Coordination des Réseaux VRD
Comprendre la Coordination des Réseaux VRD
Vous êtes ingénieur en génie civil travaillant sur le projet de développement d’un nouveau quartier urbain. Le projet comprend la construction de routes, de réseaux d’assainissement, d’alimentation en eau potable, de réseaux électriques et de télécommunications.
Pour comprendre le Réseau de Télécommunications Souterrain, cliquez sur le lien.
Données:
- Zone de développement : 2 km²
- Population estimée : 10 000 habitants
- Densité de circulation estimée : 500 véhicules/heure aux heures de pointe
- Normes locales pour les réseaux d’assainissement : capacité minimale de 150 litres par personne et par jour
- Normes de distribution d’eau : 200 litres par personne et par jour
- Besoins en électricité : 5 MWh/jour pour l’ensemble du quartier
- Capacité de câblage pour les télécommunications : 100 Mbps par logement
Questions:
1. Planification des Routes:
- Déterminer la largeur nécessaire des routes principales pour gérer la densité de circulation estimée. Utiliser une norme standard de capacité de route (par exemple, 1 voie peut gérer 800 véhicules/heure).
2. Conception du Réseau d’Assainissement:
- Calculer la capacité totale requise pour le réseau d’assainissement en fonction de la population.
3. Planification du Réseau d’Alimentation en Eau:
- Calculer la quantité totale d’eau nécessaire par jour pour la population.
4. Configuration du Réseau Électrique:
- Déterminer le nombre de transformateurs nécessaires, en supposant qu’un transformateur a une capacité de 500 kW.
5. Planification du Réseau de Télécommunications:
- Estimer le nombre total de points de connexion nécessaires pour assurer une couverture complète du quartier avec la capacité de câblage spécifiée.
6. Coordination Globale:
- Proposer un plan de coordination pour l’installation simultanée des différents réseaux, en tenant compte de l’impact des travaux de construction sur chaque réseau. Par exemple, comment coordonner la pose des canalisations d’eau et d’assainissement avec la construction des routes et le déploiement des câbles électriques et de télécommunications.
Correction : Coordination des Réseaux VRD
1. Planification des Routes
But : Déterminer la largeur nécessaire des routes principales pour gérer une densité de circulation estimée à 500 véhicules/heure.
1.1 Calcul de la capacité en voies
On considère qu’une voie standard peut gérer jusqu’à 800 véhicules/heure. Pour une circulation de 500 véhicules/heure, le nombre minimal de voies (dans une même direction) se calcule par le rapport.
Formule :
\[ \text{Nombre de voies} = \frac{\text{Circulation estimée}}{\text{Capacité d’une voie}} = \frac{500}{800} \]
Données :
- Circulation estimée = 500 véhicules/heure
- Capacité d’une voie = 800 véhicules/heure
Calcul :
\[ = \frac{500}{800} = 0,625 \] \(\Rightarrow \quad \text{Arrondi supérieur} = 1 \text{ voie par sens}\)
Remarque :
Pour une route bidirectionnelle, il faut prévoir au moins 2 voies (1 voie dans chaque sens).
1.2 Calcul de la largeur totale de la chaussée
La largeur d’une voie standard est généralement de 3,5 m. Pour une route bidirectionnelle de 2 voies, on aura :
Formule :
\[ \text{Largeur totale} = \text{Nombre de voies} \times \text{Largeur d’une voie} \]
Données :
- Nombre de voies (total) = 2
- Largeur d’une voie = 3,5 m
Calcul :
\[ = 2 \times 3,5 = 7 \text{ m} \]
Conclusion pour les routes :
La chaussée principale devrait disposer d’au moins 7 m de voie de circulation, auxquels il faudra éventuellement ajouter des accotements et une bande de sécurité.
2. Conception du Réseau d’Assainissement
But : Calculer la capacité totale requise pour le réseau d’assainissement en fonction de la population.
Selon la norme locale, chaque habitant doit bénéficier d’une capacité minimale de 150 litres par jour.
Formule :
\[ \text{Capacité totale} = \text{Population} \times \text{Capacité par habitant} \]
Données :
-
Population = 10 000 habitants
-
Capacité minimale = 150 L/habitant/jour
Calcul :
\[ = 10\,000 \times 150 \] \[ = 1\,500\,000 \text{ L/jour} \]
Conclusion pour l’assainissement :
Le réseau doit pouvoir traiter 1 500 000 L/jour.
3. Planification du Réseau d’Alimentation en Eau
But : Calculer la quantité totale d’eau nécessaire par jour pour l’ensemble du quartier.
Chaque habitant a besoin de 200 litres par jour.
