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ADDUCTION
D’EAU POTABLE
Olivier ZANGO
Ingénieur en Génie Civil
Email: olivier.zango@outlook.com

OBJECTIFS DE COURS ~ AEP
Donner aux ingénieurs les outils nécessaires pour
promouvoir la construction de systèmes évolutifs
permettant d’assurer à chaque citoyen son droit
d’accès à une eau potable

OBJECTIFS DE COURS ~ AEP
 Savoir définir la demande en eau potable pour une population donnée et
pour un horizon déterminé
 Connaître les contraintes et lois d’évolution des localités urbaines, semi-
urbaine et rurales
 Connaître les options technologiques existantes
 Savoir définir et identifier les critères de choix et de dimensionnement des
réseaux d’eau
 Savoir concevoir et dimensionner les éléments hydrauliques des systèmes
de desserte en eau potable

PLAN DE COURS
I. Généralités sur les systèmes d’AEP
II. Les besoins en eau
III. Les réseaux d’adduction
IV. Les ouvrages de stockage
V. Les réseaux de distribution
VI. Dimensionnement de la pompe
VII. Technologie et pose de canalisations

BIBLIOGRAPHIE
• Mar, Amadou Lamine. 2003. Cours d'Hydraulique -T1: Ecoulements
en Charge. s.l.: Groupe des Ecoles EIER-ETSHER, 2003. Vol. 1.
• Ouédraogo, Bega Urbain. 2005. Ouvrages Constitutifs des Systèmes
d'AEP. Ouagadougou: 2iE, 2005.
• Zoungrana, Denis. 2008. Cours d'Approvisionnement en Eau Potable.
Ouagadougou: 2iE, 2008.

Chapitre I
GENERALITES SUR
LES SYSTEMES D’AEP

I. GÉNÉRALITÉS
1. Notion de Système d’AEP
Système d’AEP :
« Ensemble des ouvrages qui participent à la mise à disposition
des utilisateurs d’une eau de bonne qualité et en quantité
suffisante »

I. GÉNÉRALITÉS
1. Notion de Système d’AEP
Système d’AEP :

I. GÉNÉRALITÉS
2. Objectifs d’un Système d’AEP
La modernisation des systèmes d’approvisionnement en eau potable dans les centres semi-
urbains ou les villages et leur élargissement dans les grandes villes poursuit deux objectifs
principaux:
 L’eau pour la santé
Le premier objectif principal de l’approvisionnement en eau potable est de contribuer à
l’amélioration de la santé des populations par la limitation des risques de santé en leur
apportant une eau saine et en quantité suffisante
 L’eau pour les activités socioéconomiques
Le deuxième objectif, souvent occulté ou négligé particulièrement dans les localités de faible
importance, en raison de l’urgence du premier est la prise en compte des usages de types
artisanal ou industriel

I. GÉNÉRALITÉS
2. Objectifs d’un Système d’AEP
 Disponibilité de l’eau en quantité suffisante
• À tout moment et en toute saison
• à tous les niveaux de la zone intéressée par le projet (sous certaine pression),
Eau de qualité
• Eau distribuée de nature à préserver la santé des consommateurs
• Protéger les équipements
Coût minimal de l’eau pour l’usager
Ouverture du système de manière à supporter les modifications ultérieures et
l’extension

I. GÉNÉRALITÉS
3. Ouvrages d’un Système d’AEP
 Ouvrages de captage
Puits Forage Prise en rivière

I. GÉNÉRALITÉS
 Station de traitement
Les analyses, régulières, doivent être conformes
aux normes de potabilité de l’eau du pays.
• Clarification
Pré traitement
Coagulation/ floculation
Décantation
Filtration
• Désinfection (Chloration)

I. GÉNÉRALITÉS
 Station de traitement
• Traitement spécifique :
dé-ferrisation (le fait d'enlever le fer ou les dérivés du fer d'un liquide, spécialement de l'eau),
dé-manganisation (élimination du manganèse)

I. GÉNÉRALITÉS
 Ouvrages de Pompage
 Pompes
 Dispositifs Anti-béliers
 Équipements annexes
Salle de pompage Ballon anti bélier

I. GÉNÉRALITÉS
 Ouvrages de stockage
• Bâches, château d’eau
Bâche Château d’eau

I. GÉNÉRALITÉS
 Réseau et Ouvrages d’adduction et de distribution
• Canalisations, robinetteries
• Bornes fontaines, branchements
• Appareillage hydraulique : purges, ventouses, vidanges
Canalisation PEHD Borne fontaine Ventouse

I. GÉNÉRALITÉS
4. Typologie des Systèmes d’AEP
La nature et l’importance des ouvrages et équipements à mettre en
place dans le cadre de la réalisation d’un système d’AEP varient
généralement avec la ressource (contrainte technique), la taille et
le niveau d’urbanisation de la ville (contrainte socio-
économique). Il est toujours conseillé de s’orienter en priorité vers
les ressources qui engendrent le moins d’investissement et de frais
de fonctionnement.

