6,25 1 9,79		) 2,5 0 ^6x0,07 )
Fs af	6,25		2,50

La conduction de sécurité des ouvrages importants impose que :

Ñ₁ = 1,2 R s n ; notre cas révèle Ñ n = 2,23 = 1,2 x 2 = 2,23 kg /cm² = 2,4 kg/cm²

C₂< á₂ = 0,8 R s n ; nous avons 0< á₂ = 0,8 x 2 = 1,6 kg/m² Nous pouvons affirmer que notre ouvrage est en sécurité.

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

44

Schéma de la Fondation

25

M

= = = = = = = =

= = = = = = =

0,675 50

0,45

25

hs

Hs = 1,00

h2

h1

45° 45°

1,75 1,25

2,50

I II

á1

á2

N

E-2 Déterminons les Moments fléchissants dans les sections par les formules données par A Bedov

M I _ I = 0,125 Ps (a _s - a₁)² bs

M II _ II= 0,125 Ps (a _s -a₂ )² bs ou Ps = Pression du sol.

N

Ps = T

= 1 1 9;79 = m²

19

Fs 6;25

a_s et b s = côtés de la semelle a s = bs = 2,5 ; a₁= b₁ base des gradins : a₁= 0,45 m et

a

2 = 0,675

M I _ I = 0,125 x 19 (2, 5 - 0, 45)² x 2,5 = 19,776T.m = 24950 kg.m M II _ II = 0,125 x 19 (2, 5 - 0,675)² x 2,5 = 19,776T.m = 19776 kg.m

45

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Déterminons les Armatures dans les deux sections I et II

M_I - I =

0,9 ho R

1 A

24950

0,9 21 2700
x x

Fa 1 =

= 4,8 8 cm ²

Fa₁ = 488 mm² ; nous prenons 4 ø 14 As = 616 mm²

0. 9

0. 9212700

hoR

2 A

Fa₂ =

M_IIII-

19776

= 3;875

cm²

Fa₂ = 387,5 mm² ; nous prenons 4 ø 14 As = 616 mm²

Verification:

M int = Far .Ra (ha(h 0 2 x ) ; x = î _r . h_o= 0,591 x 21 = 12,41 kg/m

M int = 6, 16 x 2700 (21- 1 2,4 ) = 24615,6 kg.m

2

Mint = 246 153, 6 kg

Mext = 85354, 69 kg.m M int > M_ext la sécurité est bonne.

46

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau 20 : De Ferraillage

	N°	Diamètre (mm)	Schéma	Nombre	Longueur unitaire	Longueur Total (m)	Poids Unitaire Kg.m	Poids Total kg	Poids Total
Mur Vertical	1	8		10	572	6,30	3603,6	0,395	1423,42
	2	8		10	126	28,6	3603,6	0,395	1423,42
Dale	3	12		10	186	-	637,6	0,887	565 ,55
	4	14		10	186	-	637,6	1,208	770,22
Poteau A	5	8		-	12	3,51	42,12	0,395	16,637
	6	10		-	12	3,51	42,12	0,617	25,98
Poteau Bc TT T1 !I	7	25		-	72	3,51	252,72	3,853	973,73
	8	32		-	192	3,51	673,92	6,313	4254,45
Couple	9	8	n	10	286	6,60	1887,6	0,395	745,60
	10	10	O	10	66	-	245,10	0,617	151,22
Recouvr ement	11	25	30 30	-	144	0,60	86,4	3,853	332,89
	12	25	30 10	-	144	0,40	57,6	3,853	221,93
Etrier	13	8	25	20	84	0,60	50,4	0,395	19,90
			25
Fondation	14	14	2,42	15	64	2,52	161,28	1,208	194,82
	15	14	2,42	15	64	2,52	161,28	1,208	194,82
	16	8		-	16	1,30	20,80	0,395	8,216
Attente	17	10		-	16	1,30	20,80	0 ,617	8,216

47

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

I- 2-4 La Prise d'Eau

La prise d'eau est un forage (l'eau souterraine) réalisé par le SNAPE à l'ISAV déjà fonctionnelle le forage, étant une source d'eau potable sûre, Sécurisé et qui revient à moindre coût, nous l'avons choisi pour en faire une adduction d'eau portable. « Pour l'améliorer de la déserte en eau potable de l'ISAV/VGE » pour se faire nous avons choisi le forage. Qui est réalisé à la date du 11/07/2007.

Etape de Réalisation

a) Condition d'Implantation

Pour l'implanter le forage on fait appel à plusieurs critères dont entre autres : Le critère géomorphologique

Le critère hydrogéologique

Le critère social

Le critère pétrographique

Le critère Environnemental

Pour ce cas précis nous avons fait recours aux critères géomorphologiques et environnemental.

Le point du forage est situé sur le replat de pente où les eaux souterraines sont supposées s'accumuler. Les replats de pente sont les plus souvent le reflet d'une fracture profonde ou le changement de faciès. (voir fiche d'implantation).

Pour l'implantation de ce forage nous n'avons pas utilisé la photographie arienne.

b) Exécution et Equipement du Forage :

- Technique de forage :

Les entreprises de forage utilisent le plus fréquemment deux (2) méthodes de forations ;

La Première Méthode : le forage rotary pour la foration des altérités dont le diamètre de l'outil (tricône ou trilanc) est de dix (10) pouces qui correspond à 250mm.

La Deuxième méthode : Qui est le marteau - fond de trou utilisé par la foration du socle dont le diamètre est de 6 1/2 pouces qui correspond à 150mm. (l'outil utilisé est le marteau).

Dans le cadre de la réalisation du forage FA 581 F nous avons foré avec le tricône respectivement les causes suivantes de 0,20 m terre végétale ; 0,17m argile d'altérisation 17 à 38 arènes granitique. C'est à partir de 30,80m que nous avons eu le socle. Ainsi nous avons retirés toutes les tiges du trou et procédé à la descente du tubage provisoire (200 diamètres).afin d'éviter l'éboulement de l'espace déjà foré. Ensuite on a procédé aux changements d'outil par le marteau pour taper le fond du trou. La première venue d'eau enregistré se trouve à 35m de profondeur avec un débit mesuré de 12m³ /h à la profondeur de 43m le débit est toujours de 12m³/h ce qui justifie l'arrêt du forage à 49,60m, le débit fin foration est égal à 12m³/h.

