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Chapitre IV
Exploitation des modèles hydraulique et de
qualité du réseau
d'adduction d'eau potable de la région de
Bizerte
IV-1/ Exploitation du modèle hydraulique
développé
Les résultats d'une simulation ainsi que certains
paramètres, peuvent être visualisés en utilisant
différents types de graphiques.
Le graphique type "balance en eau" montre l'évolution
de la quantité totale d'eau qui est demandée dans le temps
(Figure IV.1) : un maximum de 1000 l/s et un minimum de 340 l/s sont
enregistrés, le coefficient de pointe horaire globale du réseau
est alors de l'ordre de 2,95.
Figure IV.1: Graphique type" balance en
eau"
- Le graphique "profil longitudinal" peut être
utilisé pour dessiner le profil en long d'une conduite. Les figures IV.2
et IV.3 sont les profils relatifs à l'adduction gravitaire depuis la
station de traitement de Mateur vers le réservoir de "Rhézala" et
à l'adduction par pompage depuis le réservoir "Rhézala"
vers le réservoir "Alia".
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Avec : - noeud ST_Mateur : station de traitement de Mateur
à la cote 83,76 mNGT - noeud 1026 : piquage vers le réservoir
Mateur ville à la cote 63,66 mNGT - noeud 1000 : piquage vers le
réservoir Ras Ain à la cote 60,4 mNGT
- noeud 1113 : piquage vers le réservoir CE6 à la
cote 65,7 mNGT
- noeud 1009 : piquage vers le réservoir Beni Nafaa
à la cote 46,9 mNGT - noeud Rhézala : réservoir
Rhézala à la cote 42,7 mNGT
Figure IV.2: Profil en long de la conduite d'adduction
à partir de la station de traitement jusqu'au réservoir
de
"Rhézala"
Avec :- noeud Rhézala : réservoir Rhézala
à la cote 42,7 mNGT
- noeuds 1012 et 1013 : amont et aval passage sous pont mobile
de Bizerte - noeud 1014 : station de pompage de "Roumadia" à la cote
4,34 mNGT
- noeud Roumadia : réservoir "Roumadia" à la cote
64,3 mNGT
- noeud 1019 : piquage vers la station de reprise SGR09 à
la cote 7 mNGT - noeud Hriza : station de reprise "Hriza" à la cote 41,0
mNGT
- noeud El Alia : réservoir El Alia à la cote
140,8 mNGT
IV-2/ Exploitation du modèle de qualité
développé
- De même le graphique type "profil longitudinal" peut
être utilisé pour analyser la distribution du
chlore
résiduel libre dans une conduite d'eau. Les figures suivantes illustrent
cette distribution dans la
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conduite issue de la station de traitement de Mateur (DN 1 250mm)
vers le réservoir de Rhézala en période estivale et
hivernale et pendant les pics et les creux de consommation.
On observe que :
- pour tous les cas, le chlore résiduel libre
disparaît totalement au niveau du brise charge de Tinja (piquage
réservoir CE6).
- pour la période estivale et hivernale, la
dégradation du chlore résiduel libre est plus importante en
période de consommation creuse qu'en période de pic de
consommation.
- pour un pic ou un creux de consommation, la dégradation
du chlore résiduel libre est plus importante en période hivernale
qu'en période estivale.
Figure IV.4: Distribution du chlore résiduel
libre dans la conduite d'adduction de la station de traitement de
Mateur en
périodes estivale et hivernale pour les pics et les creux de
consommation.
Avec :
·
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noeud 1100: départ station de traitement de Mateur
· noeuds 1026: piquage vers le réservoir de Mateur
ville
· noeuds 1000: piquage vers le réservoir de Ras
Ain
· noeuds 1113: brise charge Tinja (piquage vers le
réservoir CE6)
· noeuds 1009: piquage vers le réservoir de Beni
Nafaa
· noeuds 1097: arrivée réservoir
Rhézala
Le graphe de distribution dans le logiciel "EPANET2"
représente sur l'axe Y la fraction des noeuds ou tous les arcs, à
un instant donné, de valeur inférieur à la valeur de l'axe
X. Dans notre cas, on peut exploiter ce type de graphique pour savoir la
répartition spatial du temps de séjour dans le réseau en
périodes estivale et hivernale. Il a révélé les
résultats suivants :
En période estivale (température=25 °C) :
· 53 % d'eau transitée présente un temps de
séjour inférieur à 24 heures
· 37 % d'eau transitée présente un temps de
séjour entre 24 et 48 heures.