I. GÉNÉRALITÉS
Taille et complexité des équipements des AEP : fonction de la taille des
populations à desservir :
 Grandes villes
• forte consommation
• Population : +100 000 hbts
 Villes secondaires
• moyenne consommation
• Population : de 10 000 à 100 000 hbts
 Grands centres ruraux (grands villages)
• Faible consommation
• Population : de 2000 à 10 000 hbts

I. GÉNÉRALITÉS
In: WSP, Délégation de la gestion du service d’eau en milieu rural et semi urbain, Octobre. 2010.

I. GÉNÉRALITÉS
Point d’Eau Autonome

Chapitre II
LES BESOINS EN EAU

II. LES BESOINS EN EAU
1. La demande en eau
Le besoin en eau d’un usager est ce qu’il consommerait en dehors de
toute contrainte économique. Dans la conception des systèmes, c’est
une simple allocation de quantité d’eau fixée par les pouvoirs publics
ou le projeteur.
La demande en eau d’un usager est la consommation qu’il a atteinte
lorsque celui-ci intègre la synthèse de ses contraintes économiques,
son appréciation de la valeur sociale et sanitaire de l’eau.

La demande en eau est influencée par quatre facteurs principaux.
Les conditions socio-économiques des usagers
Les revenus : la modification de la structure de consommation est
influencée par la fluctuation des revenus.
Le comportement culturel des usagers vis-à-vis de l’eau : quelle valeur
d’usage et quelle importance de sa liaison à la santé ?
Le niveau d’équipement sanitaire de l’habitat.
Le développement urbain :
Ce sont les traits caractéristiques de la localité sur le plan de
l’organisation et de l’occupation des sols, l’existence et le
développement d’unités économiques consommatrices d’eau.

Les sources d’approvisionnement existantes :
La qualité, la quantité, le coût et la fiabilité des sources d’approvisionnement
alternatives au système amélioré ont une influence considérable sur
l’évolution de la demande. En particulier, dans les pays en développement
certaines familles utilisent l’eau du réseau pour la consommation, celle des
sources traditionnelles pour les autres usages (lessive). Dans ces conditions,
au moment de la planification, une attention sera portée sur la demande en
eau en provenance du système amélioré et celle qui restera l’apanage des
sources alternatives.
La tarification :
Une variation des tarifs entraîne un réajustement des quantités demandées,
c’est l’élasticité de la demande par rapport aux tarifs.

 Valeurs indicatives pour l’estimation forfaitaire de la demande en eau
 Valeurs préconisées par l’OMS
• Minimum vital : 20 l/j/personne, afin de répondre aux besoins
fondamentaux (hydratation et hygiène corporelle)
• Vivre décemment : 50 l/j/personne
• Confort: 100 l/j/personne (c’est le cas pour les pays développés)

 Besoins vitaux : les
demandes spécifiques
minimales en eau suivant les
divers usages domestiques quotidiens
 Comprend l’eau de boisson,
la cuisson d’aliments, hygiène corporelle,
vaisselle et lessive
 Milieu rural : 15 à 25 l/j/hbt
 Milieu urbain : 20 à 35 l/j/hbt

Besoins minimums en eau pour assurer la survie (Source : Sphère 2018)

 La demande peut aussi être évaluée sur la base du niveau de vie et
des habitudes culturelles
• Présence d’équipement de type WC à chasse, bain ou douche à eau
courante, évier et lavabo, piscine, arrosage de pelouse, …
• Milieu urbain et semi-urbain : 25 à 100 l/j/hab.
 Autres intervalles fixés selon la volonté et capacité à payer de
l’usager :
• Hydraulique rurale : 15 à 20 l/j/hab.
• Borne fontaine : 15 à 30 l/j/hab.
• Branchement particulier :
 Avec un robinet de cours : 30 à 70 l/j/hab.
 Avec sanitaires raccordés : 60 à 100 l/j/hab.

 Dans le cas des services publics, les besoins en eau sont limités aux besoins vitaux

 Dans le cas des activités économiques (industrie, artisanat, commerce, élevage), il est
préférable de faire une estimation directe (par enquête) auprès des unités concernées.

2. Les consommateurs
 Evaluation du nombre de consommateurs
 La connaissance de la population à desservir à un horizon de
projet permet l’estimation du volume d’eau à fournir de manière
directe. Cette estimation se fait via une base de donnée statistique
de la population et son taux de croissance
 La plupart des modèles de croissance supposent une tendance qui
est extrapolée sur le futur.
 Cependant, le projeteur doit, au-delà de l’application du modèle
choisi, déceler les facteurs socio-économiques qui ont pu
influencer le taux de croissance(sur les 5 à 10 dernières années)
• Émigration ou immigration
• Développement urbain accéléré ou décéléré
• Installation ou ouverture d’unités économiques

2. Les consommateurs
 Evaluation du nombre de consommateurs
 Modèle de croissance arithmétique
• La croissance de la population est fonction du temps :
 Modèle de croissance géométrique
• le taux de croissance est proportionnel au temps et à la population :

3. Variation de la demande
 Variations cycliques de la demande
 La demande des utilisateurs est variable au gré des saisons, suivant les
jours de la semaine et les heures de la journée.
• Saison sèche vs saison humide: pointe saisonnière
• Jour ouvré vs jour non ouvré : pointe journalière
• Heures de pointe vs heure creuse/normale: pointe horaire
 Ces variations influent sur la quantité d’eau à mobiliser ainsi que le
dimensionnement des installations.
 Le rôle du projeteur est donc d’opérer des choix de comportement des
usagers et d’offrir un service qui satisfasse à ce comportement mais à
hauteur de la capacité financière des usagers.