Après exécution et équipement du forage l'ingénieur à livrer le forage à 10m³/h

c) Equipement du Forage :

Après avoir définit, le plan d'équipement nous avons procédé à la décente de la tuyauterie de la façon suivante.

1- Un décanteur de 3,26m

2- Deux (2) crépines successives de longueur 5,92m et 6 PVC plein avec déplacement au

jour d'un 1,02m

48

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Gravillonnage : consiste à descendre les graviers filtrant à travers l'espace auriculaire entre le PVC et le trou. Le gravier filtrant doit être de nature siliceuse, le massif filtrant s'étendra du fond du forage à une côte situé à 5m au dessus de la crépine la plus haute. Il s'agira de gravier siliceuse roulé bien laver dont la granilomètrie varie entre 3 à 4 mm de diamètre ; l'emploie de gravier l'altération est interdit c'est pourquoi nous l'avons pas utilisé dans ce cadre de réalisation de ce forage.

- Au dessus du massive filtrant, pour arrêter les venues d'eaux des roches d'altération nous avons placé une argile expansive de 0,5 m d'épaisseur.

- Mise en place du tout venant : consiste à remblayer l'espace annulaire situé entre le trou et les PVC jusqu'à une profondeur de 6m.

- Cimentation : consiste à mettre en place le moindre ciment à partir de la profondeur de 6m jusqu'à la surface du jour. Nous procédons à la cimentation pour empêcher les eaux des ruissellements de s'infiltrer ou contaminer la nappe déjà captée.

Développement : Le forage était développé à l'air lifté pendant 4h. Cette opération à pour objectif d'éclaircir non seulement l'eau mais aussi l'ouverture des éventuels fissures ou fractures l'or de la foration à la fin du développement de ce forage, la mesure du débit a donnée 12 m³/h.

e) l'Essai de Pompage

L'essai de pompage consiste à déterminer les paramètres hydrogéologiques et techniques d'un forage. Il a été réalise en trois (3) paliers :

1- Palier d'1m³ pompé pendant 2h

2- Palier 2,500m³ pompé pendant 1h

3- Palier 5,00m³ pompé pendant 1h

Enfin du pompage nous avons obtenu un rabattement de 14,65m. Nous avons observé une remontée de 1h de temps dont le niveau est de 6,80m. Le niveau statique du forage est de 5,20m. Le niveau dynamique de la décente est de 19,85m, l'interprétation de l'essai de débit révèle que lorsque nous exploitons le forage pendant 12h le rabattement sera 22,4m. A ce même débit le niveau dynamique pendant 8mois sera 33,50m dans la zone granitique nous observons toujours 3m de sécurité ; la transmisivité elle est exprimé en m²/S.

Voir fiche essai et d'interprétation du forge FA 581 A).

II-2-4-1 Débit de Prise

Le débit d'exploitation de forage choisi est 10m³/h selon le SNAPE (Faranah). Notre cas ne comporte pas d'usine de traitement (X=1) ce qui implique que l'eau pompée est directement mise à la disposition des consommateurs. Ainsi :

T= temps d'ensoleillement pendant lequel il y'a production du courant électrique par les panneaux solaires. Il est compris entre 8h-16h soit 8h de fonctionnement

4 89 ,59 m³ / =

j

A l'étape future QP= 6 1,1 9 m³/h 16,99 l/s

=

8 h

Le débit de prise est 10m³/h le dimensionnement des conduites est en fonction des besoins de l'étape future.

49

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

II- 2-4-2 Hauteur Manométrique totale

HMT = Hg +Óhc en m

Où HMT = la hauteur manométrique totale Hg : La hauteur géométrique totale

Óhc : Somme des pertes de charge

Hg= Hgasp + ÄH + Hr en m

Où Hgasp : hauteur géométrique à l'aspiration

ÄN : Différence de niveau entre la cote du réservoir et la cote du forage Hr : hauteur d'élévation du réservoir (26,96m)

Ou Hc : Perte de charge dans les conduites de refoulement (hc = 7,39m) Hloc : Perte de charge locale : Elles sont pris à 10% de (hc = 0,74)

Caractéristique Hydrogéologique

Il est question de déterminer la cote d'installation de la pompe selon les données recueillies au SNAPE, notre forage présente les caractéristiques suivantes :

La Profondeur du Forage : 49,60m ; le Niveau Statique : 5,20 le Niveau dynamique 33,50m ; le débit d'exploitation est 10m³/h ; le rabattement est :

RB = ND-NDS ou RB : rabattement ; ND : Niveau dynamique ; Niveau statique RB = 33,50m - 5,20m = 28,3m

Caractéristique Topographique

Il est déterminé par la différence de côte du réservoir et du forage

ÄN = R- F = 440,33m-434,65m = 5,68m

Le niveau dynamique étant à 33,50m de profondeur, nous installons notre pompe à 34, 5m pour des raisons de sécurité

Pompe = F- ND = 434,65m - 34,50m = 400,15m

Ó hc =hc+hloc

Déterminons hloc

Hloc= h 11- 12+ h _{11- 9}+ h 9- 8 + h 8- 0

4,24 m+ 1,05m + 0,34m + 1,66m = 7, 39m Sachant que hlin = 10%hloc

= 10% .7, 39m = 0,74m

Ó h = 0,74 m + 7,3 9 m = 8,1 3 m

Hg = Hg asp+ DN +Hr

Hgasp = Niveau dynamique + Sécurité (1 3m

. )

.

33, 50m +1m = 34,5m

Hg = 5,68m + 34,50m + 25,6m = 65,78m

HMT = Hg + Óh

= 65,78m + 8,13m =73,91 m

HMT = 73,91m

II-2-4-3 Les Appareillages Hydrauliques

- Le réseau de distribution comporte les appareillages hydrauliques suivants: - Les regards (vanne de sectionnement)

- La ventouse

- Vidange

- Bouche d'incendie

50

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Conception

Regards : Cet ouvrage est exécuté en agglo 10 de dimension 80 x 80 x 70 il est couvert par une Dalle en Béton armé. Dans ce regard est placé la vanne de sectionnement l'ouverture et la fermeture en cas de nettoyage ou autre opération.

