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Chapitre

3

La conception

dÕun rŽseau collectif

3.1 - Les principaux documents

de référence

3.2 - La conception hydraulique

3.3 - La conception mécanique

3.4 - L'implantation des ouvrages

de visite, de branchement ou d'inspection

3.5 - La qualité de l'ouvrage

27
T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 27

28Chapitre

3• La conception d'un réseau collectif

3.1 - Les principaux

documents de référence

3.1.1 - Les normes

NF P 11-300

Classification des matériaux utilisables dans la construction des rem blais et des couches de forme d'infrastructures routières

NF P 98-331

Tranchées : ouverture, remblayage, réfection

NF EN 752-2

Réseaux d'évacuation et d'assainissement

à l'extérieur des bâtiments

Partie 2 : Presriptions de performances

NF EN 752-3

Réseaux d'évacuation et d'assainissement

à l'extérieur des bâtiments

Partie 3 : Établissement de l'avant projet

NF EN 752-4

Réseaux d'évacuation et d'assainissement

à l'extérieur des bâtiments

Partie 4 : Conception hydraulique et

considérations liées à l'environnement. T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 28 29

3.1.2 - Les textes officiels

ÒOuvrages dÕassainissementÓ

Fascicule n° 70 (novembre 2003) du Cahier des Clauses Techniques Générales (CCTG). Titre I : Réseaux - Titre II : Ouvrages de recueil, de stockage et de restitution des eaux pluviales

Instruction technique relative

aux rŽseaux dÕassainissement des agglomŽrations Circulaire interministérielle INT 77-284 du 22 juin 1977

La ville et son assainissement

Principes, méthodes et outils pour une meilleure intégration dans le cycle de l'eau

CERTU, octobre 2003

3.1.3 - Les ouvrages et publications

Les rŽseaux dÕassainissement, calculs, applications, perspectives

Technique et documentation, 1997

R. Bourrier

Performances hydrauliques des canalisations dÕassainissement

Publication technique du CERIB n° 119, 1998

F. Dutruel, D. Grisot

Campagne de mesures hydrauliques sur des rŽseaux d'assainissement en bŽton et en PVC

Publication du CERIB, référence DDE 24

La nouvelle mŽthode de dimensionnement mŽcanique des canalisations dÕassainissement

Publication technique du CERIB n° 106

F. Dutruel, G. Degas

Essais prŽalables ˆ la rŽception des rŽseaux dÕassainisse ment Guide de bonne pratique des essais d'étanchéité FIB, Canalisateurs de France, SYNCRA, ASTEE, CIMBETON, CERIB T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 29

30Chapitre

3• La conception d'un réseau collectif

3.2 - La conception

hydraulique

3.2.1 - Considérations d'ordre général

La conception hydraulique du réseau consiste dans un premier temps à évaluer le débit des effluents puis à dimensionner les ouvrages , en tenant compte des perspectives d'évolution de la collecte et du degré de protection contre les inondations. Le concepteur s'appuie sur les textes suivants : les normes NF EN 752-2, NF EN 752-3, NF EN 752-4, l'Instruction Technique INT 77-284, l'ouvrage "La ville et son assainissement" du CERTU.

D'une manière générale, la concep-

tion hydraulique doit prendre en considération les critères suivants : • protection contre la mise en pression (dans le cas d'un réseau gravitaire) et protection contre les inondations ; • protection contre la pollution.

La conception du réseau doit en effet

être telle que le milieu récepteur soit

protégé contre le dépassement de sa capacité d'autoépuration. Elle doit prendre en considération les aspects physique, chimique, biochimique, bactériologique, visuel et olfactif.

