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ETUDE DE LA STRUCTURE D’UN CHATEAU D’EAU DE 2000 m3 EN VUE DE CONTRIBUER A L’EX

ETUDE DE LA STRUCTURE D’UN CHATEAU D’EAU DE 2000 m3 EN VUE DE CONTRIBUER A L’EXTENSION DU RESEAU D’APPROVISIONNEMENT EN EAU POTABLE DE LA VILLE DE NIAMEY MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU MASTER EN INGÉNIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT OPTION : INFRASTRUCTURES ET RÉSEAUX HYDRAULIQUES ------------------------------------------------------------------ Présenté et soutenu publiquement le 27 Janvier 2016 par : BASSIROU Ibo Nourou Travaux dirigés par : Ing. ABDOURAHMANE Idrissa Altiné Contrôleur à la BETAS Dr Adamah MESSAN Enseignant-chercheur à la Fondation 2iE Jury d’évaluation du stage: Président : Dr Agelbert BIAOU Membres et correcteurs : Moussa OUEDRAOGO Béga OUEDRAOGO Promotion [2014/2015] Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : 2ie@2ie-edu.org www.2ie-edu.org Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou i DEDICACE Nous dédions ce modeste travail à la famille BASSIROU IBO SARKINCHANOU pour tous leurs sacrifices et leurs diligences pour nos études. Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou ii REMERCIEMENTS Nos remerciements vont :  A notre père: qui depuis notre tendre enfance nous a toujours assisté dans tous les domaines de la vie sans relâche, avec courage générosité, sagesse. Vous nous avez inculqué avec amour et fermeté les vertus qui nous servent de bréviaire, et vous avez été pour nous un modèle d’honneur, de dignité et de droiture auquel je me réfère autant que possible ;  A notre mère : femme généreuse, courageuse et sensible ; à la fois proche et lointaine qui a modelé notre sensibilité ;  A notre grand frère qui nous a éduqué depuis notre tendre enfance et qui continue à nous soutenir jusqu’à l’heure actuelle, que Dieu vous paie des efforts que vous avez consentis pour notre réussite ;  A nos frères et sœurs qui nous ont toujours soutenu moralement et financièrement et nous ont donné aussi des bons conseils. Que Dieu vous paie pour tout ce que vous avez fait pour nous.  Sans oublier toutes nos reconnaissances à la structure d’accueil et aux personnes qui ont apporté d’une manière ou d’une autre leurs aides pendant notre stage jusqu’à la réalisation de ce présent document ; Nous tenons aussi à adresser nos remerciements à :  A Notre maître de stage Monsieur ABDOURAHMANE IDRISSA ALTINE de nous avoir guidés tout au long de notre travail en se rendant disponibles pour répondre à toutes nos questions. Il a su nous encadrer et nous soutenir avec beaucoup de gentillesses et disponibilités ;  A Monsieur Dr Adamah MESSAN pour sa contribution en tant que notre directeur de mémoire ; Nous tenons à remercier tous ceux qui nous ont aidé d’une manière ou d’une autre dans ce projet. Enfin, nous sommes reconnaissants envers tous les membres du jury dont la présence ici témoigne de tout l’intérêt qu’ils ont accordé à ce travail. Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou iii SOMMAIRE DEDICACE ............................................................................................................................................... REMERCIEMENTS ................................................................................................................................ii RESUME ................................................................................................................................................ vii ABSTRACT .......................................................................................................................................... viii SIGLES ET ABREVIATIONS ............................................................................................................... vi LISTE DES TABLEAUX ....................................................................................................................... ix LISTE DES FIGURES ............................................................................................................................. x INTRODUCTION ................................................................................................................................... 1 CHAPITRE I: PRESENTATION DU CADRE DE L’ETUDE .............................................................. 2 I. Contexte de l’étude ..................................................................................................................... 2 II. Problématique............................................................................................................................. 2 III. Objectif de l’étude ...................................................................................................................... 3 1. Objectif général ................................................................................................................. 3 2. Objectifs spécifiques .......................................................................................................... 3 IV. Méthodologie ............................................................................................................................. 3 V. Résultats attendus ....................................................................................................................... 4 CHAPITRE II: GENERALITE ............................................................................................................... 5 I. Présentation de la structure d’accueil ......................................................................................... 5 1. Présentation générale ......................................................................................................... 5 3. Situation géographique du siège de l’entreprise ................................................................ 5 4. Organisation et le personnel .............................................................................................. 7 II. Présentation de la localité du projet ........................................................................................... 8 1. Contexte du Projet ............................................................................................................. 8 2. Présentation du site du projet ............................................................................................. 8 a. Situation géographie ............................................................................................. 8 b. Le climat ............................................................................................................... 9 c. Divisions administratives ................................................................................... 10 3. Description du projet ....................................................................................................... 11 a) Identification de la ressource en eau .................................................................. 11 b) Evaluation du besoin en eau de la population à l’horizon 2025......................... 11 c) Réservoir ............................................................................................................ 11 d) Tour .................................................................................................................... 11 e) Fondation ............................................................................................................ 11 Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou iv III. Généralité sur les réservoirs ..................................................................................................... 13 1. Définition d’un réservoir ................................................................................................. 13 2. Place du réservoir dans le réseau ..................................................................................... 15 a. Adduction gravitaire ........................................................................................... 15 b. Adduction par refoulement ................................................................................. 15 c. Réserve d’incendie ............................................................................................. 16 3. Château d’eau .................................................................................................................. 16 CHAPITRE III : DETERMINATION DE LA DEMANDE EN EAU ET LA CAPACITE DU RESERVOIR ......................................................................................................................................... 18 1. Identification de la ressource en eau de la ville de Niamey ..................................................... 18 2. Description de la station de traitement de GOUDEL ............................................................... 