Ventouse : ce sont des dispositifs permettant d'évacuer automatiquement l'air qui s'accumule dans les tuyaux disposés aux points haut également, ils autorisent une maintenance facile.

Vidange : C'est un dispositif spécifique installé dans les points bas de la ligne pour pouvoir vidanger les canalisations et évacuer les dépôts fins formés.

II- 2-4-4 Choix de la Pompe et les Courbes Caractéristiques

En fonction du débit (besoin journalier moyen de l'étape futur et de la hauteur monomérique totale d'élévation calculé), le type de la pompe a été déterminé en fonction de la puissance électrique nécessaire pour son fonctionnement. La pompe choisie est de type SP8A-21

II-2-5 Dimensionnement de la source d'énergie solaire

Le système suivant est dimensionné par un assemblage des panneaux photovoltaïques qui constitue le générateur du courant électrique qui doit faire fonctionner le moteur. Il comprend trois éléments :

- La surface des panneaux qui forme le générateur du courant

- Le convertisseur ou onduleur

- Le groupe moto pompe choisi antérieurement

Les Panneaux Solaires :

Le module photovoltaïque est l'élément de base du générateur photovoltaïque. Par assemblage de plusieurs modules en série et en parallèle on obtient un panneau solaire. Les modules sont à leur tour constitués de photopiles. Ils sont caractérisés par leur puissance et intensité. La puissance électrique maximum qu'un panneau peut fournir est sa puissance crête. Elle exprimée en Watt crête dans les conditions idéales à savoir recevant du soleil de 1000 W, à la température de 25°C mais dans les conditions réelles d'utilisation, on obtient rarement cette puissance.

Le Convertisseur ou Onduleur

C'est un dispositif électronique qui transforme le courant continu (cc) produit par le générateur photovoltaïque en courant alternatif (ca) triphasé qui alimente le moteur immergé. Le nombre de module sur le panneau et le nombre de module en parallèle sont fonction des caractéristiques des convertisseurs. Actuellement, il y'a cinq (5) modèles d'onduleurs pour le pompage d'eau qui sont GRUND FOS SOLARTRNIC SA ; SIMENSIMOUERT ; PSOLAR TOTAL ENERGIE TSP1500, TSP2500 ; TSP 4000

D'après les constructeurs, les onduleurs présentent d'excellentes caractéristiques : - La protection contre le fonctionnement à sec ou blocage du rotor

- La protection contre un court circuit

- La protection contre une surcharge ou sous charge (attente de 30mm)

- La protection contre un surchauffage cas de température supérieur à 85°C - La protection contre une tension d'entrée trop basse au delà de 15v

51

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

II- 2-5-1 La Méthode de Dimensionnement des Panneaux. Hypothèse de Calcul :

Dans l'objectif d'obtenir la puissance nécessaire pour le fonctionnement de la pompe immergée, nous avons choisi des modules d'une puissance crête (PC75 WC de 20 V et d'une intensité de 4,34 A chacun

- La déserte est continue toute l'année

Etude du Rayonnement Solaire de la Zone du Projet sur une Surface Horizontale

Pour ce cas présent, je me suis servi du tableau d'ensoleillement journalier (Emj) qui est fonction des mois de l'année.

Par ailleurs 1 cal / cm² = 11,62 w/r/m² = 11,628x 10 ^-3 Kwh/m2 Tableau N°21 : Rayonnement Solaire de la Zone du projet

Mois	Jan	Fev	Mars	Avr	Mai	Juin	Juillet	Aout	Spet	Oct	Nov	Dec	moy
enseoleil lement cal /cm^2	500	505	507	507	474	448	415	396	440	481	529	493	475
Ensoleil Lement (Wh/m^2	5818	5881	5898	5903	5514	5217	4835	4614	5112	5601	6146	5729	5522
Ensoleil lement (KX/m^2)	5,818	5,881	5,899	5,903	5,514	5,217	4,835	4,614	5,112	5,901	6,146	5,729	5,522

Choix du panneau photovoltaïque

Pour le dimensionnement des panneaux solaires, c'est l'énergie électrique du moteur et de la pompe à l'énergie du rayonnement solaire de la zone du projet.

L'Angle d'Inclinaison Optimum des Panneaux

Les valeurs des radiations solaires obtenues sont supposées appliquées sur une surface horizontale. En réalité les rayons solaires ne viennent pas perpendiculairement à la surface du sol. L'angle d'inclinaison standard est fonction de latitude du milieu.

Selon Théodore (1982) entre les latitudes 0°00 et 22°29 l'angle d'inclinaison standard recommandé est de 15° et pour le cas de la Guinée c'est 15°Sud.

Le facteur d'inclinaison (Fi)

Les coefficients varient en fonction de

- l'hémisphère (La Guinée appartient à l'hémisphère Nord)

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie 52

photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

-

- l'altitude de la zone

- l'angle d'inclinaison (15°Sud) pour notre cas :

- des mois de l'année ;

En utilisant les abaques des constructeurs GRUNDFOS les facteurs d'inclinaison mois par mois sont résumés dans le tableau ci-après.

Tableau N°22 Facteurs d'inclinaison.

Mois	Jan	Fev	Mars	Avr	Mai	Juin	Juillet	Aout	Spet	Oct	Nov	Dec	Moy
FI	1 ,15	1,10	1,03	0,97	0,93	0,91	0,92	0,96	1,01	1,08	1,14	1,18	1,03

L'énergie solaire captée sur une surface inclinée (Epi).

Elle représente l'énergie corrigée captée sur un plan incliné.

