Aev-chateau d'Eau!! 2

Rapport de fin de formation

SOMMAIRE

Dédicace……………………………………………………4

Remerciement……………………………………………..6

Introduction………………………………………………..10

Première partie : Présentation des différentes structures………………12

I- Présentation de l’établissement d’origine (IUT-Lokossa)………..

13

II- Présentation de l’entreprise d’accueil (société AGIRE)

…………..14

III- Présentation du milieu d’étude : localité de

Fonkpamè………….16

1- Situation géographique……………………………………….16

2- Historique de la localité……………………………………….17

3- Paramètres climatiques……………………………………….17

4- Sol……………………………………………………………….17

5- Démographie……………………………………………………18

Deuxième partie : Projet étudié, alimentation en eau potable

de la localité de Fonkpamè…………………………………………………19

I- Problématiques de l’eau……………………………………….20

II- Politique nationale du secteur eau……………………………21

III- Aperçue de l’hydraulique villageoise…………………………22

IV- Atouts et contraintes d’approvisionnement en eau

Année universitaire 2006-2007 1


dans la localité de Fonkpamè………………………………………31

V- Description et dimensionnement du système d’adduction

d’eau villageoise de Fonkpamè……………….....................32

A- Description du système d’adduction d’eau villageoise….32

B- Dimensionnement des ouvrages………………………….38

1- Château d’eau…………………………………………...38

a- Définition………………………………………………38

b- Calcul de la capacité du château d’eau……………38

2- Dimensionnement des réseaux de conduites……… 49

a- Conduite de refoulement : diamètre de conduite…49

b- Conduite de distribution……………………………..50

3- Dimensionnement des équipements électromécaniques..56

a- Pompe…………………………………………………56

b- Groupe électrogène………………………………… 57

VI- Impact de l’adduction d’eau villageoise sur la population… 58

A- Impact économique et financier.…………………………. 59

B- Impact social et sanitaire…………………………………..59

VII- Politique de gestion et de maintenance des AEV…………..60

CONCLUSION………………………………………………………………..71

Sigles et abréviations ……………………………………………………… 73

Bibliographie ………………………………………………… …………… 74





Depuis plus d’une décennie, on assiste à une grande mobilisation

mondiale sur les questions relatives à l’eau (qualité, disponibilité,

gestion…). Perçue comme une denrée qu’il faut préserver tant dans sa

diversité que dans ses qualités et quantités, l’eau est l’un des éléments

naturels dont notre planète est dotée pour favoriser la vie aussi bien

humaine animale que végétale. Donc sans eau pas de vie sur terre.

Durant les quinze dernières années, l’Etat béninois s’est investi

énormément avec l’appui des partenaires au développement dans le

secteur de l’eau potable en milieu rural, en construisant de nombreuses

infrastructures hydrauliques dont les adductions d’eau villageoises

(AEV).

En effet pour remédier aux difficultés des populations de la localité

de Fonkamè commune de Djidja pour leur alimentation en eau potable, il

a été décidé la construction d’une adduction d’eau villageoise qui est un

réseau comprenant : un forage, un château d’eau de 50m3 et de hauteur

sous cuve de 12m, un réseau de refoulement et de distribution de

conduites PN10 et 16 de diamètre 63, 75, 90, 110mm de longueur

6130m, un groupe électrogène, une pompe et huit bornes fontaines. Les

bornes fontaines seront alimentées par le château d’eau par

l’intermédiaire des conduites de distributions pour pouvoir desservir la

population.



Quant au château d’eau, il sera alimenté par le forage qui refoule

l’eau dans le château par l’intermédiaire d’une pompe à travers une

conduite dite de refoulement. Toutes ces conduites (distribution et

refoulement) seront dimensionnées pour desservir en tout instant et de

façon rationnelle les bornes fontaines qui alimenteront les populations en

eau potable.

Mais une chose est d’assurer l’approvisionnement de la population

en eau en quantité et en qualité, mais l’autre est de veiller à la pérennité

des ouvrages et la viabilité des équipements. Il s’agit donc d’organiser le

secteur de l’eau en définissant une utilisation rationnelle des ressources

en eau et une gestion adéquate de l’AEV afin d’assurer la durabilité de

ces ouvrages chèrement acquis.

Le but de notre étude est donc le dimensionnement de notre

château d’eau, celui des conduites de distribution et de refoulement et la

proposition des politiques de gestion et de maintenance des l’adductions

d’eau villageoise.



PREMIERE PARTIE

PRESENTATION DES DIFFERENTES STRUCTURES



I- Présentation de l’établissement d’origine (IUT)

L’Institut Universitaire de Technologie (IUT) de Lokossa, école de

l’Université d’Abomey Calavi, est un établissement supérieur qui a pour

objectif premier de former en un cycle de trois ans, des cadres moyens

polyvalents, aptes à concevoir, à mettre en œuvre, et à gérer des

infrastructures dans les domaines :

du Génie Civil

du Génie Electrique et Informatique

du Génie Mécanique et Productique

du Génie Industriel et Maintenance

L’institut s’occupe également du perfectionnement technique et

technologique de la formation continue (recyclage, formation, à

distance) des cadres dans les spécialités qu’il offre.

Il a enfin pour vocation de mener la recherche scientifique et

technologique, et de publier des documents scientifiques.

La formation est constituée d’enseignements théoriques, de travaux

pratiques et de stages en entreprise. Elle s’achève par l’élaboration et

la soutenance d’un projet de fin d’étude. Les études à l’IUT de

Lokossa sont sanctionnées par une Licence Professionnelle avec

mention de la spécialité et ou de l’option de la formation.