18 3. Processus de traitement d‘eau potable de la ville de Niamey .......................................... 22 a) Coagulation : ...................................................................................................... 22 b) Floculation : ........................................................................................................ 22 c) Décantation ......................................................................................................... 23 d) Filtration ............................................................................................................. 23 e) Désinfection ....................................................................................................... 23 4. Evaluation des besoins/demandes en eau à l’horizon 2025 ............................................. 24 a) Principe de calcul ............................................................................................... 24 b) Horizon de dimensionnement ............................................................................. 25 c) La population en 2025 ........................................................................................ 25 d) Typologie de la ville ........................................................................................... 25 e) Typologie des abonnés au réseau et leur répartition .......................................... 26 5. Calcul des différents besoins ........................................................................................... 26 a) Les consommations spécifiques (Csp) ............................................................... 26 6. Coefficient de pointe ....................................................................................................... 26 a) Coefficient de pointe saisonnier (Cs) ................................................................. 26 b) Coefficient de pointe journalier (Cpj) ................................................................. 27 c) Le coefficient de pointe horaire (Cph). ............................................................... 27 d) Le pourcentage de perte total (Cpertes) ................................................................. 27 e) Détermination des besoins en eau journaliers .................................................... 27 7. Besoin journalier en eau de la population à l’horizon 2025 ............................................ 28 8. Besoin en eau des BF de la population à l’horizon 2025................................................. 28 a) La Demande journalière en eau (Dj) .................................................................. 28 b) La Demande en eau du jour de pointe (Djp) ....................................................... 28 c) Le débit moyen horaire (Qmh) ............................................................................ 28 Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou v d) Le débit de l’heure de pointe horaire (Qph) ........................................................ 28 e) Récapitulatif ....................................................................................................... 30 9. Dimensionnement du réservoir ........................................................................................ 31 10. Détermination de la capacité utile du réservoir ............................................................... 31 a) La méthode forfaitaire ....................................................................................... 31 b) La méthode de tableau ........................................................................................ 31 CHAPITRE IV : DIMENSIONNEMENT EN BETON ARME DES ELEMENTS DU RESERVOIR34 I. Hypothèse de l’étude ................................................................................................................ 34 1. Chargements .................................................................................................................... 34 2. Combinaisons .................................................................................................................. 34 3. Béton ................................................................................................................................ 35 4. Acier ................................................................................................................................ 35 5. Étanchéité ........................................................................................................................ 36 6. Effets climatiques ............................................................................................................ 36 7. Etude des sols et Fondation ............................................................................................. 37 8. Données dimensionnelles architecturales ........................................................................ 37 9. Vérification de la capacité ............................................................................................... 38 II. Descentes des charges et Dimensionnement des éléments du château .................................... 38 1. Lanterneau ....................................................................................................................... 38 2. Coupole de couverture ..................................................................................................... 45 3. Ceinture supérieure .......................................................................................................... 49 4. Calcul de la paroi de la cuve tronconique ........................................................................ 52 5. Cheminée ......................................................................................................................... 56 6. Poutre d’appuie ................................................................................................................ 59 7. Dalle de fond ................................................................................................................... 62 8. Calcul de la dalle intermédiaire ....................................................................................... 64 9. Tour-support .................................................................................................................... 65 10. Radier .............................................................................................................................. 68 III. Vérification de la Stabilité de l’ouvrage ................................................................................... 72 1. Stabilité au poinçonnement ............................................................................................. 72 2. Stabilité au renversement ................................................................................................. 72 3. Vérification de la stabilité ................................................................................................ 75 CHAPITRE V : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTALE ET SOCIAL................................... 76 I. Etude d’impact environnementale ............................................................................................ 76 1. Impacts négatifs ............................................................................................................... 76 Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou vi 2. Impacts positifs ................................................................................................................ 79 3. Mesures d’atténuation ...................................................................................................... 79 4. Protection et conservation de l’environnement ............................................................... 79 CHAPITRE VI : DEVIS ESTIMATIF ET QUANTITATIF DES TRAVAUX ................................... 81 CONCLUSION ..................................................................................................................................... 83 BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................................ 84 ANNEXES ............................................................................................................................................ 85 Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable dans la ville de Niamey Présenté par BASSSIROU Ibo Nourou vii RESUME Ce présent projet intitulé «Etude de la structure d’un château d’eau de 2000 m3 en vue de contribuer a l’extension du reseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de la ville de Niamey» a pour objectif principal de dimensionner un château d’eau en béton armé pour subvenir aux besoins en eau potable de la population. La structure porteuse du château sera construite en béton armé selon les règles de l’art uploads/Ingenierie_Lourd/ bassirou-ibo-nourou.pdf