LA VOIE DE L ’EAU DANS LA VILLE (UNIEUX)

LA VOIE DE L ’EAU LA VOIE DE L ’EAU DANS LA VILLEDANS LA VILLE

(UNIEUX)(UNIEUX)

• Cécile Adam• Larbi Alami Harrak• Sabine Ayrinhac

• Anne-Gaëlle Even• Frédéric Halm• Yves Ngo Van

28/01/2002 BEI SEE: La voie de l'eau dans la ville

2

PLANPLAN

INTRODUCTION « Un groupe en apparence hétérogène »

1- ADDUCTION D ’EAU POTABLE (Binôme 1)2- ASSAINISSEMENT (Binôme 2)3- INTERFERENCES ACTIVITE URBAINE -

POLLUTION DE L ’EAU (Binôme 3)CONCLUSION

Groupe 3: La voie de l ’eau dans la ville - Plan


3

INTRODUCTIONINTRODUCTION

Le choix du site

Groupe 3: La voie de l ’eau dans la ville - Introduction


4


Vers la définition d ’un cahier des charges(Etabli en relation avec la municipalité d’Unieux)

Re-dimensionnement des réseaux de l’axe principal de la ville;

Causes de pollution des eaux et prévention des risques inhérents;

Simulations numériques (PORTEAU, CANOE, TELEMAC);

Etudes sur une zone d’habitat futur avec pour objectif principal la définition de prescriptions en matière de traitement des eaux pluviales sur les futures constructions (tranche conditionnelle, en fonction de la disponibilité du groupe).



5


La répartition des tâches

GROUPE

Recueil des données

BINOME 1

Adduction

BINOME 2

Assainissement

BINOME 3

Pollution

GROUPE

Conformité législative



6


Le recueil des données (la recherche)

Plan local d ’urbanisme (ex POS): zonageCarte topographique du secteurCarte topographique d ’UnieuxPlan des réseaux de distribution d ’eau potablePlan des réseaux d ’assainissementPlans avec emplacement des déversoirs d ’orageAvant-projet du contrat de rivière (Ondaine)Trois arrêtés d ’ICPEPhoto aérienne d ’Unieux



7

Projet du binôme 1

Adduction d ’eau potableAdduction d ’eau potable

Cécile Adam & Yves Ngo Van


8

PLANPLAN

INTRODUCTIONA - LES TROIS PARTIES THEORIQUESB - PARTIE APPLIQUEE AU CAS D ’UNIEUXCONCLUSION

ADDUCTION D ’EAU POTABLEADDUCTION D ’EAU POTABLE

B1: Adduction - Plan


9

Objectifs

• Re-dimensionnement d’un réseau existant

• Extension du réseau à la création d’un lotissement


B1: Adduction - Introduction


10

PARTIE APARTIE A

1 - Les ressources en eau

2 - Le captage

3 – Le traitement des eaux de consommation

B1: Adduction - Les trois parties théoriques


11

PARTIE APARTIE A

B1: Adduction - Les trois parties théoriques


12

LE DIMENSIONNEMENT

• Modélisation par PORTEAU

• Calculs « à la main »

PARTIE BPARTIE B

B1: Adduction - Partie appliquée au cas d ’Unieux


13

PORTEAU

1 - Objectifs d’une modélisation

2 - Objectifs d’un réseau

3 - Démarche

4 - Les trois modules de Porteau et leurs hypothèses

PARTIE BPARTIE B



14

PORTEAU

1 - Objectifs d’une modélisation

• connaître le fonctionnement d ’un réseau

• connaître physiquement le réseau en confrontation avec une campagne de mesures

• intervention rapide pour décider d ’une action (création d ’un réseau, extension, prospective, rechloration)

PARTIE BPARTIE B



15

PORTEAU

2 - Objectifs d’un réseau

fournir en permanence de l ’eau potable :

• en quantité suffisante (débit, pression)• en qualité

PARTIE BPARTIE B



16

PORTEAU

3 - Démarche - saisie des données

- calage sur la réalité- solutions- éventuellement nouvelle collecte

PARTIE BPARTIE B



17

PORTEAU

4 – Les trois modules de Porteau et leurs hypothèses

PARTIE BPARTIE B



18

PORTEAU

• Les trois modules de Porteau - Opointe (instantané - distribution)- Zomayet (24h – adduction)- Qualité

• Les hypothèses- Ecoulement permanent- Régime turbulent- Hauteur de vitesse négligée (charge

totale=hauteur piézo)

PARTIE BPARTIE B



19

PORTEAU (les 2 modules importants)

• Opointe (instantané - distribution)- modèle probabiliste- cons. masse / énergie / loi d’état

• Zomayet (24h – adduction)- cons. masse / énergie / loi d’état- rugosité et coeff d’Hazen Williams- algorithme de résolution