Formule :
- Eau totale nécessaire:
\[ = \text{Population} \times \text{Besoin en eau par habitant} \]
Données :
-
Population = 10 000 habitants
-
Besoin en eau = 200 L/habitant/jour
Calcul :
\[ = 10\,000 \times 200 \] \[ = 2\,000\,000 \text{ L/jour} \]
Conclusion pour l’alimentation en eau :
Le réseau doit fournir 2 000 000 L/jour.
4. Configuration du Réseau Électrique
But : Déterminer le nombre de transformateurs nécessaires.
Le besoin total en électricité est de 5 MWh/jour pour le quartier.
Pour convertir cette énergie en une puissance moyenne (en kW), on divise par le nombre d’heures dans la journée (24 h).
Ensuite, en considérant qu’un transformateur a une capacité de 500 kW, on calcule le nombre de transformateurs nécessaires en arrondissant au supérieur.
Formules :
1. Calcul de la puissance moyenne :
\[ \text{Puissance moyenne (kW)} = \frac{\text{Énergie totale (kWh)}}{24} \]
2. Nombre de transformateurs :
\[ \text{Nombre de transformateurs} = \frac{\text{Puissance moyenne}}{\text{Capacité d’un transformateur}} \]
Données :
-
Énergie totale = 5 MWh/jour = 5 000 kWh/jour
-
Nombre d’heures = 24 h
-
Capacité d’un transformateur = 500 kW
Calcul :
1. Puissance moyenne :
\[ = \frac{5\,000}{24} \approx 208,33 \text{ kW} \]
2. Nombre de transformateurs :
\[ = \frac{208,33}{500} \approx 0,4167 \] \(\Rightarrow \quad \text{Arrondi supérieur} = 1 \text{ transformateur}\)
Conclusion pour le réseau électrique :
Il est nécessaire d’installer 1 transformateur (en considérant que la puissance moyenne demandée est inférieure à la capacité d’un transformateur de 500 kW).
5. Planification du Réseau de Télécommunications
But : Estimer le nombre total de points de connexion nécessaires pour assurer une couverture complète du quartier.
La capacité de câblage indique 100 Mbps par logement. Pour estimer le nombre de logements, on peut supposer une taille moyenne d’un foyer.
Une estimation courante est d’environ 3 personnes par logement.
Formule :
\[ \text{Nombre de logements} = \frac{\text{Population}}{\text{Nombre moyen d’habitants par logement}} \]
Données :
-
Population = 10 000 habitants
-
Nombre moyen d’habitants par logement = 3
Calcul :
\[ = \frac{10\,000}{3} \approx 3333,33 \] \(\Rightarrow \quad \text{Arrondi supérieur} = 3334 \text{ logements}\)
Conclusion pour les télécommunications :
Il faudra prévoir environ 3 334 points de connexion pour assurer la couverture.
6. Coordination Globale des Réseaux
But : Proposer un plan de coordination pour l’installation simultanée des différents réseaux.
-
Explication :
La cohabitation des travaux de construction des routes, des réseaux d’assainissement, d’eau, électrique et télécommunications nécessite une planification synchronisée afin de minimiser les conflits techniques et logistiques.
Chaque réseau possède des contraintes propres (profondeur d’enfouissement, itinéraires, besoins en accès, etc.).
Une coordination efficace implique :-
Planification séquentielle et/ou simultanée :
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Routes et canalisations : Les travaux de terrassement pour la construction des routes doivent être coordonnés avec l’installation des canalisations d’eau et d’assainissement. Il est judicieux de creuser des tranchées communes lorsque c’est possible.
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Réseaux électriques et télécommunications : Après le passage des canalisations, les câbles électriques et de télécommunications peuvent être déployés dans des conduits prévus à cet effet.
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Gestion des interfaces et protection :
-
Veiller à protéger les réseaux existants et à prévoir des repères clairs (plans de repérage) pour éviter des interférences lors des interventions ultérieures.
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Calendrier intégré :
-
Élaboration d’un calendrier global qui regroupe les différentes étapes de travaux et prévoit des phases de contrôle qualité et de sécurité pour chaque réseau.
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Communication entre équipes :
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Mise en place de réunions de coordination régulières entre les différents corps d’état (voirie, eau, assainissement, électricité, télécommunications) pour anticiper les problèmes et adapter le planning.
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Conclusion pour la coordination globale :
Le projet doit intégrer un plan de coordination intégré qui permet, par la mutualisation des tranchées et une planification séquentielle ou simultanée adaptée, de réduire les interférences entre réseaux et d’optimiser le déroulement des travaux.
Coordination des Réseaux VRD
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