Variations cycliques de la demande
Le rapport (besoin de pointe ) / (besoin moyen) est appelé coefficient
de pointe
On parlera alors de
o Coefficient de pointe saisonnier
o Coefficient de pointe mensuel
o Coefficient de journalier
o Coefficient de pointe horaire
Généralement l’on s’intéresse aux coefficients de pointe mensuel,
journalier et horaire :
On s’intéresse aux besoins de l’heure de pointe du jour de pointe du
mois de pointe.

Coefficient de pointe mensuel:
Les différents ouvrages du système d’AEP doivent être en mesure de
satisfaire les différents besoins du mois de pointe.
 Coefficient influencé par les périodes de chaleurs, les flux saisonniers de
personnes. Les valeurs typiques :
• 1,10 en zone tropicale humide (ressource en eau abondante, température stable)
• 1,20 en zone sahélienne (forte chaleur, tarissement cyclique de la ressource)

 Coefficient de pointe journalier:
Il traduit les écarts de consommation entre les jours de l’année. C’est le
rapport de la consommation journalière la plus élevée sur la
consommation moyenne journalière.
Généralement le jour de plus forte consommation se retrouve dans le
mois de plus forte consommation.
• Généralement on se réfère aux données du mois de pointe.
• Evolue entre 1,05 et 1,15

 Coefficient de pointe horaire:
• Le coefficient de pointe
horaire traduit les habitudes
du consommateur au cours de la journée.
Plus la zone est fortement
urbanisée, plus le coefficient
de pointe horaire est faible.
• Il est nécessaire pour l’évaluation
des besoins à apporter aux usagers à l’heure de pointe.

4. Pertes
 Définition des pertes
 Pertes de traitement : eau perdue au niveau des stations de traitement des
eaux de surface (eau de lavage des filtres, perdue lors des purge de décanteurs
de boue, fuites, etc.)
• Valeur admissible:
 Pertes de distribution : fuites sur le réseau du fait de la nature des conduites,
vétusté, manque d’entretien et de maintenance. Elles sont fréquentes en période
de faible consommation (pression hydrostatique)
• Valeur admissible:
Dans le cas d’un système qui exploite des eaux souterraines, il n’y a pas de
traitement qui engendre des pertes. Les pertes sont constatées pratiquement
seulement sur le réseau et les ouvrages de stockages; Aussi il est recommandé
0 < Cp < 5 %.
Pour les systèmes exploitant des eaux de surface, l’importance des pertes au
traitement est considérable ; aussi peut on être amené a évaluer les pertes à 30%
des besoins domestiques journaliers.

Besoins en eau du jour de pointe : 𝒋𝒑 (débit de pointe journalier)
C’est généralement la consommation du jour le plus chaud de l’année.
𝒋𝒑 𝒑𝒋 𝒎𝒋
: Besoin moyen journalier
Besoin moyen horaire: 𝒎𝒉 (débit moyen horaire)
𝒎𝒉
𝒎𝒋
Besoins en eau de l’heure de pointe : 𝒑𝒉 (débit de pointe horaire)
Les besoins en eau sur 24 heures varient d'une heure a l'autre. Le rapport
de la consommation de l'heure de pointe sur la consommation moyenne
horaire donne le coefficient horaire de pointe.
Le débit de l'heure de pointe est utilise pour le dimensionnement du réseau
de distribution.

Demande en production au jour de pointe
La production doit couvrir les besoins sur le réseau de distribution
augmentés des pertes au réseau de distribution.
𝒋𝒑 𝒑𝒓 𝒋𝒑 𝒑𝒓 𝒑𝒋 𝒎𝒋
𝒑𝒓= Coefficient de perte sur le réseau
Demande à l’exhaure – Capacité de la ressource
La capacité de la ressource doit couvrir les besoins au réseau de distribution
augmentes de l’ensemble des pertes de tout le système.
Quand la ressource est constituée d'eaux souterraines captées par forage ou
par puits ou de source on raisonnera sur le débit de production journalière =
𝒆𝒙 (𝒎𝟑 𝒉
⁄ )
𝒆𝒙 (𝒎𝟑 𝒉
⁄ ): débit du forage