Située dans la vile de Lokossa dans le département du Mono, la

direction de l’Institut est assurée par le Dr Ezéchiel I. Alloba Maître

Assistant des Universités et spécialiste en Routes, secondé par le Dr

WOUYA K.Emmanuel.

Quant au corps professoral il est composé d’éminents enseignants

et professionnels qui ont leurs preuves à travers d’importantes

réalisations dans le pays et à l’étranger.

II- Présentation de l’entreprise d’accueil (société AGIRE)

A- Historique

AGIRE Sarl est une Société A Responsabilité Limitée intervenant dans

plusieurs domaines à savoir :

- L’Adduction d’Eau Villageoise (AEV)

- Les bâtiments travaux publics (BTP)

- Import Export

- Commerce général

Elle a vu le jour le 31 janvier 2003 et classée dans la 4 e catégorie des

entreprises au Bénin sous le No Fo : 38 case : 0387. Elle est surtout

spécialisée dans l’Hydraulique Villageoise et en particulier dans les

adductions d’eau villageoise (95% de son chiffre d’affaire). AGIRE Sarl

se trouve à Cotonou et précisément au quartier Ste Rita (Voir plan de

situation)

Dirigée par Mr Hypolyte S. DEGUENON, Ingénieur des travaux en Génie

Civil, la société AGIRE Sarl nourrit des ambitions comme celle de

devenir une entreprise à caractère international. L’un des défis de

AGIRE Sarl est de tendre vers la perfection dans toutes ses actions.

B- Références techniques de AGIRE Sarl



AGIRE Sarl a fait ses preuves à travers une vingtaine de réalisations

d’adduction d’eau dont quelques unes sont résumées dans le tableau

suivant.

Ref Projet Description sommaire du

projet

Maître

d’ouvrage

Financement

1 Projet PADEAR GTZ-

KFW phase 3 tranche 4

Construction de deux CE :

50m3 et 20m3 de HSC : 12m

MMEE KFW

2 Projet PADEAR- ZOU

ATLANTIQUE

Construction de deux

CE : 10m3 de HSC : 4m

Mairie de

Bohicon

Mairie de Bohicon

3 Projet PADSEA- ZOU

ATLANTIQUE- COLLINE

Construction d’un


MMEE Royaume de

DANEMARK

4 Maillage des réseaux

d’AEP Nord et Sud

Construction d’un


Mairie de

GrandPopo

MFAE

5 Projet CASES Construction d’un


ASVP ASVP

6 Projet Santé II

BAD/ MSP

Construction d’un


MS BAD

7 Projet de renforcement

du réseau d’AEP de

kilibo

Construction d’un


AUE Kilibo

HELVETAS

Benin

HELVETAS

8 Projet Santé II

BAD/ MSP

Construction d’un


MS Budjet National

9 Projet Santé II

BAD/ MSP

Fourniture et installation d’une

pompe GRUNDFOS

MS Budjet national

10 Projet PADEAR- ZOU Construction d’un MMEE Royaume de



ATLANTIQUE CE : 30m3 de HSC : 09m DANEMARK


ATLANTIQUE

Construction d’un


MMEE Royaume de

DANEMARK


ATLANTIQUE

Construction d’un


MMEE Royaume de

DANEMARK

Organigramme de AGIRE Sarl

Directeur Général

Collaborateur extérieurs Directeur Technique Secrétariat

Conducteur des Travaux

Chef Chantier Autres Personnels

III- Présentation du milieu d’étude : localité de Fonkpamè 1- Situation géographique

Le village de Fonkpamè est situé dans l’arrondissement d’Agondji

de la commune de Djidja (département du Zou). Il se situe à environ 8

km de Bohicon et à 24km du chef lieu de la commune de Djidja. Il est



limité au nord par le village de Tannouho, au sud par le village de Lélé

Adato et Avokanzou, à l’est par le village de Savakou et de Goutchon et

à l’ouest par le village de Djoho.

Fonkpamè compte huit (8) quartiers à savoir Zoumè, Volli,

Gbakouémin, Gounougan, Agbassakpa, Akpogan, Sokpogan, et

Avahougon. On y accède par la piste Bohicon-Avokanzou-Fonkpamè

longue de 8km très dégradée.

2- Historique de la localité

La création du village et le nom qu’il porte sont liés à une histoire

fort simple. Au cours des guerres qui se sont produites dans le royaume

d’Abomey, un affrontement a eu lieu entre les Fons et les Yorubas. Le

chef de ces derniers dans sa fuite fut rattrapé et battu sur le territoire du

village. Il cria fort en Yoruba « ifon kpami ooo… », ce qui veut dire « les

fons m’ont tué ». À la fin de la guerre ces paroles restèrent et furent

prononcées par les fondateurs du village qui arrêtèrent leur course à cet

endroit fertile et propice à l’agriculture ; d’où le nom Fonkpamè qui est

donné au village.

Les collectivités qui vivent à Fonkamè sont les Ayinon, les Hannou,

les Mandjanou, les Ayato et les Houègbonou.

3- Paramètres climatiques

Le climat de Fonkpamè est un climat de transition entre le

subéquatorial et le climat tropical humide du type soudano-guinéen du

Nord-Bénin. Il est caractérisé par quatre saisons : deux saisons sèches

et deux saisons de pluies. La pluviométrie annuelle varie entre 900mm et

1200mm.



