Conception et dimensionnement du réseau hydraulique d'une piscine olympique dans la cité du fleuve Kinshasa

EPIGRAPHIE:

« Le bonheur est une piscine où chacun y verse ses larmes... » Christopher Jacky 1969

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DEDICACE

Toutes les lettres ne sauraient trouver les mots qu'il faut... Tous les mots ne sauraient trouver des lettres qu'il faut...

Toutes les lettres ne sauraient trouver l'emplacement qu'il faut dans un mot pour exprimer notre gratitude et notre reconnaissance pour tes bienfaits oh JEHOVAH !

Le succès de ce projet est un aboutissement de l'objectif que vous vous êtes fixé pour me conduire sur le chemin vers l'auto - détermination. Nous y voici arrivé, félicitations ! Recevez ce travail en signe de ma vive reconnaissance et ma profonde estime envers vous ! Merci papa et maman : NGOYI NSENGA Gaby et BADILA MBOMBO Louise ;

A nos frères, soeurs, cousins et cousines suivants: Elgarry Ilunga, Rubben Kabemba, Onsline Kanyeba, Dan Ilunga, Grace Moma,Seraphine Kabala, Paulin Mamona, Jerry Kam's, Obed Kabala, Julie Kabala, Elysée Mawazo, Euphrasie Kitenge, pour leur soutien ;

A nos oncles et tantes qui de loin ou de près nous ont soutenus, nous pensons notamment à :

Papa Bob Moma, Tonton Peter Ngala, Tonton Nicaise Mulenda, Tantine Lydie, Tantine Pepertue Kalanga ;

A nos cher(e)s compagnons de lutte: André Djanya, Yannick Kitenge, Ilunga Mbayo, Mikael Zihalirwa, Indibi Jean, Elie Olangi, Danny Kahindo, Christian Musikendeke, Riphat Mayangi, Gad Ngongo, Jeancy Ikalulu, Yambomba Anne, Benjamin Kayo ; pour leurs amitiés ;

A nos cher(e)s ami(e)s: Jean Marc Lenga, Jeremie Mulumba, Dimitri Malonda, Russel Katalay, Flora Bonde, Maxane Kilosho, pour nous avoir accompagné tout au long de ce parcours ;

A toute la promotion de la troisième année en Hydraulique et Environnement;

A tous ceux qui moralement ou matériellement ont contribué à la réalisation de ce modeste travail.

Musasa Ngoyi Jonathan

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REMERCIEMENT

Nous remercions grandement le souverain de l'univers JEHOVAH DIEU, la raison de notre existence ; la source de la vie, de la connaissance et de la sagesse. Notre père aimant et le père de notre seigneur JESUS CHRIST. Lui qui nous a fait connaitre le but de la vie et qui nous a doté de la capacité à aimer et apprécier les gens et les choses.

Nous tenons à adresser de manière exceptionnelle nos sincères remerciements au Prof. MPIA NKANDA pour avoir assuré de bons coeur la direction de ce travail et mener à bien ce projet. Nous ne manquerons pas de remercier l'assistant KIMBANDA Jacques pour son encadrement malgré ses multiples occupations et surtout pour toutes connaissances et astuces que nous avons apprises à ses côtés.

Nous remercions également tous les enseignants de l'Institut National du Bâtiment et Travaux Publics (INBTP) et particulièrement ceux de la section hydraulique et environnement (HE) pour la formation technique et scientifique qu'ils nous ont fournie.

A tous ceux qui ont contribués de quelque manière que ce soit à l'aboutissement de ce travail nous vous disons merci !

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TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENT III

TABLE DES MATIERES IV

LISTE DES TABLEAUX ET DES FIGURES VII

AVANT-PROPOS 1

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0.1. Problématique 3

0.2. Objectif poursuivi 4

0.3. Hypothèse 4

0.4. Choix et intérêt du sujet 4

0.5. Méthodologie du travail 5

0.6. Délimitation du travail 5

0.7. Structure du travail 5



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1.1. HISTORIQUE 7

1.2. Définition des concepts clés du travail 8

1.2.1 Réseau Hydraulique 8

1.2.2 Piscine 8

1.2.2.1 Types de piscine 9

1.2.3 Piscine Olympique 11

1.2.3.1. Les équipements nécessaires au fonctionnement de la piscine 13

1.3 Présentation de la localisation du site de l'ouvrage 28

1.3.1. Historique du site 28

1.3.2. Aspect géographique 29

1.3.3. Climat 29

1.3.4. Géologie 30

1.3.5. Habitat 30

31

2.1. Présentation du bassin de la piscine 32

2.2. Choix du type de la piscine 32

2. 3. Conception des éléments du Réseau 33

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2.3.1. Aperçu de la conception 33

2.3.2. Description du Réseau 34

2.3.2.1. Circuit du système de filtration 34

2.3.2.2. Equipements d'alimentation en eau 35

2.3.2. 3. Le système de filtrations 39



44

3.1. Définition du concept besoin en eau 45

3.2. Besoin de la piscine 45

3.2. Besoin des appareils sanitaires 46

3.3.1. Nombre d'installations 47

3.4. Calcul des débits 49

3.4.1. Débit du bassin de la piscine 49

3.4.2. Débit des installations 51

3.5. Etude du choix de captage d'alimentation et de l'implantation du point de captage du site 53

3.5.1. Ressources en eau disponible 53

3.5.2. Choix de la ressource en eau 53

3.5.3. Techniques de captage 54

60



60

4.1. Fonctionnement des éléments du réseau 61

4.2. Gestion de traitement de l'eau du bassin 63

4.3. Automatisation des éléments du Réseau 64

4.3.1. Les différents niveaux d'automatisation d'une piscine 64

4.3.2. Installation de l'automatisation 67

70

5.1. Réservoir 71

5.1.1. Fonction des réservoirs dans le système de stockage 71

5.1.2. Classification des réservoirs 71

5.1.3. Qualité de l'eau dans les réservoirs 72

5.1.4. Choix du type des réservoirs 73

5.1.4.1. Choix de la forme 73

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5.1.4.2. Choix des matériaux 73

5.1.5. Capacité des réservoirs : 74

5.1.5.1. Dimensionnement hydraulique des réservoirs 74

5.1.5.2. Calcul du diamètre du réservoir 75

5.1.6. Bâche d'aspiration (Réservoir d'équilibre) 75

5.2. Les éléments nécessaires pour l'étude hydraulique de la piscine 75

5.3. Dimensionnement du filtre 76

5.3.1. Filtre 76

5.4. Dimensionnement des conduites d'aspiration et de refoulement 79

1) Conduite d'Aspiration 79

a. Calcul du diamètre dans les différents tronçons 80

b. Vérification des vitesses dans les conduites 82

C. Calcul des pertes de charge dans les conduites 82

2) Conduite de refoulement 84

a. Calcul du diamètre dans les différents tronçons 85

b. Vérification des vitesses dans les conduites 86

3) Calcul de la pression dans les conduites 88

4) Protection de la conduite de Refoulement contre les coups de Bélier 89

5.5. Choix de la Pompe 89

5.6 Vidange de la piscine 91

CONCLUSION GENERALE 93

BIBLIOGRAPHIE 94

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LISTE DES TABLEAUX ET DES FIGURES

? Tableaux :

Tableau 1 : Présentation du bassin de la piscine

Tableau 2 : Débits de base des appareils sanitaires

Tableau 3 : Chiffres requis pour équipement de base des locaux sanitaires

Tableau 4 : Présentation du bassin de la piscine

Tableau 5 : Calcul de débit de base

Tableau 6 : Hauteurs en fonction des volumes du réservoir

Tableau 7 : Caractéristiques dimensionnelles du filtre trouvé

Tableau 8 : Distances des conduites et leurs débits

Tableau 9 : Synthèse de Calcul des pertes de charges d'aspiration

Tableau 10 : Conduite de refoulement

Tableau 11 : Synthèse de calcul des pertes de charges de refoulement

? Figure :

Fig. n°1 : Piscine ordinaire

Fig. n° 2 : Piscine olympique

Fig. n° 3 : Bassin olympique

Fig. n° 4 : Pompe pour une piscine

Fig. n° 5 : Filtre à sable pour une piscine

Fig. n° 6 : Filtre à cartouche

Fig. n° 7 : Filtre à diatomée

Fig. n° 8 : Skimmer pour piscine

Fig. n° 9 : Bonde de fond

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Fig. n° 10 : Prise balai

Fig. n° 11 : Régulateur de niveau

Fig. n° 12 : Pompe à chaleur

Fig. n° 13 : Plan de situation de l'emplacement de la piscine olympique

Fig. n° 14: Schéma hydraulique de la piscine

Fig. n° 15 : Aménagement d'une source importante avec réservoir et filtration préalable en cas

de moins bonne qualité

Fig. n° 16: Coupe d'un captage d'une source importante de qualité avec réservoir, mais sans

filtration

Fig. n° 17 : Captage d'une source et raccordement à un réseau xiang Ngeun

Fig. n° 18: Captage et aménagement des sources avec lavoir

Fig. n° 19: Pool manager

Fig. n° 20: Avady pool connect

Fig. n° 21: Electrolyseur Hay ward

Fig. n° 22: Coffret électronique

Fig. n° 23: Système automatisé

Fig. n° 24: Dimension du filtre

Fig. n° 25: Schéma de répartition des tronçons du réseau d'aspiration

Fig. n° 26: Schéma de répartition des tronçons du réseau de refoulement

Fig. n° 27 : Abaque caractéristique des conduits en PVC souple

Fig. n° 28 : Courbe caractéristique de la pompe

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TABLEAU DES ABREVIATIONS ET DES SYMBOLES

a : Débit horaire en m3/h

V : la capacité du réservoir

H : la hauteur du réservoir

S : la section du réservoir

d : Diamètre du réservoir

D : Diamètre de conduite

V : vitesse dans la conduite

Q : Débit en m3/s

JL : Pertes de charge par frottement dans une conduite de longueur L(m)

L : Longueur de la conduite (m)

g : Accélération due à la pesanteur (9,81 m/s2)

ë: Coefficient de frottement qui est fonction de nombre de Reynolds

Re : Nombre de Reynolds

v : la vitesse de l'écoulement

D : Le diamètre du tuyau

u: La viscosité cinématique

g: La viscosité dynamique

p: La masse volumique de l'eau

KS : coefficient de pertes de charge locales qui dépend de la nature et de la géométrie de

l'accident.

Js : Pertes de charge locales ou singulières Qp : Débit probable

Qb : Débit de base

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Y : coefficient de simultanéité à appliquer sur le débit de base X : nombre d'appareils installés

Qmax j : Débit maximal journalier P : Puissance

Vf : Vitesse filtrante

AVANT-PROPOS

Au niveau mondial, plusieurs compétitions olympiques sont organisés comme celui de Tokyo en 2021, et plusieurs pays y participent notamment la République Démocratique du Congo. La natation faisant partie de l'une des disciplines de ce jeu permet à des nageurs du monde entier de tester leurs capacités au tour d'une piscine olympique contenant plusieurs mètres de longueur.

La République Démocratique du Congo ayant participé quelques fois à cette compétition de natation dans les années antérieures, n'a malheureusement jamais remporté de médaille. Malgré plusieurs séances d'entrainement au pays, les nageurs congolais sont confrontés à plusieurs réalités lors de ces compétitions de natation des jeux olympiques : plusieurs de ces piscines contiennent en moyenne 50 m de long tandis que pendant les entrainements de préparation, les nageurs congolais s'entrainent dans des piscines ordinaires de moins 20 m parfois. Certes, parce que notre cher pays n'a aucune piscine olympique répondant aux normes internationalement reconnues pouvant permettre aux nageurs congolais d'être dans le bain du jeu avant même de l'affronter.

En se fiant à ces évidences, construire une piscine olympique en République Démocratique du Congo principalement à Kinshasa, pourra s'avérer une des meilleures solutions pour nos nageurs congolais. Il nous est paru indubitable de laisser passer un tel handicap. C'est ainsi qu'à notre niveau, notre travail consistera à proposer la conception et le dimensionnement du réseau hydraulique d'une piscine olympique dans la cité du fleuve.

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0.1. Problématique

La République Démocratique du Congo notre pays se veut être un pays émergent à l'horizon 2040. Le développement d'un pays est le fruit des investissements dans plusieurs domaines notamment : les infrastructures, l'éducation et la santé. Même les activités physiques et sportives occupent une place importante dans le développement d'une nation de par leur fonction éducative, culturelle, économique et sociale.

En effet, la ville de Kinshasa est une des villes de la RDC dont la jeunesse est beaucoup plus intéressée par le sport, d'où un encadrement de ceux-ci dans différentes disciplines de jeux serait un pas vers le développement ; et cela devra passer bien sûr par la construction des infrastructures sportives adaptées au monde moderne.

Après analyse des infrastructures sportives existantes dans la ville de Kinshasa, nous avons remarqué que la natation comme discipline n'a pas encore une très grande ampleur sur l'étendue de notre pays en général et plus particulièrement à Kinshasa comme c'est le cas avec les autres disciplines telles que le football qui, dispose des équipements adaptés et une fédération qui reçoit parfois plusieurs financements pour la bonne marche de la discipline.

La ville de Kinshasa, possède quelques piscines semi olympique en nombre insuffisant et dont l'état actuel ne répond pas aux normes de natation internationalement admise tels que : la piscine de la n'sele, le complexe sportif Shark club, cercle Elais, le complexe sportif de l'université de Kinshasa...etc. Malheureusement toutes ces infrastructures sont dans un état regrettable, elles datent de très longtemps, le système de traitement d'eau vétuste, les couloirs sont insuffisants et les tribunes sont inexistantes.

Car il ne suffit pas d'avoir une piscine de 50 m de long et la moitié de la longueur en largeur pour qu'elle soit olympique. Il y a bien plus que cela.

Donc la République Démocratique du Congo souffre du manque d'infrastructures de natation, cas d'une piscine olympique.

Ainsi donc vu la complexité de la problématique, notre étude se fie à proposer « la conception et le dimensionnement du réseau hydraulique d'une piscine olympique moderne » en vue de doter à la fédération congolaise de natation un équipement moderne pouvant permettre de promouvoir cette discipline.

Pour ce faire, quelques interrogations méritent de trouver des réponses dans la suite de ce travail. C'est notamment :

? Quels sont les paramètres à prendre en compte pour concevoir le réseau hydraulique cette piscine olympique en RDC particulièrement dans la ville de Kinshasa ?

? Comment procéder au calcul de son réseau hydraulique servant à l'alimentation et à l'évacuation des eaux du bassin ?

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Les réponses à ces questions nous aiderons à pouvoir atteindre notre objectif.

0.2.Objectif poursuivi

Notre travail poursuit deux grands objectifs

Objectif global

Notre travail vise principalement à doter à la fédération congolaise de natation un équipement moderne pouvant permettre de promouvoir cette discipline.

Objectif spécifique

Les objectifs spécifiques de notre travail sont :

? L'évaluation des besoins en eau du complexe de la piscine

? Effectuer le choix sur la technique de captage

? Concevoir et dimensionner le réseau hydraulique de la piscine olympique

? Automatiser le système hydraulique

0.3. Hypothèse

L'automatisation du réseau hydraulique d'alimentation et d'évacuation permet une bonne gestion des piscines. L'exécution d'un captage d'eaux du fleuve est un moyen efficace malgré le cout d'exécution pour être non seulement autonome mais aussi pour éviter la dépendance en eau de la Regideso au risque de priver la population du quartier en eau quand il s'agira de remplir notre bassin.

0.4. Choix et intérêt du sujet

60 % de la population en République Démocratique du Congo et 80% en Afrique tous âgés et sexe confondus, ne savent pas nager, a dit un jour le Ministre provincial de l'éducation lors de l'inauguration de la piscine semi-olympique au complexe scolaire Kiwele dans le haut-Katanga. Et vu la célébrité de la République Démocratique du Congo dans l'échec mondial de jeux de natation, cela nous a poussé à aborder ce sujet.

Etant donné que le sport soit l'un des facteurs d'émergence d'un pays, il doit donc être pratiqué dans les mêmes conditions d'émergence. Voilà pourquoi ce travail vise à la conception d'une piscine olympique répondant aux normes internationalement admises ainsi qu'au dimensionnement de son réseau hydraulique.

Ce projet impactera à la croissance économique et à hausser le niveau des nageurs congolais, qui n'auront plus à se plaindre pour le manque d'infrastructures.

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0.5. Méthodologie du travail

La méthode de travail utilisée est l'analyse.

Nous sommes passés essentiellement par analyser le mode de fonctionnement d'une piscine olympique en considérant les autres piscines existantes parallèle à celle-ci.

Ce sont : la collecte et l'analyse des données s'accompagnant des visites sur terrain, puis l'analyse technique traduisant la conception et le choix des équipements et enfin la rédaction du mémoire.

Pour solutionner le problème, nous nous sommes basés sur des processus intellectuels fondés sur la documentation et la technique d'enquête :

- Des ouvrages scientifiques

- Des notes de cours

- Des travaux de fin de cycle et de fin d'étude - De l'internet

0.6. Délimitation du travail

Vu la grande importance de cette construction, il sera bénéfique d'opter pour une région où elle sera plus visible au monde international. C'est pourquoi, la ville province de Kinshasa

se montre favorable à cette disposition. Le site choisi est la concession de la Cité du fleuve qui dispose des dimensions qu'il faut pour la mise en oeuvre de ce projet.

Ainsi, il sera question de concevoir le réseau hydraulique de la piscine, de le

dimensionner et de proposer la technique de captage des eaux surfaciques pour alimenter notre bassin.

0.7. Structure du travail

Mise à part l'introduction et la conclusion générale, notre travail est structuré en six chapitres, nous citons :

1. Généralités sur les piscines ;

2. Conception et description du réseau hydraulique ;

3. Estimation des besoins en eau, calcul des débits et Etude du choix d'alimentation et de l'implantation du point de captage ;

4. Fonctionnement et automatisation du réseau ;

5. Dimensionnement du réseau hydraulique.

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Aperçu

Ce chapitre est consacré à l'historique des piscines, à la définition des concepts clés du travail et à la présentation générale du site d'étude.

1.1. HISTORIQUE

A l'origine, la piscine comme le rappelle son étymologie latine « piscina » dérivé de piscis (poisson) désignait un vivrier où les riches romains pouvaient élever des poissons près de leurs villa. Ce terme a adopté depuis 1865 le sens de bassin pour activités humaines.

Les piscines telles que nous les concevons, comme lieux dédiés à la baignade et à la natation apparaissent durant l'antiquité, inspirés par les grecs, les romains vont faire de la baignade une véritable pratique sociale grâce aux bains publics. Mais cette notion pratique sportive a progressivement disparu et l'usage en a fait des lieux de biens être et d'hygiène.

Pour certaines cultures, elle fait partie aussi d'un rituel religieux (purification du corps, bassin sacré,...).

En 1855, la création des douches publiques par l'Allemagne tend à faire disparaitre des bains publics la notion de piscine. Et quelques années plus tard, cette notion devint un fait de faste et de luxe de grande classe sociale.

A partir de 1908, une réunion entre pays a abouti à la création de la Fédération Internationale de Natation dont le but est la règlementation et l'uniformisation des épreuves. Elle permet l'abandon de certaines épreuves et la fixation des règles sur les styles de nage.

Dans la même année la première piscine olympique à accueillir les jeux olympiques de natation est celle de Londres construites sur la pelouse du White city stadium longue de 100 m et large de 17 m.

C'est ainsi que dans les années 1920-1930, la France lance la construction d'une vingtaine de piscine publiques mettant en avant une notion de jeu, de sport et de plaisir.

En 1924, nait la première piscine conçue uniquement pour la natation et le jeu scindant définitivement la notion d'hygiène de celle de plaisir. Et c'est alors que plusieurs piscines virent le jour dans plusieurs pays du monde.