5. Pression
 Pression de service
 C’est la pression minimale à laquelle l’eau est fournie à l’usager pour un
confort d’utilisation. Elle est fixée suivant les normes en vigueur par le
gestionnaire du service d’eau.
 Elle permet à l’usager d’opérer des prélèvements d’eau depuis la canalisation,
sans efforts particuliers.
 Le projeteur doit concevoir le réseau AEP de manière à assurer au minimum la
pression de service à tous les nœuds et en situation de pointe.
 Valeurs de pression de service :
• Valeur contractuelle en AEP simplifié : 𝑃𝑠𝑒𝑟=5 [𝑚𝐶𝐸]
• Valeur pour les AEP classiques : 𝑃𝑠𝑒𝑟=10 à 20 [𝑚𝐶𝐸]

Chapitre III
LES RESEAUX D’ADDUCTION

III. LES RESEAUX D’ADDUCTION
I. Définition
 Réseau qui transporte l’eau depuis
la source de captage au réservoir de stockage
 Deux types d’adduction sont définies :
• Adduction gravitaire : écoulement
à la faveur d’une dénivelée
• Adduction par refoulement : écoulement
à la faveur d’un apport d’énergie externe (pompe)
 Réseaux généralement sous pression
• Lois de l’hydraulique en charge
applicables
• La pression de référence est
la pression atmosphérique

II. Tracé des conduites
Les conduites d’adduction seront posées le long des voies de communication
existantes.
Les conduites d’adduction sont le plus souvent enterrées:
 pour les protéger contre les intempéries (ensoleillement, réchauffement de
l’eau, blocage par refroidissement du liquide (neige);
 afin d’éviter l’encombrement des voies de circulation sous lesquelles elles sont
posées et de prévenir leur ovalisation ou leur écrasement par les charges trop
lourdes, les chocs.
La profondeur et la largeur minimales sont données par les formules ci-après.

II. Tracé des conduites
De façon pratique les profondeurs de la tranchée seront comprises entre 0.80 et
5.00 m et une moyenne 1 m.

II. Adduction gravitaire à pression atmosphérique
 Les pressions sont
identiques : 𝐴 𝐵 𝑎𝑡𝑚
 Les charges cinétiques
𝑖2 sont négligées
 La dénivelée disponible entre
les plans d’eau définit
le débit qui sera transporté
dans la canalisation de diamètre
- = ( , , , )

III. Adduction gravitaire à pression résiduelle
 Une pression résiduelle
est exigée au point d’utilisation
 Les charges cinétiques
𝑖2 sont négligées
 La dénivelée disponible
entre la côte 𝐴 et le niveau
piézométrique 𝐵
définit le débit qui sera transporté
dans la canalisation de diamètre
- +P)= ( , , , )

 La dénivelée H correspond aux pertes de charges
disponibles pour le transport du débit Q sur une longueur L,
dans une canalisation dont le diamètre est a déterminer.

IV. Contraintes de vitesse d’écoulement
 La vitesse d’écoulement
doit être comprise entre une valeur minimale et maximale
• 𝑚𝑖𝑛 permet de garantir l’autocurage (éviter les dépôts)
• 𝑚𝑎𝑥 est lié à l’érosion du matériau de revêtement de la conduite : c’est une
donnée fournie par constructeur
 Quelques valeurs de référence :
• =0,6[ / ]
• 𝑚𝑎𝑥 (PVC) et
𝑚𝑎𝑥 (fonte)

IV. Cas spécifique du refoulement
L’adduction par refoulement intervient quand il faut transporter un débit Q
d’un point A vers un point B dans les cas ci-après :
 La côte du point B est plus élevée que celle de A : il faut apporter de
l’énergie pour vaincre la dénivelée entre A et B et les pertes de charge
engendrées par l’écoulement du débit Q dans la canalisation de diamètre
D
 La côte du pointe B est égale ou même plus basse que celle de A mais
l’écoulement du débit Q demandé dans la canalisation de diamètre D
engendre des pertes de charge supérieures à la dénivelée entre A et B : il
faut apporter de l’énergie pour vaincre la différence entre dénivelée et
perte de charge.

En refoulement, le diamètre 𝐷 ne s’impose pas à priori, car l’élévation d’un débit à une
hauteur (H + j) ne dépend que de la puissance hydraulique de pompage

Pour élever le débit Q a la hauteur géométrique H donnée on peut à priori donner à la
canalisation un diamètre quelconque car, en faisant varier la puissance du groupe
élévatoire, on peut toujours obtenir le débit Q impose.
 Si on adopte un grand diamètre, le prix Pc de canalisation sera élevé; par contre j sera
réduit et la puissance du groupe sera faible. On économisera sur le prix Pg du groupe et
sur le prix Pe de l‘énergie nécessaire au pompage.
 Si au contraire on adopte un petit diamètre, Pc (prix de canalisation) est plus faible, mais
Pg et Pe seront plus élevés.
Le choix d'un diamètre de refoulement relève donc d’un compromis entre, d’une part le
souci de réaliser le moins possible d’investissement (petit diamètre) et d’autre part le
souci de réduire les charges d’exploitation: faible HMT engendre moins de charges
énergétiques.
Plusieurs approches de dimensionnement de la conduite de refoulement ont été proposées.