Elle est déterminée mois par mois suivant la formule citée par Mamadou Benté BALDE dans le cadre du projet ACVIP SWAPE comme suit :

Epi = Eph. Fi

Où Epi = énergie sur un plan incliné en KWH/m²

Eph = énergie captée sur un plan horizontal KWH/m²

Fi : Facteur d'inclinaison

Tableau N°23 Energie captées sur un Plan Incliné

Mois	Jan	Fev	Mars	Avr	Mai	Juin	Juillet	Aout	Spet	Oct	Nov	Dec	moy
Eph	5,818	5,818	5,898	5,903	5,514	5,217	4,835	4,614	5,112	5,601	6,146	5,729	5,522
Fi	1,15	1,10	1,03	0,97	0,93	0,91	0,92	0,96	1,01	1,08	1,14	1,18	1,03
Epi	6,69	6,46	6,07	5,72	5,12	5,74	4,44	4,42	5,16	6,04	7,00	6,76	-

Performance du Système

A partir des courbes caractéristique de la pompe SP8AZI, de la hauteur manométrique totale et les valeurs de radiation trouvées on extrait le débit mois par mois que cet ensemble peut fournir la puissance crête à installer doit être à mesure de fournir le débit moyen journalier. Pour atteindre cet objectif le tableau donné par Théodore FORGELMAN m'a servi pour déterminer la performance du système photovoltaïque.

a) Signification de quelques symboles énergétiques utilisés pour la performance d'un système photo - voltaïque

Xj = L'énergie solaire global moyen en KW/m²

Yj = L'énergie électrique qu'il faut fournir à la pompe wh

Uj = L a puissance crête à installer pour les différentes énergies solaires

Pcm = La puissance crête du module choisi

Wj = L'énergie électrique que les panneaux peuvent produire

Sj = L a solde d'énergie (énergie non utilisée)

+ = Rupture du courant mais exclu pendant les heures de pompage durant l'année

53

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

b) Méthodologie de détermination des énergies déployées

Xj = EPI = EPh x Fi

Yj = Nombre de module x Nombre de panneaux (unité)

Uj = Yj /Xj

Pcm = Nombre de module x Puissance crête d'un module (Pc)

Wj = Pcm x Xj

Sj = Wj - Yj

EPh = Energie trouvée à partir du rayonnement solaire de la zone d'étude (KW/m²)

Tableau N° 24 : Performance du Système

Site ISAV			Système : Pompe						Date 05/2009
X%= 15		PC= 75 wc						Wj/j		Kwh/m^2j
Mois	Jan	Fev	Mars	Avr	Mai	Juin	Juillet	Août	Sept	Oct	Nov	Dec
Xj	6,69	6,46	6,07	5,72	5,12	4,74	4,44	4,42	5,16	6,04	7,00	6,76
utilisation	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Yj	5400	5400	5400	5400	5400	5400	5400	4500	5400	5400	5400	5400
-	807	835	839	944	1054	1139	1216	1221	1046	894	771	798
Pcm								1275
Wj =Xj Pcm	8529	8236	7739	7293	6528	6043	5661	5635	6579	7701	8925	8619
Sj	3129	2836	2339	1893	1128	643	261	235	1179	2301	3525	3219

D'après la condition de choix (Pcm = Ujmax) on considère que Pcm = 1275W soient 17

5400

modules à installer PC= 75 wc le nombre de panneaux est : unités

wc 4

=

1275wc

Le nombre de modules retenus est 17, le nombre de panneaux est 4

En fait, le nombre de panneaux et de modules doivent correspondre aux caractéristiques du

convertisseur qui sont la tension U= 380 volts et l'intensité I= 9,75A . Cette tension est la résultante des tensions sur un panneau de modules en série. Ainsi le nombre maximum des

380 v

modules est de 19

=

20v

Pour ce cas précis, 18 modules ont été pris. En définitif on a 4x 18 = 72 modules de 75 wc pour tout le système. La puissance totale du système est 72 x 75 w = 5400 w qui est nettement supérieur à la puissance de la pompe (3800w).

54

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

II 2-6- Technologie et Organisation des Travaux

Tout ouvrage de génie exige une technologie adéquate pour sa résistance ; ce qui permet de le réaliser vite et bien et économiquement. Nos ouvrages de type industriel sont appelés à toutes contraintes en provenance des efforts de traction, de flexion et de compression. Ainsi,

l'organisation du chantier consiste à déterminer la mise en oeuvre des moyens nécessaires pour accomplir dans les meilleures conditions, des travaux à exécuter.

La technologie quant à elle, permet de respecter la logique des travaux avec le nombre d'ouvriers précis en peu de temps, rationaliser la main-d'oeuvre en respectant le nombre de postes de travail nécessaire et en évitant le gaspillage des matériaux de construction et du temps la technologie permet alors :

- De déterminer le volume des travaux à accomplir

- De faire les schémas et procédés d'exécution des opérations

- De calculer les dépenses des mains-d'oeuvres

- D'établir le graphique calendrier destiné à la planification et l'organisation des travaux.

- De connaître les besoins des ressources en matériels et en matériaux, pour la réalisation des travaux, ce projet est subdivisé en trois (3) périodes

- Les travaux préparatoires

- Le terrassement

- La construction des ouvrages.

II - 2- 6 - 1 Volume des travaux
Tableau 25 des Volumes des Travaux

N°	Désignation	Unités	Appareillage hydraulique		Panneaux	Réservoir	Prise d'eau	Réseau	Total
			Robinet de pussage	Vanne de sectionnement
1	Travaux préparatoires	%							5
2	Fouille	m^3	0,144	0,448	-	25m^3	0,288	9,64	35,512
3	Béton de propriété	m^3	0,012	0,032	-	1,25	0,018	-	3,312
4	Béton de semelle armé	m^3	-	-	-	7,8 m^3	-	-	7,8
5	Dalle Béton armé	m^3	-	0,1	-	13,579	-	-	13,679
6	Colonne en Béton armé	m^3	-	-	-	18,90	-	-	18,90
7	Poutre en Béton armé	m^3	-	-	-	3,72	-	-	3,72
8	Mur en Béton armé	m^3	-	-	-	26,70	-	-	26,70
9	Coupole en Béton armé	m^3	-	-	-	3,40	-	-	3,40
10	Conduite Ö 63	Ml	-	-	-	-	-	16	16
11	Conduite Ö 32	Ml	-	-	-	-	-	145	145
12	Pose des agglos	m^2	-	1,24	-	-	-	-	2,24
13	Fixation des supports des panneaux	%	-	-	0,3	-	-	-	0,3
14	Montage des panneaux	%		-	0,4	-	-	-	0,4
15	Confection des agglo 10	P		30	-	-		-	30
16	Remblai	m^3		-		24,05		3,8	27,85
17	Clôture	m^2			22m 20m	8m x10			520
18	Pose de porte (1x 80)	P			1	1			2
19	Installation de pompe	%						0,6	0 ,6
20	Installation électrique	%			0,1				0,1
21	Installation tuyauterie	Ml					88,26		88,26
22

II-2-6-2 Extrait des matériaux de construction

Les quantités des matériaux sont obtenues par le produit de la norme par le volume des travaux ces normes sont données par le Ministère de l'Urbanisme et de l'Habitat.