La conception hydraulique

constitue une étape clé puisqu'elleconditionne le bon fonctionnement du réseau, de manière durable. Ses objectifs principaux sont : • d'anticiper au mieux les éven- tuelles extensions du réseau en amont ; • d'appliquer les conditions d'autocurage (vitesse mini- male et donc pente minimale) permettant d'éviter les obs- tructions, la formation d'H 2 S et leurs conséquences ; • d'éviter les mises en charge et les débordements en assu- rant la protection du milieu contre la pollution selon sa sensibilité. T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 30 31

3.2.2 - Calcul des dŽbits dÕeaux usŽes

3.2.2.1 - Eaux usées domestiques

Pour l'évaluation des débits maximaux, on se réfère à l a consommation d'eau par habitant et par 24 heures correspondant aux plus fortes consommation s journalières de l'année, estimées ou calculées à parti r des volumes d'eau produits, déduction faite des pertes et des volumes d'eau destiné s à d'autres usages. Il y a lieu aussi de considérer que l'eau consommée ne correspond pas en totalité à l'eau produite à cause des pertes de diver ses natures (fuites des réservoirs et des canalisations) qui peuvent atteindre jusqu'à 30 % de la production. En règle générale, il convient de tenir compte : • de l'accroissement prévisible de la population sur la zone concern ée (SDAU*, POS**) ; • du développement probable de la consommation des usagers. À défaut de disposer d'une information exacte, on peut admettre, compte tenu des débits parasites et des besoins publics courants, que le dé bit moyen journalier prévisible se situe dans une fourchette de 200 à 250 li tres par habi- tant et par jour. Ainsi, compte tenu du nombre d'usagers raccordés en amont, il est possible d'estimer le débit moyen journalier qm*** à considé- rer en un point du réseau. Il convient aussi de tenir compte du fait qu'à cer- taines périodes de la journée, la consommation d'eau peut êt re beaucoup plus forte que celle correspondant au débit moyen. On applique alors un coefficient appelé coefficient de pointe p. La valeur de ce coefficient, qui peut atteindre 4 en partie amont du réseau, va en décroissant en a val, lorsque le nombre de raccordés augmente. Sa valeur peut être calcu lée à partir de la formule suivante, proposée dans l'Instruction Technique INT 77-284 : dans laquelle, qmest exprimé en litres par seconde.

Les valeurs de

aet de bsont prises respectivement égales à 1,5 et 2,5. * Schéma Directeur d'Aménagement et d'Urbanisme ** Plan d'Occupation des Sols *** Débit moyen journalier (journée de plus forte consommation au cours des années à venir) T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 31

32Chapitre

3• La conception d'un réseau collectif

3.2.2.2 - Eaux usées industrielles autorisées

L'évaluation des débits doit prendre en compte d'une part les industries exis- tantes et d'autre part, celles qui s'installeront dans des parcell es déjà viabilisées. Pour ces dernières, l'estimation des débits est plus délicate car ils peuvent varier considérablement suivant la nature des activités, l es processus utilisés, les recyclages éventuels. Lorsque le lotissement industr iel n'est pas affecté a priori, il y a lieu de s'appuyer sur des valeurs moyenne s de consom- mation d'eau dont les plus fréquentes se situent dans une fourchet te de rejet de l'ordre de 30 à 60 m 3 par jour par hectare loti (m 3 /j/haL).

On peut distinguer trois catégories :

• les zones d'entrepôts ou de haute technicité, avec des moyennes de 10 à 12 m 3 /j/haL ; • les zones de petites industries et ateliers, avec des moyennes de 20 à 25
m 3 /j/haL ; • les zones d'industries moyennes et lourdes, où les valeurs peuvent varier de

50 à 150 m

3 /j/haL.

Nota :

Le coefficient de pointe calculé comme le rapport entre le débit d e pointe horaire et le débit moyen horaire (calculé sur le nombre d 'heures de travail) peut varier de 2 à 3.