Sur le sol de Fonkpamè, se développe une végétation de savane

arborée qui se dégrade pour faire place à une savane herbacée.

4- Sol

Fonkpamè est une région du plateau avec des sols ferrugineux

tropicaux.

5- Démographie

Les études faites sur la population de la localité de Fonkpamè nous

ont permis de savoir qu’elle est d’une population de 7599 habitants

d’après le recensement d’Août 2006 par l’ONG AERMR inégalement

répartie.



DEUXIEME PARTIE

PROJET ETUDIE : ALIMENTATION EN EAU POTABLE DE LA LOCALITE DE FONKPAME



I- Problématique de l’eau

Il n’y a pas de vie sans eau, c’est un bien précieux indispensable à

toutes les activités humaines. En effet, l’eau est une des richesses du

globe à la fois abondantes et des plus rares. Elle est abondante

puisqu’elle occupe près des trois quarts de la surface terrestre. Elle est

rare et précieuse si l’on juge les énormes problèmes auxquels les

populations de certaines régions doivent faire face pour s’en procurer.

Ainsi, on ne la trouve pas toujours où et quand on en a besoin ; le plus

souvent elle n’a pas la qualité voulue pour les emplois qui en réclament

l’usage.

L’importance de l’eau dans la vie et dans les activités des hommes

est incontestable. Après la conférence de Mar- del- plata (Argentine) en

1997, l’Organisation des Nations Unies (ONU), a lancé la croisade de

l’eau à travers la Décennie Internationale de l’Eau Potable et de

l’Assainissement (DIEPA) pour la période de 1981-1990. Elle avait

recommandé que tout pays ait une politique nationale de l’eau.

Ainsi, au lendemain de cette décennie, le gouvernement Béninois,

aidé par la communauté s’est lancé dans un vaste programme

d’adduction d’eau potable dans les centres urbains et dans les localités

rurales à travers le projet d’adduction d’eau et celui de l’hydraulique



villageoise. Alors, pour la réussite de ces principaux objectifs, des

moyens techniques et financiers importants sont mobilisés. Ainsi, une

prise de conscience est née autour de la gestion des ressources en eau

avec la construction des réseaux d’adduction d’eau, des bornes

fontaines, des forages équipés de pompes à motricité humaine.

Malgré cette prise de conscience et la mise en place des réseaux

d’adduction d’eau, l’approvisionnement en eau des populations

demeure encore un problème. En effet, la pérennité et la viabilité de ces

ouvrages ne sont pas assurées du fait de la mauvaise gestion. Cette

situation compromet dangereusement la fourniture de l’eau potable aux

populations

II- Politique nationale du secteur eau

Dans les années 90, le BENIN s’est engagé dans une nouvelle

politique d’alimentation en eau potable en milieu rural et semi urbain qui

est basée sur des principes fondamentaux à savoir :

- l’eau est un bien économique et social ; elle doit être gérée

comme tel ;

- la gestion de l’eau doit être assurée au niveau le plus approprié

et les utilisateurs doivent être associés à la planification, et à la

réalisation des projets d’eau ;

- la décentralisation du processus de décision ;

- la participation financière des communautés à l’investissement

et à la gestion des points d’eau ;

- la recherche de réduction des coûts des constructions,

d’équipement et d’entretien des ouvrages ;

- la plus grande intervention du secteur privé national dans le

processus ;



- la réalisation de tous les ouvrages doit être basée sur l’approche

par la demande.

De plus, le Bénin a adopté le système d’adduction d’eau villageoise

(AEV) pour réduire la multiplicité des forages équipés de pompes à

motricité humaine dans les villages où la population est importante et les

réseaux inter villages pour l’alimentation en eau des villages dans

lesquels la ressource en eau pose problème.

III- Aperçu de l’hydraulique villageoise

L’hydraulique villageoise est l’ensemble des moyens utilisés par les

techniciens de l’hydraulique pour alimenter en eau potable les localités

reculées n’y ayant pas facilement accès.

A- Les ouvrages traditionnels d’approvisionnement

Les populations vivant dans les zones reculées utilisaient pour leur

approvisionnement en eau les ouvrages tels que :

1- Les puits traditionnels

Ils sont des ouvrages d’alimentation en eau de grand diamètre

intérieur (généralement de 1 mètre à 1.2 mètres) sans revêtement

permettant d’accéder à un aquifère (ensemble de roches perméables

contenant de l’eau souterraine) ainsi qu’un puisage direct de l’eau (avec

corde et puisette) sans avoir recours à une pompe. Généralement les

puits traditionnels ne possèdent pas de cuvelage (ensemble formé par

un empilement de buse dans un puits depuis la surface du sol jusqu’au



niveau de l’eau souterraine et la hauteur de captage est très faible). Ces

puits peuvent tarir et s’ébouler.

2- Les citernes

Elles sont des ouvrages d’alimentation d’un volume n’excédant pas

souvent 10m3 permettant de stocker l’eau de pluie qui ruisselle sur les

toits des bâtiments (cas le plus fréquent) ou sur le sol (cas le plus rare).

Elles sont composées d’un système de collecte (gouttières et ou

tuyauteries) et du réservoir (de forme circulaire le plus souvent) lui-même

construit en maçonnerie et qui peut être enterré, semi-enterré ou à la

surface du sol. Les eaux provenant des ces sources ne sont pas souvent

de bonne qualité et sont souvent à l’origine de certaines maladies dans

ces localités.