V. Coup de bélier
Phénomène de variation de pression.
Le coup de bélier consiste en des oscillations de pression, surpressions et
dépressions alternatives, provoquées par une modification rapide du régime
d’écoulement dans une conduite.
Les causes les plus fréquentes sont :
 L’arrêt brutal, par disjonction inopiné, d’un groupe d’électro-pompe alimentant
une canalisation de refoulement,
 La fermeture brutale d’une vanne sur une canalisation de refoulement.
De tels arrêts brusques peuvent provoquer la rupture de la canalisation ou un
ensemble de perturbations dans la conduites et sur les installations de pompage.
Aussi lors de la conception d’une station de pompage et de sa conduite de
refoulement, les risques éventuels de coups de bélier doivent être étudiés et
quantifiés afin de mettre en œuvre les protections qui s’imposent.

V. Coup de bélier
Calcul de l’effet de coup de bélier
Une onde de célérité met un temps pour parcourir une
conduite de longueur en sens aller-retour.
Soit 𝑓 le temps de fermeture/ouverture d’une vanne ou d’un groupe de
pompage. On distingue alors deux cas de figure :
Cas 1 : variation brutale du régime d’écoulement, dû à la fermeture rapide
d’une vanne ou à l’arrêt brutal du fonctionnement d’un groupe électropompe
𝒇
La variation de la pression dans ce cas est :

V. Coup de bélier
Cas 2 : variation lente du régime d’écoulement, dû à la fermeture lente d’une vanne
ou au démarrage progressif d’un groupe électropompe
𝑻𝒇 ≥
𝟐𝑳
𝑪
La variation de la pression dans ce cas est :
: Vitesse de l’eau au moment de l’arrêt (m/s)
Accélération de la pesanteur

V. Coup de bélier

V. Coup de bélier
Protection contre le bélier hydraulique

V. Coup de bélier
Equipements anti bélier
Appareil Fonction Rôle
Ballon anti-bélier
- Avec diaphragme ou
vessie
- Sans diaphragme ou
vessie
(attention à la pression
de pré-gonflage)
Réserve de fluide
pouvant s'écouler dans
le réseau
Stockage puis restitution
d'énergie mécanique
Cheminée d'équilibre
(pour les faibles HMT)
Transformer un coup de
bélier en phénomène
d'oscillation en masse
Stockage puis restitution
d'énergie mécanique
Soupapes anti-bélier ou
soupapes de décharge
(attention à la pression
de tarage)
Evacuation d'un débit en
fonction du
dépassement de la
pression de tarage
Ecrêter les pressions
trop
fortes

V. Coup de bélier
Equipements anti bélier

VI. Mesures de protection des conduites d’adduction
 Le profil en long de la conduite doit faciliter l’accumulation de l’air en
des points hauts préalablement choisis. Si le terrain est plat, il faut
créer une pente minimale de 0.2 à 0.3% dans la partie montante dans
le sens de l’écoulement et 0.4 à 0.6% dans la partie descendante afin
d’éviter l’entraînement des poches d’air qui peuvent provoquer des
coups de bélier.
 Des appareils de purge de l’air doivent être placés aux points hauts
 Des vidanges seront placées aux points bas.

Chapitre IV
LES OUVRAGES DE STOCKAGE

IV. LES OUVRAGES DE STOCKAGE
I. Fonctions techniques
 Régulation: tampon entre la production (stockage de l’excédent de
production) et la consommation (apport du complément de la demande).
 Sécurité d’approvisionnement, dans l’éventualité d’un incident mettant
hors fonctionnement les équipements du réseau.
 Simplification de l’exploitation : la présence d’un réservoir permet
l’arrêt momentané des équipements de production, de pompage et
même du réseau pour réparations et maintenance
 Réacteur de traitement : permet d’assurer un temps de contact avec
un agent désinfectant

II. Fonctions économiques
 Réduction des investissements sur les ouvrages de production
 Réduction des investissements sur les ouvrages de distribution: la
présence de réservoir d’équilibres en bout de réseau permet de réduire les
diamètres des canalisations maitresses.
 Réduction des dépenses d’énergie, du fait de l’économie réalisée sur le
temps de pompage.

III. Classification
Les réservoirs peuvent être classés de différentes manières selon le critère retenu

IV. Détermination de la capacité utile

 Période: les heures qui sont portées ici sont un exemple. Dans la pratique
il est recommande de porter seulement les heures représentant les
variations des consommations et des adductions.
 Qa: Il s'agit de reporter dans les différentes tranches horaires délimitées
par le report des heures de variation des adductions et des
consommations le débit d'adduction.
Si l'on dispose d'une seule pompe il y a généralement deux débits
possibles pour Qa: le débit d'adduction (pompe en marche) ou un débit nul
(pompe a l'arrêt).
Si l'on dispose de plusieurs pompes, Qa peut prendre plusieurs valeurs
suivant le nombre de pompes en marche.