Tableau N°26 : Extrait des matériaux de construction

N°	Désignation	Unités	Réservoir	Réseau		Prise d'eau	Panneau solaire	Robinet	Total
				Conduite	Regard
1	Ciment	T	25,79	-	0, 108	0,0036	0,077	0,0024	25,981
2	Sable	m^3	30,1396	-	0,0128	0,0072	0,090	0,0048	30,2544
3	Gravier	m^3	60,2792	-	0,0256	0,0144	10,18	0,0096	60,5088
4	Agglo pleins (10)	P	-	-	30	-	-	-	30
5	Fers à Béton	T	11,33	-	0,011	-	0,033	-	11,374
6	Fils d'attache	Kg	226,6	-	0,22	-	0,65	-	227,47
7	Bois de coffrage (4,5)	P	129	-	-	-	0,387	-	130
8	Grillage	m^2	36	-	-	-	84	-	120
9	Porte métallique	P	1	-	-	-	1	-	2
10	Serrures	P	1	-	-	-	1	-	2
11	Charnière		2	-	-	-	2	-	4

57

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Equipements Hydrauliques de la Tête de Forage et Regard

Ce sont des Appareils qui entrent dans l'exécution correcte d'un Mun Adduction. Tableau N°27 : Equipements Hydrauliques de la Tête de Forage et Regard

N°	Désignation	Unités	Prise d'eau	Regard	Total
1	Pompe immergée SAP8A-21	P	1	-	1
2	Câble de sécurité inoxe	ml	33	-	33
3	Câble d'alimentation de la pompe	ml	60	-	60
4	Pressostat et temporation	P	1	-	1
5	Colonne montante du 50 well master	ml	33	-	33
6	Bride pour tête de forage	P	1	-	1
7	Coude DN 50	P	3	-	3
8	Tuyau DN50	P	2	-	2
9	Te' DN /50/15/50 Pour ventouse	p	1	-	1
10	Te' DN /50/15/59 Pour manomètre	P	1	-	1
11	Manomètre DN100mm 1/2"	P	1	-	1
12	Vanne de manoeuvre 1/2" pour manomètre	P	1	-	1
13	Compteur d'eau rac coude unique DN50	P	1	-	1
14	Clapet de non retour DN 50	P	1	-	1
15	Mameton DN 50	P	5	-	5
16	Robinet vanne DN50 avec volant à main	P	2	-	2
17	Té'DN 50/50/50 Pour robinet à vidange	P	1	-	1
18	Joint gibault	P	1	-	1
19	Tuyau DN63 Bobinet	P	1	-	1
20	Vanne de sectionnement	-	-	1	1

58

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Equipement Solaire et Conduite

Ce sont des pièces et appareils hydrauliques qui sont indispensable à la réalisation d'u projet de pompage photovoltaïque.

Tableau 28 : Equipement Solaire et Conduite

N°	Désignation	Unités	Rseserv	Réseau		Panneau solaire	Total
				Conduite	Regards
1	Module solaire 75 WC	P	-	-	-	72	72
2	Support AG pente de 15°C 72M	Yeux	-	-	-	20	80
3	Onduleur AC 55	P	-	-	-	1	1
4	Câble du courant continue	P	-	-	-	1	1
5	Câble de mise à terre	P	-	-	-	1	1
6	Cadre métallique soudé	P	-	-	-	20	20
7	Vis anti-vol	P	-	-	-	288	288
8	PVC 6.3	ml	-	16	-	-	16
9	Conduite polyetilene 32	ml	-	145	-	-	145
10	Té 90° 75/50/63	P	-	1	-	-	1
11	Vantouse	P	-	1	-	-	1
12	Vanne	P	-	-	1	-	1
13	Conduite galara DN50 distribution	ml	18,40	-	-	-	18,40
14	Conduite galvo.DN 50 refoulements	ml	26,00	-	-	-	26,00
15	Conduite galva DN 50 Trop plein	ml	25,56	-	-	-	25,56
16	Conduite galva DN 50 Vidange	ml	18,30	-	-	-	18,30
17	Robinet de puisage	P		6	-	-	6
18	Paratonnerre	P	1	-	-	-	1
19	Indicateur de Niveau	P	1	-	-	-	1
20	Clapet anti retour	P	1	-	-	-	1
21	Vanne de sectionnement	P	2	-	-	-	2

Détermination de la Durée des tâches et le nombre d'oeuvres

La détermination de la durée des tâches et le nombre d'ouvrier est un tableau chiffré permettant au chef de chantier de coordonner la mise en oeuvre des moyens et équipement nécessaire pour l'exécution des travaux dans le délai impartie.