3.2.3 - Calcul des débits d'eaux pluviales

3.2.3.1 - Principaux critères de dimensionnement

- La période de retour de l'événement pluvial Les ouvrages d'assainissement doivent assurer un degré de protecti on suffisant contre les inondations ou la mise en pression des réseaux. Le degré de pro- tection à assurer est un compromis entre l'aspiration à une pro tection absolue qui est économiquement irréalisable compte tenu du caractère al

éatoire des

événements pluvieux, et le souci de limiter le coût de l'inv estissement. On est ainsi amené à apprécier le caractère plus ou moins exceptionnel des T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 32 33
orages par leur frŽquence de dŽpassement F ou encore par leur pŽ riode de retour T = 1 / F. Le choix de la pŽriode de retour est effectuŽ par lÕautoritŽ compŽtente (gŽnŽ- ralement le ma"tre dÕouvrage) en fonction :

¥ du risque pour les riverains ;

¥ du risque pour lÕenvironnement de lÕouvrage ;

¥ du risque pour lÕouvrage ;

en considŽrant que le degrŽ de protection est dÕautant plus Ž levŽ que la pŽriode de retour est longue. Pour les petits projets et en lÕabsence de spŽcification de lÕau toritŽ compŽ- iner la pŽriode de retour : la prŽvention des inondations et/ou la mise en pression des rŽseaux qui conduisent ˆ des pŽriodes de retour diffŽren tes. r apprŽcier valablement lÕintensitŽ des prŽcipitations exceptionnelles, lÕInstruction Technique INT 77-284 propose, pour dŽterminer un ordre de grandeur du dŽbit correspondant ˆ une pŽriode de retour supŽrieure ˆ

10 ans, de multi-

plier le dŽbit de pointe de la pŽriode de retour 10 ans par un fac teur f dont les valeurs sont les suivantes : Tableau n° 1 : Périodes de retour recommandées

Période de retour de mise Période de retour

en pression du réseau en années d'inondation en années

Zones rurales 1 10

Zones rŽsidentielles 2 20

Centres villes,

zones industrielles ou commerciales

¥ avec contr™le dÕinondation 2 30

¥ sans contr™le dÕinondation 5 30

MŽtro, passages souterrains 10 50

Lieu fT

1,25 20 ans

1,60 50 ans

2,00 100 ans

T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 33

34Chapitre

3• La conception d'un réseau collectif

- Le coefficient de ruissellement Le coefficient de ruissellement est fonction principalement du type d' occupa- tion du terrain mais aussi de la nature des sols, de leur degré de sa turation en eau, de la pente du terrain. A titre indicatif, des exemples de valeurs extraites de l'ouvrage "Les réseaux d'assainissement" de Régis Bourrier sont portées dans le tableau ci-après : - La pente moyenne du bassin versant Il s'agit de la pente moyenne estimée de l'ensemble du bassin v ersant. Elle correspond au rapport entre le dénivelé du plus long parcours de l 'eau et le plus long parcours de l'eau lui même.

3.2.3.2 - Calcul des débits d'eau pluviales

Les trois principales méthodes de calcul sont les suivantes : - Méthode de la norme NF EN 752-4 En l'absence de méthode spécifiée par l'autorité compé tente, la norme NF EN 752-4 propose pour les aires d'au plus 200 hectares la métho de suivante : le débit de pointe est donné par la formule :

Q = c i A

Avec :

Q (l/s) : débit de pointe

c : coefficient de ruissellement compris entre 0 et 1 i (l/s/ha) : intensité pluviale fonction de l'analyse des données pluviométriques locales A(ha) : aire recevant la chute de pluie mesurée horizontalement Tableau n° 2 : Coefficient de ruissellement "c" : en fonction du type d'occupation des sols Type d'occupation des solsCoefficient de ruissellement "c"

Habitations très denses0,90

Habitations denses0,60 à 0,70

Quartiers résidentiels0,20 à 0,50

Revêtements modulaires à joints larges0,60

Zones cultivées0,10 à 0,35

Zones boisées0 à 0,15

T94 Assainssement 2004 OK 28/04/06 10:35 Page 34 35
Des valeurs appropriŽes pour ÒcÓ sont indiquŽes dans le tableau n¡ 3 : aissance de lÕintensitŽ pluviale pour le site concernŽ. - Méthode de l'Instruction Technique INT 77-284 La mŽthode proposŽe sÕapplique aux bassins versants dÕune su rface comprise pour le territoire national. Elle consiste ˆ appliquer une formule di stincte parquotesdbs_dbs33.pdfusesText_39