 Va cumulé par tranche: Volume envoyé au réservoir cumulé par tranches horaires = Qa
x nombre d'heures dans la tranche. Cette ligne facilite le remplissage de la ligne
inferieure.
 Va cumulé: Il s'agit de reporter verticalement a chaque Va représenté par une verticale le
volume adduction cumule depuis le début.
 Qc: Il s'agit des débits horaires de consommation. Qc est très variable et difficile à
maitriser. Il est obtenu a partir de relevé de compteur a la sortie de réservoir de centre
semblable a celui en étude. A partir de Qc on remplit les lignes Vc cumulé par tranches
et Vc cumulé.
 Contenance du réservoir: Les chiffres portés verticalement donnent les déficits et
excédents qu'il y aurait si le réservoir n'existait pas.

V. Détermination de la réserve incendie
La réserve incendie doit permettre aux agents de feu de circonscrire un
incendie. La réglementation exige dans le cas général une couverture
incendie basée pour mettre à disposition des services incendie 120 m3
d’eau pendant deux heures.
Cette couverture incendie peut être assurée par :
Des poteaux incendie de 100 mm de diamètre débitant au minimum
60 m3 /h soit 17l/s
Des aires naturelles permettant le puisage de l’eau (étang, rivière...).

VI. Capacité totale
D'une façon générale on notera que plus la durée de pompage est élevée, moins la
conduite d'adduction et la capacité du réservoir seront grandes.

VII. Vérification du temps de contact de l’agent désinfectant

VIII. Vérification de la durée de l’efficacité du traitement

IX. Critères d’implantation
Trouver un compromis entre deux facteurs
 Être le plus près possible des consommateurs
• Minimisations des longueurs des conduites principales de distribution
• Avantage technique et économique
 Se situer à un point dominant
• Réduction de la hauteur d’élévation

X. Equipement hydraulique

Chapitre V
LES RESEAUX DE DISTRIBUTION

V. LES RESEAUX DE DISTRIBUTION
I. Généralités
Constitué de l’ensemble des canalisations, robinetterie, appareils
hydrauliques et ouvrages de génie civil qui délivrent l’eau au
consommateur via un branchement privé ou un point d’eau collectif.
Doit satisfaire à des exigences :
 Continuité de service : alimentation en toute saison et à toute heure
 Satisfaction des conditions de pression : 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑒
 Couverture de l’ensemble de la zone concernée
 Transport des débits de pointe en respectant les conditions de
pression
 Respect des contraintes de vitesse : 𝑚𝑖𝑛 𝑚𝑎𝑥

I. Généralités
 Le réseau primaire est constitué des conduites qui desservent
principalement les zones de distribution. Les conduites
primaires sont celles qui ont les plus grands diamètres, il n’y a
généralement pas de branchement sur ces conduites.
 L’ensemble des conduites secondaires forme le réseau
secondaire dont le rôle est d’assurer la répartition des débits à
l’intérieur d’une zone de distribution. Les dispositifs de défense
contre l’incendie y sont connectés;
 L’ensemble des conduites tertiaires transporte et distribue l’eau
aux usagers. C’est sur ces conduites que sont installés la
plupart des points de livraison : branchements privés, bornes
fontaines

II. Modes de distribution

III. Typologie des réseaux

IV. Modes de distribution
 Branchement privé : le particulier est raccordé au réseau de distribution
avec compteur privé en tête de branchement.
 Point d’eau collectif (borne fontaine) : comporte un ou plusieurs robinets
à débit défini et est raccordé au réseau. Ce mode de distribution est
recommandé pour les zones d’habitats à faible revenu et aux gros
villages.

 Implantation des bornes fontaines:
Nombre de bornes fontaines
Pour une zone donnée, le nombre de bornes fontaines est définie par:
• la taille de la population totale et du nombre d'usagers par BF
• la répartition spatiale des habitations: distance maximale a parcourir pour
accéder a une BF.
 Nombre de robinets par BF
Le nombre de robinets par BF est défini par:
• la population desservie
• la consommation journalière de la population desservie
• le débit unitaire des robinets
• le coefficient de pointe horaire de la consommation (des puisages) de la
population

Autres considérations
• Pour des raisons de sécurité on évitera les traversées des routes à fort trafic,
• On tiendra compte de l'accessibilité en toute saison,
• On peut être amené a prendre en compte la spécificité de certains lieux,
(marches, lieux de culte, écoles et lycées etc…).
 Equipements et aménagement des BF
En terme d’équipement on notera les robinets et le compteur d'eau. En terme
d’aménagement on retrouvera une aire de dallage comportant des rigoles de
drainage des eaux perdues un puits d'infiltration. Il y a également un abri.