Depuis, la natation olympique a beaucoup progressé, aujourd'hui les compétitions se déroulent dans des bassins olympiques qui mesurent 50 m de long et 25 m de large, divisé en 8 couloirs de 2,5 m de large délimités par des flotteurs permettant aux nageurs d'évoluer dans un bassin chauffé à 25° C.

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1.2. Définition des concepts clés du travail

L'hydraulique d'un réseau étant un domaine vaste et complexe, possède un langage particulier. Elle utilise des mots techniques, par moment des mots familier qui sont utilisés dans un sens particulier. De façon générale leur sens aura à trouver des explications si nécessaire dans la suite de notre texte. Mais quelques-uns d'entre eux doivent être définis dès maintenant pour une bonne compréhension.

Il est de notre rôle de dissiper toute la confusion possible qui pourrait se créer dans les esprits au sujet d'une suite d'expression qu'on aura à développer dans notre travail.

1.2.1 Réseau Hydraulique

Littéralement, un Réseau est un ensemble d'objets interconnectés les uns avec les autres et permet de faire circuler des éléments entre chacun de ces objets selon les règles bien définies.

Un Réseau hydraulique est donc un ensemble d'objets connectés ou maintenus en liaison. Ces objets peuvent être des conduites connectées entre elles, pour distribuer les eaux, pour les évacuer dans une agglomération quelconque.

1.2.2 Piscine

Une piscine est un bassin artificiel de forme et de dimension variable, aménagés pour la baignade, la natation etc...



Fig. N°1. : Image d'une piscine ordinaire

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1.2.2.1 Types de piscine

Il existe différents types de piscine dont les caractéristiques varient en fonction de leurs destinations, de leur usage et de leur technicité.

a) De par leur destination

On a :

> Les piscines privées : sont des piscines dont l'usage est dit « Familial », c'est-à-dire qu'elles ne sont pas amenées à recevoir du public. Les piscines privées dépassent rarement 12 mètres x 6 mètres, bien que les dimensions ne dépendent que de la volonté du maître d'ouvrage.

> Les piscines privées à usage collectif : Les piscines privées à usage collectif (piscine

hôtel, de chambre d'hôte, de campings) sont destinées à accueillir du public.

> Les piscines publiques : Les piscines publiques sont composées d'un ou plusieurs bassins et leur accès est le plus souvent payant. Les piscines publiques peuvent avoir plusieurs fonctions : piscine sportive, piscine ludique, piscine de rééducation (thermales, thérapeutiques, piscine de bien-être et de détente.

b) De par leur usage On a :

> Les piscines familiales : sont des piscines privées dépassant rarement 12 mètres x 6 mètres, bien que les dimensions ne dépendent que de la volonté du maître d'ouvrage. > Les piscines loisirs,

> Les piscines thermales : les piscines thermales, issue d'une source thermale, sont des bassins chauffés qui recueillent la chaleur d'une source thermique souterraine. Elles sont reconnues pour les effets thérapeutiques comme pour des soins de réhabilitation, handicap.

> Les piscines de compétition sportif : sont des bassins de forme rectangulaire dont les dimensions sont appropriées pour les compétitions sportives de natation (Ex : piscine semi-olympique et olympique). En fonction de la dimension de la piscine, nous classons les piscines sportives en :

- Piscine olympique (50 x 25 m, profondeur minimum 2 m, profondeur maximum 3 m, nombre de couloirs 8+2, largeur des couloirs 2,50 m)

- Piscine semi-olympique (21 x 25 m, profondeur maximum 1,80 m, nombre de couloirs 8, largeur des couloirs 2,50 m)

- Petite piscine (10 x 25 m, profondeur minimum 1,20 m, profondeur maximum 1,80 m, nombre de couloirs 8)

- Bassin de water-polo féminin (20 x 25 m, profondeur minimum 1,80 m)

- Bassin de water-polo masculin (20 x 30 m, profondeur minimum 1,80 m)

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? Les piscines de fosses plongées : sont des bassins profonds en piscine artificielle permettant notamment de s'entrainer à la plongée en apnée ou plus généralement en profondeur.

? Les piscines de rééducation : sont des bassins étudiés de façon à pouvoir réaliser des exercices. Ils sont généralement d'une profondeur de 1,50 mètre permettant d'avoir pied et de marcher, de faire les mouvements de tout le corps pour se délier les articulations suivant les indications du kinésithérapeute.

c) De par leur technique

Il existe deux grandes familles de piscines : les piscines hors sol (gonflable, autoportante, souple à armature tubulaire, hors sol en métal ou en résine, hors sol en bois) et les piscines enterrées ou creusées (traditionnelle, en béton monobloc, en kit, monocoque, naturelle).

? Les piscines hors sol : sont des bassins posés à même le sol, sans terrassement particulier, sur un terrain préparé (sable, géotextile, dalle de béton...). Ces piscines peuvent également être enterrées, mais avec une faible durabilité. Elles existent sous deux formes :

- Piscine hors sol autoportante : piscine équipé d'un boudin gonflé d'air en partie haute du bassin et dont le liner en forme de tore à collier nul permet l'ensemble de tenir par lui-même. Généralement de forme circulaire ou ovoïdes, il existe cependant des piscines autoportantes rectangulaires avec un renfort sur la grande longueur.

- Piscine hors sol à support : piscine à support bois ou métallique sur lequel est fixé un liner attaché en partie haute du bassin. Le support donne la forme et la résistance de la piscine, le liner assure l'étanchéité du bassin.

? Les piscines enterrées ou creusées : sont des piscines qui s'adaptent à tous les terrains et permettent l'installation d'aménagement annexe. Elles sont plus robustes et les plus esthétiques des piscines.

? Les piscines semi-enterrées : sont des piscines enterrées sur une partie de sa hauteur, mais dont le haut dépasse du sol. Elle donne l'impression d'être une piscine hors sol tout en étant plus profonde.

- Coque polyester : sont des structures légères et étanches, fabriquées en usines et prêtes à être installées. Technique originellement conçu pour les toits de par leur légèreté, il est possible de les enterrer moyennant une protection importante contre les poussées du sol. Elles sont déclinées sous plusieurs formes, leurs dimensions demeurant toutefois limitées en largeur en raison des impératifs liés à leur transport par la route (hauteur des ponts et tunnels souvent limitée à 4,30 mètres).

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- Piscine modulaire : souvent composée d'un kit comprenant des panneaux, de la visserie et un liner d'étanchéité. Sur une dalle béton saine, les panneaux (acier galvanisés, plastique, bois...) sont assemblés entre eux afin de créer un support. L'imperméabilité est assurée par un liner PVC ou plus rarement par un liner dit "membrane armé", soudé sur place.

? Les piscines enterrées construites

Les piscines maçonnées en béton« agglo, banché, projeté, coulé ou vibré » sont des structures résistante pouvant recevoir différents types de revêtement.

- Piscine maçonnée : existent généralement selon deux procédés : les piscines en maçonneries (agglos creux collés par le bas) qui doivent recevoir un liner comme étanchéité. les piscines en bloc à bancher [7] (agglos de béton remplis de béton) permet de réaliser une structure résistante [8], pouvant recevoir un carrelage ou enduit de finition après étanchéité. Il existe aussi des agglos en polyester à bancher qui pourront recevoir un liner en finition.

- Piscine béton armé : se dit d'une piscine construite selon les règles de construction béton armé ou encore "banché, coulé, vibré". La réalisation d'une piscine B.A. nécessite plus d'études pour le calcul, la pose et la structure des fers.

- Piscine béton armé monobloc : généralement en gunite (béton projeté). Le béton

projeté permet de réaliser une structure monobloc de haute résistante.

1.2.3 Piscine Olympique

Quant à elle, est un type de piscine dont les dimensions conviennent aux compétitions organisées dans des grands bassins artificiels, en particulier l'épreuve de natation des jeux olympiques telle que définie par les spécifications de la fédération internationale de natation (FINA).





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Fig. N°2. : Image d'une piscine Olympique Ses caractéristiques :

Pour qu'une piscine puisse être reconnue « piscine olympique » il faut obligatoirement que cette dernière réponde à certains critères établis par la fédération internationale de natation :

- Longueur : 50 mètres

- Largeur : 25 mètres

- Nombres de couloirs : 8 + 2 qui sont numérotés de 0 à 9.

- Profondeur : 2 mètres minimum, 3 mètres recommandés.

- Volume : 2500 m3 minimum pour une profondeur de 2 mètres, 3750 m3 pour 3 mètres.

- Largeur des couloirs : 2,5 mètres.

- Température de l'eau entre 24 et 28°.

- Piscine d'eau douce.

Fig. N°3. : Image du bassin olympique

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N.B : C'est important de noter que certaines piscines de 50 mètres ne sont pas considères comme piscine olympique si elles ne répondent pas à tous les critères.

Le réseau hydraulique d'une piscine olympique se différencie d'une cuve ou d'une baignade par ses équipements de filtration (pompe, filtre etc.), d'alimentation d'eau, de confort, ainsi que les canalisations de la piscine.

Le réseau hydraulique de la piscine comprend les équipements de filtration, d'alimentation en eau, de confort, ainsi que les canalisations de la piscine.

1.2.3.1. Les équipements nécessaires au fonctionnement de la piscine Nous avons :

1. La pompe : est le coeur de la piscine. Elle aspire l'eau du bassin et le renvoi vers le filtre.



Fig. N°4. : Image d'une pompe pour piscine

a) Utilité d'une pompe

La pompe pour piscine est un équipement incontournable permettant de garantir la qualité de l'eau du bassin.

En effet, l'eau d'une piscine est perpétuellement polluée par les débris, la poussière ou encore par les baigneurs. De plus, étant stagnante, cette eau est propice au développement des algues. En assurant une bonne circulation de l'eau, la pompe de filtration permet de produire une eau claire et limpide.

La pompe pour piscine assure aussi le traitement mécanique ainsi que l'équilibre chimique de la piscine. En effet, elle aspire l'eau souillée et la fait traverser dans un ensemble de filtres afin qu'elle soit débarrassée de ses impuretés. L'eau propre est alors refoulée dans le bassin.

De plus, cet équipement crée un courant d'eau dans la piscine.

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Cela permet d'assurer une bonne dispersion des produits d'entretien de la piscine tels que le chlore, le brome ou les floculant.

La pompe pour piscine permet également d'activer des accessoires tels qu'un aspirateur pour piscine ainsi qu'un robot hydraulique.

b) Composition d'une pompe

La pompe pour piscine se compose de trois éléments :

- Un préfiltre : dont le rôle est d'intercepter les plus grosses impuretés. Cela permet d'éviter qu'elles n'abîment la pompe ;

- Un moteur : ce dernier est généralement électrique ;

- Une turbine : elle crée un courant afin que l'eau du bassin puisse circuler au travers de système de filtration.

c) Les critères d'une pompe

Pour faire le bon choix lors de l'achat d'une pompe de filtration, il existe certains critères à évaluer, dont :

- Le débit : il est exprimé m3/h. Il détermine le volume d'eau que la pompe peut déplacer. Pour être efficace, la filtration de la piscine doit être effectuée en moins de 6 heures, l'idéal étant entre 4 heures et 5 heures. Il est donc nécessaire de connaitre le volume de la piscine et de le diviser par la durée de la filtration afin de déterminer le débit de la pompe. À titre d'exemple, si une piscine fait 80 m3 et que la filtration doit se faire en 4 heures, il faut investir dans une pompe de piscine dont le débit est de 20 m3/h ;

- La puissance : elle est exprimée en CV ou en KW. Plus la pompe est puissante, plus elle

pourra assurer la filtration d'un volume important d'eau ;

- Le type de filtre : Le filtre pour piscine doit pouvoir supporter les contraintes que lui impose la pompe. Il est donc nécessaire que le débit de la pompe soit légèrement inférieur à la capacité de filtration du filtre ;

- La consommation électrique : La pompe de filtration doit fonctionner en permanence afin de garantir la qualité de la filtration. Il est ainsi nécessaire de s'orienter vers une pompe de piscine peu énergivore. Les pompes à vitesse variable sont une solution pour optimiser le traitement de la piscine tout en réalisant des économies sur la facture d'électricité ;

- Le volume sonore : Le bruit de la pompe de piscine peut être gênant. Il faut donc vérifier les décibels qu'émet la pompe avant de passer à l'acte d'achat. Le volume sonore doit être le moins élevé possible, surtout lorsque le local technique est proche du bassin.

d) Entretien d'une pompe

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La durée de vie d'une pompe pour piscine est de 8 à 10 ans, en moyenne. Cependant, un

entretien régulier est nécessaire pour garantir la longévité de l'appareil.

Le préfiltre est équipé d'un couvercle transparent qui permet de contrôler le niveau

d'encrassement de la pompe de filtration. Lorsqu'un nettoyage s'avère nécessaire, il faut

prendre soin de débrancher et d'éteindre la pompe avant de commencer son entretien. Par la

suite :

- Il faut fermer la vanne multivoies et dévisser le couvercle ;

- Retirer le panier du préfiltre, le nettoyer tout en prenant soin de le passer sous l'eau ;

- Remettre le panier dans le préfiltre et contrôler l'état du joint d'étanchéité ;

- Graisser le joint s'il est en bon état, sinon il faut le remplacer ;

- Revisser le couvercle et ouvrir la vanne multivoies ;

- Redémarrer la pompe.

Le moteur de la pompe nécessite également un entretien régulier. En effet, il faut régulièrement le dépoussiérer et s'assurer que l'air circule librement autour de l'appareil afin d'éviter qu'elle ne surchauffe.

Le ventilateur doit également être dépoussiéré, car il assure le refroidissement du moteur. Enfin, l'alimentation de la pompe pour piscine doit être régulièrement contrôlée pour éviter tout risque de court-circuit.

2. Le filtre : élimine les impuretés de l'eau. Le filtre a un rôle majeur pour conserver la propreté de l'eau du bassin : il stoppe les impuretés grâce à une masse filtrante (sable, cartouche, diatomées). Une bonne filtration garantie un entretien de l'eau plus facile et efficace.

La filtration est un traitement mécanique qui permet de nettoyer l'eau de la piscine en éliminant ses impuretés et particules polluantes.

Par filtration, on peut entendre « l'ensemble du réseau hydraulique et du groupe d'épuration d'eau ».

C'est le réseau hydraulique qui permet au système de filtration de fonctionner et de garder une eau claire et transparente : Une pompe créée un courant dans le bassin : l'eau du bassin est aspirée en surface par les skimmers et au fond par une bonde de fond, elle va ensuite traverser un filtre qui va retenir les impuretés. L'eau propre est renvoyée dans le bassin par les buses de refoulement.

La filtration doit recycler la totalité de l'eau de la piscine. Elle doit fonctionner quotidiennement plusieurs heures par jour. La durée de filtration est donc variable en fonction de plusieurs facteurs : le débit de la pompe, la température de l'eau, le volume d'eau du bassin, la fréquentation de la piscine, ...

Un système de filtration doit être cohérent : la dimension du filtre doit être proportionnelle au volume d'eau de la piscine et au débit de la pompe.

En résumé, une piscine idéale est maintenue dans un équilibre artificiel grâce à deux forces : la filtration et la désinfection (produits de traitement). Si une des forces faiblit ou s'arrête, l'eau de la piscine tourne rapidement et vire au vert. Il faut savoir que l'eau d'une piscine est polluée continuellement par des matières organiques et minérales et des micro-organismes. La

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filtration n'est pas antibactérienne, il est donc obligatoire de rajouter un produit (ou un système) de désinfection dans l'eau.

BONNE FILTRATION + DESINFECTION EQUILIBREE = PISCINE IDEALE

a) Choix du filtre

Il existe deux critères à prendre en compte pour choisir le filtre : la finesse ainsi que la capacité de rétention.

a.1 La finesse

La finesse de filtration renvoie à la taille des débris que la filtration est capable de retenir, car plus la filtration est fine, plus l'eau sera claire et propre.

a.2 Capacité de rétention

En filtrant, un filtre retient en son sein une quantité de débris ; c'est la capacité de rétention qui indique la fréquence à laquelle on doit nettoyer le filtre.

b) Types de filtre

Il existe différents types de filtres, les plus courants sont :

- le filtre à sable,

- la filtre à cartouche et - le filtre à diatomées.

b.1 Filtre à sable

Le filtre à sable permet d'éliminer les impuretés présentes dans l'eau du bassin. S'il existe de nombreux modèles de filtre pour piscine ce format reste pourtant le plus populaire. En effet, on le retrouve dans la plupart des piscines familiales. Le filtre à sable a la particularité de convenir à tous les types de piscines, sans distinction. Il est également compatible avec tous les traitements et s'adapte à toutes eaux, qu'elles soient dures comme douces et présente de nombreux avantages.

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Fig. N°5. : Image d'un filtre à sable

b.1.1 Le principe du filtre à sable pour piscine Le filtre à sable fonctionne de la façon suivante :

- Le filtre à sable se compose d'une cuve remplie de sable, ici utilisé comme masse filtrante.

- Entraînée par la pompe de la piscine, l'eau du bassin s'engouffre par le haut de la cuve et passe à travers les grains de sable.

- Ceux-ci retiennent les impuretés et l'eau purifiée peut alors retourner dans le bassin.

C'est important de noter que : la finesse de filtration du filtre à sable se situe entre 30 à 40 microns et considérée comme moyenne, elle peut toutefois être améliorée par l'ajout d'un floculant d'eau qui permettra alors d'obtenir une finesse de filtration de 15 à 20 microns.

b.1.2 Choix du filtre à sable

Plusieurs critères de sélection doivent être suivis dans le choix du filtre à sable pour piscine :

- Critère 1 : La qualité de notre eau

Bien qu'il s'adapte à toutes les qualités d'eaux, le filtre à sable reste le plus adapté aux eaux dures et très dures.

- Critère 2 : Le volume d'eau du bassin

Ce volume doit être divisé par 4 afin d'obtenir le débit nécessaire à sa bonne filtration.

- Critère 3 : Le matériau

Notre filtre à sable peut être conçu en plastique ou en polyester. Le filtre en polyester dispose d'une durée de vie plus longue que le filtre en plastique.

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- Critère 4 : L'encombrement

Le filtre à sable prendra plus ou moins de place dans notre local technique selon qu'il soit équipé d'une vanne side ou d'une vanne top. Cette dernière offrant l'encombrement le plus réduit.

- Critère 5 : Le débit de la pompe

Attention : pour fonctionner convenablement, le filtre à sable doit offrir un débit équivalent ou légèrement supérieur à celui de la pompe de filtration.

b.1.3 Utilisation du filtre à sable

Pour une utilisation optimale de ce type de filtre, la quantité de sable qu'il contient ainsi que ses dimensions doivent donc être adaptées à la taille de la piscine. De plus, le débit d'arrivée d'eau du filtre à sable doit être parfaitement réglé. Notons que ce type de filtre permet un débit important et le filtrage de très grandes quantités d'eau.

De plus, il est nécessaire d'entretenir correctement votre filtre à sable.

La circulation de l'eau à travers le filtre est gérée par une vanne multivoie. Celle-ci contient généralement 6 voix pour :

- la filtration

- le nettoyage

- le rinçage

- la fermeture

- la circulation

- l'égout

À noter : il peut arriver que cette vanne contienne une septième voie dédiée à l'hivernage du

système.

b.1.4 Entretien du filtre à sable

Au fil du temps, le filtre à sable contient logiquement de plus en plus d'impuretés et l'eau a alors plus de mal à circuler, augmentant par là même la pression du système.

Pour pallier ce phénomène, et lorsque la pression de nettoyage est atteinte, nous devrons procéder à ce que l'on appelle "un contre-lavage". Un entretien de notre filtre à sable qui doit être pratiqué régulièrement, entre une fois par semaine et une fois par mois.

- Etape 1 : Commencer par éteindre la pompe de filtration.

- Etape 2 : Appuyer sur la vanne 6 voies et la placer en position «Contre-lavage» ; « lavage » ou « back Wash ».

- Etape 3 : Redémarrer la pompe de filtration et laisser le contre-lavage s'effectuer pendant 3 à 5 minutes.