Avec la croissance des populations ces ouvrages n’arrivent plus à

couvrir leurs besoins en eau. Les recours à d’autres ouvrages

d’approvisionnement plus améliorés s’avèrent indispensable. La



réalisation de ces nouvelles sources d’approvisionnement requiert le

suivi et la compétence des techniciens de l’hydraulique.

B- Ouvrages modernes d’approvisionnement en eau

1- Les puits modernes

Ils sont des ouvrages de grand diamètre (généralement de 1.8

mètre) entièrement cuvelé et possédant une hauteur de captage

suffisante. Ils sont creusés soit à la main (dans les terrains tendres) au

marteau piqueur (dans les terrains plus durs) ou parfois avec de

l’explosif dans les zones très dures du socle.

Ils sont ensuite cuvelés (c’est-à-dire que les parois sont revêtues

avec des buses en béton armé empilées les unes sur les autres) ; le

captage (sous le niveau de l’eau) est lui aussi composé de buses en

béton armé mais percé de nombreux trous (buses crépinées) pour

laisser passer l’eau contenue dans le terrain à l’intérieur du puits. La

hauteur de captage est au minimum de trois mètres et peut atteindre une

dizaine de mètres dans les terrains peu perméables (contenant de l’eau).

Par rapport aux puits traditionnels les puits modernes ont

l’avantage d’une meilleure pérennité (ne tarissent pas si la hauteur de

captage est suffisante) et d’être plus durables (moins de risque

d’éboulement). Par contre ils sont nettement plus chers que les puits

traditionnels et leur réalisation nécessite un matériel spécifiquement plus

important.



Puits moderne

2- Les forages

Ils sont des puits de petit diamètre (généralement de 15 à 30 cm)

réalisés à l’aide des machines hydrauliques couteuses (foreuses)

permettant d’atteindre un acquière et de mettre en place une pompe

pour amener l’eau souterraine jusqu’à la surface. Les pompes se

répartissent en deux groupes : les pompes à motricité humaine et les

pompes motorisées.

a- Pompe à motricité humaine

Ce sont les pompes qui utilisent l’énergie humaine pour fonctionner

(c'est-à-dire pomper et fournir directement l’eau potable aux populations)

Au Bénin, il existe plusieurs modèles de pompes à motricité

humaine dont les principaux sont les suivants :

- Les pompes que l’on actionne avec les bras (pompes

INDIA, AFRIDEV, UPM)



- Les pompes que l’on actionne avec le pied (pompe

VERGNET)

b- Pompes motorisées

Il existe trois principaux types de système de pompage motorisés :

- Les pompes mécaniques actionnées par un moteur diesel



Ces pompes dites à axe vertical sont constituées d’un axe,

métallique qui descend au fond du forage et que l’on fait tourner pour

pomper l’eau au niveau du sol ; cet axe est entraîné par un moteur

diesel. Les avantages de ce système de pompage sont les suivants :

Le système est simple et robuste ;

L’entretien peut facilement être réalisé localement si

le modèle du moteur choisi existe déjà dans la

zone ;

Le système offre une bonne souplesse pour faire

face à une variation de la demande (on peut

augmenter ou diminuer les temps de pompage pour

faire face à la demande).

La mise en place de la pompe doit être faite par un professionnel

expérimenté. Ces pompes ne sont choisies que lorsque l’eau est

profonde.

- Les pompes électriques immergées actionnées par un

groupe électrogène

Dans ce système, un groupe électrogène (moteur+génératrice)

produit du courant électrique qui est transmis par un câble au fond du

forage pour entraîner une pompe immergée dans l’eau et qui refoule

l’eau jusqu’à la surface. Les avantages de ce système sont les suivants :

Grande souplesse d’utilisation (adaptation à la demande) ;

Bonne fiabilité ;

Possibilité de pomper l’eau à grande profondeur, et

des débits assez importants jusqu’à 10m3/h.



Par contre l’entretien de la partie électrique du groupe électrogène

nécessite des compétences qu’il est difficile de trouver en milieu rural.

- Les pompes électriques immergées actionnées par

l’énergie solaire

Par rapport au système précédent, la différence est que le

courant électrique n’est pas produit par un groupe électrogène

mais par des panneaux solaires.

L’avantage fondamental de ce système est, outre une

fiabilité, la simplicité de l’entretien et la faiblesse des coûts

d’exploitation.

Cependant ce système qui manque de souplesse d’utilisation

(dépendant de l’ensoleillement) ne peut économiquement être

utilisé lorsque l’eau est profonde.

c- Poste d’eau autonome

Ouvrage d’alimentation en eau potable comprenant : un puits, un

forage, un système de pompage immergé (pompe entraînée par un

groupe électrogène ou un moteur diesel ou encore des panneaux

solaires) un réservoir en béton armé de 3 à 6m3 dont le fond se situe à

environ 3m au dessus du sol, et une rampe robinet équipée de plusieurs

robinets (2 à 4 suivant la population à desservir) juste à coté du château

d’eau.

Ce type d’ouvrage est particulièrement adapté pour des villages de

taille moyenne (jusqu’à environ 1000 habitants) assez groupés.



d- L’adduction d’eau villageoise (AEV)

Pour ce type d’ouvrage, l’eau n’est plus simplement distribuée à

proximité du forage ou du puits mais est transportée à différents points

du village par des canalisations (tuyaux)

Les différentes composantes du réseau simplifié sont les

suivantes :

- Le forage ou le puits ;

- Le système de pompage qui refoule l’eau du forage au

château ;

- Le château d’eau (réservoir) surélevé par rapport au sol et

d’une capacité de 10m3 à 80m3 suivant l’importance de la

population à desservir ; il est nécessaire de surélever le réservoir

pour permettre à l’eau d’atteindre les différents points de

distribution (bornes fontaines) à l’intérieur du village sous une

certaine pression.



