Hakizimana, Dieudonné
Projet d'alimentation en eau potable : cas du réseau Rutonganikwa en commune Buhiga, Province Karusi / par Dieudonné Hakizimana, Nestor kamikazi ; sous la dir. de Ir. & Msc. William Niyonzima . - Bujumbura : Université du Burundi, Institut Technique Supérieur, Département de génie civil, 2015 . - IV-100 f. ; 30 cm.
Projet de fin d'études présenté et défendu publiquement en vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénieur Industriel en génie civil
Résumé
En cette après midi du 24ème jour du mois d'Avril de l'an 2015, nous avons l'insigne honneur de présenter et défendre publiquement notre travail de fin d'études universitaires intitulé : « PROJET D'ALIMENTATION EN EAU POTABLE : CAS DU RESEAU RUTONGANIKWA EN COMMUNE BUHIGA, PROVINCE KARUSI ».
Depuis la nuit des temps l'eau a exercé et continue à exercer une influence prépondérante sur la vie qui existe sur terre. Tous les êtres vivants ainsi que la quasi-totalité des activités de l'homme en dépendent.
Dès lors, les questions de disponibilité de l'eau tout près des établissements humains, de sa qualité, de son exploitation rationnelle et de son entretien font toujours écho dans tous les coins du monde.
Le Burundi n'a pas été épargné par ces questions. Au cours de notre travail, nous avons orienté notre étude sur l'Alimentation en eau potable sur le réseau RUTONGANIKWA EN COMMUNE BUHIGA, PROVINCE KARUSI.
Notre travail est subdivisé en 6 chapitres :
Chapitre I : Introduction générale du projet
Chapitre II : Description de la zone du projet et Evaluation des besoins en eau potable
Chapitre III : Captage de la source
Chapitre IV : Calculs hydrauliques et Dimensionnement des ouvrages d'art.
Chapire V : Evaluation du cout de projet
Chapitre VI : Gestion et l'entretien du réseau
Le premier chapitre fait l'introduction générale et donne la motivation, l'objet et présentation du sujet.
Ce chapitre souligne l'impact de l'eau sur la vie, sa présence dans l'univers ainsi que l'évolution de la recherche des solutions aux problèmes liés à l'eau.
Le deuxième chapitre est consacré à la description de la zone du projet. La commune BUHIGA de la province KARUSI est limitrophe de 5 communes et est divisé en 3 zones subdivisées en 28 collines.
La diapo qui suit montre la localisation de la zone du projet.
Ce chapitre traite aussi de l'évaluation de la population à desservir, en déterminant la population actuelle et celle projetée pour l'horizon d'étude ; et du calcul des besoins en eau potable pour celle population.
Notre travail a été projeté sur un horizon égal à vingt-cinq (25 ans) allant de 2014 à 2039, selon les données démographiques et le débit de la source. Nous avons pu déterminer la population concernée, les besoins en eau en multipliant les effectifs par des valeurs de la consommation spécifiques journalières, suivant les formules n0 1, 2, 3, 4.
En considérant les pertes en main dans le réseau qui varient de 25 à 50% et même plus, une marge de sécurité pour compenser ces pertes afin de trouver les besoins en eau maximaux doit être appliquée.
Avec une marge de 20%, nous avons trouvé les besoins en eau maximaux, par la formule no 5, 6, 7 au tableau.
La diapo suivante montre le taux de croissance des communes de Karusi ;
La diapo suivante montre Récapitulatif des besoins en eau à produire ;
La diapo suivante montre la Répartition des débits Entrants-sortants du réseau.
Le troisième chapitre consacré au captage donne quelques principes et des définitions y relatifs.
Le captage des eaux souterraines est constitué par l'ensemble des opérations et des travaux ayant pour objet de prélever et de collecter une partie des eaux circulant dans une nappe souterraine en vue d'une Adduction en Eau Potable.
Pour ce y convier de rappeler quelques limites admissibles pour certains éléments chimiques et substances dangereuses qui mettent en cause la portabilité de l'eau.
Les sources sont les emplacements où les eaux souterraines débouchent à l'air libre.
Nous distinguons :
La source d'affleurement ;
La source d'émergence ;
La source de déversement
Les diapositives qui suivent montrent les différents types de source.