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- Etape 4 : Arrêter la pompe de nouveau et placez la vanne sur "rinçage"

- Etape 5 : Redémarrer la pompe de filtration et laisser tourner pendant environ 1 minute.

- Etape 6 : Arrêter la pompe, positionner de nouveau la vanne 6 voies sur « filtration » et redémarrer.

À noter : il ne faut jamais manoeuvrer la vanne du filtre à sable lorsque la pompe de filtration est en marche. Il faudra penser donc à toujours bien éteindre la pompe avant de changer la vanne de position. Cela nous évitera ainsi de l'endommager.

Le filtre à sable nécessite d'être ainsi régulièrement entretenu afin de maintenir ses performances. Environ deux fois par an, nous devrons également pratiquer un nettoyage chimique de notre filtre. Il devra également être changé tous les 5 ans en moyenne (inutile de le changer tant que le sable reste fluide et non compact).

b.1.5 Les avantages du filtre à sable

- Nettoyage et usage

La manipulation de cet équipement est notamment simplifiée par sa vanne 6 voies. Ce type de filtre est donc particulièrement simple à utiliser et peut notamment être nettoyé sans difficulté.

- Économique sur le long terme

Bien que le prix d'achat du filtre à sable (entre 150 et 350 € en fonction des modèles) reste supérieur à celui du filtre à cartouche, il n'est pas ici nécessaire de changer le sable du filtre avant 3 à 5 années d'utilisation. De plus, le sable reste l'une des charges filtrantes les moins couteuses.

- Durée de vie

Le filtre à sable dispose donc d'une très longue durée de vie et présente un excellent rapport qualité-prix.

b.2 Filtre à cartouche

Le filtre à cartouche de piscine est un filtre de forme cylindrique, lequel abrite, comme son nom l'indique, une cartouche.

Le fonctionnement d'un filtre à cartouche est simple : l'eau est aspirée via le skimmer du bassin par la pompe de filtration, elle traverse la cartouche qui retient les impuretés qu'elle contient et ressort par la crépine centrale avant d'être rejetée dans la piscine via la buse de refoulement.

Ce dispositif de filtration est à installer avant la pompe de filtration d'une piscine enterrée ou semi enterrée. Il équipe également la plupart des piscines hors sol. Certains modèles de cartouches filtrantes s'utilisent couplés aux skimmers. Ces derniers sont alors appelés skimmers filtrants.

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Fig. N°6. : Image d'un filtre à cartouche

b.2.1 Les avantages du filtre à cartouche de piscine Parmi les atouts du filtre à cartouche de piscine, on notera :

- Son prix modique, puisque le filtre à cartouche est le moins cher de tous les filtres. - Sa finesse de filtration, meilleure que celle d'un filtre à sable, puisqu'elle varie de 10 à

30 microns (un micron correspondant à un millième de millimètres) en fonction du

matériau filtrant utilisé dans la cartouche.

- Son encombrement très limité.

- Sa facilité d'installation, d'autant que contrairement à d'autres types de filtre, il est inutile de prévoir un raccordement à une vanne multivoie et/ou au tout à l'égout.

- Sa facilité d'entretien.

b.2.2 Les inconvénients du filtre à cartouche de piscine Quelques limites sont à prendre en compte :

- La durée de vie limitée de la cartouche (en moyenne 2 à 3 semaines), qui dépend bien sûr de la fréquence d'utilisation du bassin, mais aussi du type de traitement de désinfection de piscine utilisé, de la température de l'eau et de la température extérieure. Le fait de devoir la remplacer régulièrement induit un certain coût.

- La cartouche doit être nettoyée régulièrement, sachant que pour cela le filtre doit être démonté.

- L'utilisation d'un filtre à cartouche est déconseillée avec une eau très calcaire qui risque de le colmater rapidement.

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- Le filtre à cartouche est incompatible avec certains produits de traitement de l'eau, comme quelques algicides, le floculant (qui augmente la finesse de filtration, mais colmaterait la cartouche) et le PHMB (un traitement de désinfection au même titre que le chlore ou le brome).

b.2.3 Principaux critères de choix d'un filtre à cartouche

Voici les principaux critères à prendre en compte pour bien choisir son filtre à cartouche pour piscine :

- Le volume du bassin. Le filtre à cartouche doit avant tout être choisi en fonction du volume du bassin, sachant qu'il est plus particulièrement adapté aux petites et moyennes piscines en raison de son débit d'eau assez faible.

- Le débit du filtre à cartouche doit ainsi être égal au volume d'eau de votre piscine divisé idéalement par 4, voire par 6. Pour une piscine de 20 m3 par exemple, il faudra ainsi un débit minimum de 5 m3/h.

- Le débit de la pompe. Pour une filtration optimale, le débit du filtre à cartouche doit être au minimum égal à celui de la pompe.

- La cartouche elle-même. Elle est composée d'une matière filtrante pliée en accordéon de façon à accroître la surface filtrante. Plus les plis de la cartouche sont resserrés, meilleur sera donc la filtration.

- La matière filtrante de la cartouche est constituée soit de fibres végétales (cellulose) ou synthétiques (polyester par exemple), ces dernières offrant une meilleure finesse de filtration.

c.3 Filtre à diatomée

Le filtre à diatomées de piscine fait partie des systèmes de filtration de piscine, au même titre que le filtre à sable ou le filtre à cartouche par exemple. Il se présente sous la forme d'un réservoir, le plus souvent de forme cylindrique, et de membranes filtrantes en tissu synthétique destinées à retenir les diatomées.

Ces diatomées sont des algues brunes microscopiques enveloppées d'un squelette externe siliceux et dont la particularité est d'être extrêmement poreuse. Fossilisées, elles se présentent sous la forme d'une poudre blanche, appelée diatomite, capable de retenir les plus petites particules présentes dans votre piscine.

Mais si la finesse de filtration du filtre à diatomées est impressionnante, comprise entre 2 et 5 microns (un micron correspondant à un millième de millimètres), et son encombrement moindre, le tout en limitant la consommation de produits chimiques, certaines réserves sont également à poser.

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Fig. N°7. : Image d'un filtre à diatomée

c.3.1 Composition, principe de fonctionnement et caractéristiques générales

Le filtre à diatomées de piscine combine à la fois le fonctionnement du filtre à sable (pour les diatomées) et du filtre à cartouche (pour la membrane filtrante).

À la première utilisation, les diatomées doivent être versées directement dans l'eau du bassin, devant le skimmer.

Elles sont ainsi aspirées par la pompe pour être retenues par les membranes filtrantes, sur lesquelles elles vont se déposer sur une épaisseur de quelques millimètres.

C'est la combinaison diatomées et membranes qui va permettre de retenir les plus fines impuretés contenues dans l'eau de la piscine.

Lorsque la pompe s'arrête, les diatomées retombent au fond du filtre, pour revenir se déposer sur les membranes lors de la remise en route du système de filtration.

c.3.2 Les atouts d'un filtre à diatomées

- Son premier atout, et non des moindres, est sa grande finesse de filtration, de l'ordre de 2 à 5 microns selon les modèles, contre 20 à 40 microns en moyenne pour un filtre à sable ! Avec un filtre à diatomées, l'eau de la piscine est donc particulièrement limpide et pure.

- Sa finesse de filtration permet de limiter la consommation de produits chimiques destinés au traitement de la piscine. Le floculant, qui augmente la finesse de filtration, ainsi que l'algicide deviennent en effet inutiles, avec à la clé de substantielles économies.

- De par son grand pouvoir filtrant, le filtre à diatomées de piscine est moins encombrant, à volume d'eau égal, qu'un filtre à sable par exemple.

- La consommation d'eau d'un filtre à diatomées est également très faible.

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c.3.3 Les limites d'un filtre à diatomées

- Le prix d'un filtre à diatomées de piscine est assez élevé, soit environ 40 % plus cher qu'un filtre à sable.

- L'entretien est également plus contraignant, avec un nettoyage régulier des différentes parties du filtre, qu'il faut alors sortir du réservoir, et parfois changer.

- De plus, sa grande finesse de filtration implique un risque de colmatage plus important. Un contre-lavage s'impose dès que le manomètre signale une augmentation de pression (vers 0,5 bars). Mais cette opération, qui se traduit par un lavage et un rinçage du filtre, entraîne également l'évacuation d'une partie des diatomées, qui doivent donc être renouvelées, le tout entraînant un coût d'exploitation plus élevé que les autres types de filtration.

- Le débit de la pompe ne doit pas être trop rapide, soit moins de 5 m3/h, le processus de filtration d'un filtre à diatomées de piscine demandant plus de temps que celui d'un filtre à sable ou à cartouche.

- Le filtre à diatomées de piscine est incompatible avec une eau trop calcaire, mais aussi avec le PHMB, l'un des produits de traitement de l'eau de la piscine à l'exemple du chlore et du brome.

3. Les buses de refoulement : sont des pièces en Pvc qu'il faut sceller dans la paroi du bassin par lesquelles l'eau propre retourne dans le bassin.

a) Rôle des buses de refoulement

Une buse de refoulement consiste en une pièce à sceller dont le diamètre est inférieur à celui de la tuyauterie pour créer une pression. Hormis leur fonction principale qui est de réinjecter dans le bassin l'eau propre provenant du filtre, les buses de refoulement remplissent d'autres rôles :

? Elles servent à créer un courant qui va envoyer les déchets flottants vers les skimmers. Selon leur positionnement, elles vont permettre de brasser l'eau du bassin, et d'éviter les « zones mortes » en favorisant une bonne circulation de l'eau, ce qui va notamment amener une meilleure répartition des produits de traitement de l'eau.

? La majorité des buses de refoulement sont orientables : elles vont permettre de diriger le jet où on le souhaite. Cette fonction sert améliorer la circulation de l'eau en fonction de la forme du bassin. Ce type de buse est fréquemment utilisé pour diriger le jet à la surface de l'eau, ce qui permet d'éviter des remous trop importants qui peuvent perturber l'équilibre du pH de l'eau.

? On peut également choisir de l'orienter vers le bas pour faciliter l'évacuation des déchets vers la bonde de fond.

b) Nombre des buses de refoulement

¹Le nombre de buses de refoulement est calculé en fonction du débit de notre pompe de filtration : les buses doivent être assez nombreuses pour gérer le débit généré par la pompe. En

¹ www.Informationpiscine.com

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fonction des modèles et de la dimension des tuyaux utilisés pour le réseau hydraulique, les buses de refoulement fournissent un débit qui se situe entre 4 et 6 m3/h.

Par exemple, si notre pompe a un débit de 15 m3/h, pour calculer le nombre de buses nécessaires il faut diviser 15 par 5 (pour des buses ayant un débit de 5 m3/h), soit 3 buses de refoulement. Il existe des buses à débit réglable qui permettent d'ajuster au mieux ce paramètre. La suite de ce travail nous donnera encore davantage d'éclaircissement à ce sujet.

4. Le skimmer : fait partie du système de filtration qui va permettre d'éliminer la majeure partie des déchets (feuilles, herbes, insectes) se trouvant dans la piscine par écrémage de la surface.



Fig. N°8. : Image du Skimmer pour piscine

a.1 Les composants du skimmer pour piscine

? L'ouverture : il s'agit de l'orifice par lequel l'eau du bassin et ses impuretés vont être aspirées pour être envoyées vers le filtre. Il existe plusieurs modèles de skimmer avec différentes formes d'ouverture : le skimmer droit dont l'ouverture est carrée, le skimmer meurtrière avec une ouverture rectangulaire de largeur variable, le skimmer d'angle dont l'ouverture est à angle droit.

? Le préfiltre : Il s'agit d'une poche filtrante amovible située dans un panier placé entre l'ouverture du skimmer et le circuit hydraulique. Ce préfiltre permet d'éviter que les plus gros déchets soient envoyés dans le filtre, il limite ainsi les risques de colmatage. Le préfiltre se vide manuellement, on y accède à l'aide d'une trappe placée à l'arrière du skimmer, au niveau de la plage. Le préfiltre arrête les plus grosses impuretés

? Le clapet anti-retour : appelée aussi volet, cette pièce de plastique mobile empêche les déchets aspirés de revenir dans le bassin sous l'action des vagues.

? Régulation du débit : les skimmers sont équipés d'un dispositif qui permet d'ajuster leur débit en fonction du débit de la pompe de filtration.

a.2 Fonctionnalités du skimmer de piscine

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En plus de sa fonction première de filtration, le skimmer joue d'autres rôles bien utiles pour le fonctionnement du bassin :

- Evacuation du trop-plein : de nombreux skimmers sont équipés d'un dispositif qui permet d'éviter le débordement du bassin. Il s'agit d'une ouverture à laquelle on peut raccorder un tuyau qui permettra d'envoyer l'eau excédentaire vers une zone d'évacuation.

- Branchement des accessoires de nettoyage : il est possible de brancher un robot ou un balai aspirateur au skimmer, les déchets aspirés par ces appareils seront ainsi directement envoyés vers le filtre.

- Diffusion des produits de traitement : en plaçant les produits de traitement dans le skimmer, ils seront diffusés dans l'eau du bassin via le circuit de filtration. Nous éviterons ainsi l'afflux massif de produit que nous aurions provoqué en le versant directement dans le bassin. De plus certains produits, comme les galets de chlore, risquent d'endommager le liner s'ils sont placés directement dans le bassin.

5. La bonde de fond : permet le traitement de l'eau en aspirant les petites saletés au fond de l'eau ayant échappées au skimmers. Elle permet également de vidanger complètement la piscine.

La bonde est une alliée pour la gestion de l'eau dans le bassin. Elle permet notamment :

- L'aspiration et la filtration des saletés présentes au fond de la piscine.

- La vidange partielle ou totale de la piscine en cas de besoin : fortes pluies, hivernage, maintenance ou autre nécessité.

- Eviter que la pompe de filtration se désamorce quand les skimmers sont bouchés ou hors d'eau. La force gravitaire permettant d'envoyer l'eau vers la pompe.

- Diffuser et brasser les produits de traitement dans toute la piscine : désinfectant, régulateur de pH et d'alcalinité.

- Température de l'eau plus homogène. En été, la circulation via la bonde de fond permet de remonter l'eau du fond, plus fraîche, vers la surface. A l'inverse, dans les zones où il fait très froid en hiver, elle permet de limiter le risque de gel en surface, car l'eau du fond est plus chaude qu'en surface.

Une fois scellée, le trou de la bonde est dissimulé par une grille pour éviter tout effet de succion sur les baigneurs et les gros déchets. La bonde est généralement placée au centre à l'endroit le plus profond de la piscine.

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Fig. N°9. : Image d'une bonde de fond

b.1 Les types de bondes de piscine

On peut distinguer plusieurs types de bondes. Elles ont toutes la même fonction : bonde de fond classique et bonde latérale.

- La bonde de fond classique s'installe sur le `plancher' de la piscine. Ses canalisations passent donc sous la piscine. C'est sans risque quand c'est bien fait et si le terrain ne bouge pas, mais ce n'est pas au goût de tous. Il y a toujours un risque de fuite au niveau de la bonde ou de ses canalisations.

- Pour cette raison, certaines personnes préfèrent la bonde latérale. La bonde latérale se place en bas d'une paroi de la piscine, toujours côté le plus profond. Elle présente l'avantage d'avoir des canalisations plus facilement accessibles pour d'éventuelles réparations. Mais elle n'est donc pas au point le plus bas du bassin.

6. La prise balai : sert au raccordement d'appareils pour le nettoyage de la piscine. Elle est reliée au système de filtration.

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Fig. N°10. : Image d'une prise de balai

7. Les vannes multivoies : sont montées sur le filtre et permettent grâce à leurs différentes positions de nettoyer le filtre, faire une vidange, arrêter complétement le système.

8. La vidange : est un dispositif qui permet de vider complétement l'eau du bassin.

9. La bâche : permet de protéger le bassin de la piscine des agressions extérieures.

D'autres équipements peuvent être rattachés au réseau hydraulique comme :

a) Un régulateur de niveau d'eau : est une pièce qui maintien le niveau d'eau de la piscine à une hauteur constante en se déchargeant seul de le compléter à la demande. Il évite ainsi le désamorçage de filtration par les skimmers et compense automatiquement les pertes d'eau.



Fig. N°11. : Image du régulateur de niveau

b) Une pompe à chaleur : est une pompe qui répond aux besoins de confort et de réchauffage de l'eau de piscines attendues en dehors de la période d'été.

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Fig. N°12. : Image d'une pompe à chaleur

c) Une pompe de massage : est l'élément central d'un dispositif d'hydrothérapie dans la piscine dans le Spa. C'est elle qui est principalement responsable de l'efficacité des jets d'eau et/ou d'air. Son débit et sa puissance influent effectivement sur le type de jets en sortie.

Nous aurons à développer ces éléments progressivement dans les pages qui suivent.

1.3 Présentation de la localisation du site de l'ouvrage

Notre étude est menée sur le site de la cité du fleuve de la ville de Kinshasa se trouvant dans le quartier kingabwa dans la commune de Limete.

Dans cette séquence, nous présentons le site d'une manière générale en commençant par l'historique et l'aspect géographique du site et autres aspects (climatiques, hydrographique, géologique, habitat).

1.3.1. Historique du site

La cité du fleuve est une étendue construite au bord du fleuve Congo dans le quartier Kingabwa par un certain Robert Chaudy sujet Franco-Libanais. Les investisseurs privés se sont lancés dans la construction de cette cité luxueuse et ultra modernisé qui pour beaucoup d'habitant serait considéré comme une vingt-cinquième commune de Kinshasa. C'est un quartier à part modernisé et encerclé par les eaux du majestueux fleuve Congo, une presqu'île situé au nord à coté de grosses entreprises du quartier, à 13 km de l'aéroport internationale de Ndjili, à quelques minutes du centre-ville en voiture, accessible par la voie fluviale et routière par l'avenue des poids lourds. Le quartier Kingabwa est un ancien village des autochtones

« Teke ». Il longe le fleuve Congo au pool Malebo.
Vers les années 1956, administrativement, ce quartier fut reconnu par les colonisateurs comme un quartier (zone annexe) de la ville de Léopoldville.

1.3.3. Climat

1.3.2. Aspect géographique



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Avec 600 hectares de marais, la cité du fleuve se trouve dans la Quartier Kingabwa qui a une superficie de 2,5 km².

Le quartier Kingabwa est limité à :

- L'Est par les rues de Bosuka et Bokele, voisinage avec le quartier Mbamu, - l'Ouest par la rivière Kalamu,

- Au nord par le fleuve Congo et enfin,

- Au Sud par les avenues Lumumba et poids lourds.

Bien qu'ayant 600 hectares, le complexe de la cité du fleuve n'a pas occupé toute la surface dans son entièreté. C'est ainsi qu'avec 78540,517 sq. m de la zone non exploité, nous avons porté notre choix sur cette partie, car les dimensions sont suffisantes pour implanter notre piscine olympique.

Fig. N°13 : plan de situation de l'emplacement de la piscine olympique

Comme dans toute la ville de Kinshasa, le climat dans le quartier Kingabwa est humide avec 8 à 9 mois de saison de pluie et 3 à 4 mois de saison sèche.

La végétation est savane boiseux à galerie forestière le long des cours d'eaux.

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Pendant la saison pluvieuse, ce quartier est totalement inondé des eaux à cause de l'augmentation du niveau des eaux du fleuve pendant la période de crues.

Pour arriver à pallier à ce problème dans notre site il faudra contrôler « l'aménagement des zones inondables » par l'étude des risques d'inondation.

La maîtrise des débits de crue s'avère indispensable pour réduire les dégâts à un niveau acceptable. L'élément clé de tout dispositif de contrôle consiste à s'assurer que le niveau d'eau du fleuve ne dépasse pas des cotes de sécurité prédéterminées pour éviter les submersions.

Un tel contrôle doit s'appliquer également aux vitesses d'écoulement et aux dégâts qu'elles peuvent causer au lit et aux ouvrages de franchissement du cours d'eau. La construction des digues, murs de protection, levées ou remblais visent tous à contenir l'écoulement des crues dans les limites du lit majeur habituel.