Château d’eau

- Un réseau de conduite en PVC ou en PEHD (polyéthylène

à haute densité) permettant d’amener l’eau du château jusqu’aux

bornes fontaines ;

- Plusieurs bornes fontaines comportant chacune deux

robinets et répartis dans la localité en fonction de la répartition

spatiale de la population et dont les emplacements sont déterminés

par la communauté en concertation avec l’équipe du projet.



Borne fontaine

Tous ces ouvrages d’approvisionnement en eau améliorés

alimenteront la population desservie en eau potable, ce qui permettra

avec l’habitude que prendront les populations desservies à

s’approvisionner en eau potable de réduire les risques de maladies

d’origine hydrique.

L’un de ces systèmes d’alimentation en eau potable fera l’objet de

notre étude : l’adduction d’eau villageoise (AEV). La plus utilisée de nos

jours pour l’approvisionnement des localités reculées en eau potable.

IV- Atouts et contraintes d’approvisionnement en eau

L’analyse des résultats de l’étude nous a permis de nous rendre

compte du niveau d’accès des populations à l’eau potable. En somme,

l’approvisionnement se fait à travers des ouvrages modernes :

- Un FPM à faible débit réalisé dans le village ;

- Un puits à grand diamètre à très bon fonctionnement ;



également source d’approvisionnement en eau de la localité

pendant la saison sèche.

Ces ouvrages d’eau potable viennent suppléés deux puits

traditionnels qui tarissent en saison sèche. Les populations sont obligées

d’aller à Djoho où il y a un FPM en saison sèche.

L’eau du PM n’est pas vendue, mais en réalité il y a des personnes

qui offrent à ceux qui sont incapables de puiser l’eau du PM faute de

moyens (puisette+corde) ou de force physique leurs services contre

30fCFA la bassine de 30 litres.

Il ressort de l’analyse de ces données que les sources

d’approvisionnement en eau potable disponible à Fonkpamè sont très

insuffisantes et ne permettent pas la satisfaction des besoins en eau

potable des populations.

V- Description et dimensionnement du système d’adduction

d’eau villageoise de Fonkpamè

A- Description du système d’adduction d’eau

L’adduction d’eau villageoise (AEV) est un ouvrage d’alimentation

en eau potable complexe composé de :

- un ouvrage de captage (forage) ;

- un système de pompage ;

- un système de stockage (château d’eau) ;

- un système de distribution ;



1- Ouvrage de captage et le système de pompage

L’ouvrage de captage et le système de pompage comportent les

éléments suivants : le forage qui est l’ouvrage de captage, l’exhaure, la

pompe électrique immergée, la source d’énergie (électrique, thermique,

ou solaire)

Le forage est un ouvrage de captage des nappes dont le diamètre

est réduit. Il est caractérisé par :

- Sa profondeur hydraulique ;

- Son niveau dynamique ;

- Son niveau statique ;

- Son rabattement ;

- Son débit d’exploitation.

Pour l’extraction de l’eau, deux possibilités d’exhaure existent :

- L’utilisation d’une pompe électrique immergée de

référence des pompes triphasées à axe vertical alimentée par

une source de tension ;

- L’emploi d’une pompe immergée à énergie thermique

à l’entraînement mécanique à partir d’un moteur diesel

depuis la surface. Ces types de pompe sont de moins en

moins utilisés en hydraulique villageoise. Actuellement la

plupart des adductions d’eau villageoises (AEV) utilisent la

première technique (pompe électrique immergée) ;

Plusieurs sources d’énergie sont utilisées pour le moyen d’exhaure

il s’agit :



- d’un abonnement au réseau d’énergie électrique

interurbain de la SBEE ;

- d’un moteur diesel pour les pompes à axe vertical ;

- d’un groupe électrogène pour les pompes électriques

immergées ;

- d’une station de captage d’énergie solaire .

Conduite de refoulement : c’est la conduite servant à amener l’eau

du forage jusqu’au réservoir du château d’eau. Elle est constituée :

- d’une conduite galvanisée reliant la pompe et la tête

du forage ;

- d’une tête de forage munie d’un coude galvanisé, d’un

clapet anti-retour pour empêcher la circulation en sens

inverse de l’eau refoulée, d’une ventouse permettant

d’évacuer l’air pouvant se trouver dans la conduite et gêner la

circulation normale de l’eau dans cette conduite, d’un

compteur, d’un manomètre, d’une tuyauterie (en fer

inoxydable) quittant la tète du forage jusqu’au réservoir du

château d’eau situé à douze mètres au dessus du sol.

Tête de forage

Tête de forage



2- Système de stockage (château d’eau)

Le système de stockage permet une bonne distribution de l’eau

provenant du forage. Une partie de l’eau stockée pendant les heures

creuses est restituée aux populations aux heures de forte

consommation ; le château d’eau joue ainsi le rôle de régulation.