V. Dimensionnement des réseaux de distribution
Pour dimensionner les canalisations d’un réseau a créer on recherchera le
diamètre qui transitera le débit demandé avec une vitesse V.
𝒑
et 𝒏 𝒕𝒉
V (m/s): Vitesse
𝑄 (𝑚 𝑠)
⁄ = 𝐷é𝑏𝑖𝑡 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑖𝑛𝑡𝑒
𝐷 𝑚 : 𝐷𝑖𝑎𝑚è𝑡𝑟𝑒 𝑡ℎé𝑜𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒
𝐷 𝑚 : 𝐷𝑖𝑎𝑚è𝑡𝑟𝑒 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙

 Conditions de débit
Le réseau est calculé avec les débits de l'heure pointe
 Conditions de vitesse
 Pour les conduites d’adduction la vitesse d’écoulement doit être : 0,6 m/s < V < 1,5 m/s
o V < 1,5 m/s pour éviter le bruit et les dégradations des conduites.
o V > 0,6 m/s pour éviter les dépôts.
 Pour les conduites de distribution on doit avoir : 0, 3 m/s < V < 1 m/s
 Conditions de Pression
Les pressions de service varient entre 10m et 50m au-dessus du sol. Il s'agit de la pression de
service à l'heure de pointe. Généralement, les grands immeubles à plusieurs niveaux installent
des surpresseurs (station de relevage). Les pressions maximales sont observées en période de
faible consommation. Il convient de vérifier qu'elles n'excèdent pas les PN des canalisations et
des appareils et équipements hydrauliques: compteurs, ventouses etc.

VI. Calcul des réseaux ramifiés
• Le nœud est la rencontre de deux ou plusieurs conduites, un lieu de concentration de
points de livraison de l’eau aux usagers.
• Un tronçon est la portion de conduite comprise entre deux nœuds.
• Le débit entrant et le débit sortant se définissent par rapport au nœud et exprime le bilan
des écoulements à ce nœud.
Après avoir tracé le réseau, les débits desservis à chaque nœud ou de service en route
sont identifiés
• Le débit desservi à un nœud est la somme des débits ponctuels soutirés à ce nœud.
• Le débit desservi sur chaque tronçon

• Le débit de calcul d’un tronçon : à partir des débits desservis,
les débits transitant sont répartis en respectant la loi des
nœuds. Le débit initial de calcul de chaque tronçon comporte
deux éléments :
le débit transité par le tronçon pour desservir la demande du nœud
situé à son aval ;
le débit desservi par le tronçon lui-même qui peut prendre deux
formes, soit une répartition de ce débit entre les deux nœuds, soit un
service en route.
La loi des nœuds:

Dans les réseaux AEP ; il existe deux modes de desserte.
 La desserte ponctuelle
Le tronçon assure uniquement une fonction de transport. La desserte ponctuelle
correspond à la satisfaction d’un besoin à un point précis (usine, groupe
d’immeubles,) dont le volume est significatif par rapport au débit transité.
Débit ponctuel de la borne fontaine
La borne fontaine prenant en charge 500 personnes, le débit minimal exigé à
chaque borne fontaine sera de :
𝑩𝑭
𝒔
T : Temps de fonctionnement et : Consommation spécifique

Nombre de bornes fontaines
La borne fontaine prenant en charge 500 personnes, le débit minimal exigé à
chaque borne fontaine sera de :
: Pourcentage de la population s’alimentant au niveau des BF
Pour le débit total des bornes fontaines, on a :
𝑩𝑭Tot (l/s)=Nombre de bornes fontaines 𝑩𝑭

Dans les réseaux AEP ; il existe deux modes de desserte.
 La desserte ponctuelle
Le tronçon assure uniquement une fonction de transport. La desserte
ponctuelle correspond à la satisfaction d’un besoin à un point précis (usine,
groupe d’immeubles,) dont le volume est significatif par rapport au débit
transité.
 Le service en route ou desserte uniforme sur un tronçon
Certaines conduites assurent à la fois une fonction de transport et de
distribution. C’est le cas en AEP lorsque des branchements particuliers sont
exécutés sur les conduites de distribution. Compte tenu de la configuration
des lotissements, les branchements sont le plus souvent raccordés à des
intervalles réguliers sur les conduites et ont des débits quasi-identiques. On
parle alors de service en route. Pour faciliter les calculs des conduites, on
recherche le débit fictif de calcul qui entraîne la même perte de charge. C’est
la formule du service en route.
Le débit fictif de calcul est Qf

𝑫é𝒃𝒊𝒕 𝒍𝒊𝒏é𝒂𝒊𝒓𝒆
𝒍
𝒔
𝒎𝒍
= 𝒒𝒍 =
𝑺𝒐𝒎𝒎𝒆 𝒅𝒆𝒔 𝒅é𝒃𝒊𝒕𝒔 𝒅𝒆 𝒓𝒐𝒖𝒕𝒆𝒔
𝑳𝒐𝒏𝒈𝒖𝒆𝒖𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆 𝒅𝒖 𝒓é𝒔𝒆𝒂𝒖
Q r = ql x L

 Evaluer les débits de dimensionnement par tronçon pour les pointes horaires
 Choisir les diamètres de conduite sur la base d’une vitesse idéale (s’ils ne sont
pas déjà définis).
 Calculer les pertes de charge par tronçon