(Newton itératif Bilan d’énergie)

PARTIE BPARTIE B



20

Schéma de la modélisation du réseau d ’eau potableSchéma de la modélisation du réseau d ’eau potable de la ville d ’Unieuxde la ville d ’Unieux



21

PORTEAU - APPLICATION A UNIEUX

• Réseau simplifié : une vingtaine de nœuds et 2 réservoirs

• Résultats de la simulation : problème de charge négative

• Explication : données d ’entrée à redéfinir ou méthode de calcul mal adaptée au problème

PARTIE BPARTIE B



22

CALCULS A LA MAIN

• Les calculs ne posent pas de véritable problème (application du DTU 60-11 et de la NFP 41-201)

• Les seuls problèmes semblent être liés- à la consommation aval en évolution- à un entartrage des canalisations en fonte (fortes

pertes de charges)

• L ’axe principal d ’Unieux n ’a pas besoin d ’être re-dimensionné mais semble avoir besoin d ’être renforcé ou étanchéifié voire même changé (état général mauvais)

PARTIE BPARTIE B



23


Tronçon Longueur (m) Delta Z (m) Diamètre (mm) PDC (mce/ml) PDC totale (mce) PDC totale+15% N1 - N2 450 5,5 150 0,0103 4,64 5,3N2 - N3 400 7,1 150 0,0103 4,12 4,7N3 - N4 375 2,5 150 0,0103 3,86 4,4N4 - N5 500 4,6 175 0,0087 4,35 5,0N5 - N6 650 3,5 200 0,0072 4,68 5,4N1 - N7 1000 30,0 150 0,0103 10,30 11,8N4 - N8 950 44,8 100 0,0174 16,53 19,0N6 - N9 600 4,0 100 0,0174 10,44 12,0

N9 - N10 425 8,9 150 0,0103 4,38 5,0N10 - N11 250 2,3 100 0,0174 4,35 5,0N11 - N12 200 11,1 80 0,0232 4,64 5,3N10 - N12 200 13,4 125 0,0130 2,60 3,0N12 - N13 850 62,7 125 0,0130 11,05 12,7N7 - N8 400 29,9 100 0,0174 6,96 8,0

N7 - N14 200 7,4 150 0,0103 2,06 2,4N8 - N15 125 15,0 100 0,0174 2,18 2,5N14 - N15 550 37,5 150 0,0103 5,67 6,5N14 - N13 1500 74,8 100 0,0174 26,10 30,0N15 - N13 1000 37,3 200 0,0072 7,20 8,3N7 - N16 300 31,3 100 0,0174 5,22 6,0N16 - N17 450 29,4 100 0,0174 7,83 9,0N17 - N18 650 48,7 200 0,0072 4,68 5,4

N18 - RES1 250 23,9 100 0,0174 4,35 5,0N23 - RES1 1200 20,3 100 0,0174 20,88 24,0N19 - N23 350 20,3 100 0,0174 6,09 7,0N13 - N19 1200 10,5 200 0,0072 8,64 9,9N19 - N21 400 27,0 200 0,0072 2,88 3,3

N21 - RES2 200 3,9 200 0,0072 1,44 1,7N23 - RES2 100 10,6 100 0,0174 1,74 2,0

Côte au sol Côte radier Surface radier Volume Côte sol+HauteurRes+1,20mRES1 588,8 m 606,8 m 20 m² 117,7 m3 25,10RES2 579,1 m 598,0 m 15 m² 106,0 m3 27,10


24


Diamètre D Lambda/D J (mce/ml)80 0,413 0,0232 avec v=1,05 m/s et Colebrook

100 0,310 0,0174 g=9,81 m/s² J=(Lambda/D)*v²/(2g)125 0,232 0,0130150 0,182 0,0103175 0,155 0,0087200 0,128 0,0072

Côte au sol (m) P disponible (mce) Plan de charge (mce) RemarquesN1 425,5 111,6 537,1 Alimentation correcteN2 431,0 111,4 542,4 Alimentation correcteN3 438,1 109,0 547,1 Alimentation correcteN4 440,6 110,9 551,5 Alimentation correcteN5 445,2 111,3 556,5 Alimentation correcteN6 448,7 113,2 561,9 Alimentation correcteN7 455,5 114,0 569,5 Alimentation correcteN8 485,4 87,9 573,3 Alimentation correcteN9 452,7 121,2 573,9 Alimentation correcte

N10 461,6 117,3 578,9 Alimentation correcteN11 463,9 120,0 583,9 Alimentation correcteN12 475,0 114,2 589,2 Alimentation correcteN13 537,7 64,2 601,9 Alimentation correcteN14 462,9 109,0 571,9 Alimentation correcteN15 500,4 75,4 575,8 Alimentation correcteN16 486,8 107,7 594,5 Alimentation correcteN17 516,2 87,3 603,5 Alimentation correcteN18 564,9 44,0 608,9 Alimentation correcteN19 548,2 63,6 611,8 Alimentation correcteN21 575,2 39,9 615,1 Alimentation correcteN23 568,5 21,4 589,9 Alimentation correcte