Les châteaux d’eau rencontrés le plus souvent dans les zones

reculées sont de formes cubiques ou cylindriques. Celui faisant l’objet de

notre étude est de forme cylindrique entièrement en béton armé. Sa

hauteur sous cuve est de douze mètres (12m). Le réservoir du château

d’eau à une capacité de cinquante mètres cubes (50m3). A l’intérieur de

ce dernier se trouve des crépines qui servent de filtre au passage de

l’eau. Au niveau du réservoir du château d’eau se trouve :

- une conduite de vidange placée au ras de la dalle de fond de

cuve qui servira au nettoyage des parois de la cuve, à la

vidange de la cuve et en cas d’incendie d’éteindre le feu (on

parle de réserve incendie) ;

- une conduite de refoulement pour le transport de l’eau de la

source de captage jusqu’au réservoir du château d’eau

- un trop plein quittant le château d’eau et servant à signaler le

remplissage du château ;

- une conduite de distribution qui servira à alimenter les bornes

fontaines. Elle est surélevée par rapport à la conduite de

vidange à cause de la réserve incendie. Elle est munie de

crépines pour le filtrage de l’eau distribuée aux consommateurs.



3- Conduites de distribution

C’est l’ensemble des conduites le plus souvent en PVC permettant

d’amener et de distribuer l’eau aux populations. Il s’agit du réseau de

canalisation quittant le château d’eau et servant à transporter l’eau

jusqu’aux bornes fontaines qui sont des points de distribution public

d’eau comprenant un corps en maçonnerie, deux robinets de puisage et

un aménagement de propreté (puits perdu) permettant l’infiltration des

eaux usées provenant de l’exploitation des points d’eau. Ces conduites

sont dimensionnées (calcul du diamètre de la section d’écoulement, du

débit, de la vitesse et de la pression d’écoulement) de manière à leur

permettre de transporter un débit minimal de trois mètres cubes (3m3)

par borne fontaine en fonctionnement simultané. La pression résiduelle

en fonctionnement simultané au niveau de chaque borne fontaine est au

minimum de 5mc.e.

Pour le système de distribution on a adopté le réseau ramifié ou

palmé qui est un réseau où le tronçon de conduite ne forme pas de

boucle fermé mais plutôt une structure hiérarchisée qui a sa commande

toujours en amont et dont la forme ressemble fort bien à celle d’un arbre

généalogique.

Pour ce réseau de distribution, le nombre total de bornes fontaines

est de huit (8) réparties dans toute la localité en fonction de la répartition

spatiale de la population et dont leur emplacement sont déterminés par

la communauté en concertation avec l’équipe du projet.

Pour faire face aux problèmes de fuites, les premiers mois après la mise

en service du réseau, l’entreprise ayant réalisé les travaux doit former le

responsable d’exploitation à la plomberie et laisser à la disposition du

village un petit stock de conduites de divers diamètres.



Tout le long du réseau de canalisation se trouve des ventouses

aux points les plus hauts en vue d’une aération des conduites en

absence d’eau et qui permettraient d’évacuer l’air se trouvant dans les

conduites qui gêneraient en cas d’écoulement la circulation normale de

l’eau. Des robinets de vidange sont placés au point les plus bas du

réseau de conduite en vue de vider les conduites en cas de problème

sur le long des canalisations du réseau ou du nettoyage de conduite.

Le système d’alimentation en eau potable de Fonkpamè est de

type refoulement et distribution, c’est à dire que la conduite de

refoulement est à part et celle de distribution aussi à part. Mais vu la

distance importante entre le château d’eau et le forage (885m), on

pouvait adopter le système refoulement-distribution pour éviter le

gaspillage de conduites. Mais comme le long de la conduite de

refoulement il n’y a pas des ramifications du réseau de distribution, on ne

peut qu’utiliser le système de type refoulement et distribution.

Dans le cas où on a le système de canalisation de type

refoulement- distribution, la conduite de refoulement sert en même

temps à la distribution ; on adopte ce système quand la distance entre le

château d’eau et le forage est importante pour éviter le gaspillage de

conduites.

Les fouilles pour la pose des conduites seront réalisées

conformément à la vue en plan du réseau de distribution.

La profondeur des fouilles sera conforme à celle lue sur le profil en

long.

Avant la mise en service des conduites de distribution on

procédera à des essais de pression pour juger de la capacité des

conduites à résister sans fuite à la pression de l’eau lors de l’écoulement.

B- Dimensionnement des ouvrages



1- Le château d’eau

a- Définition

Le château d’eau est le réservoir qui sert à emmagasiner l’eau qui

vient d’une source et à la distribuer vers les différents points à servir. Le

château d’eau est installé sur le point le plus haut et le plus facilement

accessible de la zone à desservir relevé sur le levé topographique. Il est

placé en hauteur pour pouvoir faciliter la distribution de l’eau en

comptant uniquement sur la force gravitationnelle qui entraînera l’eau

vers les points plus bas et sans apport d’énergie extérieure ; c'est-à-dire

une pompe.

En effet, le château d’eau dans une région doit se trouver sur le

point le plus haut et sert :

- à stocker l’eau et à la distribuer ;

- de transits entre le forage et les bornes fontaines qui

desserviront ensuite les populations.

Le calcul de la capacité du château d’eau dépend de la population

et de la consommation.

b- Calcul de la capacité du château d’eau

i- Calcul de la population de Fonkpamè à

l’horizon du projet

La population est le facteur le plus important dans le calcul de la

capacité d’un château d’eau car c’est pour elle que ce dernier est conçu.

L’importance de la population actuelle et surtout l’estimation de la

population future de la localité à desservir interviennent dans ce calcul.