Ils jouent un rôle de barrière à la submersion des terres riveraines.

L'amélioration de la capacité d'évacuation du lit du fleuve peut, jusqu'à un certain point, réduire les niveaux de crue : la destruction de la végétation, le dragage des seuils ou le redressement des méandres peuvent augmenter les vitesses d'écoulement et, en conséquence, réduire la hauteur des eaux. Mais la mise en oeuvre de telles mesures doit faire l'objet d'études approfondies pour éviter de perturber l'équilibre ou le régime de la rivière.

1.3.4. Géologie

Pour ce qui est de la géologie de notre site, le sol est argileux, sablonneux et une partie marécageuse.

1.3.5. Habitat

Le quartier est surpeuplé de la population de l'équateur et le travail le plus rependu est la pêche et l'agriculture.

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Aperçu

Ce chapitre est consacré à la conception du réseau hydraulique de la piscine dont les plans seront présentés dans la partie annexe, ainsi qu'à l'explication détaillée des éléments constitutifs que compose le réseau de la piscine.

2.1. Présentation du bassin de la piscine

En ce qui concerne notre piscine, elle est constituée d'un bassin qui contient : Tableau n°1 : Présentation du bassin de la piscine

Longueur :	50 mètres
Largeur :	25 mètres
Profondeur :	maximum allant jusqu'à 3 mètres, et pour faciliter le retournement des nageurs au virage, il est recommandé de ramener la profondeur minimale à 1,30 mètres aux extrémités ;
Volume :	3750 m^3,
Couloirs :	numérotés de 0 à 9;
Lignes d'eau :	qui vont s'étendre sur toute la longueur de la piscine, et être attachées à chaque extrémité à des crochets encastrés dans les murs des extrémités. Les crochets seront placés de telle façon que les flotteurs, à chaque extrémité du bassin, se trouvent à la surface de l'eau. Chaque ligne d'eau seront formées de flotteurs placés bout à bout, ayant un diamètre minimal de 0,10 mètres et maximal de 0,15 mètres.
Les couloirs des lignes d'eau :	seront classés de façon suivante : - Deux(2) lignes vertes pour la ligne 1 et 8 ; - Quatre(4) lignes bleues pour les lignes 2, 3,6 et 7, - Trois(3) lignes jaunes pour les lignes 4 et 5.

2.2. Choix du type de la piscine

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Notre choix dans ce projet est porté sur la piscine enterrée, car elle présente plusieurs avantages notamment :

- C'est une piscine qui est plus solide, et qui s'adapte le mieux aux contraintes du terrain choisi pour l'installer et celle qui est la plus personnalisable.

- Elle est la piscine la plus confortable, à la longévité la plus longue, de tous les types de piscines qu'un particulier peut installer dans son jardin.

2. 3. Conception des éléments du Réseau

2.3.1. Aperçu de la conception

Une piscine est reliée à un réseau de canalisation qui permet la circulation de l'eau. Cette tuyauterie met en scène un réseau hydraulique qui a pour fonction première de permettre la filtration et le nettoyage de l'eau. Selon le degré de raffinement et d'instrumentation de la piscine, ce réseau hydraulique peut aussi servir à la mise en place d'un système d'évacuation de l'eau ou à relier des équipements de confort ou de loisirs qui utilisent l'eau de bassin pour fonctionner.

Mais qu'entendons-nous par réseau hydraulique ou canalisation d'une piscine ?

Le réseau hydraulique d'une piscine désigne toutes les canalisations et la tuyauterie qui permettent la circulation de l'eau, en reliant le bassin avec :

- Un réseau d'adduction et d'alimentation en eau,

- Les équipements de confort (chauffage, régulateur, surpresseur, électrolyseur),

- Les équipements de loisirs (nage à contre-courant, jets de massage),

- Un circuit d'évacuation des eaux (égout, bac de récupération d'eau, etc.), point

qui ne sera pas développé dans ce présent travail.

L'eau de la piscine passe dans un circuit plusieurs fois par jour, ce circuit fermé est donc appelé « réseau hydraulique ».

Comme indiqué au premier chapitre, le réseau hydraulique de la piscine comprend des équipements nécessaires au fonctionnement de la piscine tels que : la canalisation, la pompe, le skimmer, la bonde fond et les buses de refoulements. A cela peuvent s'ajouter certains équipements optionnels qui peuvent être rattachés au réseau hydraulique tels que : un régulateur de niveau ou une pompe à chaleur, une pompe de massage.

Ainsi ces éléments constitutifs du réseau seront développés dans la suite de ce chapitre.

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Fig.n°14 : Schéma hydraulique de la piscine

2.3.2. Description du Réseau

Le Réseau hydraulique de notre piscine est composé des :

2.3.2.1. Circuit du système de filtration

Un circuit par définition est une conduite qui assure le transport d'un fluide. .

C'est le circuit le plus important, car elle est spécifiquement dédiée à la filtration et au nettoyage de l'eau et permet de maintenir une eau de qualité (saine, propre, équilibrée) qui invite au plaisir de la baignade.

Quoi qu'elles forment un tout, les canalisations sont compartimentées en fonction de leur emplacement entre autre la circulation de l'eau entre les bassins ainsi que le système de filtration. Il s'agit donc d'un circuit d'aller / retour de l'eau entre le bassin et le filtre (sable, cartouche, etc.). Les canalisations des équipements de nettoyage (balai, aspirateur, robot) en font aussi partie, puisqu'elles renvoient aussi les déchets vers le filtre.

Le réseau de canalisation comprend un circuit nécessaire à l'épuration et le nettoyage de
l'eau et a pour fonction :

- capter l'eau via les skimmers et la bonde de fond,

- conduire l'eau dans le filtre de la piscine,

- réinjecter l'eau filtrée dans la piscine via les buses de refoulement.

En choisissant les canalisations, on veillera à ce que le matériau soit spécialement conçu pour le réseau hydraulique car les canalisations sont soumises à des contraintes importantes qui nécessitent une grande résistance.

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C'est ainsi qu'il est très important de mettre en place un réseau hydraulique efficace afin d'éviter les pertes des charges.

La perte de charge est un paramètre très important à prendre en compte dès la mise en oeuvre de l'ouvrage. En terme plus simple, c'est une perte de pression de l'eau de piscine.

On connait deux types de perte de charge :

- La perte de charge singulière qui est liée aux obstacles rencontrés par l'eau de piscine sur son parcours,

- La perte de charge linéaire liée au frottement de l'eau dans les canalisations.

En cas de perte de charge, la filtration de l'eau est moins efficace, c'est ainsi que l'on anticipera dès la construction de notre piscine à installer un réseau hydraulique le plus adapté. On veillera aussi à ce que la distance entre le local technique et la piscine ne soit pas très grande. Modifier un réseau déjà installé est une opération compliquée et coûteuse, voilà pourquoi il est très important dès l'étape de la construction de la piscine d'élaborer un réseau hydraulique le plus court possible c'est-à-dire un réseau non loin du local technique.

2.3.2.2. Equipements d'alimentation en eau

Ce sont des équipements dans lesquels l'eau entre dans la piscine pour être utiliser (baignade) et sort de la piscine pour la filtration. Cette eau entre dans le réseau hydraulique à travers les buses de refoulement et en ressort par les buses d'aspiration. Tous ces éléments mis ensemble sont appelés « pièces à sceller ». Parmi ceux-ci nous avons :

1) Les buses d'aspiration

C'est un ensemble d'éléments permettant l'entrée de l'eau dans le réseau. Elles sont

constituées de :

- Le skimmers,

- La bonde de fond,

- La prise de balai

a) Le skimmers

²Le skimmer, qu'on appelle également « écumeur de surface » est le premier élément d'un système de filtration, il permet de filtrer les impuretés qui flottent à la surface de l'eau du bassin. Les plus gros déchets seront arrêtés par le préfiltre et les plus fines seront envoyées vers le filtre. Pour une meilleure efficacité de filtration, il est important de déterminer le nombre de skimmers nécessaire et de les positionner de façon optimale.

1. Combien de skimmers pour mon bassin ?

C'est une question que l'on se pose forcément lorsque l'on planifie la mise en place de son réseau hydraulique. Pour prévoir le nombre optimal de skimmers, il est nécessaire de prendre en compte deux paramètres :

² www.information-piscine.com

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? La surface du plan d'eau

Pour garantir une bonne filtration de surface, le nombre de skimmers doit être calculé en fonction de la surface du plan d'eau du bassin. Il est recommandé de prévoir 1 skimmer pour 25 m2 à 30 m2 de surface, en arrondissant toujours au nombre supérieur. Par, exemple, pour un bassin rectangulaire de 10 x 5 m, soit 50 m2 de surface : on divise 50 par 25 (avec une base de 1 skimmer pour 25 m2 de surface), on aura donc besoin de 2 skimmers.

Pour notre cas, nous avons un bassin de 50 x 25 m, soit 1250 m² de surface : on divise donc 1250 par 25(avec une base de 1 skimmer pour 25 m²⁾, on aura donc besoin de 50 skimmers.

Pour résumer : le choix du nombre optimal de skimmers consiste à trouver un équilibre entre la superficie du bassin à traiter et le débit total du système de filtration.

2. Installation des skimmers

Le skimmer se place le plus haut possible sur la paroi du bassin, sous les margelles, au niveau de la ligne d'eau. En réalité, c'est le positionnement des skimmers qui va déterminer la hauteur de la ligne d'eau, ils jouent donc également un rôle esthétique, car plus la ligne d'eau est haute plus une piscine sera agréable à la vue.

Le niveau d'eau du bassin doit arriver au deux-tiers du skimmer (au minimum à la moitié) : avec un niveau d'eau trop bas, le skimmer risque d'aspirer de l'air, ce qui peut causer un désamorçage de la pompe, tandis qu'avec un niveau d'eau trop eau, le clapet anti-retour ne fonctionnera pas correctement. Un niveau d'eau trop bas risque de désamorcer la pompe.

S'il y a plusieurs skimmers, ils doivent absolument être placés sur un même niveau, on tolère généralement un écart d'un centimètre.

Il est préférable qu'un skimmer soit placé face aux vents dominants, ils vont ainsi pousser naturellement les déchets de surface dans la direction du skimmer.

Si nous installons plusieurs skimmers, il est recommandé de les raccorder individuellement au réseau hydraulique. Si nous branchons deux skimmers en série, nos deux skimmers n'auront pas la même puissance d'aspiration, puisque le skimmer branché en premier aspirera plus que l'autre.

b) La bonde de fond

³La bonde d'une piscine peut être comparée à celle d'une baignoire bien qu'elle permette plus de choses. C'est un orifice placé au fond du bassin. L'ouverture / fermeture de la bonde se fait depuis le local technique via une vanne dédiée.

La bonde est une alliée pour la gestion de l'eau dans le bassin. Elle permet notamment : ? L'aspiration et la filtration des saletés présentes au fond de la piscine.

³ www.piscineinfoservice.com

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> La vidange partielle ou totale de la piscine en cas de besoin : fortes pluies, hivernage, maintenance ou autre nécessité.

> Eviter que la pompe de filtration se désamorce quand les skimmers sont bouchés ou hors d'eau. La force gravitaire permettant d'envoyer l'eau vers la pompe.

> Diffuser et brasser les produits de traitement dans toute la piscine : désinfectant, régulateur de pH et d'alcalinité.

> Température de l'eau plus homogène. En été, la circulation via la bonde de fond permet de remonter l'eau du fond, plus fraîche, vers la surface. A l'inverse, dans les zones où il fait très froid en hiver, elle permet de limiter le risque de gel en surface, car l'eau du fond est plus chaude qu'en surface.

Une fois scellée, le trou de la bonde est dissimulé par une grille pour éviter tout effet de succion sur les baigneurs et les gros déchets. La bonde est généralement placée au centre à l'endroit le plus profond de la piscine.

b.1 Les types de bondes de piscine

On peut distinguer plusieurs types de bondes. Elles ont toutes la même fonction : bonde de fond classique et bonde latérale.

> La bonde de fond classique s'installe sur le `plancher' de la piscine. Ses canalisations passent donc sous la piscine. C'est sans risque quand c'est bien fait et si le terrain ne bouge pas, mais ce n'est pas au goût de tous. Il y a toujours un risque de fuite au niveau de la bonde ou de ses canalisations.

> Pour cette raison, certaines personnes préfèrent la bonde latérale. La bonde latérale se place en bas d'une paroi de la piscine, toujours côté le plus profond. Elle présente l'avantage d'avoir des canalisations plus facilement accessibles pour d'éventuelles réparations. Mais elle n'est donc pas au point le plus bas du bassin.

b.2 Installation d'une bonde de fond

En règle générale, l'installation de la bonde se prévoit avant le début de la construction du bassin. Comme le dispositif et ses canalisations se situent sous la piscine ou en bas du bassin, il est très difficile de le faire après la mise en service de la piscine. Il faut vider l'eau et détruire une partie du bassin pour aller l'installer et la raccorder à la plomberie existante. La faisabilité, le coût et les risques de l'opération sont variables selon le type de piscine.

La bonde de fond classique est placée à l'endroit le plus profond du bassin, soit au milieu, soit près d'une paroi du côté des skimmers. La bonde de fond latérale est une pièce traversant, comme le skimmer. Elle permet de faciliter l'accès aux canalisations a posteriori pour une éventuelle réparation.

Sauf à être un bon bricoleur ou un auto-constructeur aguerri, mieux vaut faire appel à un installateur confirmé. L'air de rien, l'opération est délicate car l'enjeu est d'éviter tout risque

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de fuite et d'écrasement des canalisations. Il est pratiquement impossible de réparer une erreur de pose ou de raccordement sans détruire le bassin.

Au niveau du débit, cela dépend du diamètre des canalisations et de la puissance de la pompe. On parle de 5 à 7 m3/h pour des tuyaux en 50mm. Certaines installations sont faites en 63mm.

c) La prise de balai

La prise balai d'une piscine sert, comme son nom l'indique, à brancher le balai aspirateur et de le raccorder au système de filtration. Contrairement aux autres pièces à sceller d'une piscine, elle ne sert pas à brasser l'eau ni à diffuser les produits d'entretien.

Cependant, c'est par le biais de la prise balai et de la bonde de fond que la vidange d'une piscine est possible. Il suffit de brancher l'aspirateur et de le mettre en mode « égout » pour évacuer l'eau dans les tuyaux d'assainissement et non plus dans le système de filtration. Notons que la prise balai n'est pas indispensable au bon fonctionnement de la piscine mais elle facilite grandement son nettoyage.

c.1 Fonctionnement de la prise de balai

Le fonctionnement d'une prise balai piscine est très simple. Comme la bonde de fond, la prise balai aspire l'eau présente dans le bassin pour l'envoyer ensuite vers la pompe de filtration. Mais elle doit être reliée à un tuyau pour présenter un intérêt. Une prise balai qui fonctionne seule aspire de l'eau mais pas suffisamment d'impuretés pour être réellement efficace. Il faut donc relier à la prise balai un tuyau qui sera lui-même relié à un balai manuel ou à un robot hydraulique de piscine.

Il est conseillé de fermer la vanne de la prise balai lorsque nous qu'on n'aspire pas le fond du bassin de façon à augmenter le débit au niveau des skimmers, de la bonde de fond et des buses de refoulement.

c.2 Installation de la prise de balai

La prise balai d'une piscine est une pièce à sceller dans la paroi de notre piscine. Elle s'installe généralement au milieu d'un grand côté du bassin, entre 10 et 15 cm sous la ligne d'eau pour éviter les prises d'air éventuelles et pour pouvoir facilement l'atteindre au moment de brancher

le tuyau ou le retirer. Le
raccordement de la prise balai se fait grâce à un tuyau indépendant intégré à la structure et relié à la pompe de filtration. Elle peut donc fonctionner sans empêcher les skimmers de faire leur travail de filtration et de diffusion des produits d'entretien.

3. Les buses de refoulement

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Les buses de refoulement, appelées aussi bouches de refoulement, constituent l'aboutissement du processus de filtration. En effet, c'est par leur biais que l'eau filtrée est renvoyée dans le bassin.

Mais leur rôle ne s'arrête pas là car elles jouent également un rôle essentiel dans la circulation de l'eau du bassin et dans l'évacuation des impuretés. En raison de cette fonction, le positionnement des buses dans le bassin revêt une importance particulière.

? Positionnement des buses de refoulement

Les buses de refoulement sont placées sur la paroi opposée aux skimmers, à une distance comprise entre 30 et 50 cm sous l'arase. Le courant qu'elles génèrent va ainsi envoyer les impuretés flottantes dans la bonne direction.

Dans le cas de piscines de forme complexe comme la nôtre, un positionnement judicieux des buses de refoulement peut faciliter le brassage de l'eau. L'entourage des escaliers, par exemple, constitue parfois une zone où l'eau est moins bien brassée, dans ce cas, il peut être intéressant de placer une buse de refoulement à proximité de l'escalier pour améliorer la circulation de l'eau dans cette zone.

2.3.2. 3. Le système de filtrations

Un système de filtration est indispensable à notre piscine, car il constitue le coeur du cycle du réseau de la piscine en permettant de faire circuler l'eau et d'en filtrer les impuretés tout en veillant à conserver une eau saine et limpide.

Le traitement de l'eau est effectué à 80 % par la pompe et le filtre de la piscine. Les 20 % restants sont pris en charge grâce à l'ajout de produits de traitement.

Le système de filtration d'une piscine est composé d'une pompe et d'un filtre reliés par un réseau hydraulique : l'eau est aspirée par la pompe puis filtrée avant d'être renvoyée dans le bassin via des refoulements.

Pour que la filtration soit efficace, l'installation hydraulique doit être correctement dimensionnée et bien entretenue. En bref, c'est à cette condition qu'elle permettra d'éliminer les déchets et de réduire la quantité de produits de traitement nécessaire.

Le raccordement, le choix et l'installation d'un système de filtration pour piscine doit être

prévu dès la construction de cette dernière.

La pression du réseau hydraulique de la piscine varie en fonction de nombreux critères, tels

que :

- la longueur du bassin,

- la taille et la forme de ses canalisations,

- le filtre utilisé,

- la distance entre les équipements,

- Etc.

1) Le filtre à Sable

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Le filtre à sable permet d'éliminer les impuretés présentes dans l'eau du bassin. S'il existe de nombreux modèles de filtre pour piscine ce format reste pourtant le plus populaire. En effet, on le retrouve dans la plupart des piscines familiales. Le filtre à sable a la particularité de convenir à tous les types de piscines, sans distinction. Il est également compatible avec tous les traitements et s'adapte à toutes eaux, qu'elles soient dures comme douces et présente de nombreux avantages.

a. Le principe du filtre à sable pour piscine Le filtre à sable fonctionne de la façon suivante :

- Le filtre à sable se compose d'une cuve remplie de sable, ici utilisé comme masse filtrante.

- Entraînée par la pompe de la piscine, l'eau du bassin s'engouffre par le haut de la cuve et passe à travers les grains de sable.

- Ceux-ci retiennent les impuretés et l'eau purifiée peut alors retourner dans le bassin.

C'est important de noter que : la finesse de filtration du filtre à sable se situe entre 30 à 40 microns et considérée comme moyenne, elle peut toutefois être améliorée par l'ajout d'un floculant d'eau qui permettra alors d'obtenir une finesse de filtration de 15 à 20 microns.

b. Les avantages du filtre à sable

- Nettoyage et usage

La manipulation de cet équipement est notamment simplifiée par sa vanne 6 voies. Ce type de filtre est donc particulièrement simple à utiliser et peut notamment être nettoyé sans difficulté.

- Économique sur le long terme

Bien que le prix d'achat du filtre à sable (entre 150 et 350 € en fonction des modèles) reste supérieur à celui du filtre à cartouche, il n'est pas ici nécessaire de changer le sable du filtre avant 3 à 5 années d'utilisation. De plus, le sable reste l'une des charges filtrantes les moins couteuses.