· 10 % d'eau transitée présente un temps de
séjour supérieur à 48 heures.
En période hivernale (température=20 °C) :
· 46 % d'eau transitée présente un temps de
séjour inférieur à 24 heures
· 15 % d'eau transitée présente un temps de
séjour entre 24 et 48 heures.
· 39% d'eau transitée présente un temps de
séjour supérieur à 48 heures.
Le faible marnage des réservoirs de régulation
et de stockage explique ces ordres de grandeur pour les deux périodes.
En effet le renouvellement d'eau dans un réservoir asservie entre deux
cotes extrêmes proches engendre la stagnation et le "vieillissement"
d'eau en dedans.
La différence entre la distribution du temps de
séjour en période estivale et hivernale s'explique par
l'augmentation de la demande en eau en été.
Figure IV.5: Distribution du temps de séjour en
période hivernale et estivale
- Ce même type de graphe peut être utilisé
pour étudier la distribution du coefficient de dégradation du
chlore résiduel libre avec la masse d'eau (figure IV.6). Il a
révélé les résultats suivants :
En période estivale (température=25 °C) :
· Kb maximal = 10 jour-1
· 33 % des conduites présente un coefficient compris
entre 10 et 7 (jour-1)
· 25 % des conduites présente un coefficient compris
entre 7 et 3 (jour-1)
· 42 % des conduites présente un coefficient
inférieur à 3 (jour-1) En période hivernale
(température=20 °C) :
· Kb maximal = 7,1 jour-1
· 45 % des conduites présente un coefficient compris
entre 7 et 3 (jour-1)
· 55 % des conduites présente un coefficient
inférieur à 3 (jour-1)
Figure IV.6: Distribution du coefficient Kb en
période hivernale et estivale
On constate que les valeurs de Kb sont plus faibles l'hiver
puisque la vitesse de dégradation du chlore résiduel libre est
moins rapide en eau froide.
- Le graphe d'évolution dans le temps du taux de chlore
résiduel libre au niveau du noeud témoin "station de reprise
Roumadia" (figure IV.7) montre que ce taux atteint une valeur maximale aux
premières heures et enregistre une nette diminution aux heures creuses
de consommation. Cette diminution est due à la stagnation d'eau dans le
réseau (arrêt du pompage) et la poursuite des processus de
réaction du chlore résiduel libre avec la masse d'eau et les
parois des conduites.
- Cette même figure montre que le taux du chlore
résiduel libre, à chaque instant, en période estivale est
supérieur à celui enregistré en période hivernale.
Ceci montre bien que le temps de séjour joue un rôle plus
important dans le processus de dégradation du chlore résiduel
libre que la température d'eau.
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Figure IV.7: Modulation du taux de chlore (à
droite) et de la vitesse d'écoulement (à gauche) au niveau de la
station
de reprise Roumadia pour les périodes hivernale et
estivale.
-On peut étudier aussi l'influence des variations des
mélanges des eaux dans la dégradation du chlore résiduel
libre dans l'eau. On suppose, en période hivernale où la
température est proche de 10°C, que la consigne de chloration dans
la station de traitement de Mateur est de 2.5mg/l et que cette consigne est de
2 mg/l au niveau du réservoir de Ras El Ain. On simule le fonctionnement
hydraulique et de qualité d'eau lorsque la vanne de régulation du
débit alimentant la conduite de diamètre 1250 mm à partir
du réservoir Ras Ain est totalement ouverte puis totalement
fermé. Comme résultats, on comparera la distribution du chlore
résiduel libre dans cette conduite.
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