59

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tableau N°29 : Détermination de la Durée des tâches et le nombre d'oeuvres

N°	Désignation des travaux	Volume		Dépense en main d'oeuvre
		Unités	Quantité	Unité H-J	Total H-J	Total Prévu	Nbre d'ouvrier	Nbre de Jours
1	Travaux préparatoires	%	5	-	28,478	28	4	7
2	Fouille	m^3	35,512	0,65	23,083	24	4	6
3	Béton de propreté	m^3	3,312	0,66	2,186	2	1	2
4	Béton de semelle armé	m^3	7,8	3,5	27,3	16	8	2
5	Colonne en Béton A	m^3	18,90	7	132,3	168	8	21
6	Poutre en Béton armé	m^3	3,72	7	26,04	24	3	8
7	Dalle en Béton armé	m^3	13,679	7	95,753	8	8	1
8	Mur en Béton armé	m^3	26,70	5,75	153,525	20	10	2
9	Coupole en Béton armé	m^3	3,40	3,5	11,9	12	6	2
10	Conduite Ö 63	ml	16	36ml/HJ	0,44	6	3	2
11	Conduite Ö 32	ml	145	60ml/HJ	2,42
12	Confection des agglo (10)	P	30	0 ,011	0,33	1	1	1
13	Fixation des supports des panneaux	%	0,3	-	1,71	4	2	2
14	Montage des panneaux	%	0,4	-	2,23	6	3	2
15	Pose agglo (10)	m^2	2,24	0,12	0,27	1	1	1
16	Remblai	m^3	27,85	0,65	18,103	12	4	3
17	Clôture	m^2	520	0,12	62,04	21	3	7
18	Pose de porte (1x80)	P	2	0,32	0,64	1	1	1
19	Installation de pompe	%	0,6	-	3,42	5	5	1
20	Installation Electrique	%	0,1	-	0,57	1	1	1
21	Installation tuyauterie	ml	88,26	0,15	13,239	8	4	2
22	Travaux accessoires	%	3	-	17,087	25	5	5
23	Imprévus	%	10	-	56,9567	120	-	-
	Total	-	-	-	-	513	85	79

60

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

CHAPITRE III : CALCULS ECONOMIQUES

Ce chapitre nous permet de déterminer le coût de réalisation de projet et les frais d'exploitation.

Tableau N°30 : Matériaux de Construction

N°	Désignation	Unité	Quantité	Prix Unitaire (GNF	Montant total
1	Ciments	T	26	1.298.804	33.768.904
2	Sable	m^3	31	29.500	914.500
3	Gravier	m^3	61	24.000	1.464.000
4	Agglo plein (10)	p	30	1.500	45.000
4	Fer à béton	T	12	4.096.526,22	49.158.312,26
5	Fil d'attache	Kg	228	5.200	1.185.600
6	Bois de coffrage	P	130	15.000	1.950.000
7	Grillage	m^2	120	25.000	3.000.000
8	Porte en fer	P	2	95.000	190.000
9	Serrures	P	2	15.000	30.000
10	Charnière	p	4	8.000	32.000
	Total	-	-	-	91.738.316,26

Le coût d'achat des matériaux de construction est : 91.738.316,26

Source : Ces normes sont données par le Ministère l'Urbanisme et de l'Habitat au mois de Janvier 2009

61

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Pompe et Equipement Hydraulique de la Tête de Forage et Regard

Ce tableau est l'inventaire des prix d'achats des équipements installés sur la pompe et la tête et de forage

Tableau N°31: Pompe et Equipement Hydraulique de la Tête de Forage et Regard

N°	Désignation	Unité	Quantité	Prix Unitaire (GNF)	Montant Total (GNF)
1	Pompe immergée SP8A-21	P	1	7.250.000	7.250.000
2	Câble de sécurité inox	ml	33	5.890	194.370
3	Câble d'alimentation de la pompe	ml	60	20.620	1.237.200
4	Prestation et temporation	P	1	2.571.060	2.571.060
5	Colonne montante DN 5 Well master	ml	33	110.490	3.645.170
6	Bride pour tête de forage	P	1	1.399.530	1.399.530
7	Coude DN 50	P	3	10.310	30.930
8	Tuyau DN 50	p	2	130.380	260.760
9	Té' DN/50/15/50 Pour venteuse	P	1	29.460	29.460
10	Té'DN/50/15/ 5 pour manomètre	P	1	29.460	29.460
11	Manomètre DN 100mm 1/2"	p	1	232.950	232.950
12	Vanne de manoeuvre 1/2" pour manomètre	P	1	31.055	31.055
13	Compteur d'eau à raccord unique DN 50	P	1	648.200	648.200
14	Clapet de non retour DN 50	p	1	42.720	42.720
15	Mamelon DN 50	P	5	18.410	92.050
16	Robinet Vanne DN 50 avec volant à main	P	2	48.320	96.640
17	Té' DN /50/50/50 pour robinet à vidange	p	1	40.510	40.510
18	Joint gribault	P	1	69.500	69.500
19	Tuyau DN63 bobine	p	1	94.725	94.725
20	Vanne de sectionnement	P	1	150.000	150.000
21	Total				18.975.285

Le coût total des prix d'achat et équipement est : 18.975.285

Source : ces normes sont données par le SNAPE de Faranah au mois de Janvier 2009.

62

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Equipements Solaires et Conduits

Ce tableau indique les prix d'achat les équipements installés sur les panneaux solaires, les conduites et le château d'eau.

Tableau N°32 : Equipements Solaires et Conduits

N°	Désignation	Unité	Quantité	Prix Unitaire (GNF)	Montant total (GNF)
1	Module solaire 75 Wc	P	72	1.449.610	104.371.920
2	Support AG pente de 15°C 72 module	Ens	1	11.048.895	11.048.895
3	Onduleur AC 55	P	1	8.280.450	8.280.450
4	Câble du courant continu	P	1	28.990	28.990
5	Câble du mise à terre	P	1	10.500	10.500
6	Cadre métallique soudé	Jeux	-	1.015.020	1.015.020
7	Vis anti-vol	Jeux	288	184.150	53.035.200
8	PVC 63	ml	16	6.440	103.040
9	Conduite Polyéthylène32	ml	145	9.085	1.317.325
10	Té 90° 75 /50 /63	P	1	7.375	7.375
11	Vantouse	P	1	29.460	29.460
12	Vanne	P	1	648.200	648.200
13	Conduite galva DN 50 distribution	Ens	1	636.630	636.630
14	Conduite galva DN 50 refoulement	Ens	1	636.630	636.630
15	Conduite galva DN 50 trop plein	Ens	1	636.630	636.630
16	Conduite de DN 50 Vidange	Ens	1	636.630	636.630
17	Robinet de puissance	P	6	48.320	289.920
18	Paratonnerre	P	1	6.745.080	6.745.080
19	Indicateur de niveau	Ens	1	5.368.262	5.368.262
20	Clapet anti retour	p	1	42.720	42.720
21	Vanne de sectionnement	P	2	150.000	300.000
22	Total	-	-	-	195.188.877

Le coût matériaux de construction et équipement s'élève à 91.738.316,26 GNF + 18.975.285 GNF + 195.188.877 = 305.902.478,30 GNF

Source : ces normes sont données par le SNAPE de Faranah au mois de Janvier 2009.