- Durée de vie

Le filtre à sable dispose donc d'une très longue durée de vie et présente un excellent rapport qualité-prix.

En conclusion : Pour notre projet, nous optons pour le filtre à sable parce que comme dit ci-haut, il présente certains avantages notamment : un nettoyage et une manipulation simplifiée par sa vanne 6 voies, économique et surtout une très longue durée de vie.

2) La pompe

La pompe pour piscine est un élément du système de filtration de la piscine qui est considéré comme étant le coeur de l'ensemble.

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Elle aspire et fait circuler l'eau à travers un réseau de canalisation afin d'assurer sa filtration, avant de la refouler dans le bassin. La pompe pour piscine équipe aussi bien les piscines enterrées que les piscines hors-sol.

a) Installation d'une pompe

L'installation d'une pompe pour piscine joue un rôle prépondérant dans le bon fonctionnement de la filtration. Le positionnement d'une pompe pour piscine ne doit pas être pris à la légère.

En effet, il faut prendre en considération les contraintes liées à la sécurité électrique, les contraintes techniques ainsi que les problèmes liés aux pertes de charge.

Installée dans le local technique, la pompe pour piscine se situe en aval du système de filtration. L'éloignement entre la piscine et la pompe de filtration doit d'être d'environ 6 à 10 mètres afin de limiter les pertes de charge.

Ce phénomène est provoqué notamment par les frottements dus au passage de l'eau dans les tuyaux ainsi que par les différents changements de direction. Les pertes de charge entraînent une baisse de la pression dans les canalisations de la piscine.

Afin de limiter ces pertes de charge, nous allons prendre soin de bien dimensionner le réseau hydraulique notamment la tuyauterie.

Plus les ces derniers ont un diamètre important, moins le phénomène de perte de charge se fera sentir. De plus, il faut également limiter le nombre de virages et privilégier les courbes à 45° aux angles droits.

La norme NF C15-100 détermine l'emplacement des appareils électriques par rapport à la piscine. Selon cette directive, la pompe pour piscine doit se situer au-delà des 3,5 mètres du bord de la piscine. Elle doit également être équipée d'un raccordement à la terre. Un disjoncteur différentiel de 30 mA est nécessaire afin de prévenir les chocs électriques.

Enfin, la pompe doit se situer au-dessous du niveau de l'eau. Cela permet de maintenir le circuit sous pression tout en évitant qu'il n'aspire de l'air.

b) Fonctionnement d'une pompe

La pompe pour piscine est le coeur du circuit hydraulique du bassin. Ce dernier se compose d'un ensemble de tuyauterie et fonctionne en circuit fermé.

Le fonctionnement d'une pompe pour piscine est relativement simple. La pompe aspire l'eau sale du bassin par l'intermédiaire des skimmers.

Cela peut également se faire via la bonde de fond ou la prise balai, lorsque le robot fonctionne. L'eau souillée traverse dans un premier temps un préfiltre qui va retenir les grosses impuretés.

L'objectif est d'éviter que le moteur, ou la turbine, ne soit altéré par de gros débris. Dans un second temps, l'eau est redirigée vers les filtres afin qu'elle y soit débarrassée de toutes

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impuretés. Les buses de refoulement se chargent ensuite de refouler l'eau propre dans le bassin.

3) Electrolyseur pour piscine

L'électrolyseur pour piscine est un dispositif permettant de traiter l'eau de façon naturelle grâce à la technique de l'électrolyse. Cette technique est une alternative à l'utilisation de galets de chlore à dissolution lente.

Elle consiste en une réalisation de réactions chimiques grâce à une activation électrique. L'appareil convient aussi bien pour les piscines enterrées que pour les piscines hors-sol.

a) Avantages

Les avantages offerts par l'électrolyse au sel sont nombreux :

- L'eau de piscine obtenue après traitement est de bonne qualité, claire et cristalline.

- Le système est écologique, car il n'y a pas d'utilisation de produits chimiques.

- Le traitement ne cause pas de résidus de chlore comme les chloramines.

- L'appareil peut être programmé à l'avance pour un fonctionnement autonome.

- L'eau traitée est douce, sans danger pour le corps et les yeux.

- Le traitement au sel est inodore.

- Combiné avec un régulateur de pH, le dispositif fonctionne de manière autonome.

b) Composition de l'électrolyse

- La cellule électrolytique :

La cellule contient des plaques ou des grilles (électrodes) en titane de 1 à 2 mm. Celles-ci sont recouvertes de métaux rares comme le ruthénium ou l'iridium qui jouent le rôle de catalyseur. La cellule est raccordée à un coffret électrique grâce à un câble qui l'alimente en courant. Le corps de la cellule peut être transparent ou opaque.

La durée de vie de la cellule d'électrolyse est exprimée en nombre d'heures d'utilisation. Elle est de 10 000 heures environ.

- La pompe doseuse régulateur de pH :

C'est un appareil autonome branché sur le circuit de filtration de la piscine. Son rôle est de contrôler et de rectifier quotidiennement le niveau de pH. Elle effectue l'injection d'acide dans l'eau de piscine.

- Le coffret électrique :

Le coffret électrique est responsable de l'alimentation du dispositif en courant basse tension afin que la transformation du sel en chlore actif puisse avoir lieu.

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- Les sondes capteurs :

V' Le nombre de sondes et de capteurs varie en fonction du modèle d'électrolyseur.

V' La sonde de Redox : c'est le modèle de sonde que l'on retrouve dans les électrolyseurs récents haut de gamme. Elle permet d'estimer en temps réel la concentration en chlore dans le bassin afin de réguler la production de chlore par l'électrolyseur.

V' La sonde pH : se trouvant dans les appareils haut de gamme, celle-ci permet de réguler le pH de la piscine.

V' La sonde pour température : elle sert à réguler la production en stoppant l'électrolyseur quand la température de l'eau est très basse.

V' Le détecteur de débit : lorsqu'il n'y a pas d'eau qui traverse la cellule, le détecteur de débit arrête l'électrolyseur.

V' La sonde de salinité : il envoie une alerte ou arrête l'électrolyseur lorsque le taux de sel dans l'eau est trop bas.

c) Fonctionnement

Le principe de fonctionnement de l'électrolyseur repose sur un cycle qui se répète à l'infini :

V' Le sel se transforme en chlore, agit dans la piscine, puis redevient sel sous l'effet des UV.

V' On Commence par verser directement du sel dans l'eau de piscine, à raison de 3 à 5 g par litre.

V' Lorsque la filtration est actionnée, l'eau salée passe par la cellule de l'électrolyse, elle va recevoir une décharge électrique.

V' Les plaques en titane, au contact de l'eau, oxydent le sel et le transforment en chlore naturel (hypochlorite de sodium). L'eau contenant le chlore naturel devient alors un puissant désinfectant.

V' Elle est rejetée dans la piscine par les buses de refoulement pour désinfecter l'eau en continu. Sous l'effet des UV, le chlore va redevenir sel et le cycle va recommencer.

V' Le chlore naturel est tout aussi efficace que le chlore chimique pour tuer les bactéries et champignons présents dans l'eau de la piscine.



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Aperçu

Dans tout projet d'alimentation en eau potable, l'estimation des besoins en eau s'avère être une démarche capitale.

Nous examinerons, dans ce chapitre, le besoin en eau de tout le complexe où sera installée notre piscine olympique.

Pour cela, nous commencerons par l'estimation des besoins en eau en passant par :

- La définition du concept besoin en eau

- La détermination des besoins eau du bassin de la piscine

- L'évaluation des besoins en eau des installations ou des appareils sanitaires dépendantes - Et nous finirons par le calcul des débits.

Ensuite, nous nous intéresserons principalement au choix d'alimentation du site, ainsi qu'aux techniques à mettre en oeuvre pour l'implantation du captage.

3.1. Définition du concept besoin en eau

Nous définissons le besoin en eau potable comme étant la quantité totale d'eau brute

requise à l'installation de production (soit un captage, un puits, une prise d'eau..) pour satisfaire aux exigences de chaque consommateur.⁴

Pour notre cas, pour obtenir le besoin eau de tout le complexe, nous ferons la somme des différents besoins :

- le besoin du bassin de la piscine.

- le besoin des installations ou des appareils sanitaires. (Toilette, lavabo, douche, éviers, lave-vaisselle, bidet, robinet, etc...).

3.2. Besoin de la piscine

Il revêt d'une considération très particulière. Pour évaluer son besoin, on relativise ces trois dimensions en fonction du temps que nous désirons pour remplir le bassin de la piscine.

Avec :

- Une longueur de 50 m

- Une largeur de 25 m

- Une profondeur de 3 m

Son Volume sera égale à : V= L* l * h

V= 50*25*3 = 3750 m³ ce qui équivaut à 3 750 000 litres d'eau. Il faudrait ainsi à un adulte environ 4570 ans pour boire autant d'eau.⁵

⁴ MANUEL POUR LES ADDUCTIONS VILLAGEOISES

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3.3. Besoin des appareils sanitaires

De par sa création, l'homme a un nombre inouï des besoins domestiques qui se veulent chaque jour être satisfaits. Certains de ses besoins entre autres ceux domestiques, hygiéniques ou culinaires éprouvent la nécessité d'eau. Il utilise donc un maximum d'appareillages dont la nuance relève de la forme et de la sensation de confort qu'on ressent quand on désire faire une activité quelconque.

Ces appareillages peuvent être :

- Dans la salle d'eau : lavabo, bain... - Restaurant : évier, lave-vaisselle... - Toilettes : lavabo, urinoir, bidet...

Dans notre cas, pour le complexe de la piscine, les éléments ci-après auront besoin d'eau :

? Toilettes publics ? Toilettes vestiaire ? Douche vestiaire ? Café

? ...

L'eau est une commodité dans le quotidien des humains. Nonobstant, tous les appareils sont soumis à des réglementations définies par la norme : NF P.41 204

Tableau n°2 : Débits de base des appareils⁶

Désignation de l'appareil	Débit nominal de base en litres par robinet
	Par minute	par seconde
Evier. Timbre d'office .	12	0.2
Lavabo .....	6	0.1
Lavabo collectif (par jet)	3	0.05
Bidet	6	0.1
Baignoire alimentée par un service d'eau chaude ou un chauffe-eau à accumulation	20	0.35

⁵ Cfr Piscine Club

⁶ NOTES DU COURS D'INSTALLATION SANITAIRE 2ème LMD Prof. MPIA NKANDA / Page 14

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Douche (eau froide ou mélangée) poste d'eau	15	0.25
W.C avec réservoir de chasse .	10	0.15
W.C avec robinet de chasse .	6	0.1
Urinoir avec réservoir chasse automatique, par place	90	0.15
Urinoir avec robinet individuel .	0.3	0.15
Pierre à laver (buanderie)	30	0.05
Robinet de lavage de cour ou bouche d'arrosage de 20mm	25	0.7
Lave- vaisselle	6	0.10

3.3.1. Nombre d'installations

1. Toilettes publics

La capacité d'accueil de notre site olympique après conception s'élève à 1900 personnes avec un facteur de majoration de 2000 spectateurs y compris les journalistes, cameraman, celles qui viendront prendre un café sans faire partie du public, ainsi que l'administration.

Les installations sanitaires collectives se rencontrent dans les établissements industriels, scolaires, hospitaliers, sportifs, publics etc...

Leur réception s'inspire de deux principes différents :

a) L'installation résulte de l'association d'un certain nombre d'appareils qui ne diffèrent pas des appareils à usage individuel (batterie de lavabos séparés, de cabines de douches, de WC, etc.).

b) Les appareils sont spécialement conçus et uniquement réservés à l'usage collectif (lavabos - auges, lavabos circulaires, douches collectives sans cabine, etc.)

Soumis à un usage intensif, les appareils seront particulièrement robustes. Leur alimentation

sera abondante, régulière et égale en tous points.

Les installations collectives les plus courantes sont constituées par :

- Les groupes d'urinoirs ;

- Les groupes de W.C ;

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- Les groupes de lavabos ;

- Les groupes de douches.

Le pourcentage d'appareils à mettre à la disposition des personnes est variable avec les usagers, leur occupation, leur travail, le nombre de présents simultanés et les règlements légaux.

A défaut des règles précises, on peut se baser sur les pourcentages approximatifs suivants :

Tableau n°3 : Chiffres requis pour l'équipement de base des locaux sanitaires⁷

Nombre Spectateurs		Dames		Pour des hommes
	toilettes	bidet	lavabo	Urinoirs	toilettes	Lavabo
25	2	2 2 3 4 4 5 5 6 6 8 10 12	1 1 2 2 3 3 4 5 7 8 10 12	1 1 2 2 4 4 6 7 9 10 13 16	1 2 3 4 5 6 7 7 10 12 14 16	1 1 2 2 3 3 4 5 7 8 10 12
50	2
100	3
300	4
500	6
700	7
1000	9
1500	11
2000	14
3000	16
4000	20
5000	25

Notre complexe ayant une capacité d'accueil majoré à 2000 spectateurs, se référant au tableau nous auront donc :

? Pour 2000 Spectateurs :

- 10 toilettes pour homme

- 14 toilettes pour femme

- 7 lavabos pour homme

- 7 lavabos pour femmes

- 9 urinoirs pour hommes avec robinet individuel

- 6 bidets pour femme

2. Vestiaire

⁷ Cfr directive VDI 6000 partie 3 : Sanitaires, lieux de réunion

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Pour le vestiaire, les installations se déterminent en fonction du nombre des couloirs. Pour une piscine de 50* 20 m, nous avons 8+2 couloirs de nage, d'où pour le cas le plus défavorable, nous adoptons 10 nageurs qui pourront compétir dans un tour, nous prévoyons donc dans ce cas :

- 6 toilettes pour homme

- 6 toilettes pour femme - 5 lavabos pour homme - 5 lavabos pour femmes

- 4 urinoirs pour hommes avec robinet individuel

- 4 bidets pour femme

- 5 douches pour homme

- 5 douches pour femme

3. Café-Restaurant

Le café-Restaurant est un des services annexes à la piscine, nous prévoyons donc :

- 2 éviers à simple service

- 1 lave-vaisselle

- 2 robinets

4. CONCLUSION

Nous aurons au sein du site un total de :

- 36 toilettes (publics et vestiaire)

- 13 urinoirs (avec robinet de chasse)

- 24 lavabos (publics et vestiaire)

- 10 douches (vestiaire)

- 2 éviers

- 1 lave-vaisselle

- 10 bidets pour femme (avec robinet individuel)

- 2 robinets

3.4. Calcul des débits

Le débit est le paramètre absolu du dimensionnement des ouvrages hydrauliques. Il est donc nécessaire d'en connaitre. Apres avoir évalué les besoins et connaissant les dimensions de la piscine, nous aurons ainsi à déterminer le débit de notre projet.

3.4.1. Débit du bassin de la piscine

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Tableau n°4 : Présentation du bassin de la piscine

TYPE DE BASSIN	LONGUEU R	LARGEUR	PROFONDEU R	SURFAC E	VOLUME
PISCINE OLYMPIQU E	50 m	25 m	3 m	1250 m^2	3750 m3

Avec :

S: Surface (m²): S = L*l= 50*25 = 1250 m2

H: profondeur moyenne = 3, 0 m

V: volume (m³): V = S * h = 1250 * 3= 3750 m3

3.4.1.1 Calcul du débit de remplissage

C'est un paramètre important dans le dimensionnement de la conduite de branchement et dont l'expression est la suivante :

Q = ?? ??

Avec :

V : volume du bassin à recycler

T : temps de remplissage du bassin

En raison de leurs dimensions, certaines piscines olympiques prennent beaucoup d'heure pour être remplis. On utilise parfois même un apport d'eau déjà traitée dans des camions citernes pour ne pas perturber le réseau par demande d'un grand débit.

Pour notre cas, on considère un temps de remplissage d'une demi-journée qui équivaut à 12 heures.⁸

Q = 3 750 000 ??

12 h = 312 500 l/h

Q = 312 500 ??

3600 s = 86,80 l/s

⁸ Cfr piscine olympique de Pékin

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? Débit de remplissage calculé : 86,80 l/s ? Débit de remplissage retenu : 87 l/s

3.4.2. Débit des installations

Les valeurs des débits diffèrent selon la typologie de l'installation. Au bout de compte ces valeurs sont inscrites dans Tableau n°2 ci-haut.

Le débit représente la quantité d'eau qui passe dans la conduite dans un laps de temps donné, ils s'expriment en l/s, il dépend directement du diamètre des canalisations. Plus le diamètre de départ de l'installation est important, plus cela offre plusieurs possibilités.

⁹Dans les canalisations internes, certaines approches doivent être prises en

considération : le débit de puisage, le débit de soutirage, le nombre d'appareils susceptibles de fonctionner en même temps.

Il est évident que c'est le débit de pointe qui servira de base dans le dimensionnement. Mais pour des raisons économiques, on doit tenir compte du nombre d'appareillage susceptibles de fonctionner simultanément.

¹⁰Pour se faire, le coefficient de simultanéité est donné par :

Y = 1

v??-1

Avec :

Y : coefficient de simultanéité à appliquer sur le débit de base

X : nombre d'appareils installés

Cette formule est valable pour X >5

Quant au débit probable, il est donné par :

Qp = Qb*Y

Avec :

Qp : débit probable

Qb : débit de base

⁹ Dimensionnement des réseaux d'alimentation

en eau potable et d'évacuation des eaux usées : RAZAKI

¹⁰ NOTES DU COURS D'INSTALLATION SANITAIRE 2ème LMD Prof. MPIA NKANDA / Page

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Tableau n°5 : Calcul de débit de base

Désignation de l'appareil	Nombre d'installations	Débit de base (l/s)
W.C	36	1,5*36 = 54
Urinoir	13	0,10*13 = 1,3
Lavabo	24	0,10*24 = 2,4
Douches	10	0,25*10 = 2,5
Eviers	2	0,20*2 = 0,40
Lave-vaisselle	1	0,10*1 = 0,10
Bidet	10	0,10*10 = 1
Robinet	2	0,70*2 = 1,4

Totale : 98 appareils

D'où le débit de base totale :

Qb = 54+1,3+2,4+2,5+0,40+10+1+1,4 = 63,1 l/s X = 98 appareils

Application du coefficient de simultanéité :

Y = 1 V98-1	1	=	1	= 0,101
	V97		9,84885

Qp = Qb*Y

Qp = 63,1* 0,101 = 6,3 l/s

¹¹Dans le cas des écoles, internats, stades, gymnases, hôpitaux, restaurant, le débit trouvé est généralement multiplier par un facteur de majoration de 1,5.

D'où :

Qp = 6,3*1,5 = 9,45 l/s est le débit des installations.

CONCLUSION

Ainsi, nous allons additionner le débit du bassin et celui des installations pour trouver le débit total du complexe : Qtotal = 87 + 9,45 = 96,45 l/s ? 97 l/s est le débit total du site.

¹¹ Cfr Plomberie sanitaire, adduction...

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3.5. Etude du choix de captage d'alimentation et de l'implantation du point de captage du site

3.5.1. Ressources en eau disponible

La république démocratique du Congo, dans son ensemble, contient des immenses ressources en eau.

Selon les recherches de la banque mondiale, les eaux de surface de la RDC représentent environ 52 pour cent des réserves en eau de l'Afrique, tandis que les réserves du pays représentent 23 pour cent des ressources hydriques renouvelables du continent.

La RDC est de fait le pays disposant des ressources hydriques les plus abondantes en Afrique.

Notre site d'étude dispose de deux ressources en eau, qui sont : - l'eau du fleuve Congo, et

- l'eau souterraine.

3.5.2. Choix de la ressource en eau

L'identification des ressources en eau disponibles permet d'effectuer un choix. Dans le choix d'une ressource en eau, On recherche toujours une eau en quantité suffisante et de meilleure qualité disponible.

Pour pouvoir effectuer le choix de cette ressource en eau au sein de notre site, nous partirons d'une approche comparative entre l'eau de surface et l'eau souterraine en termes de quantité et de qualité.