Calage de la côte radier du réservoir

Calage de la côte radier du réservoir
La côte minimale exploitable
La côte minimale du plan d’eau exploitable sera celle qui assurera la pression minimale en tout
point du réseau. Le calcul de la côte minimale exploitable donne :
• Zmin en X = Côte aval TN + J + Pmin
Avec :
Côte aval TN : côte du terrain naturel du point aval en m
J : pertes de charges dans la conduite en m
Pmine : pression minimale en m
Zmine : la côte minimale exploitable en m
La hauteur sous radier du château d’eau se calcule alors par la différence entre Zmine max et la
côte TN du château d’eau.
• H = Max (Zmin) - Côte TN château d’eau
Ainsi Pmin pour Max (Zmin) est déterminée par :
• Pmin = Zmin - J - Côte aval TN

VII. Calcul des réseaux maillés (Méthode de Hardy-Cross)
Lois applicables
Loi des nœuds :
La loi des nœuds exprime la conservation des débits à chaque nœud (principe de
continuité). A chaque nœud la somme des débits entrants est égale à la somme des débits
sortants.
Loi des mailles :
C’est le principe de la conservation de l’énergie. Chaque nœud ayant une charge unique, la
perte de charge est nulle sur chaque maille.

Calcul du débit correctif (équilibrage des débits) :
Pour le calcul des débits d’un réseau maillé on fait d’abord une répartition provisoire des
débits, en respectant la loi des nœuds.
On applique la loi des mailles. Des différentes formules de perte de charge, l’on tire la
valeur de :
 De Manning-Strickler De Calmon-Le Chapt (k = 0,5 mm)

La procédure de calcul est la suivante :
• Choix d’une formule de calcul de perte de charge
• Choix d’un sens de circulation pour le calcul de perte de charge. En
général le sens positif est celui des aiguilles d’une montre.
• Répartition provisoire des débits, respectant la loi des nœuds;
• Calcul des diamètres provisoires;
• Calcul des pertes de charges;
• Calcul itératif d’ajustement des débits pour respecter la loi des mailles. Le
calcul sera répété jusqu’à ce que l’ensemble du réseau respecte la loi des
mailles avec une certaine précision (Généralement quand ΔQ ≤ 0,001).
• Vérification des vitesses par rapport à l’optimum prédéterminé
• Calcul des pressions et calage du radier du réservoir

Etape VI
DIMENSIONNEMENT DE LA POMPE

VI. DIMENSIONNEMENT DE LA POMPE
Le choix de la pompe est fait avec la HMT et le débit de pompage.
Avec
Avec Hgéo : la hauteur géométrique en m; PDC : les pertes de charge
La perte de charge le long de la conduite est calculée avec la formule de Manning Strickler
𝟑 𝟐
𝒔
𝟐 𝟏𝟔/𝟑
Avec
• Q : le débit (m3/s)
• L : la longueur du tronçon (m)
• Ks : le coefficient de rugosité de Manning ;
• D : le diamètre (m)

Les pertes de charge seront calculées sur trois tronçons à savoir la
colonne montante au niveau du forage, la conduite de refoulement et la
colonne montante au pied du réservoir.
 Les pertes de charge singulières
Les singularités rencontrées sur les canalisations sont généralement des
changements de la section de la conduite (élargissements,
rétrécissements, diaphragmes, ...) ou des changements de la direction de
l'écoulement (coudes, dérivations, robinets, vannes,...). Ces singularités
se comportent comme des "ouvrages courts" et provoquent des pertes
de charges locales. La perte de chargé locale (notée ΔH) provoquée par
ces singularités peut généralement se mettre sous la forme :
Avec : V: vitesse du fluide (m/s)
K: coefficient sans unité variant selon le type de singularité
g : accélération de la pesanteur (m/s²) environ égal à 9.81m²/s

 Les pertes de charge singulières

Chapitre VII
TECHNOLOGIE ET POSE DE
CANALISATIONS

VII. TECHNOLOGIE ET POSE DE CANALISATIONS
I. Caractéristiques des canalisations

II. Caractéristiques des canalisations
• Les conduites en polychlorure de vinyle (PVC) : les longueurs sont
généralement de 6 ou 12 m avec des diamètres allant de 20 à 315 mm.
• Les conduites en polyéthylène haute densité (PeHD) : ce sont des
conduites flexibles. Leur conditionnement se fait en rouleaux de 25, 50 ou
100 m. Les diamètres sont inférieurs à 450 mm.
• Les conduites en béton armé : Ce sont des conduites à âme d’acier sur
lequel est projeté et vibré un béton hydraulique très fortement dosé et qui
est étanche par lui-même.
• Les conduites en acier : Généralement utilisé dans les stations de
pompage, hors d’eau à cause de leur corrodabilité.
• Les conduites en fonte ductile : sont produites en éléments de 6 m de
longueur.

III. Tracé des conduites
Tracé en plan : Le tracé est généralement imposé par la voirie.
Toutes les canalisations sont posées en tranchée sous trottoir (on évitera de
poser des conduites sous la chaussée)
Limiter le nombre de traversée de la chaussée
Occupation de la voirie qui ne contient pas le réseau d’assainissement
Prévoir une protection en béton en cas de traversée de la chaussée et en cas où
la profondeur est inférieure à 80 cm.
 Il est conseillé d’éviter les tracés trop accidentés afin de minimiser les
dépressions et surpressions locales

IV. Normes de pose

V. Types de pose

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