25

DIMENSIONNEMENT

• Pas de véritable problème de dimensionnement

• Fuites, canalisations en fonte entartrées

• Gestion des ressources à affiner (fuites, relevés de compteurs et entretien spécifique à effectuer régulièrement)

• Importance du diagnostic initial

CONCLUSIONCONCLUSION

B1: Adduction - Conclusion


26

NON EXECUTE

• L’étude d’une extension du réseau pour la création d’un lotissement à l’Est de la commune n’a pu être effectuée compte tenu du temps imparti mais elle ne pose pas de véritable problème technique (consommations de particuliers, pas de problème de dénivelé)




27

ENSEIGNEMENTS

• Hypothèses de départ pas forcément représentatives (importance de la collecte de données)

• Confrontation avec des campagnes de mesures indispensable

• Etre sur place

• La méthodologie générale reste bonne




28

Projet du binôme 2

Assainissement de la ville Assainissement de la ville

d ’Unieuxd ’Unieux (eaux usées , eaux pluviales) (eaux usées , eaux pluviales)

Frédéric Halm & Larbi Alami Harrak


29

Assainissement de la ville Assainissement de la ville d ’Unieuxd ’Unieux

PLANPLAN

INTRODUCTION1- GENERALITES2- DIMENSIONNEMENT DU RESEAU D ’E.U.3- DIMENSIONNEMENT DU RESEAU D ’E.P. CONCLUSION

B2: Assainissement - Plan


30


Protection du milieu récepteur et de la ville:nécessité de collecter et traiter les rejetsnécessité de collecter les eaux de pluie

Aspects de l ’assainissement:techniquessanitairesécologiqueslégislatifséconomiques

Le dimensionnement du système d ’assainissement doit donc être abordé avec la prise en compte de tous ces aspects

B2: Assainissement - Introduction


31

GENERALITESGENERALITES

Responsabilités des collectivités locales(Aspect législatif)

Loi du 05 avril 1884 et Code des communesresponsabilité de l ’hygiène publique (prévention des épidémies)

naissance du tout à l ’égout

Loi sur l ’eau du 03 janvier 1992 et décrets d ’applicationréseau de collecte et de traitement secondaire (agglomération)

Directive européenne du 21 mai 19912005: réseaux de collecte et de traitement secondaire pour toutes

les agglomérations

B2: Assainissement - Généralités


32


Structure d ’un équipement d ’assainissement

But: assurer la collecte, le transit, la rétention des E.P. et des E.U., et procéder aux traitements avant rejet dans le milieu naturel



33


Les réseaux d ’assainissement

Instruction technique 77-284 du 22 juin 1977définition des systèmesdéfinition de l ’équivalent-habitantdimensionnement des ouvrages

Les réseaux de la ville d ’Unieuxréseaux séparatifstransfert des E.U. vers un collecteur intercommunal puis vers STEPévacuation des E.P. par des déversoirs d ’orage



34

RESEAUX D ’EAUX USEESRESEAUX D ’EAUX USEES

Problématique

Complexité des réseaux

Découpage en bassins d ’influence

Schéma simplifié du réseaualtitudes des nœuds du réseaulongueurs des tronçons

Evaluation des débits de projetabsence de données sur la répartition des populations à desservirabsence de relevés de consommation d ’eau par secteur

Hypothèses de calculs et simplifications qui nous éloignent du cas réel proposé.

B2: Assainissement - Dimensionnement du réseau d ’eaux usées


35


E123

9

8

3b4

10

5

11

12

13

6

714

1516

17

18

20

19B1

B2

B3

Schéma simplifié du réseau



36


Résultats obtenus

Débits dans les tronçons débit de pointe à l ’aval (4.5 l/s)Sections des tronçons diamètre mini (I.T. de 1977): 200 mmVérification des vitesses à pleine section (0.5<V<5 m/s):

V=70R2/3I1/2

R: rayon hydraulique (D/4 à section pleine pour une canalisation circulaire)

I: pente motrice (m/m)

Nécessité de vérifier les conditions d ’autocurage du réseau (non abordées dans le projet)