En générale, la qualité de l'eau de surface est moindre que celle des eaux souterraines.

Ce qui nécessite un traitement préalable avant leur consommation.

En effet, les eaux de surfaces sont soumises à la possibilité d'une dégradation naturelle causée

par :

- Le transport solide

- Les minéraux dissous

- La matière organique naturelle

En rivière, la qualité est en général meilleure à l'amont qu'à l'aval. À l'amont, l'eau peut être plus turbide ce qui est facile à contrôler en raison de l'origine minérale de cette turbidité. En aval, le contact avec des zones habitées et exploitées favorise les risques de pollution. C'est le cas de la rivière kalamu.

Par contre, les eaux souterraines sont généralement d'excellente qualité. Elles ne nécessitent normalement pas de traitement.

Elle est toujours protégée de la pollution anthropique par les couches rocheuses qui la recouvrent. Cela est dû aux processus d'autoépuration naturelle dans la zone non saturée (au-

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dessus de la surface de la nappe phréatique) qui permet de réduire ou d'éliminer la contamination de l'eau souterraine.

Pour ce qui est de la quantité, les eaux de surface ont une quantité qui est variable selon le cycle hydrologique.

En effet, les aquifères constituent des réservoirs naturels souterrains capables de fournir de grandes quantités d'eau potable pendant la période durant laquelle les rivières peuvent être taries.

Le choix de la ressource en eau doit tenir compte à la fois de critères techniques (hydrogéologiques) et de critères socio-économiques (coût de l'investissement).

Au regard de ces considérations, nous décidons de puiser ou de capter quand même l'eau dans le fleuve Congo malgré le coût de l'investissement pour alimenter le complexe, ce qui permet l'alimentation en eau potable avec traitements supplémentaire.

Les raisons :

? Notre site se trouve dans le lit majeur du fleuve Congo ;

? Le débit du fleuve Congo s'élèvent à 41000 m³ /s pendant la période moyenne et 31 086 m³/s pendant la période minimum d'étiage¹² ce qui est suffisant pour le besoin en eau de notre site pendant les deux périodes;

? Le besoin en eau du site est abondant ;

? La distance à l'eau réduite ;

? Une augmentation de la quantité d'eau disponible (grâce au stockage ou drainage de source diffuse non collectée par les communautés).

3.5.3. Techniques de captage

Parce qu'il s'agit d'un procédé à la fois simple et peu onéreux utilisé depuis l'antiquité permettant d'obtenir une eau pure, d'accès proche et facile et le plus souvent gratuite. Le captage de sources peut être aussi plus élaboré et associé à la construction d'un mini-réseau d'adduction d'eau desservant par gravité un ou plusieurs villages éloignés du lieu du captage.¹³

Il existe 3 principales méthodes pour capter et aménager une source superficielle : - une méthode simple,

- une autre si l'on veut y adjoindre un réservoir et

- une méthode par drainage.

Le choix de la méthode dépend des caractéristiques de la source (emplacement, débit, étendue, consommation à satisfaire). Si son émergence est très précisément localisée et peu profonde (moins de 2m) et si la consommation prévue est inférieure au débit de la source, on utilise la méthode la plus simple.

¹² Commission internationale du bassin Congo-Oubangui-sangha

¹³ (Voir la fiche E 45 « Création de mini réseaux hydrauliques »)

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Si on se trouve dans un cas semblable mais avec un débit inférieur à celui nécessaire à la consommation, il faut construire également un réservoir. Si enfin l'émergence de la source est diffuse ou profonde, il est nécessaire de prévoir un drainage en amont de la source.

Pour notre cas, notre choix se porte sur les deux dernières méthodes de captage notamment :

- La méthode de captage d'une source avec construction d'un réservoir filtrant ou non et - La méthode par drainage

1. Méthode de captage d'une source avec construction d'un réservoir filtrant ou non.

Cette méthode est utilisée, soit lorsque le débit de la source est trop faible pour fournir en permanence à la population (ou au réseau auquel elle a été raccordée) la quantité d'eau nécessaire, soit lorsqu'on souhaite récupérer pour d'autres usages (par exemple l'irrigation de cultures voisines) l'eau qui n'est pas utilisée à certaines heures de la journée ou la nuit.



Fig. N°15 : Aménagement d'une source importante avec réservoir et filtration préalable en cas de moins bonne qualité

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Fig. N°16 : Coupe d'un captage d'une source importante de qualité avec réservoir, mais sans filtration

Deux techniques peuvent être utilisées en fonction de la qualité de l'eau recueillie :

Lorsque l'eau est pure (majorité des cas) on réalise pour le captage de la source un ouvrage similaire au précédent mais en remplaçant la boîte de captage par un réservoir.

Lorsque l'eau doit être préalablement traitée, la méthode est la même que la précédente mais le réservoir comprend deux compartiments dont l'un contient un filtre constitué de graviers et de sable. L'eau y pénètre, remonte toutes les couches de gravier et de sable et s'écoule après filtrage de l'autre côté de la paroi. Elle est ensuite évacuée du réservoir par un siphon ou envoyée dans un réseau.

2. Méthode de captage avec drainage sur grande surface

Celle-ci est utilisée lorsque la zone d'émergence de la source est étendue et diffuse, donnant souvent au terrain un aspect marécageux. Il faut alors capter l'eau à l'aide de plusieurs drains. Ces drains sont des conduits enterrés perforés permettant de capter l'eau d'un aquifère par simple gravité.

Ils sont le plus souvent préfabriqués mais peuvent être réalisés facilement à même le chantier à partir de tuyaux en PVC en les sciant partiellement ou en les perforant et en fermant l'une des extrémités en la faisant fondre.

Ils peuvent être aussi réalisés avec des poteries ou des roches. A noter que de tels drains sont aussi parfois posés pour accroître la capacité d'un bassin de captage simple.

Pourquoi poser des drains ? Parce que lorsque l'on creuse une tranchée dans un sol saturé en eau, tranchée qui a vocation à accueillir un drain, il se produit un effet de « rabattement de

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nappe ». L'eau diffuse présente dans le terrain a alors tendance à s'écouler naturellement par gravité vers le drain.



Fig. N°17 : Captage d'une source et raccordement à un réseau à Xiang Ngeun (Laos)



Fig. N°18: Captage et aménagement de source avec lavoirs

Les drains acheminent l'eau vers la boîte de captage de la source. Installés dans des tranchées, ils recueillent l'eau qui s'y écoule pour l'acheminer vers cette boite de captage. Disposés de façon adéquate pour capter le maximum de filets d'eau, ils sont posés à même la tranchée sur des lits de graviers si l'eau n'est pas trop boueuse.

Dans le cas contraire, on les recouvre entièrement d'une couche de graviers, de préférence nettoyés et calibrés, d'une vingtaine de centimètres qui assurent une sorte de filtration et améliorent ainsi la qualité du drainage.

L'ensemble est recouvert d'un tissu protecteur filtrant de type géotextile ou d'un tissu synthétique tissé. On peut aussi intercaler du sable entre les graviers et le tissu du sable pour ne pas déchirer le tissu et pour avoir des interstices de plus en plus étroits entre le gravier et le géotextile ce qui améliore la filtration. Le tout est recouvert de terre.

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L'eau est ainsi collectée dans la boite de captage qu'il faut prévoir suffisamment grande pour être visitée et en assurer l'entretien. Elle est enfin acheminée vers la sortie par un tuyau.

3. Précaution à prendre

- Il faut veiller à la maintenance du site ainsi aménagé, notamment en définissant un périmètre de sécurité alentour afin de le protéger de tous types de pollutions (engrais, déjections animales) qui polluerait alors l'eau captée. Eventuellement, pour protéger l'installation de l'érosion, il faut installer des fossés de dérivation des eaux de ruissellement.

- Le niveau d'eau dans le bassin de captage doit toujours être au-dessous du niveau

d'émergence de la source avant le début des travaux sous peine de ne plus pouvoir capter l'eau de la source. Il est donc plus prudent de prévoir également en sortie un tuyau de trop plein du bassin

En cas de captage par drainage :

- Une étude préalable du terrain doit être effectuée avec le plus grand soin pour déterminer l'emplacement des tranchées, leur profondeur, et le type de drainage à effectuer (si la zone est très étendue, il faut envisager plusieurs systèmes de drains en T ou Y aboutissant sur une même boite de captage).

- Le drainage modifie profondément le terrain sur lequel il est mis en place. En effet, le terrain en surface autrefois gorgé d'eau devient sec par rabattement de la nappe aquifère et il s'y produit une modification du paysage et de la végétation auxquelles doivent être sensibilisées les populations environnantes.

4. Principaux avantages et inconvénients Avantage :

- L'eau collectée est généralement de très bonne qualité et directement consommable. - Les points d'eau utilisés sont souvent des points d'approvisionnement traditionnels

connus de la population (pas de rupture des habitudes, facilité et sécurité d'utilisation) - Le débit d'eau est généralement régulier et pérenne, ce dont il faut d'ailleurs s'assurer

au préalable, mais il peut y avoir des variations saisonnières importantes de débit.

- Le coût de réalisation est modeste. Les ouvrages sont durables moyennant un minimum

de surveillance.

Inconvénients :

En cas de nécessité de drainage :

- Expertise importante nécessaire pour les travaux et coût plus élevé. - Précautions à prendre pour les travaux (des tranchées peuvent S'effondrer ou glisser)

- Entretien régulier du site à prévoir et mutation du paysage.

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5. Traitement de l'eau

Cette eau captée doit être traitée avant d'arriver dans le site et ainsi servir à alimenter le bassin olympique pour permettre d'avoir une eau ayant subi un prétraitement.

Dans notre travail, nous considérons que l'eau captée du fleuve a déjà subi un prétraitement et nous l'utiliserons comme telle pour alimenter notre bassin ainsi que les installations se trouvant sur le site de l'ouvrage.

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Aperçu

Dans cette partie du travail, nous parlerons de la manière dont fonctionnera le réseau que nous comptons mettre en place. Nous nous baserons aussi sur le traitement de l'eau du bassin. Ensuite nous parlerons de l'automatisation des éléments du réseau.

4.1. Fonctionnement des éléments du réseau

Les éléments du réseau hydraulique de la piscine sont stockés dans un local appelé : local technique ou Pool house. Le local technique d'une piscine est destiné à abriter et de protéger les principaux équipements de filtration du bassin. On y trouve en général la pompe, le filtre, les appareils de traitement de l'eau et le système de chauffage de l'eau .Ces éléments sont encombrants et doivent être stockés au sec et à l'abri de la chaleur ou du froid.

Le principe de fonctionnement est simple. L'eau est aspirée du bassin par les skimmers (ou le débordement), la bonde de fond et la prise balai. Les plus gros débris (feuilles, pétales, insectes...) sont arrêtés par les paniers des skimmers qu'il faut vider

régulièrement. L'eau passe par ensuite par la pompe, où le panier du
préfiltre va garder les débris de petite taille, puis traverse le filtre où elle dépose ses impuretés fines (poussières, huile solaire, etc.).

Elle est ensuite, selon les installations, traitée chimiquement et chauffée avant d'être renvoyée dans le bassin par les refoulements.

Pour décrire et pour bien comprendre son fonctionnement, commençons par : 1. Les conduites d'aspirations :

Nous avons de haut en bas les skimmers, les conduites dédiées à l'aspirateur manuel ou robotisé, la bonde de fond du compartiment du volet immergé et l'aspiration de la bonde de fond du bassin. Chaque conduite est pourvue d'une vanne permettant ainsi de choisir ou de privilégier tel ou tel secteur.

L'aspiration de l'eau du bassin est assurée par la pompe. L'eau est ensuite dirigée vers le filtre. Le fonctionnement de ce système est géré par le coffret de commande de la filtration. Une fois filtrée l'eau est dirigée vers la pompe à chaleur, elle est alors chauffée ou refroidi progressivement selon la température extérieure durant les

périodes de filtration. Les 3 vannes du by-pass permettent d'isoler la
pompe à chaleur du circuit de filtration. La gestion de la pompe à chaleur s'effectue par le coffret de commande de portée. A la sortie du by-pass de la pompe à chaleur, l'eau réchauffée ou refroidie est conduite vers la piscine. Pendant ce parcours, elle va subir au moins deux traitements :

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- Le premier est l'électrolyse de l'eau salée : c'est le contrôleur de l'électrolyseur qui va décider de l'opportunité de cette action. Pour cela un détecteur de débit a pour mission d'indiquer au régulateur de l'électrolyseur que la pompe de filtration est en action : information impérative pour la mise en fonction de

l'électrolyseur. Grace à une sonde ORP communément appelé
Redox le régulateur va être informé du tour de Redox positif ou négatif. Et une fois que la demande sur cet appareil est souhaitée, la mise en marche de l'électrolyseur sera ordonnée. Celui-ci via la cellule de l'hydrolyse va produire du chlore qui régulera le taux de désinfectant dans l'eau et donc le redox. Et si les réglages sont bien effectués, un circuit virtuel s'installe.

- Cependant un autre élément doit être contrôlé : il s'agit du potentiel d'hydrogène ou Ph. Un contrôleur de pH est alors indispensable, il s'agit là d'une pompe péristaltique qui aspire dans un réservoir le produit correspondant au choix de réglage que l'on a privilège : ph⁺ ou ph^- qui sera alors injecté au besoin dans les conduites de refoulements de la piscine. Pour effectuer ces mesures, cet appareil utilise une sorte de pH qui détermine le taux d'acidité. L'utilisation de l'électrolyseur peut favoriser l'augmentation du pH.

Le taux du pH s'exprime sur une échelle de 14 unités. Un taux inférieur à 6 indique une eau acide ; Supérieur à 8 une eau alcaline ou basique. Le taux idéal pour obtenir une eau avec pH neutre se situe entre 7,2 et 7.4.

Deux autres facteurs sont importants pour la gestion de l'eau :

Il s'agit de la température à l'occurrence sur cette installation du taux de salinité. Son rôle d'information est assuré par le capteur salinité-température. Tous ces appareils comportent des composants et circuits électroniques qui sont susceptibles d'être perturber par des couronnes de patentions inoffensif pour les baigneurs générés par le frottement de l'eau dans les conduites PVC, l'électricité statiques et aussi surtout par la

cellule de l'électrolyse. Il est donc important de permettre à ce courant
vagabond de s'évacuer. Pour cela un anneau de docteur est installé sur les conduites à

la sortie de la pompe. La gestion du niveau
d'eau dans le bassin peut être confiée à un régulateur de niveau d'eau. Et enfin un élément obligatoire assurant le libre accès au bassin, une couverture de sécurité ou volet immergé.

2. Les conduites de refoulement

Les buses de refoulement de notre piscine vont renvoyer l'eau dans le bassin après filtration en créant un courant. Ce brassage va permettre une bonne dispersion des

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produits d'entretien dans l'eau, notamment de désinfection tel que le chlore, l'oxygène actif ou encore le brome.

4.2. Gestion de traitement de l'eau du bassin Pour notre bassin, nous allons utiliser :

Le chlorinateur : qui est un équipement de traitement automatique de l'eau ; il diffuse du chlore dans la piscine. C'est donc un distributeur automatique de chlore qui régule le taux de celui-ci dans la piscine par une diffusion régulière en petite dose.

Le chlorinateur sera installé avant que l'eau ne soit renvoyée dans la piscine par les buses. On donc pas besoin de doser le chlore avec un chlorinateur, parce que lui-même s'occupe de cette tâche à l'aide de sa vanne de contrôle. Mais il conviendrait de vérifier la concentration du chlore dans la piscine, car si elle en est de trop, elle crée l'irritation de la peau et son déchaussement inconfortable de la baignage.

Il sied de rappeler que la qualité de l'eau d'une piscine dépend également de ces trois paramètres ci-dessous :

Le ph : est une mesure de concentration des ions H⁺ résultant de la dissolution d'acides et de produits à caractère acide dans l'eau du bassin. Cette valeur doit se situer dans l'intervalle de 7,2 à 7,8 afin d'assurer une qualité acceptable de l'eau tout en permettant une désinfection adéquate. Etant donné que le réchauffement de l'eau a tendance à causer une augmentation du pH de l'eau, il faudra être vigilant et rigoureux sur la norme d'alcalinité totale.

L'alcalinité : constitue une mesure de se capacité à neutraliser les acides et lorsqu'elle est suffisamment élevée de maintenir un pH stable. Une valeur se situant dans l'intervalle de 60 à 100 mg/l Cao3 permet de stabiliser une eau en tout en évitant des réactions indésirables avec les surfaces métalliques et des désagréments chez les baigneurs en raison d'irritation des yeux. Soulignons qu'il ne faut pas indument augmenter l'alcalinité totale d'une eau car elle sera plus sujette à devenir trouble ou turbide en raison de la formation de solides comme par exemple le Caco3.

La dureté : traduit sa teneur globale en ions calcium (Ca⁺⁺⁾ et magnésium

(Mg⁺⁺ ) .

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4.3. Automatisation des éléments du Réseau14

Par définition, l'automatisation c'est le « fait d'automatiser l'exécution d'une tâche, d'une suite d'opérations, etc. Elle permet l'exécution totale ou partielle de tâches techniques par des machines fonctionnant sans intervention humaine. »

Qu'est-ce qu'un système d'automatisation connecté ?

L'électronique s'impose dans le local technique : pompe, désinfection, chauffage, éclairage, robot..., sont équipés de cartes électroniques qui en améliorent l'efficacité et peuvent automatiser leur fonctionnement. Associée à des capteurs, embarqués ou non, elle permet à ces équipements d'adapter leur fonctionnement. Connectés à un réseau, ces matériels deviennent communicants, peuvent recevoir ou envoyer des informations et être contrôlés à distance par le particulier ou par le professionnel.¹⁵

C'est là que l'automatisation apporte de la valeur ajoutée aux pisciniers.

4.3.1. Les différents niveaux d'automatisation d'une piscine

1. Niveau 1 : la programmation : Le premier niveau d'automatisation consiste à programmer une action dans le temps à l'aide d'une horloge et/ou d'une minuterie. Déclenchement et arrêt de la filtration sur la plage horaire désirée, injection d'une dose de chlore à intervalles réguliers, allumage et extinction des lumières... Les tâches de base de la piscine sont ainsi automatisées.

2. Niveau 2 : la régulation automatique : Le deuxième niveau ajoute un premier degré d'intelligence. À l'aide de capteurs (mesure du débit, de la pression, de la température, de la conductivité, du potentiel redox...) ou de détecteurs (fermeture du volet...), embarqués ou non et en fonction de paramètres prédéfinis ou de valeurs de consigne, l'appareil va se déclencher ou adapter automatiquement son fonctionnement au besoin (différence entre valeur mesurée et valeur de consigne) afin de délivrer la juste dose (quantité ou durée) au bon moment.

Par exemple : déclenchement d'un cycle de filtration en fonction de la température de l'eau, mise en route de l'électrolyseur pour ajuster le taux de désinfectant ou d'une pompe doseuse pour le pH, activation de la vanne automatique pour remplir le bassin, démarrage de la pompe à chaleur pour maintenir la température désirée...

¹⁴ activite-piscine.com

¹⁵ (Cfr article « Pourquoi gérer un parc de piscines connectées ? ».)

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3. Niveau 3 : la gestion automatique et connectée : À ce niveau, l'automatisme est capable de gérer plusieurs équipements simultanément (filtration, désinfection, chauffage, lumière, robot, volet...) et d'en réguler le fonctionnement en toute autonomie dès lors que ces différents équipements sont reliés entre eux et communiquent.

Il existe deux modes de communication :

Communication on/off : l'automatisme et l'appareil (pompe, électrolyseur,

chauffage...) communiquent simplement en mode on/off, marche/arrêt.



Fig. N°19 : Pool Manager Pro

Interopérabilité : l'automatisme et l'appareil peuvent échanger des informations et interagir entre eux. On parle alors de compatibilité, qui

nécessite d'installer des équipements de la même marque ou « ouverts »).

