IV.3.1.1.1. Optimisation du coût
Considérons le débit Q à refouler le long
de la conduite et la vitesse moyenne V imposée pour le bon
fonctionnement de ces conduites (généralement comprise entre 0,4
m/s et 1,5 m/s). La détermination du diamètre de la canalisation
doit se faire avec le souci
d'économie et de sécurité. Si nous notons
respectivement et les prix de devient de la
canalisation, du groupe élévatoire et de
l'énergie nécessaire au pompage, pour un grand
diamètre de la conduite de refoulement, on aura
élevé. Par contre les pertes de charge
seront faibles donc j sera réduit (et ). On
économisera ainsi sur le prix de
l'énergie.
Si au contraire on adopte un petit diamètre de la conduite
de refoulement, sera
faible mais et seront élevés. Dans un souci
d'économie, nous avons intérêt à choisir un
diamètre qui permettra d'avoir le prix de revient minimal
de l'ensemble de l'installation en tenant compte de l'investissement et de
l'exploitation : c'est le diamètre le plus économique.
Il existe trois formules de détermination du diamètre d'une
canalisation :
- la formule de Bresse,
- la formule de Koch et Vibert,
- la formule simplifiée de Munier.
91
IV.3.2. REDIMENSIONNEMENT DU RÉSEAU DE REFOULEMENT
R1-R2 Un débit d'eau Q provenant de la bâche (R1) arrive au
réservoir R2 et un débit est
ensuite distribuée aux populations situées entre la
bâche R1 et le réservoir R2. Ensuite un
débit part de R2 pour le réservoir R3 et ce pour
approvisionner les populations situées
entre R2 et R3. Ce qui revient à dire qu'on fixera une
pompe à R1 qui refoulera l'eau jusqu'au réservoir R2 et une autre
pompe à R2 qui refoulera l'eau jusqu'à R3.
En supposant que la ville sera totalement urbanisée
à l'horizon 2035, la densité de la population sera
uniformément repartie dans la ville. Donc nous faisons le calcul du
nombre de personnes à desservir sur les différents
tronçons de la manière suivante :
= 7,25 pers/m ; donc nous aurons environ 8 personnes par
mètre. Pour trouver
le nombre d'habitants par tronçons, on fait le produit de
la longueur du tronçon par le nombre d'habitants.
Selon nos projections, la population de la ville de
Bangangté sera estimée à 56231 habitants en 2035 et leurs
besoins en eau seront de 80 litres/habitant/jour.
Tableau 6 : Nombre d'habitants à desservir
sur les différents tronçons
|
Tronçons
|
Nombres d'habitants
|
Longueur en m
|
|
R1-A
|
12911
|
1780
|
|
A-B
|
6553
|
903
|
|
B-C
|
12868
|
1774
|
|
C-D
|
3675
|
506
|
|
D-R2
|
3044
|
419
|
|
R2 -E
|
4240
|
584
|
|
E - F
|
2167
|
298
|
|
F-R3
|
10773
|
1485
|
|
TOTAL
|
56231
|
7749
|
92
Consommation journalière : 56231 × 80 = 4 498 480 l/j
= 4498,48 m3/j Durée de pompage : 12 h
Q = = 104,13 l/s Q = 104,13 l/s
Trouvons Q en m3/h
On a : 374,87 m3/h Q = 374,87 m3/h
Sachant que la vitesse maximale dans la conduite de
refoulement est de 2,5 m/s pour les petites pompes (conduites de
diamètre inférieur à 250 mm) et 1,80 m/s pour les grosses
pompes (conduites de diamètre supérieur ou égal à
250 mm), trouvons la vitesse correspondant à notre débit Q.
Principe de détermination du
diamètre de la perte de charge et de la vitesse connaissant la vitesse
maximale le débit et le type de conduite en place.
Nous entrons dans la table de Cole brook avec le
débit Q et la valeur de K. Puis nous choisissons un diamètre,
ayant choisi le diamètre nous lisons la vitesse correspondante au
débit, si cette vitesse est supérieure à la vitesse
maximale préalablement définie nous augmentons le diamètre
et si elle est inférieure nous vérifions si pour le
diamètre suivant la vitesse est toujours inférieure sinon on
prend ce diamètre si oui on recommence le procédé.
Avec K =
Par interpolation calculons le diamètre D la perte
de charge j et la vitesse U de la conduite de refoulement.
Q = 104, 13 l/s =? D = 300 mm
Q = 106, 02 j = 0, 01265 et U = 1, 5 m/s
On a : = 0,01242 m/m
Pour ce qui est de la vitesse on a : U = m/s
Pour Q = 104, 13 l/s, = 0,01242 m/m et U =
m/s
Hauteur géométrique
o côte point bas = 1280 m
o Côte point haut = 1365 m
HgT = 1365 - 1280 = 85 m HgT = 85
m
Hauteur manométrique
La pompe sera placée à 15 m de la sortie de la
station de traitement avec la crépine noyée ; donc =15 m.
Évaluation de de la conduite d'aspiration sachant que
la vitesse maximale dans
conduite d'aspiration est de 1,5 et Q égal à 104,
13 l/s.
Principe de détermination du
diamètre de la perte de charge et de la vitesse connaissant la vitesse
maximale le débit et le type de conduite en place.
Nous entrons dans la table de Cole brook avec le
débit Q et la valeur de K. Puis nous choisissons un diamètre,
ayant choisi le diamètre nous lisons la vitesse correspondante au
débit, si cette vitesse est supérieure à la vitesse
maximale préalablement définie nous augmentons le diamètre
et si elle est inférieure nous vérifions si pour le
diamètre suivant la vitesse est toujours inférieure sinon on
prend ce diamètre si oui on recommence le procédé.
Par interpolation calculons le diamètre D la perte
de charge j et la vitesse U de la conduite d'aspiration.
Pour Q = 104, 13 l/s =? D = 300 mm
Q = 106, 02 j = 0, 01265, U = 1,5m/s
0,01242 m/m = 0,01242 m/m
=
93
Pour ce qui est de la vitesse on a : U = m/s
POMPE
= 5382 m
=15 m
Sol
Bâche Crépine
= + (1,10 à 1,20) + (1,10 à 1,20)
= 0, 01242; = 0,01242m/m = R1-A + A-B + B-C + C-D + D-R2 =
1708 + 903 + 1774 + 506 + 419 = 5382 m =15 m
= 85 + 1, 2 x (0, 01242 x 15) + 1, 2 x (0, 01242 x 5382) =
165, 43 m = 165,43 m
Puissance :
La puissance de la pompe se calcule à partir de la relation
suivante :
= 9, 8 m/s2
Q = 104, 13 l/s = 374, 87 m3/h = = 0, 1
m3/s
= 1kg/m3
= m
= 0, 85
94
P = = 190, 73 watts P = 190, 73
watts
95
Pour ce réseau, nous allons utiliser d'après
le catalogue du constructeur pompe de type NIR 10×31 ; 2900 R.P.M
moteur 75 KW aspiration 125mm et refoulement 100 mm ; palier 42 ;
poids groupe(2) 559 Kg ; dimensions (1) (2) A= 1500, B =1451,5, C = 590, D =695
et E =125 c'est une pompe NE de marque GUINARD.
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