L’estimation de la population future doit se baser sur la durée de vie du



château d’eau. Si la construction à une durée de vie de 20 ans par

exemple, la population à desservir doit être estimée à l’horizon du projet.

Il existe deux types d’estimations des populations selon les besoins

de la prévision :

- Estimation à court terme (5 à 10 ans) ;

- Estimation à long terme (10 à 50 ans) ;

Les études faites sur la population de la localité de Fonkpamè nous

a permis de savoir qu’elle est d’une population de 7599 hbts d’après le

recensement Août 2006 par l’ONG AERMR inégalement répartis comme

suit : Akpogon 332 hbts ; Avahougon 695 hbts ; Agbassakpa 413 hbts ;

Gbakouemin 1382 hbts ; Gounougon 2004 hbts ; Sokpogon 588 hbts ;

Volli 1520 hbts et Zoumè 665 hbts.

Pour connaître la taille de la population à l’horizon du projet, il est

primordial de connaître le taux de croissance et faire le choix de son type

de croissance suivant les critères de choix tels que :

- Le niveau de développement de la localité ;

- Le niveau de lotissement dans la localité ;

- La présence d’entreprise industrielle etc.…

En effet, la croissance de la population peut suivant des choix

être :

- Arithmétique ;

- Géométrique ;

- A taux décroissant ;

- A estimation logistique.



Mais on utilise le plus souvent la croissance géométrique pour

l’estimation future de la population et pour avoir en quelque sorte une

marge de sécurité à notre estimation. C’est d’ailleurs elle qui a été

utilisée pour le calcul de la population à l’horizon du projet de la localité

de Fonkpamè suivant la formule.

Pn= P0 (1+r) n

Pn : population à l’année n

n : nombre d’année

r : taux de croissance géométrique

P0 : population à l’année zéro

ii- La consommation

La consommation en eau est un facteur non moins important car

après avoir estimé la population, il faut bien pouvoir connaître sa

consommation par habitants par jour, déterminer le débit maximal, c'est-

à-dire le débit à l’heure de pointe. La consommation dépend de chaque

sorte de population ; en ville la population demande une plus grande

quantité d’eau que dans les localités reculées (villages).

En ville, nous avons plusieurs types de consommations qui

interviennent dans la consommation par habitant par jour. Les différents

types que nous avons sont :

- La consommation domestique : qui est la quantité d’eau

utilisée dans les habitations pour par exemple la lessive, la

cuisine, la propreté corporelle, lavage de voiture,

l’arrosage du jardin etc.… ;

- La consommation industrielle : qui est la quantité d’eau

utilisée dans les commerces et centre d’achat ;



- La consommation publique : qui est la quantité d’eau

utilisée par la mairie dans le but d’entretenir la ville ; arrosage des

jardins publics, alimentation des bornes d’incendies etc.…

Les pertes dues à des fuites dans certaines tuyauteries sont prises

en compte dans le calcul de la consommation par habitation par jour.

Plus les villes sont grandes et plus développées plus la consommation

par jour par habitant est élevée.

La consommation totale est constituée de toutes les autres

consommations ainsi que les pertes.

Conso/jour/hbts (l/j/h)

Dans les pays en voie de développement, il existe très peu de

données. Il y a lieu de croire que la consommation journalière

domestique n’est souvent que de quelques litres par personne surtout

dans les nombreuses régions où les femmes doivent transporter l’eau

elle-même depuis le point d’eau jusqu'à leur domicile. L’Organisation

Mondiale de la Santé (OMS) recommande de fournir 40 litres par

personnes et par jour dans les petites villes et villages. Cette suggestion

tient compte de 20 litres de pertes imputables au transport entre le point

d’eau et le domicile du consommateur.

Dans notre cas précis, c'est-à-dire dans les localités reculées

(villages), la consommation moyenne prévisible en eau par habitant par

jour est estimée de la manière suivante :

- 15l/j/hbt : s’il existe peu de ressources alternatives ou si

leur exploitation est contraignante ;

- 20l/j/hbt : si le recours à d’autres points d’eau est difficile

ou aléatoire



En effet, dans les villages les besoins en eau sont moindres ; pas

d’industrie, pas de commerce pas de consommation publique. La

consommation en eau par jour par habitants se résume à la

consommation domestique et particulièrement pour la cuisine et pour se

désaltérer.

iii- Estimation des besoins en eau

Les besoins en eau évalués à partir des chiffres de la population et

de dotation plus ou moins théorique ne se traduisent pas

automatiquement en une demande en eau solvable. Dans le village de

Fonkpamè , les usagers des ressources en eau moderne (01PM et

01FPM) et traditionnelles (puits traditionnels) qui fournissent une eau

bon marché pour les usages comme la lessive, le bain, la boisson, la

vaisselle etc.…

L’estimation faite sur la quantité d’eau moyenne utilisable par

habitant par jour pour les différents usages, est d’environ 3.70 litres par

jour pour la boisson ; 3.10 litres pour la cuisine ; 14.20 litres pour le bain.

Les besoins pour la lessive sont couverts par 6.30 litres par jour par

habitant.

Au total le besoin en eau par habitant par jour est estimé à 27.30

litres. Le village de Fonkpamè avec ses 7599 habitants, a donc besoin

de 207452.7 litres d’eau par jour. En dehors de ces estimations il

convient d’ajouter que l’eau du réseau sera utilisée pour les activités de

transformation.

Les enquêtes réalisées auprès d’un échantillon de 30 ménages

afin d’analyser leur stratégie actuelle d’approvisionnement en eau et

d’évaluer les besoins qu’ils sont prêts à couvrir avec l’eau d’une future

adduction ont révélé que l’eau sera destinée à tout usage.