C'est à partir de là que l'ensemble des équipements de la piscine forme un système d'automatisation, un système qui commence à « penser » et agir par lui-même grâce à sa programmation et à sa capacité à analyser l'ensemble des informations fournies par les appareils et leurs capteurs : contrôle du pH, de la température de l'eau et du redox ou de la conductivité pour injecter les bonnes doses au bon moment, baisse du chauffage si détection de la fermeture du volet et en même temps réduction de la production de chlore avec extinction des lumières.

Plus les appareils interopèrent et meilleurs seront la qualité de l'eau et le confort de

baignade. C'est aussi le niveau qui permet d'optimiser le fonctionnement de la piscine et de minimiser ses consommations en énergie, en produits et en eau.

Comme la voiture, la piscine peut elle aussi devenir autonome et « intelligente ». Pour y parvenir, elle va avoir besoin de données (datas) qui vont venir améliorer ses

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performances en termes de capacités d'analyse, de compréhension et d'action, des données issues d'une grande variété de sources :

Données contextuelles : météo locale, fréquence de baignade et nombre d'utilisateurs, qualité de l'eau de remplissage... ;

Données fabricants : mises à jour correctives et évolution de ses fonctionnalités ;

données de parc : données de l'ensemble d'un ou plusieurs parcs de piscines.

L'analyse de l'ensemble de ces données, dites « big datas » (données en grand volume issues d'une grande variété de sources et analysées à grande vitesse), va faciliter la détection et l'identification des problèmes et, grâce aux statistiques et aux probabilités, va permettre au système d'automatisation de la piscine de choisir la meilleure solution pour prévenir ou résoudre le problème rencontré. En résumé, plus le système accumule d'expériences et plus il est performant.

La piscine « intelligente » sera celle qui saura s'adapter aux usages, aux besoins, aux modes de vie de ses utilisateurs tout en optimisant ses consommations et ses émissions.

Et une fois le système d'automatisation relié à Internet, et ce quelle que soit la technologie utilisée (Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet, Lora...), permet de contrôler à distance les équipements de la piscine, réception d'alertes pour être informé à distance des désordres et problèmes identifiés et non résolus..., facilitent la gestion des équipements, garantissent la qualité de l'eau et la baignabilité de la piscine à la grande satisfaction des nageurs.



Fig. N°20 : Avady pool connect

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4.3.2. Installation de l'automatisation

Deux approches différentes de l'automatisation :

Par un module principal : généralement le système de traitement d'eau avec association des autres fonctions (pompe, vanne, régulation du pH...). L'avantage est qu'il permet de vendre l'automatisation par le biais du traitement.



Fig. N°21 : Electrolyseur Hayward

Par un coffret indépendant : auquel sont raccordés les différents équipements de la piscine. L'avantage est qu'il laisse le choix du système de désinfection au client.

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Fig. N°22 : Coffret électronique

Conclusion

L'automatisation simplifie la gestion de la piscine : moins de temps passé à s'occuper de la piscine, moins de contraintes et de soucis, plus de confort, plus de jours de baignade et plus de tranquillité. La connexion du système à Internet permet de gérer la température de l'eau de la piscine, surveiller ses paramètres ou contrôler l'éclairage... Des fonctionnalités dont ils sont friands aujourd'hui.



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Fig. N°23 : Système automatisé

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Aperçu

Dans ce chapitre, on va mener le calcul hydraulique de la piscine, nous commencerons par parler essentiellement du réservoirs de stockage de la piscine, le but étant de le dimensionner, puis nous citerons les règlements et les éléments nécessaires pour l'étude hydraulique de la piscine, ensuite nous enchainerons par le dimensionnement du filtres ,le dimensionnement des conduites d'aspiration et de refoulement des eaux de la piscine et on terminera par le choix des pompes.

5.1. Réservoir

Le réservoir est un ouvrage très important dans un réseau d'alimentation en eau potable. C'est un ouvrage hydraulique de stockage d'eau ; destinée soit à la consommation publique, soit de l'eau à l'usage industriel. Pour notre cas, il servira de stockage pour le bassin de la piscine ainsi que pour les installations sanitaires.

Les réservoirs permettent essentiellement de réguler la pression et le débit entre la phase de production (de la conduite d'adduction vers le stockage) et la phase de consommation (du stockage à la consommation).

5.1.1. Fonction des réservoirs dans le système de stockage

Dans le système de stockage d'eau potable, les réservoirs ont au moins huit (8) fonctions. Ils doivent permettre:

1. D'emmagasiner l'eau lorsque la consommation est inférieure à la production et de le restituer lorsqu'elle en devient supérieure.

2. D'augmenter la sécurité en fonctionnement, étant donné que le réservoir permet de disposer d'un volume d'eau du site ;

3. Assurer la consommation pendant la panne (panne électrique, défaillance de la pompe) ;

4. Garantir des pressions de service dans les réseaux de distribution ;

5. Régulariser le fonctionnement de pompage en permettant une marche uniforme des pompes ;

6. Le stockage de la réserve d'incendie ;

7. Le maintien d'eau à l'abri de la pollution et des variations des températures.

8. De compenser les variations de consommation horaire et quotidienne dans les agglomérations.

5.1.2. Classification des réservoirs

Nous classifierons les réservoirs :

1. En fonction de leur position au sol:

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- Les réservoirs semi enterrés ; - Les réservoirs sur le sol : - Les réservoirs surélevés

2. En fonction de leur forme:

- Les réservoirs circulaires ;

- Les réservoirs carrés, rectangulaires

- Les réservoirs cylindriques, parallélépipèdes;

- Les réservoirs coniques;

- Les réservoirs ayant une forme spéciale.

3. En fonction des matériaux de construction :

- Métalliques ;

- En maçonnerie ;

- En béton armé ;

- Ou précontrainte.

4. En fonction de leur position sur le réseau de distribution:

- réservoir à alimentation gravitationnelle du réseau (total ou partiel); - réservoir à alimentation du réseau par pompage.

5. En fonction de l'usage :

- réservoir principal d'accumulation et de stockage ;

- réservoir d'équilibre (réservoir tampon) ;

- réservoir de traitement.

5.1.3. Qualité de l'eau dans les réservoirs

Afin d'éviter une dégradation de la qualité de l'eau lors de la traversée d'un réservoir, il convient:

- D'assurer l'étanchéité de l'ouvrage : terrasse, radier et parois pour les réservoirs au sol ou semi- enterrés.

- De veiller à ce que les entrées d'air (ventilations, trop-pleins ...) soient correctement protégées contre les entrées de poussière, d'insectes et d'animaux.

- De limiter l'éclairage naturel de l'intérieur du réservoir.

- De procéder à un nettoyage au moins annuel du réservoir

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5.1.4. Choix du type des réservoirs

En ce qui concerne le choix du type des réservoirs à mettre en place dans notre site d'étude, nous tenons compte des facteurs économiques, de la sécurité d'approvisionnement, de la facilité d'exploitation, des possibilités d'adaptation au réseau et d'autres critères particuliers que nous argumenterons.

De ce fait, nous choisissons de mettre en place un réservoir semi-enterré en béton armé de forme circulaire.

5.1.4.1. Choix de la forme

Nous avons choisi de mettre en place des réservoirs de forme circulaire pour des raisons :

- de facilité d'entretien

- d'esthétique

- d'auto curage

- de facilité de la réalisation

- de résistance à la poussée du vent par sa forme.

- d'économie sur les frais de construction.

5.1.4.2. Choix des matériaux

Durant la construction d'un réservoir, les matériaux utilisés doivent être choisi pour assurer :

- Résistance : Le réservoir doit équilibrer en toutes ses parties les efforts auxquels il est soumis.

- Etanchéité : Les parois doivent être étanches pour éviter les fuites.

- Durabilité : Le réservoir doit avoir une durabilité pour longtemps, ce qui veut dire, le matériau dont il est constitué doit conserver ses propriétés initiales en contact avec l'eau.

En effet, lors de la conception d'un réservoir d'eau potable, on s'attache à utiliser des matériaux adéquats en apportant un soin particulier au choix du revêtement des surfaces en contact avec l'eau potable.

Le matériau choisi est le béton armé, car ce matériau présente plusieurs avantages. Le revêtement de surface doit être compatible avec les caractéristiques de l'eau, mais aussi répondre aux critères suivant afin de préserver la qualité de l'eau stockée :

- étanche à l'eau - faible rugosité - faible porosité - forte compacité

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Par ailleurs, l'expérience montre qu'un temps de stagnation de 5 à 7 jours dans un

réservoir avec revêtement de ciment n'entraine aucune altération de la qualité de l'eau.

5.1.5. Capacité des réservoirs :

Différentes méthodes sont utilisées pour le calcul de la capacité utile des réservoirs. Les méthodes utilisées sont :

- Le calcul forfaitaire, ou le volume du réservoir est donné forfaitairement - Le calcul à partir des courbes d'alimentation et de distribution

- Le calcul approximatif

Dans le cadre de notre étude nous utiliserons la méthode de calcul approximatif. Calcul approximatif¹⁶ :

La capacité des réservoirs est toujours déterminée à partir des courbes de variation des débits d'alimentation des débits distribués, avec des simplifications concernant, principalement, une approximation par paliers de la courbe de consommation.

Il faut choisir un régime de variation de l'alimentation des réservoirs [qa (h)] :

- Soit une adduction continue de débit horaire constant égal à a (= Qjmax / 24),

- Soit un pompage de nuit (de durée 12 h seulement: de 22 h à 9 h) de débit horaire égal à 2.a (= Qjmax /10),

- Soit un pompage variable durant les 24 heures de la journée.

5.1.5.1. Dimensionnement hydraulique des réservoirs

Dans notre travail nous adoptons la méthode par calcul forfaiteur : On prend forfaitairement, une capacité des réservoirs égale à :

- 100 % de la consommation journalière maximale dans le cas d'une commune rurale ;

- 50 % de la consommation journalière maximale dans le cas d'une commune rurale ;

- 25 % de la consommation journalière maximale dans le cas d'une grande ville.

Ainsi, nous prenons le 50 % de notre besoin ce qui nous donne un volume de 1875 m3 d'eau qui sera renouvelé au moment du remplissage du bassin de la piscine par la conduite d'adduction.

¹⁶ Polycopie d'alimentation en eau potable par Mahmoud MOUSSA Professeur à l'E.N.I.T.

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Donc le volume de notre réservoir est de 1875 m3. Il aura la forme circulaire avec une hauteur égale à 5 m, comme nous indique le tableau n°6.

Tableau n°6 : Hauteurs en fonction des volumes du réservoir¹⁷

Hauteur recommandée	3 m	4 à 6 m	= 6 m
Volume du réservoir	300 m^3	300 à 7000 m^3	7000 à 20000 m3
Forme du réservoir	Carré	Circulaire	Rectangulaire

Le volume de notre réservoir est respectivement de 625 m3.

5.1.5.2. Calcul du diamètre du réservoir

V = S x H Avec V : la capacité du réservoir

H : la hauteur du réservoir S : la section du réservoir

V = S x H =>S=^?? H

?=> 1875 5

= 375 m^2

Sachant que S = ????2

4 ?=> d = v4??/?? ; d'où d =v4*375

3,14 = 21,85 m Soit d = 22 m

Alors pour le tirant d'air ou la revanche, Nous aurons le 10% de la hauteur d'eau dans le réservoir, ce qui fait 0,4 m. D'où la hauteur du réservoir est de 5,4 m.

5.1.6. Bâche d'aspiration (Réservoir d'équilibre)

La bâche d'aspiration est un réservoir qui joue le rôle de liaisons entre l'adduction et le réservoir de distribution. Il sera construit à 393 m d'altitude.

La capacité de cette bâche que nous envisageons semi - enterré aura la même capacité que celle du réservoir.

Cette bâche pourra aussi servir d'endroit où l'on va traiter l'eau avant de le renvoyer dans le bassin et d'autres installations notamment le sanitaire et le restaurant.

5.2. Les éléments nécessaires pour l'étude hydraulique de la piscine

L'hydraulicité d'une piscine est l'ensemble des équipements qui assurent la circulation de l'eau et concourent à sa qualité.

Elle comprend :

¹⁷ Cfr (MULLER 1988).

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Les dispositifs et réseaux de reprise des eaux superficielles (goulottes)

Les dispositifs et réseaux de reprise des eaux de fond

Le bac tampon

La pré filtration

Le pompage

La filtration

Le chauffage

L'injection du désinfectant et des correcteurs de pH

Les dispositifs et réseaux de refoulement des eaux filtrées

Sa conception doit être menée de telle sorte que la circulation de l'eau s'opère correctement et qu'elle fasse en sorte que l'eau soit toujours de qualité.

En particulier, elle doit respecter les règles élémentaires suivantes :

Eviter les zones mortes, source de dépôts et de pollution Evacuer la pollution le plus rapidement possible

Assurer une diffusion rapide et homogène du désinfectant.

5.3. Dimensionnement du filtre

5.3.1. Filtre

La filtration est l'opération de base indispensable pour obtenir une eau de qualité et permettre une désinfection efficace. L'eau contient des particules organiques amenées par les baigneurs (fragments de peau, mucus, etc.), par les vents (poussières, pollens, etc.)

Le rôle de la filtration est de retenir ces particules en suspension et par son efficacité, elle tend à réduire la consommation de désinfectant et à obtenir une eau claire et agréable.

a) Débit de recyclage ou de filtration

En terme simple, le débit de recyclage correspond au temps que prend l'eau contenue dans le bassin de la piscine pour être renouvelée.

Q= ?? ?? Avec V : Volume du bassin à recycler en m3

T : Temps de recyclage en h

Suivant le décret 81.324 du 7 avril 1981, les arrêtes du 28 septembre 1989 et du 17 juillet fixant les normes d'hygiène et de sécurité en vigueur dans les piscines publiques et imposant les règles ci-dessous : les piscines dont la surface totale du plan d'eau est supérieure à 240 m2, la durée de recyclage est de :

- 30 min. pour une pataugeoire ;

- 1 h 30 pour les autres bassins ou parties de bassin de profondeur inférieure ou égale à 1,50 mètre ;

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- 4 h pour les autres bassins ou parties de bassin de profondeur supérieure à 1,50 mètre ;

- 8 h pour un bassin de plongeon ou une fosse de plongée subaquatique.

Pour notre cas, le bassin a une partie de bassin supérieur à 1.50 mètre de profondeur : le temps de recyclage sera donc de 4h.

D'où Q= 3750

4 = 937,5 m³ /h

= 262 l/s

Mais pour des grands bassins, notamment les bassins olympiques, on s'en passe de ces règles de temps de recyclage car on trouvera des valeurs qui sont lointainement grande. Dans ce cas, on utilise la règle de la température pour trouver le temps de filtration en divisant la température par 2. Dans notre cas, la température varie de 24 à 28°C. Ainsi nous aurons :

Q=	3750 = 312,5 m^3 /h Avec V= 3750 m^3 /h 12

= 86, 80 l/s T= 12h

Notre choix comme dit précédemment a été porté sur le filtre à sable, nous veillerons donc à calculer le diamètre du filtre à sable en commençant par trouver d'abord sa surface.

b) Calcul du diamètre et de la surface du filtre à sable

Avec le débit trouvé ci-haut, cela nous permettra à choisir un filtre correspondant à ce débit. Le sable remplira environ le 2/3 de la hauteur du filtre, l'eau coulera donc dans une certaine surface de base et une hauteur. Cette eau arrivera avec un débit (imposé par la pompe) qui coulera dans le sable avec une vitesse égale au débit divisé par la section de notre cylindre à sable.

La vitesse de l'eau dans le filtre à sable pour piscine ne doit pas dépasser 50 m/h¹⁸. On peut donc calculer la surface minimale et ensuite son diamètre.

- La surface filtrante équivalente :

S= ?? Avec Q : 312 m³ /h

???? ??????????????????

Vfiltration : 50 m/h

S= 312,5 50 - Le diamètre :

= 6,25 m2

¹⁸ www.piscine.loisirs.fr

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Sachant que S = ??*??2

4 ?=? d = [??*4 ?? d'où ?=? d= [6,25*4

3,14

d= 2,82 m

d=2820 mm ? Notre filtre a un

diamètre de 2,82m. Pour une bonne filtration, nous avons résolu de placer deux filtres à sable :

Donc : d= 2,82 2	= 1,41 m.
Avec une vitesse filtrante : V= 312,5 2×1,41		= 110,8 m^3 /h/m^2

Selon les diamètres commercialisés, on opte pour deux filtres à sable : on opte pour deux filtres à sable du type PP 1400.



Fig.n°24. Dimension du filtre

Tableau n°7 : Caractéristiques dimensionnelles du filtre trouvé

Filtre	à sable
Vitesse de filtration (m/h)	50
Dimension	2,82 m de diamètre
Finesse de filtration	50 microns
Nettoyage	Jet d'eau "contre

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	lavage"
Matériaux utilisé	Sable
Utilisation	adapté à tous les bassins
Technicité	simple d'utilisation

5.4. Dimensionnement des conduites d'aspiration et de refoulement

Le réseau hydraulique de notre piscine est composé de deux conduites :

- Les conduites de refoulement et ; - Les conduites d'aspiration.

Le dimensionnement de ces conduites se fera en cherchant le diamètre nominal.

¹⁹Le réseau hydraulique de la piscine doit respecter les exigences citées ci-dessus par la réglementation DTU60.11 qui concerne la délimitation des vitesses.

A l'aspiration, les réseaux doivent être conçus de telle sorte que la vitesse de

passage de l'eau dans les conduites soit inférieure à 1,5 m/s pour éviter les risques de cavitation.

Dans les conduites de refoulement, la vitesse de l'eau doit être inférieure à 2 m/s pour éviter coups de bélier, mauvaise circulation et bruit excessif.

1) Conduite d'Aspiration

Ces équipements serviront à aspirer l'eau du bassin à travers ces équipements : le skimmers, la bonde fond, etc...

Tableau n°8 : Distances de conduites et leurs débits

Tronçons	Longueurs (m)	Débit de sections en (l/s)
1-2	10	6,2
2-3	26,5	12,5
3-4	6,25	18,7
4-5	6,25	24,9
5-6	26,25	31,1
6-7	10	74,6
7-8	20	80,8

¹⁹ Cfr règlement DTU 60.11 pour les piscines publiques

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8-9	37,5	87
9-10	8,3	21,75
10-11	13,3	43,5

Les tronçons sont représentés dans le plan ci-dessous et ont la couleur verte :



Fig.n°25. Schémas de répartition des tronçons du réseau

a. Calcul du diamètre dans les différents tronçons Sachant que Q= V× ?? <=>S=?? ?? <=> D = v4??/??

Nous prenons V = 1,5 m/s D =v4??? ?

Tronçon 1-2 ; 14-13 :

Q = 0, 0062 m3/s, S=0,0062 1,5 = 0,00413 ??2, D=v4*0,00413

3,14 =0,0725m =>D=72, 5 mm soit

DN 75

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Tronçon 2-3 :

Q = 0, 0125 m³/s, S=^0,0125_1,5 = 0,00833 ??2, D=v4*0,00833

3,14 =0,102 m =?D=102 mm soit

DN 110

Tronçon 3-4 ;13-11 :

Q = 0, 0187 m³/s, S=0,01871,5 3

= 0,0124 m²' D=_ I^4*,°₄^Z4=0,125 m =?D=125 mm soit DN

125 `~

Tronçon 4-5 :

Q = 0, 00249 m³/s, S=0,0 5 9 = 0,0166 ??^2, D=_ I^4*0,_3,°₄⁶⁶=0,145 m =?D=145 mm soit

^1,DN 140 `~
Tronçon 5-6 :

Q = 0, 0311 m³/s, S=^0,0249_1,5 = 0,0207 ??^2, D=_wI^4*₃,04⁰⁷=0,162 m =?D=162 mm soit DN

160 `~
Tronçon 6-7 :

Q = 0, 0746 m³/s, S=0,0 5 3,14

6 = 0,0497 m²' D=_ I^4*0'⁹⁷⁼0,25₁ m =>D=251 mm soit DN

250 `~
Tronçon 7-12 :

Q = 0, 080 m3/s, S=0,0746 3

6 = 0,0533 m²' D=_w I^4*,0₄₉⁷=0,26₀ m =?D=260 mm soit DN

1,250 `~

Tronçon 8-9 :

Q = 0, 087 m3/s, S=0'°87 = 0,058 ??^2, D=v4 3 °4 ⁸=0,271 m =?D=271 mm soit DN 280 ,5

Tronçon 9-10 :

01

Q = 0, 02175 m3/s, S=0,02175 = 0,0145 ??^2, D= ~^4*₃,°₄⁴⁵=0,135 m =?D=135 mm soit

1,5

DN 140 `~

Tronçon 10-11 :

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Q = 0, 0435 m3/s, S=0,02175 = 0,029 _m², _D=v4*0,0145

3,14 =0,192 m =?D=192 mm soit DN

1,5

200

b. Vérification des vitesses dans les conduites

La vérification consiste à voir si la vitesse dans chaque conduite est comprise entre 0,5 m/s et 1,5 m/s. En-dessous de cette vitesse, on risque de créer des dépôts qui entravent partiellement ou complètement le débit.