Notre réseau d'alimentation en eau potable portera sur la source de CIGOMERE II de notre projet est une source d'affleurement prenant départ sur la colline RUTONGANIKWA d'une altitude en amont de de 1732 et 1725 d'altitude en aval avec un débit de 2.5l/s supérieur aux besoins de notre zone de projet (1,92l/s) ce qui montre le bon fonctionnement du réseau même au saison sèche car il y aura le réserve de plus de 20% de l'environnement.
- La diapositive suivante montre le schéma de principe adopté pour le captage.
Le quatrième chapitre consacré aux calculs hydrauliques et dimensionnement des ouvrages d'art traite des ouvrages de stockage et de leur choix des accessoires de la conduite, des éléments du calcul et enfin des calculs hydrauliques proprement dits. L'analyse du profil en long nous a montré que l'eau va parvenir gravitairement tous les points de consommation.
La diapo suivante nous montre le profil en long du réseau. Cette analyse nous a aussi permis d'adopter des réservoirs semi enterrés. Après avoir calculé le débit horaire moyen, il est possible de déterminer la capacité des réservoirs connaissant la répartition des débits de consommation sur toute la journée, ce qui varie selon les agglomérations.
Dans notre projet, nous avons trouvé 2 réservoirs de 5 m3, 2 réservoirs de 10 m3, 4 réservoirs de 20m3.
Les autres caractéristiques du réservoir telles que le diamètre et la hauteur utile sont données par les formules n0 8, 9, 10, 11 au tableau avec une hauteur libre comprise entre 0,2 et 0,5m.
Les pertes de charge qui représentent l'énergie perdue suite à la viscosité et au frottement de l'eau dans la conduite, les cotes piézométriques et les pressions dynamiques sont calculées à l'aide des formules n0 n0 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18 au tableau.
Le théorème de Bernoulli exprimant le principe de conservation de l'énergie permet de déduire la pression au sol et est donné par la formule n0 19 au tableau.
Ce théorème est illustré par la diapositive suivante :
Les valeurs obtenues se trouvent dans le tableau des calculs hydrauliques comme nous montre la
diapositive suivante.
La diapositive suivante nous montre le schéma de fonctionnement de notre réseau.
Le 5ème chapitre traite de l'évaluation financière du projet. Le devis descriptif et quantitatif ainsi que le planning des travaux sont les principaux points détaillés dans ce chapitre. Le graphique de GANTT nous montre la succession et la durée des travaux de 4 mois. Diapo suivante nous montre le diagramme de GANTT.
Le devis quantitatif et estimatif nous ont permis d'élaborer le coût de notre projet qui s'élève à de trois cent soixante-sept million trois cent trente-trois mille trois cent quarante six francs burundais (HTVA) 367 333 346 Fbu HTVA.
Le sixième et le dernier chapitre est la formulation des recommandations et de la conclusion générale.
Pour conclure notre travail, nous invitons tout citoyen de se convaincre qu'entretenir l'eau c'est entretenir la vie.
Pour que le réseau d'AEP soit rentable, la collaboraton entre les intervenants, du planificateur à l'exploitant doit être une priorité tout comme la conscience du danger conséquent de la réticence de l'un ou l'autre.
Compte tenu de la complexité de ce projet, de ses impacts sur l'environnement et ses entretiens courants, nous ne prétendons pas l'avoir traité sous tous ses aspects. Nous invitons et nous encourageons d'autres chercheurs à nous compléter.
A cette même occasions, il nous est opportun de formuler les recommandations suivantes :
*Au gouvernement de disponibiliser tous les moyens nécessaires pour assurer une alimentation en eau potable, de manière fiable et durable aux populations nécessiteuses et d'intervenir en tant réel en cas d'accident ou de pannes éventuelles dans le réseau d'AEP.
* De veiller à ce que tous les projets d'AEP soient exécutés au strict respect des normes internationaux de qualité et assure régulièrement tous les entretiens nécessaires au maintien de la qualité de l'eau.
* De sensibiliser la population sur l'exploitation rationnelle de l'eau et le rôle de chaque personne dans sa protection.
* Enfin nous interpellons vivement quiconque de se sentir concerné par la protection de l'eau et de jouer efficacement le rôle qui lui est imparti.
