Etude de sécurisation du réseau d'adduction d'eau potable de la ...

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            ECOLENATIONALE DUGENIEUSINESMUNICIPALESCENTRE D’ETUDE DU DE L’EAU ET DE D’ERSTEINMACHINISMEAGRICOLE L’E DUNVIRONNEMENT DEGENIERURAL DES STRASBOURG               EAUX ETFORETS                                      Etude de sécurisation du réseau d’adduction d’eau potable de la commune d’Erstein (Bas-Rhin)     Mémoire de fin d’études Pour l’obtention du diplôme d’ingénieur de l’ENGEES        

                              Julien BOUTINON  

 

 Juin 2009

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Etude de sécurisation du réseau dadduction deau potable de la commune dErstein (Bas-Rhin)        Remerciements

    Je tiens à remercier Monsieur Chanvillard, Directeur des Usines Municipales dErstein, de mavoir donné lopportunité de réaliser mon stage de fin détudes au sein des Usines Municipales dErstein.  Je tiens à remercier Madame Caty Werey, de lUnité Mixte de Recherche CEMAGREF-ENGEES GSP, mon maître de stage, et Monsieur Jean-Bernard Bardiaux de lUnité Thématique de Recherche HU-IMFS de Strasbourg (CNRS/UdS/ENGEES) pour la qualité de leur encadrement, leur confiance et leur précieuse aide.  Je remercie également le CEMAGREF, notamment Denis Gilbert et Eddy Renaud pour mavoir permis dutiliser les logiciels qui ont servi à mon étude ainsi que Monsieur Amir Nafi de lUnité Mixte de Recherche GSP.  Je tiens aussi à remercier Monsieur Yann Montagne, chef dexploitation du réseau deau potable, Monsieur Christophe Scheeck, agent technique dexploitation du réseau deau potable, Monsieur Joël Ulrich, chef de la section facturation et Monsieur Olivier Henck, dessinateur, pour leur disponibilité et leur aide au cours de mes six mois de stage.  Enfin, je remercie le reste du personnel des Usines Municipales dErstein ainsi que toutes les personnes qui ont contribué au bon déroulement de mon stage. Jai apprécié leur accueil, leur disponibilité et la bonne ambiance de travail.               

___________________________________________________________________________  Julien BOUTINON  1 juin 2009

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Etude de sécurisation du réseau dadduction deau potable de la commune dErstein (Bas-Rhin)

                                                                ___________________________________________________________________________   Julien BOUTINON  2 juin 2009

Etude de sécurisation du réseau dadduction deau potable de la commune dErstein (Bas-Rhin)     Résumé   Etude de sécurisation du réseau d’adduction d’eau potable de la commune d’Erstein (Bas-Rhin)     Les Usines Municipales dErstein (UME), régie deau potable, assurent lexploitation des installations de distribution deau de la commune dErstein (Bas-Rhin). En 1992, une pollution de la nappe phréatique par du tétrachlorure de carbone les avait contraint à abandonner leur propre source dapprovisionnement. Assurer la continuité du service public en eau potable est la première mission dun gestionnaire de réseau.  Cette présente étude a pour objectif principal daméliorer la connaissance du réseau dErstein. Elle se décompose en deux étapes : la connaissance hydraulique dune part, qui permettra de sécuriser la distribution, et la connaissance patrimoniale dautre part, qui permettra une meilleure gestion.   La méthode choisie consiste à faire un inventaire patrimonial et à collecter les données relatives aux consommations afin de réaliser un bilan besoins ressources actuel et à lhorizon 2025. Puis, la modélisation hydraulique permet de connaître les insuffisances du réseau et de tester différents scénarios de sécurisation. Enfin, lutilisation de logiciels de renouvellement permettra didentifier les tronçons fragiles dun point de vue structurel et importants sur le plan hydraulique.  Les résultats du bilan besoins ressources ont montré, quen 2025, la ressource sera toujours suffisante pour satisfaire les besoins. La modélisation hydraulique a permis denvisager différents aménagements pour sécuriser la desserte en eau potable. Lanalyse patrimoniale a mis en évidence les tronçons fragiles. Une analyse multicritère permettra détablir, par la suite, les priorités en matière de renouvellement sur lensemble du réseau.                  ___________________________________________________________________________  Julien BOUTINON  3 juin 2009

 

Etude de sécurisation du réseau dadduction deau potable de la commune dErstein (Bas-Rhin)    Abstract