Pour notre vérification, nous sommes partis de la loi de continuité. Q = V×S.

De cette loi, nous tirons V=^Q s Avec ; S =????2 4

4Q ??^2

Pour notre cas, après vérification, nos conduites d'aspiration sont comprises dans cet intervalle de vitesse ne dépassant pas 1,5 m/s.

C. Calcul des pertes de charge dans les conduites20

Les pertes de charge totales dans une conduite sont composées de pertes de charge linéaires et des pertes de charge locales.

1. Pertes de charge linéaires

Les pertes de charge linéaires sont dues à la turbulence et au frottement du fluide contre les parois de la conduite et sont évaluées par plusieurs auteurs. Dans notre travail, nous avons utilisé celle établie par Darcy²¹.

JL = ??????2

??????

JL : Pertes de charge par frottement dans une conduite de longueur L(m)

L : Longueur de la conduite (m)

g : Accélération due à la pesanteur (9,81 m/s2)

ë : Coefficient de frottement : il est fonction du nombre de Reynolds Re, et de la rugosité des parois de la conduite.

Re : Nombre de Reynolds, pour une conduite circulaire coulant sous pression, sa

valeur est fonction du diamètre de la conduite, d, ainsi que de la vitesse d'écoulement,

v, de la viscosité dynamique, ì, et de la masse volumique, ñ, de l'eau.

VD Re =U avec, õ = ì p	Avec v : la vitesse de l'écoulement D : Le diamètre du tuyau

²⁰ Notions de mécanique de fluide cours et exercices corrigés (auteur : Riadh Ben Hamouda)

²¹ ANDRE DUPONT TOME 2

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õ : La viscosité cinématique

ì : La viscosité dynamique

ñ : La masse volumique de l'eau

La viscosité dynamique est établie sur basse des types de fluide²², ì de l'eau à 20? est de 10^-3 Pa.

ë est calculé en faisant en comparant la valeur du nombre de Reynolds a l'écoulement

Re ? 2300 : Est un écoulement laminaire selon poiseuil : ë = ????????

Re [2300 - 100000] : Un écoulement turbulent lisse selon Blassuis : ë = 0,316 Re-0.25

Re ? 100000 : Un écoulement turbulent rugueux : Blanch : ë = 0,79 ? , DN en

mm

å : Coefficient de rugosité de la conduite qui est de 0,15 2. Pertes de charge locales ou singulières (Js)

Quand la conduite subit de brisque variation de section ou de direction, il se produit des pertes de charge singulières. Elles sont généralement mesurables et font partie des caractéristiques de l'installation. Elles sont calculées par la formule :

Js =KS^V2

2g

Avec ;

KS : coefficient de pertes de charge locales qui dépend de la nature et de la géométrie de l'accident.

Pratiquement ces pertes sont prises à 10% de pertes de charge linéaires. Ce qui donne JS= 0,1JL

En définitif, dans une conduite donnée, la perte de charge est égale à la somme de pertes de charge linéaires et de pertes de charge locales.

JT= JL + JS

La synthèse de calcul des pertes de charge est reprise dans le Tableau N°9.

²² Cfr (en) dynamic viscosity compendium of chemical technology

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Tableau N°9 : Synthèse de calcul des pertes de charges

Tronçons	Longueur s en m	Débits en m^3 /s	Diamètr e Nominal e en mm	Vites se en m/s	Nombre de Reynold s	ë	JL	JS	JT
1-2	10	0,0062	75	1,5	112500	0,447	0,68	0,068	0,752
2-3	26,5	0,0125	110	1,5	165000	0,921	25,2	2,52	27,753
3-4	6,25	0,0187	125	1,5	187500	0,865	4,96	0,496	5,460
4-5	6,25	0,0249	140	1,5	210000	0,816	4,18	0,418	4,599
5-6	26,25	0,031	160	1,5	240000	0,764	14,4	1,441	15,856
6-7	10	0,074	250	1,5	375000	0,608	2,75	0,275	3,025
7-8	20	0,080	250	1,5	375000	0,608	5,58	0,558	6,138
8-9	37,5	0,087	280	1,5	420000	0,577	8,87	0,887	9,758
9-10	8,3	0,2175	140	1,5	210000	0,817	5,56	0,556	6,116
10-11	13.3	0,0435	200	1,5	300000	0,684	5,22	0,522	5,742
								Somme JT= 85,2 mCE/m

2) Conduite de refoulement

Ce sont des conduites qui nous permettent de refouler de l'eau aspirée à travers les buses de refoulement.

Tableau n°10 : Distances de conduites et leurs débits

Tronçons	Longueurs (m)	Débit de sections en (l/s)
E-I ; E-F	25	43,5
J-L ; J-K	10	43,5
M-N	12,5	43,5
M-O	22,5	43,5
P-Q	42,5	43,5
R-Q	12,5	43,5
S-T	45	87
T-F'	42,5	17,4
T-B'	11,95	69,6
B'-C'	6,95	52,2
C'-D'	6,95	34,8
D'-E'	44,45	17,4

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Les tronçons sont représentés dans le plan ci-dessous et ont la couleur verte :



Fig.n°26. Schémas de répartition des tronçons du réseau a. Calcul du diamètre dans les différents tronçons

D =v4??? ?

Tronçon E-I; E-F:

Q = 0, 0435 m3/s, S=0,0435

2 = 0,0217 ??2, D=v4*0,0217

3,14 =0,191 m =?D=191 mm soit DN

200

Les tronçons J-L ; J-K, M-N, M-O, P-Q, R-Q ont le même débit Q = 0,0435 m3/s que le tronçon E-I; E-F, ce qui veut dire qu'ils ont le même diamètre de DN 200. Tronçon S-T:

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Q = 0, 087 m3/s, S=0,087

2 = 0,0435 _m², _D=v4*0,0217

3,14 =0,235 m =>D=235 mm soit DN

235

Tronçon T-F':

Q = 0, 0174 m3/s, S=0,0174

2 = 0,0085 _m², _D=v4*0,0085

3,14 =0,100 m =>D=100 mm soit DN

100

Tronçon T-B':

Q = 0, 069 m3/s, S=0,069 = 0,0348 _m², _D=v4*0,0348

3,14 =0,210 m =>D=210 mm soit DN

2

200

Tronçon B'-C':

Q = 0, 0522 m3/s, S=0,0522 = 0,0261 _m², _D=v4*0,0261

3,14 =0,182 m =>D=182 mm soit DN

2

180

Tronçon C'-D':

Q = 0, 0348 m3/s, S=0,0348

2 = 0,0174 _m², _D=v4*0,0174

3,14 =0,149 m =>D=149 mm soit DN

140

Tronçon D'-E' ont le même débit Q = 0,0174 m3/s que le tronçon T- F', ce qui veut dire qu'ils ont le même diamètre de DN 100.

b. Vérification des vitesses dans les conduites

La vérification consiste à voir si la vitesse dans chaque conduite est comprise entre 0,5 m/s et 2 m/s. En-dessous de cette vitesse, on risque de créer des dépôts qui entravent partiellement ou complètement le débit.

Pour notre vérification, nous sommes partis de la loi de continuité. Q = V×S.

De cette loi, nous tirons V=^?? = ?4??2?

S

Avec ; S =????2

4

Pour notre cas, après vérification, nos conduites d'aspiration sont comprises dans cet intervalle de vitesse ne dépassant pas 2 m/s

C. Calcul des pertes de charge dans les conduites de Refoulement

La synthèse de calcul des pertes de charge est reprise dans le Tableau N°11

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Tableau N°11 : Synthèse de calcul des pertes de charges

Tronçon s	Longueur s en m	Débits en m^3 /s	Diamètr e Nominal e en mm	Vites se en m/s	Nombre de Reynolds	ë	JL	JS	JT
E-I ; E- F	25	0,0435	200	2	400000	0,68	1,387	0,138	1,525
J-L ; J- K	10	0,0435	200	2	400000	0,68	6,938	0,693	7,631
M-N	12,5	0,0435	200	2	400000	0,68	8,67	0,867	9,537
M-O	22,5	0,0435	200	2	400000	0,68	15,61	1,561	17,173
P-Q	42,5	0,0435	200	2	400000	0,68	29,48	2,948	32,428
R-Q	12,5	0,0435	200	2	400000	0,68	8,67	0,867	9,537
S-T	45	0,087	235	2	470000	0,63	27,93	2,793	30,723
T-F'	42,5	0,0174	100	2	200000	0,96	83,26	0,673	91,591
T-B'	11,95	0,0696	200	2	400000	0,68	8,291	0,829	9,120
B'-C'	6,95	0,0522	180	2	360000	0,72	5,681	0,568	6,249
C'-D'	6,95	0,0348	140	2	280000	0,81	8,276	0,827	9,103
D'-E'	44,45	0,0174	100	2	200000	0,96	87,08	8,708	95,793
							Somme JT= 312,78 mCE/m

En définitif, nous allons faire l'addition des pertes de charges totales de la conduite d'aspiration ainsi que de la conduite de refoulement, ce qui nous donne :

? Ai = 85,2 + 312,78

= 397,98 mCE/m est la somme des pertes de

charges de toutes les conduites.

Afin de diminuer les pertes de charge dans les canalisations, on a choisi des canalisations souples de type PVC. Pour dimensionner un tel type de canalisations, l'EN-1452 présente un abaque reliant les caractéristiques suivantes :

? Les vitesses

? Les débits

? Les diamètres

? Les pertes de charges

? Les coudes auront un angle de 45°



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Fig.n°27. Abaque caractéristiques des conduites en PVC souple 3) Calcul de la pression dans les conduites

a. Pression au fond de la piscine

P-Po=????h Avec Po : pression atmosphérique ?10⁵ Pa

?? : Masse volumique de l'eau ?1000 Kg/m³

g : accélération de la pesanteur ? 10 N/Kg

D'où l'application de cette formule nous donne :

PA= 1,3 bar

b. Pression à l'entrée de la conduite de Refoulement

On considère deux points situés dans le même plan horizontal (au fond du réservoir). L'un A situé dans l'eau du réservoir et l'autre B situé à l'entrée de la conduite de refoulement. La vitesse de l'eau au point A est quasiment nul (le volume d'eau est très grand). Par suite l'équation de Bernoulli se simplifie :

PA= PB+¹

2

?? V2

?? V² ? PB= PA-¹

2

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L'application de cette formule nous donne :

PB=, 1,28 bar

4) Protection de la conduite de Refoulement contre les coups de Bélier

Le coup de Bélier est un phénomène oscillatoire caractérisé par une surpression ou une dépression dont les causes principales sont les suivantes :

- Arrêt brutal du moteur d'entraînement d'une pompe ou démarrage brusque de celui-ci ;

- Fermeture instantanée ou trop rapide d'une vanne de sectionnement ou d'un robinet d'obturation placé au bout d'une conduite d'adduction.

Dans le cas où les conduites ne sont pas protégées, des cas de cassure de la conduite peuvent avoir lieu.

? Méthodes de protection des conduites de refoulement contre les coups de Bélier

Pour éviter les dépressions exagérées et la cavitation, on peut utiliser les dispositifs suivants :

- Les volants de l'inertie qui permettent de limiter la dépression ;

- Les soupapes de décharge qui interviennent pour limiter la suppression ;

- Les réservoirs et les cheminées d'équilibre qui ont les deux fonctions à la fois ; - Les clapets d'entrée d'air.

? Méthode adoptée

Ce problème peut être résolu en mettant en place un anti béliers ou un amortisseur. Pour notre cas, nous allons utiliser le réducteur de pression qui diminue la force de la pression arrivant dans nos conduites en évitant les coups de bélier ainsi que les éclaboussures tout en permettant de les conserver dans un meilleur état.

Nous utiliserons aussi des vannes à clapet anti-retour pour permettre au fluide de circuler dans une direction et se ferme automatiquement pour empêcher l'écoulement en sens inverse.

5.5. Choix de la Pompe

On appelle une pompe toute machine qui permet d'élever un fluide d'un pont bas vers un point haut, ainsi d'après cette définition, on peut dire que le rôle principal de la pompe consiste à augmenter la pression du fluide qui se traduit par la transformation de l'énergie mécanique, fournie par un moteur, en énergie hydraulique.

Apres avoir déterminé le débit et le filtre nécessaire, il nous faut déterminer les caractéristiques de la pompe. En effet, pour un même débit, diverse pompes fournissent une pression différente selon leur puissance. A cette évidence vient se greffer une question : Quelle pression doit fournir la pompe ?

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? Classification

Les pompes sont regroupées en deux catégories à savoir :

? Pompe volumétriques : elles sont constituées des pompes rotatives et alternatives ;

? Turbopompes : on distingue selon le type de roue et son mode d'action, trois catégories ; hélico-centrifuge, axiale à hélice et centrifuge.

Le choix de la pompe est caractéristique de :

La HMT : La Hauteur Manométrique total qui est la différence de pression en mètre colonne de liquide entre les orifices d'aspiration et de refoulement, (hauteur géométrique d'élévation total) y compris la pression nécessaire pour vaincre les pertes de charges dans les conduites d'aspirations et de refoulement (AH) mais aussi assurer son transfert d'un point à un autre point géométriquement différent.

HMT= Hgéom+ AH??

Avec Hgéom : différence de niveau ou hauteur géométrique ; Hgéom= Haspiration+Hrefoulement

AH?? : Somme des pertes de charges dans les conduites

Or notre pompe doit aspirer l'eau du réservoir à 0,5 m et le refouler dans le bassin à

2,5 m. Ainsi :

Hgéom= 0,5+ 2,5= 3m

AH??= 397,98 m

HMT= 3+ 397,98= 400,98 m

Le débit en (m³ /s) : 0,087 m³ /s

Le rendement (??) : du groupe motopompe 0,75 La puissance

La puissance du groupe électro motopompes se calcule par la formule suivante :

_P=??×??×??????×??

??

1000×9,81×400,98×0,087

P=

0,75

P = 456, 29 KW

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Courbe caractéristique H(Q) :



Fig.n°28 : Courbe caractéristique de la pompe

5.6 Vidange de la piscine23

Malgré toutes les dispositions prises pour maintenir la qualité de l'eau optimale de, il pourrait être nécessaire de vider complètement le bassin pour éviter des difficultés de traitement dues à l'accumulation de produits divers dans l'eau.

Toutefois, dans le cas d'une piscine, un apport quotidien en eau fraiche de 1% peut permettre d'éviter la vidange complète lorsque les équipements sont bien manoeuvrés. Il est par contre recommandé de vidanger une pataugeoire une fois par semaine, les pédiluves tous les soirs et les Spas selon l'achalandage. Dans la documentation sur les bains chauffés, on trouve la formule suivante :

Nombre des baigneurs= capacité du bain en litres

12

Donc pour notre bassin de 3 750 000 litres, on fera la vidange après le passage de 262 500 baigneurs.

Il est recommandé des vidanges partielles allant du 1/3 au ¹/4 du volume du bassin.

Et puisque notre site est proche du fleuve, l'eau du bassin sera jetée dans le fleuve après vidange.

²³ Cfr bains chauffés pour piscine publics

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Conclusion :

Ce chapitre nous a permis de dimensionner la partie hydraulique de la

piscine. Ce dimensionnement a été effectué tant sur le choix des caractéristiques donnés à ces ouvrages que sur les dimensions calculées.

Nous sommes parvenus à la conclusion d'avoir 1 réservoir de stockage avec une capacité de 1875 m³, deux filtres à sable de diamètre 1,41 m, deux pompes de puissance 228,14 KW.

Toutes les conduites ont un diamètre nominal et un régime d'écoulement turbulent Rugueux.

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CONCLUSION GENERALE

Au terme de ce travail, il parait évident et claire que la circulation de l'eau dans une piscine est d'une importance capitale.

L'enjeu d'une bonne circulation de l'eau est par conséquent de mettre en place un dispositif mécanique au service du réseau hydraulique aspirant et refoulant à travers les canalisations l'eau du bassin qui sera placée dans une situation de mouvement permanent.

Voilà pourquoi à travers ce travail, nous avons conçu et mené des calculs sur la partie hydraulique de notre piscine olympique dans le but de trouver : les diamètres des conduites correspondants au volume d'eau que nous avons besoin (Pour cela nous avons évalué les pertes de charges dans toutes les conduites d'aspirations et de refoulements du bassin de la piscine. Nous avons aussi proposé la technique de protection contre le phénomène de coup de bélier dans toutes nos conduites), mener le choix du système de filtration notamment : le filtre à sable (en trouvant son diamètre et sa section), le choix de la pompe correspondant au débit du bassin ainsi que sur le fonctionnement de tous les équipements que compose ce système de filtration.

C'est alors que par la présente étude se propose de doter à la Fédération congolaise de natation d'un ouvrage de natation pouvant permettre aux nageurs congolais d'être dans le bain international.

Imperfectible que nous sommes, nous nous dispensons de toutes présomptions et nous supposons qu'il est évident que ce travail contienne des insuffisances. Ainsi, soucieux d'apporter un plus à cette science passionnante qu'est l'hydraulique urbaine et d'améliorer notre façon de faire lors des travaux avenir, nous sollicitons vivement conseils, suggestions, encouragements et critiques objectives à tous lecteurs de ce modeste travail.

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BIBLIOGRAPHIE

1. Abdelfattah BENLAMKADDEM : Conception et dimensionnement d'une piscine chauffée couverte à Khouribga- Mémoire du Travail de Fin d'Etude.

2. Bains chauffés pour piscine publics.

3. BONVIN J : Hydraulique urbaine I. Captages - Réseaux d'adduction - Réservoirs - Réseaux de distribution - Equipements - Pompes - Petites centrales hydrauliques- 2005. 110 pages.

4. BAGUMA KASHILONGE BLAISE : Cours d'hydraulique urbaine et rural : 3ème HE - 2020.

5. Fiche E 45 « Création de mini réseaux hydrauliques »

6. Guide d'exploitation des piscines et pataugeoires.

7. INFRASPORT : Fiche de natation-2017. 13 pages.

8. Mahmoud MOUSSA Professeur à l'E.N.I.T : Polycopie d'alimentation en eau potable.

9. MM. Adto et Cordier Fine Media : Le guide de la plomberie-2012.

10. ONG PROTOS : Manuel pour adduction villageoises -302 pages.

11. MPIA NKANDA : COURS D'INSTALLATION SANITAIRE 2ème LMD - 2021.

12. RAZAKI : Dimensionnement des réseaux d'alimentation en eau potable et d'évacuation des eaux usées.

13. RIADH BEN HAMOUDA : Notions de mécanique de fluide cours et exercices corrigés.

Sites internet

1. www.wikipédia.com

2. www.piscine.loisirs.fr

3. activite-piscine.com

4. www.piscineinfoservice.com

5. https://information-piscine.com/

6. https://wikiwater.fr

7. www.guide-piscine.fr