Don de l'auteur
628.1
Projet d'alimentation en eau potable : cas du réseau Rutonganikwa en commune Buhiga, Province Karusi / par Dieudonné Hakizimana, Nestor kamikazi ; sous la dir. de Ir. & Msc. William Niyonzima . - Bujumbura : Université du Burundi, Institut Technique Supérieur, Département de génie civil, 2015 . - IV-100 f. ; 30 cm.
Projet de fin d'études présenté et défendu publiquement en vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénieur Industriel en génie civil
Résumé
En cette après midi du 24ème jour du mois d'Avril de l'an 2015, nous avons l'insigne honneur de présenter et défendre publiquement notre travail de fin d'études universitaires intitulé : « PROJET D'ALIMENTATION EN EAU POTABLE : CAS DU RESEAU RUTONGANIKWA EN COMMUNE BUHIGA, PROVINCE KARUSI ».
Depuis la nuit des temps l'eau a exercé et continue à exercer une influence prépondérante sur la vie qui existe sur terre. Tous les êtres vivants ainsi que la quasi-totalité des activités de l'homme en dépendent.
Dès lors, les questions de disponibilité de l'eau tout près des établissements humains, de sa qualité, de son exploitation rationnelle et de son entretien font toujours écho dans tous les coins du monde.
Le Burundi n'a pas été épargné par ces questions. Au cours de notre travail, nous avons orienté notre étude sur l'Alimentation en eau potable sur le réseau RUTONGANIKWA EN COMMUNE BUHIGA, PROVINCE KARUSI.
Notre travail est subdivisé en 6 chapitres :
Chapitre I : Introduction générale du projet
Chapitre II : Description de la zone du projet et Evaluation des besoins en eau potable
Chapitre III : Captage de la source
Chapitre IV : Calculs hydrauliques et Dimensionnement des ouvrages d'art.
Chapire V : Evaluation du cout de projet
Chapitre VI : Gestion et l'entretien du réseau
Le premier chapitre fait l'introduction générale et donne la motivation, l'objet et présentation du sujet.
Ce chapitre souligne l'impact de l'eau sur la vie, sa présence dans l'univers ainsi que l'évolution de la recherche des solutions aux problèmes liés à l'eau.
Le deuxième chapitre est consacré à la description de la zone du projet. La commune BUHIGA de la province KARUSI est limitrophe de 5 communes et est divisé en 3 zones subdivisées en 28 collines.
La diapo qui suit montre la localisation de la zone du projet.
Ce chapitre traite aussi de l'évaluation de la population à desservir, en déterminant la population actuelle et celle projetée pour l'horizon d'étude ; et du calcul des besoins en eau potable pour celle population.
Notre travail a été projeté sur un horizon égal à vingt-cinq (25 ans) allant de 2014 à 2039, selon les données démographiques et le débit de la source. Nous avons pu déterminer la population concernée, les besoins en eau en multipliant les effectifs par des valeurs de la consommation spécifiques journalières, suivant les formules n0 1, 2, 3, 4.
En considérant les pertes en main dans le réseau qui varient de 25 à 50% et même plus, une marge de sécurité pour compenser ces pertes afin de trouver les besoins en eau maximaux doit être appliquée.
Avec une marge de 20%, nous avons trouvé les besoins en eau maximaux, par la formule no 5, 6, 7 au tableau.
La diapo suivante montre le taux de croissance des communes de Karusi ;
La diapo suivante montre Récapitulatif des besoins en eau à produire ;
La diapo suivante montre la Répartition des débits Entrants-sortants du réseau.
Le troisième chapitre consacré au captage donne quelques principes et des définitions y relatifs.
Le captage des eaux souterraines est constitué par l'ensemble des opérations et des travaux ayant pour objet de prélever et de collecter une partie des eaux circulant dans une nappe souterraine en vue d'une Adduction en Eau Potable.
Pour ce y convier de rappeler quelques limites admissibles pour certains éléments chimiques et substances dangereuses qui mettent en cause la portabilité de l'eau.
Les sources sont les emplacements où les eaux souterraines débouchent à l'air libre.
Nous distinguons :
La source d'affleurement ;
La source d'émergence ;
La source de déversement
Les diapositives qui suivent montrent les différents types de source.