   Study for a securitization of the drinking water supply network in the municipality of Erstein (Bas-Rhin)    The UME (Usines Municipales d'Erstein), a public utility for drinking water, are responsible for the management of water supply in the municipality of Erstein (Bas-Rhin). In 1992, because of a carbon tetrachloride pollution of the ground water, the UME were compelled to give up their own water supply. The continuity of the public service of drinking water is the first  mission of a network manager.  The main object of this study is on the Erstein network. There are two parts. The first one is about the hydraulic knowledge which allows a safe supply. The second part presents a patrimonial knowledge for a better management.  The method consists in making a patrimonial inventory and collecting different consumption data in order to evaluate the resources now and in the year 2025. Then, with the hydraulic modelling, it is possible to know the inadequacies of the network and to test different safety measures. Finally, the use of replacement programs will allow the identification of the sections which are fragile on a structural level and important on an hydraulic one.  The results of the needs and resources evaluation show that in 2025 the resource will still be sufficient to meet the needs. The hydraulic modelling will make it possible to consider different measures in order to securitize the drinking water service. The patrimonial analysis underlines the different fragile sections. A multicriterion analysis will allow, in the future, to draw up the replacement priorities on the whole network.     

___________________________________________________________________________   Julien BOUTINON  4 juin 2009

Etude de sécurisation du réseau dadduction deau potable de la commune dErstein (Bas-Rhin)     Sommaire      Symboles sigles et abréviations 7  Liste des tableaux et illustrations. 8    Introduction ... 9  I- Diagnostic du réseau d’eau potable d’Erstein-Krafft. 10   I-1  Les Usines Municipales d’Erstein (UME)..................................................... 10     I-2 Les objectifs de l’étude.................................................................................... 11   I-3  Les installations existantes.. 11  I-3-1 La ressource 11  I-3-2 Les réservoirs sur tour. 12   I-3-3 Fonctionnement de ces ouvrages 12  I-3-4 Le réseau de distribution dErstein-Krafft.. 13  I-3-4-1 Ses caractéristiques intrinsèques 13  I-3-4-2 Rendement du réseau. 14  I-3-4-3 Fuites et réparations... 15   I-4 Bilan besoins ressources.. 16  I-4-1 La ressource 16 I-4-2 Les consommations. 16  I-4-2-1 Evolution de la consommation en eau potable dErstein  sur un siècle.. 16  I-4-2 2 Evolution de la consommation en eau potable dErstein - sur 20 ans. 17  I-4-2-3 Consommation industrielle.. 18  I-4-2-4 Coefficients de pointe.. 19 I-4-3 Estimation des besoins actuels et futurs.. 20  I-4-3-1 Le solde naturel 20  I-4-3 2 Le solde migratoire.. 21 -  I-4-3-3 Limplantation et lexpansion dentreprises 22 I-4-4 Bilan 22  II- Modélisation hydraulique 24   II-1 Présentation du logiciel.. 24  II-2 Construction du modèle. 24  II-2-1 Modélisation des consommations.. 25  II-2-2 Modélisation des ouvrages hydrauliques et leur asservissement... 27   ___________________________________________________________________________   Julien BOUTINON  5 juin 2009

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Etude de sécurisation du réseau dadduction deau potable de la commune dErstein (Bas-Rhin)   

II-3 Calage et validation 30  II-3-1 Calage en consommation et en volume. 30  II-3-2 Calage en pression. 31  II-3-3 Validation.. 32  II-4 Diagnostic du réseau d’Erstein. 32  II-4-1 Diagnostic le jour de pointe en 2007. 32  II-4-1-1 Fonctionnement normal.. 32  II-4-1-2 Fonctionnement sans la canalisation de DN 125 qui relie la ville dErstein à Krafft. 33 II-4-2 Diagnostic le jour de pointe en 2025. 33 II-4-2-1 Fonctionnement normal.. 33 II-4-2-2 Fonctionnement sans la canalisation de DN 125 qui relie la ville dErstein à Krafft. 34    II-5 Scénarios en vue de sécuriser la ressource... 53  II-5-1 Scénario 1 : bouclage Erstein-Krafft.  35 II-5-2 Scénario 2 : connexion avec une future source de la CUS  36 II-5-3 Scénario 3 : connexion avec le Syndicat de la Lachter  38    III- Renouvellement... 24    III-1 Les canalisations candidates au renouvellement... 3  4    III-1-1 Détérioration structurelle.. 43  III-1-1-1 Mise en forme des données...  43  III-1-1-2 Création du modèle et fonctionnement de la simulation...  44  III-1-1-3 Calage et validation...  45  III-1.2 Détérioration de la qualité  48  III-1.3 Importance hydraulique des tronçons .  48  III-2 Analyse multicritère 48 .   Conclusion... 50     Bibliographie 15 ..   Annexes 5  3   ...   

 

___________________________________________________________________________  Julien BOUTINON  6 juin 2009