Réseaux d’Eau et sanitaire en Urbanisme
Comprendre les réseaux d’eau et sanitaire en urbanisme.
Vous êtes ingénieur en génie civil dans une entreprise spécialisée en urbanisme et développement durable.
Vous avez été désigné pour prendre en charge le développement d’un réseau d’approvisionnement en eau et d’assainissement pour « FuturVille », une zone résidentielle en projet qui s’étend sur 50 hectares.
Cette nouvelle zone est prévue pour accueillir une population de 10 000 habitants, stimulée par un récent boom technologique dans la région.
Le projet vise à créer un environnement durable tout en répondant aux besoins de la population en rapide expansion.
Pour comprendre le Réseaux de Gaz et d’Électricité, cliquez sur le lien.
Données fournies :
- Superficie de la zone résidentielle : 50 hectares
- Population prévue : 10 000 habitants
- Consommation moyenne d’eau par personne et par jour : 150 litres
- Taux de croissance annuel de la population : 3%
- Taux de fuite d’eau tolérable : 15%
- Capacité moyenne d’une unité de traitement des eaux usées : 5 000 m³/jour
- Normes de rejet pour les eaux usées traitées : BOD < 20 mg/L, COD < 50 mg/L, TSS < 30 mg/L
Objectifs de l’exercice :
- Planifier et dimensionner le réseau d’approvisionnement en eau pour satisfaire les besoins actuels et futurs.
- Concevoir le système de gestion des eaux usées pour traiter efficacement les volumes produits tout en respectant les normes environnementales.
Questions :
- Calcul de la demande totale en eau :
- Combien de litres d’eau seront nécessaires quotidiennement pour la population prévue?
- Quelle sera la demande en eau après 5 ans, compte tenu du taux de croissance annuel de la population?
- Projection et gestion des eaux usées :
- Quel volume d’eaux usées sera produit quotidiennement?
- Combien d’unités de traitement sont nécessaires pour gérer efficacement ce volume?
- Analyse de la durabilité du réseau :
- En considérant un taux de fuite de 15%, quelle doit être la capacité effective du réseau pour répondre à la demande projetée dans 5 ans?
- Quelles technologies pourraient être implémentées pour réduire les fuites et augmenter l’efficacité du réseau?
- Conformité environnementale :
- Comment assurer que les eaux usées traitées répondent aux normes de rejet spécifiées?
- Quelles méthodes ou technologies spécifiques recommanderiez-vous pour atteindre les standards de BOD, COD et TSS?
Correction : réseaux d’eau et sanitaire en urbanisme
1. Calcul de la demande totale en eau
– Demande totale en eau quotidienne
Données :
- Population prévue = 10,000 habitants
- Consommation moyenne d’eau par personne et par jour = 150 litres
Formule :
- Demande totale en eau par jour:
\(= \text{Population} \times \text{Consommation moyenne par personne}\)
Calcul :
\[ = 10,000 \times 150 \] \[ = 1,500,000 \text{ litres/jour} \]
La demande totale en eau pour la nouvelle zone résidentielle est de 1,500,000 litres par jour.
– Demande en eau après 5 ans:
Données :
- Taux de croissance annuel = 3%
- Durée = 5 ans
Formule pour la population future :
- Population future:
\[ = \text{Population initiale} \times (1 + \text{taux de croissance})^{\text{nombre d’années}} \]
Calcul :
\[ = 10,000 \times (1 + 0.03)^5 \] \[ \approx 11,593 \text{ habitants} \]
Calcul de la demande future en eau :
- Demande future en eau par jour:
\[ = \text{Population future} \times 150 \] \[ \approx 1,738,950 \text{ litres/jour} \]
Après 5 ans, la demande en eau sera d’environ 1,738,950 litres par jour.
2. Projection et gestion des eaux usées
– Volume des eaux usées produit quotidiennement:
Données :
- Eaux usées générées par personne et par jour = 80% de la consommation d’eau (généralement)
Formule :
- Volume d’eaux usées par jour:
\[ = \text{Demande totale en eau par jour} \times 0.8 \]
Calcul :
\[ = 1,500,000 \times 0.8 \] \[ = 1,200,000 \text{ litres/jour} \]
Le volume quotidien d’eaux usées généré est de 1,200,000 litres.
– Nombre d’unités de traitement nécessaires:
Données :
- Capacité d’une unité de traitement = 5,000 m³/jour (ou 5,000,000 litres/jour)
Calcul :
- Nombre d’unités nécessaires:
\[ = \frac{\text{Volume d’eaux usées par jour}}{\text{Capacité d’une unité de traitement}} \] \[ \approx \frac{1,200,000}{5,000,000} \] \[ \approx 0.24 \]
Une unité de traitement est suffisante pour les besoins actuels, mais planifier une expansion est recommandé.
3. Analyse de la durabilité du réseau
– Capacité effective du réseau:
Données :
- Demande future en eau = 1,738,950 litres/jour
- Taux de fuite = 15%
Formule pour la capacité effective :
- Capacité effective:
\[ = \frac{\text{Demande future en eau}}{1 – \text{taux de fuite}} \]
Calcul :
\[ = \frac{1,738,950}{1 – 0.15} \] \[ \approx 2,045,824 \text{ litres/jour} \]
La capacité effective du réseau devrait être d’environ 2,045,824 litres par jour pour compenser les fuites.
– Technologies pour réduire les fuites:
Recommandations :
- Utilisation de matériaux modernes pour les tuyauteries pour réduire les fuites.
- Systèmes de détection et de réparation des fuites avancés.
- Mise en place de réseaux intelligents pour une gestion optimisée de la distribution d’eau.
4. Conformité environnementale
– Stratégies pour assurer la conformité aux normes de rejet:
Stratégies :
- Utilisation de traitements biologiques avancés pour réduire le BOD et le COD.
- Filtration et décantation pour contrôler les solides en suspension (TSS).
Conclusion :
Ces mesures aideront à garantir que le traitement des eaux usées reste conforme aux normes environnementales, protégeant ainsi la santé publique et l’environnement local.
Réseaux d’eau et sanitaire en urbanisme.
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