Notre réseau d'alimentation en eau potable portera sur la source de CIGOMERE II de notre projet est une source d'affleurement prenant départ sur la colline RUTONGANIKWA d'une altitude en amont de de 1732 et 1725 d'altitude en aval avec un débit de 2.5l/s supérieur aux besoins de notre zone de projet (1,92l/s) ce qui montre le bon fonctionnement du réseau même au saison sèche car il y aura le réserve de plus de 20% de l'environnement.
- La diapositive suivante montre le schéma de principe adopté pour le captage.
Le quatrième chapitre consacré aux calculs hydrauliques et dimensionnement des ouvrages d'art traite des ouvrages de stockage et de leur choix des accessoires de la conduite, des éléments du calcul et enfin des calculs hydrauliques proprement dits. L'analyse du profil en long nous a montré que l'eau va parvenir gravitairement tous les points de consommation.
La diapo suivante nous montre le profil en long du réseau. Cette analyse nous a aussi permis d'adopter des réservoirs semi enterrés. Après avoir calculé le débit horaire moyen, il est possible de déterminer la capacité des réservoirs connaissant la répartition des débits de consommation sur toute la journée, ce qui varie selon les agglomérations.
Dans notre projet, nous avons trouvé 2 réservoirs de 5 m3, 2 réservoirs de 10 m3, 4 réservoirs de 20m3.
Les autres caractéristiques du réservoir telles que le diamètre et la hauteur utile sont données par les formules n0 8, 9, 10, 11 au tableau avec une hauteur libre comprise entre 0,2 et 0,5m.
Les pertes de charge qui représentent l'énergie perdue suite à la viscosité et au frottement de l'eau dans la conduite, les cotes piézométriques et les pressions dynamiques sont calculées à l'aide des formules n0 n0 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18 au tableau.
Le théorème de Bernoulli exprimant le principe de conservation de l'énergie permet de déduire la pression au sol et est donné par la formule n0 19 au tableau.
Ce théorème est illustré par la diapositive suivante :
Les valeurs obtenues se trouvent dans le tableau des calculs hydrauliques comme nous montre la
diapositive suivante.
La diapositive suivante nous montre le schéma de fonctionnement de notre réseau.
Le 5ème chapitre traite de l'évaluation financière du projet. Le devis descriptif et quantitatif ainsi que le planning des travaux sont les principaux points détaillés dans ce chapitre. Le graphique de GANTT nous montre la succession et la durée des travaux de 4 mois. Diapo suivante nous montre le diagramme de GANTT.
Le devis quantitatif et estimatif nous ont permis d'élaborer le coût de notre projet qui s'élève à de trois cent soixante-sept million trois cent trente-trois mille trois cent quarante six francs burundais (HTVA) 367 333 346 Fbu HTVA.
Le sixième et le dernier chapitre est la formulation des recommandations et de la conclusion générale.
Pour conclure notre travail, nous invitons tout citoyen de se convaincre qu'entretenir l'eau c'est entretenir la vie.
Pour que le réseau d'AEP soit rentable, la collaboraton entre les intervenants, du planificateur à l'exploitant doit être une priorité tout comme la conscience du danger conséquent de la réticence de l'un ou l'autre.
Compte tenu de la complexité de ce projet, de ses impacts sur l'environnement et ses entretiens courants, nous ne prétendons pas l'avoir traité sous tous ses aspects. Nous invitons et nous encourageons d'autres chercheurs à nous compléter.
A cette même occasions, il nous est opportun de formuler les recommandations suivantes :
*Au gouvernement de disponibiliser tous les moyens nécessaires pour assurer une alimentation en eau potable, de manière fiable et durable aux populations nécessiteuses et d'intervenir en tant réel en cas d'accident ou de pannes éventuelles dans le réseau d'AEP.
* De veiller à ce que tous les projets d'AEP soient exécutés au strict respect des normes internationaux de qualité et assure régulièrement tous les entretiens nécessaires au maintien de la qualité de l'eau.
* De sensibiliser la population sur l'exploitation rationnelle de l'eau et le rôle de chaque personne dans sa protection.
* Enfin nous interpellons vivement quiconque de se sentir concerné par la protection de l'eau et de jouer efficacement le rôle qui lui est imparti.
Don de l'auteur
628.1