37

RESEAU D ’EAUX PLUVIALESRESEAU D ’EAUX PLUVIALES

1. Méthode rationnelle: Q = k C i(tc) A

Surface du bassin versantcalculée par planimètrage

Intensité critique de la pluiefonction du temps de concentration

Coefficient d ’imperméabilisationdifficile à calculer

Fonction des unités

B2: Assainissement - Dimensionnement du réseau d ’eaux pluviales


38


2. Méthode de Caquot: Q = K Cx Iy Az

Surface du bassin versant

Pente du bassin versantCoefficient

d ’imperméabilisation

Fonction de la zoneet la période de

retour



39


Zone 1

Zone 2

Zone 3

•Zones d ’égale pluviométrie



40

RESEAU D ’EAUX PLUVIALESRESEAU D ’EAUX PLUVIALES•A = 8O ha•I = 0.25%

•C = 0.7



41


1 an 2 ans 5 ans 10 ans

Q (m3/s)

Dthéo(mm)DN (mm)

750 1000 1000 1000 750

9.5

960 1060

13

850

18 33

Résultats :


DN = 800 mm DN = 1000 mm


42


Cahier des charges non rempli:insuffisance de données concrètes sur le siteéloignement du sitecontraintes de temps

re-dimensionnement de l ’axe principal non réalisésimulation non effectuée tranche conditionnelle non abordée

Calculs de dimensionnement de réseaux « fictifs »

Appréhension des difficultés inhérentes à l ’assainissement dans une agglomération

B2: Assainissement - Conclusion


43

Projet du binôme 3

Interférences entre l’activité Interférences entre l’activité urbaine et la pollution des urbaine et la pollution des

eauxeaux

Anne-Gaëlle Even & Sabine Ayrinhac


44

PLANPLAN

• INTRODUCTION

• UNIEUX ET LA VALLEE DE L ’ONDAINE

• INFLUENCES DE L ’ACTIVITE URBAINE SUR L ’ONDAINE

• SOLUTIONS ENVISAGEES

• CONCLUSION

B3: Pollution - Introduction


45

UNIEUX ET LA VALLEE DE L ’ONDAINEUNIEUX ET LA VALLEE DE L ’ONDAINE

Bassin versant de l ’Ondaine

B3: Pollution - Unieux et la Vallée de l’Ondaine


46

Implantation humaine sur le B.V.

La population en 1990


Unieux

< 800

800 à 1200

1200 à 8000

> 8000

Nombre d ’habitants


47

Unieux

• Occupation des sols

• Une position stratégique


une commune à dominante urbaine

à l’aval du bassin versant


48

Activité domestique

B3: Pollution - Influences de l ’activité urbaine sur l’Ondaine

Pollution brute:

85000 EHSTEP : 77420 EH

Pollution résiduelle : 7108 EH

Pollution diffuse : 7580

EH

INFLUENCES DE L ’ACTIVITE URBAINE SUR INFLUENCES DE L ’ACTIVITE URBAINE SUR L ’ONDAINEL ’ONDAINE


49

Eaux pluviales


• Phénomène de surverse

• Ruissellement sur zones urbaines


50

Activité industrielle

• Chronique

• Des accidents répétés…Et au milieu coule la rivière Ondaine

« La rivière Ondaine a subi de plein fouet pendant un siècle la révolution industrielle et l ’expansion industrielle de la vallée. Pendant toutes ces années,

le cours d ’eau a été négligé, devenant un véritable égout à ciel ouvert.Mais depuis 10 ans, les nombreux efforts consentis en matière

d ’assainissement, de collecte et de traitement par les collectivités ont permis d ’inverser la tendance. Aujourd’hui, l ’Ondaine a retrouvé une qualité d ’eau

correcte que les pollutions ponctuelles viennent troubler. »


Modélisation sous TELEMAC Modélisation sous TELEMAC 2D2D


51

Dispersion d’un polluant dans une rivière



52

Bilan de pollution

• Activité domestique

• Eaux pluviales

Etat des lieux

• Activité industrielle



53

Etat des lieux


54

SOLUTIONS ENVISAGEESSOLUTIONS ENVISAGEES

Vers STEP du Pertuiset

Prévention: Systèmes de

blocage

• Contrôle systématique et entretien régulier des déversoirs d’orage

• Création de bassins de stockage des eaux pluviales

• Optimisation du collecteur intercommunal• Amélioration du traitement par les STEP

Collecteur intercommunal

B3: Pollution - Solutions envisagées


55


• Perspectives pour l ’Ondaine : contrat de rivière

• Bilan de l ’étude

B3: Pollution - Conclusion


56


Les enseignements du BEI

Définition et réalisation d ’un objectif commun

Appréhension des difficultés liées à:l ’estimation des capacités de travailla définition des besoinsl ’obtention de données

Mise en œuvre et utilisation des connaissances et des expériences

Rationalisation et gestion du temps de travail (40 heures)

Gestion du groupe (et des binômes)

Groupe 3: La voie de l ’eau dans la ville - Conclusion


57

QUESTIONSQUESTIONS

??

Groupe 3: La voie de l ’eau dans la ville - Questions

Documents

LA VOIE DE L ’EAU DANS LA VILLE (UNIEUX)