Coût de Petits Outillages

Ces instruments sont indispensable pour la réalisation de ce projet ils serviront de faire les fouilles et les autres travaux de terrain.

Tableau N° 33 : Coût de Petits Outillages

N°	Désignation	Nombre	Prix Unitaire (GNF)	Montant total (GNF)
1	Brouettes	8	180.000	1.440.000
2	Pelles -bêche	40	20.000	800.000
3	Pioches	10	15.000	150.000
4	Coupe coupe	5	20.000	100.000
5	Tamis de maçon	3	20.000	60.000
6	Houes	20	5.500	110.000
7	Seaux	12	15.000	180.000
8	Haches	4	12.000	48.000
	Total	-	-	2.888.000

Le coût d'achat de ces outils s'élèvent à de : 2.888.000

Source : ces données sont recueillis au marché de Faranah au mois de Janvier 2009.

Tableau N° 34 : Coût de construction

N°	Désignation	Montants (GNF)
1	Matériaux de construction et équipements	305.902.478,30
2	Petits outillages	2.888.000
3	Coût de main d'oeuvre 20%	61,180.495, 66
4	Coût de transport (forfaire)	25.500.000
5	Imprévus 5%	15.295.123,92
6	Formation du personnel (forfaitaire)	1.000.000
	Total	411.766.097,90

Les Frais de Fonctionnement :

Tous les systèmes de pompage, même les viables ont besoin de réparation et d'entretien. On estime ces coûts entre 5% et 10% du coût d'investissement. Dans ce présent projet nous prenons 7%.

Fiche d'entretien

Cette fiche est le guide des techniciens exploitant pour le suivi des entretiens des installations pour une meilleure exploitation en vue d'atteindre l'échéance de projet. Cette fiche est

élaborée suivant les recommandations données par les constructeurs et celle liées installations des pompes solaires

Tableau N°35 : Fiche d'entretien

Désignation	Tous les jours	Tous les 15 jours	Tous les 6 mois	Chaque année
Modules	-	Nettoyage de la surface des modules	-	-
Moteur	-	-	Vérification des balais /voir notice	-
Pompe	-	-	-	Vérification pièces d'usures (voir notice
Regard	Nettoyage de la margelle et son pourtour	-	-	-
Réservoir	-	-	-	Nettoyage

Personnel d'exploitation (CGE : Commission de Gestion d'Eau)

C'est un comité composé de deux personnes toutes techniciens qui assureront l'entretien adéquat des installations. Elles seront prises en charges dans le budget planifié annuellement pour l'exploitation du système.

Tableau N°36 : Personnel d'exploitation (CGE : Commission de Gestion d'Eau)

Désignation	Nombre	Fonctions
Agent technique plombier	1	Réparateur de la pompe et équipement hydraulique
Agent technique plombier	1	Président de la commission de gestion d'eau

Le coût de fonctionnement lié à l'entretien et à l'exploitation devient FF= 7% I ou FF : frais de fonctionnement ; I : l'investissement FF= 7% 305.902.478,30 GNF = 21.413.173,48 GNF

Tableau N°37 : Situation des salaires

Désignation	Nombre	Salaire / mois/agent (GNF)	Total /mois (GNF)	Total en (GNF)
Agents	2	450.000	900.000	10.800.000

Frais d'exploitation par an

Fex = FF+S où Fex : Frais d'exploitation ; s ; salaire du personnel Fex = 21.413.173, 48 GNF + 10.800.000 = 32.213.173,48 GNF

65

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Conclusion et Suggestions :

La répartition de la ressource en eau douce de la terre, n'est pas homogène au sein même d'un pays. Cette disparité est également accrue du fait de la répartition hétérogène de la population dans le monde. On peut analyser la situation mondiale entre ressources et besoins en eau douce grâce au concept de stress hydrique. Ce stress est présent sur un territoire dès lors que la demande en eau de la population dépasse la quantité des ressources qui y sont disponibles. Aujourd'hui, un tiers de l'humanité vit dans une situation dite de stress hydrique avec moins de 1700 mètres cubes d'eau douce disponible par habitant et par an.

L'institut à l'instar des autres parties du pays soufre de ce même stress hydrique et cela d'autant plus que l'effectif des étudiants croisse et que les années passe.

Suite à l'accroissement de l'effectif des étudiants et à la création d'autres consommateur comme : le centre des nouvelles technologie de l'information et de la communication, des parterre et bureau.

Ainsi sans approvisionnement adéquat en eau, cela conduirait le disfonctionnement de l'Institut en déserte d'eau potable.

En effet, « le Projet d'Amélioration de la Desserte en Eau Potable à Partir d'une Mini Adduction à Source d'Energie Photovoltaïque à l'ISAV/VGE/ Faranah » m'a permise de contribuer à l'épanouissement de l'institut. Il assurera l'amélioration de la santé

des étudiants et du personnel enseignants, la bonne gestion des temps d'études, l'amélioration des résultats des recherches scientifiques aux laboratoires et éviter les conflits.

Dans l'élaboration de ce thème les données indispensables ont été recherchées cas, le débit d'exploitation du forage (10m³/h), l'ensoleillement (5,5kh/m²) et les autres données climatiques qui sont des données indispensables à la réalisation d'un système de pompage

photovoltaïque. Les besoins maxima journaliers s'élèvent à 489,59m³/j qui seront produit par le forage (64) m³/j et la SEG 325,59m³/j. La réalisation de ce projet permettra à coup sûr, une amélioration de la santé des Etudiants et du personnel Enseignants.

Le coût de réalisation s'élève 411.766.097,90 GNF les frais exploitation à 32.213.173,48 GNF.. Ainsi pour la réalisation de ce projet nous demandons aux bailleurs de Fond de déployer tous les moyens financés pour l'achat des équipements initiaux.

Dans l'esprit de garantir et protéger les ouvrages d'une part et d'améliorer les conditions de vie l'ISAV, nous suggérons.

- La réalisation de ce présent projet sans délai

- La formation du personnel de gestion de l'installation

- L'introduction des frais annuels dans le budget de l'ISAV

- Le respect du calendrier d'entretien des ouvrages ;

- Introduction du cours de pompage photovoltaïque et de la plomberie au Génie Rural qui servirons de base aux futurs chercheurs dans ce domaine.

- L'aménagement des aires de vaisselles et de linge en vue bien de gérer les eaux usées des dortoirs

66

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Références Bibliographique

I Ouvrage Généraux

- BOÏKOV Calcul hydraulique des tuyaux d'alimentation Conakry (1979)

- Bonneville J.P Hydraulique appliquée aux Installation d'Extinction la Protection des Bâtiments contre l'incendie 2^è Ed Moréal Canada (2002)

- Huisamanl et Coll : Alimentation des Petites Collectivités ; Centre International de Référence pour l'Approvisionnement en Eau Collective et l'Assainissement (Centre de Collaboration de l'OMS) (1983)

- Kolmogrorov Anatoli : Construction en Béton armé volume J (application des règles SNIP, Russie) Ed Conakry 1998

- LENCANSTREA. Hydraulique générale (2005)

- M.MIRAKMEDOV : Technologie de Construction (Notion et facteur fondamentaux) Ed . Universitaire, Conakry 1998

- ROYERS et Coll : Pompage Photovoltaïque Manuel de cours à l'intention des Ingénieurs et des Techniciens, Ouagadougou (1996)

II Revues

- L'Année intermédiaire de l'assainissement 2008 : un appel en faveur de la dignité de la santé pour tous (UNICEF/HQ071825 E/ Ber Kwitz)

- Six Africains sur dix ne disposent toujours pas de toilettes convenables : l'assainissement médiocre menace la santé publique, l'ONU lance l'année internationale de l'assainissement pour faire face à la crise mondiale

NEW YORK 21 Nombre 2007

III Cours

DIALLO Baba Diogo: Cour d'alimentation en Eau Potable ISAV-VGE/ Faranah /2007 R.G. DOUMBOUYA Bakary : Cours de Construction en Béton armé ISAV-VGE/ Faranah/2007 SALL SADIO : Cours de Mécanique des Sols et Fondation ISAV-VGE/ Faranah

LOUA Kokoly Augustin : Cours de Pompe et station de pompage ISAV-VGE/ Faranah /2007

IV Mémoires

- BALDE M.S et coll (2001) : Projet d'une Adduction d'Eau Potable à partir d'un Forage équipée d'une Pompe Solaire dans le District de DJIN KAN, Préfecture de Lelouma

- KAKE A et Coll : (1999) : Projet d'Adduction d'Eau Potable dans l'Agglomération rurale de BATE NAFADJJ- Préfecture de Kankan.

- LAMAH A et coll : (2007) : Projet d'une Mini Adduction en Eau Potable à Source d'Energie Photovoltaïque à DANTILIA sous Préfecture de Hérémakonon Préfecture de Faranah.

- OUME M et coll : (2008) : Projet d'Adduction d'Eau Potable de la Ville de Koira Tagui (République du Niger)

5- Archives

- BTGR : Bureau Technique de Génie Rural de Faranah (2008)

- SNAPE : Service Nation Aménagement des Points d'Eau de Faranah (2009) - Service de la Météorologie de Faranah (2008)

- Ministère de l'Urbanisme et de l'Habitat (2009)

67

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Tables des Matières

- - - -

Avant propos

	. 1
Résumé	. 2
Introduction	3
Chapitre I Révision Bibliographique	.4
I- I- Estimation en besoin en eau de l'Institut	4
I-I-1 Norme de consommation	4
I-I-2 Calcul des Besoins en eau	4
I-I-3 Répartition des besoins en eau	..5
I-I-4 calcul Hydraulique des tuyaux en fonte et Plastique (PVC)	. 5
I-I-5 Calcul statistique de Réservoir	. 6
II-2-3 -1 Les débits de prise suivant L'étape du projet	8
II-2-3-2 La hauteur manométrique Total	8
Chapitre II : Matériel et Méthode	9
II-1 Connaissance de la préfecture de Faranah et la zone de Projet	9
II-2 Etude technique	15
II-2-1 Détermination des Besoins en eau	15
II-2-2-2 Principe de calcul du Réseau	.18
II-2-3 Dimensionnement du Réservoir	26
II-2-3-1 Calcul du Volume du Réservoir	26
II-2-3-2 Calcul de la Détermination de la Hauteur du Réservoir	27
II-2-3-3 Choix du Réservoir	27
II-2-3-4 Calcul statique du Réservoir	. 27
II-2-2-4 La prise d'eau	. 47
II-2-4-1 Débit de prise	.48
II-2-4-2 Hauteur manométrique total	49
II-2-4-3 Les Appareillages hydrauliques	.49
II-2-4-4 Choix de la pompe	.50
II-2-5-4 Dimensionnement des Panneaux	50
II-2-5-1 Méthode de Dimensionnement des Panneaux	51
II- 2-6- Technologie et organisation	54
II- 2-6-1 Volume des travaux	55
II-2-6-2 Extrait des matériaux	.56
Chapitre III : Calculs Economiques	60
Conclusion et suggestion	.65
Référence Bibliographie	..66
Tables des Matières	.67
Annexes	68

68

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

69

« Projet d'amélioration de la déserte en eau potable à partir d'une mini adduction à source d'énergie
photovoltaïque à l'ISAV - VGE de Faranah »

Dimensionnement des Modules Solaire Puissance énergétique

Pwc = 2,725 x Q x H / (nx Ir)

Puissant crête :

Q = débit journalier produit par le forage = 64m³/j HMT = Hauteur monotrique total = 73,91 m

n= Rendement global = 40%

Ir = Iradiation en Kwh/m²/j = 5,5

Pwc = 2,725 x 64m³ x 73m / (40% x 5,5) = 5786 Module choisie = 75 Wc

Puissance installer = 5400

Nombre de modules = 72 modules