Toutefois, il importe de nuancer qu’au regard des pratiques qui ont

cours dans le village, ceci ne serait exclusivement valable qu’en saison

sèche. Pendant l’hivernage, la disponibilité de l’eau de pluie recueillie

entraînera une baisse d’utilisation de l’eau du réseau.

Le besoin spécifique en eau par habitant utilisé est de 12l/j/hbts. Il

est à noter que les autres points d’eau viendront à contribution (un puits

moderne à grand diamètre fournit en moyenne 5m3/j d’eau et un forage

6m3). Les AEV ne viennent pas en remplacement de tous les autres

points d’eau ; elles viennent renforcer l’accès à l’eau potable.

La détermination des besoins en eau a été faite sur la base des

données suivantes :

- Population à l’échéance du projet ;

- Besoins spécifiques.

La consommation spécifique de la population est de 12l/j/hbt si on

estime qu’elle reste constante jusqu'à l’échéance du projet alors on peut

faire une estimation des besoins en eau de la population jusqu’à

l’horizon du projet en procédant à une multiplication de la population P à

l’horizon du projet par la consommation spécifique qs

En supposant B comme besoin en eau on a :

B = P.qs



Tableau d’estimation des besoins en eau de Fonkpamè

Année 2006 2011 2016 2021 2026

Population

AKPOGON

332 414 516 643 801

Population

AGBASSAKPA

695 866 1079 1345 1676

Population

GBAKOUEMIN

413 515 641 799 996

Population

GOUNOUGON

1382 1722 2146 2675 3333

Population

SOKPOGON

2004 2497 3112 3878 4833

Population

VOLLI

588 733 913 1138 1418

Population

ZOUME

1520 1894 2361 2942 3666

Populations

desservies

665 829 1033 1287 1604

Besoinjournalier

(l/j/hbt)

7599 9470 11801 14706 18327

Besoin

journalier (l/j)

12.00 12.00 12.00 12.00

Besoin

journalier (l/j)

113637 141612 176475 219919

Besoin

journalier (m3/j)

113.64 141.61 176.47 219.92

Besoin

journalier (m3/h)

4.73 5.90 7.35 9.16



iv- Capacité du château d’eau

Il ressort de ce tableau que l’AEV doit satisfaire un besoin journalier de

219.92m3/j en 2006. Une première approximation tenant compte des

temps de séjour de l’eau et des éventuelles fuites au niveau du réservoir

dues à l’étanchéité conduit à un réservoir de capacité 1/5 du besoin

journalier ; soit un réservoir de capacité 50m3

v- Description de la structure béton armé du château d’eau

Le château d’eau qui fait l’objet de notre étude est composé d’un

radier qui soutient tout l’ensemble, deux voiles qui jouent le rôle de

poteau et qui soutiennent la cuve. Les deux voiles diamétralement

opposées à une certaine hauteur sont raidies par une poutre entretoise.

Le radier.

Enterré à une profondeur de 2m, le radier général de forme

circulaire de 2.50m de rayon dont le ferraillage est composé de deux lits ;

un inférieur et l’autre supérieur soutenus au milieu par une poutre de

libage.

- Le lit supérieur est un quadrillage de 22HA10 dans deux

sens perpendiculaires avec un espacement de 25cm. Un fer HA10

entoure ce lit supérieur ;

- La poutre de libage d’une base de 60cm et d’une hauteur

de 45cm est composé de :

3 lits supérieurs composés de bas vers le haut

comme suit :



4HA10 ;

2*4HA16 ;

1 lit intermédiaire composé de 4HA10

2 lits inférieurs composés de bas vers le haut

comme suit :

4HA14 ;

4HA10 ;

Le cadre et les etriets sont des HA8

- Le lit inférieur est un quadrillage de 22HA14 dans deux

sens perpendiculaires avec un espacement de 25cm. Un cadre

circulaire en HA10 entoure ce lit inférieur.

Le coffrage du radier est fait de planche flexible que l’on pose de

manière circulaire autour du ferraillage et sa base jusqu’au niveau du

glacis.

Pour couler le béton dans le radier, la bétonnière est posée en

bordure de fouille. Le béton est coulé vers le radier par une planche et

deux manœuvres se chargent de répartir et de vibrer le béton et de

former le glacis.

Les voiles

Elles agissent comme des poteaux à la différence que le rapport

entre la longueur et la largeur est très grand au niveau des voiles tandis

qu’au niveau des poteaux le rapport est petit.

Les voiles que nous étudions sont de forme circulaire et prennent

naissance dans le radier à partir des fers laissés en attente. 1.50m des

voiles est enterré et 12m se retrouve au dessus du niveau du sol. Le

rayon intérieur est 1.90m et le rayon extérieur est 2.30m ; nos voiles ont



un périmètre intérieur d’environ 5.97m et un périmètre extérieur d’environ

7.23m avec une largeur de 0.40m.

Après calcul, le ferraillage des voiles donne 17HA16 sur chaque

coté de la longueur et1HA16 sur chaque largeur ce qui fait un total

de32HA16 dans chaque voile avec un espacement e=25cm vers

l’extérieur.

Le coffrage des voiles se fait avec des lattes agencées dans le

sens de la largeur et soutenu par des chevrons de sorte à former un

demi-cercle fermé avec un creux. Après avoir posé le coffrage, on prend

soin de vérifier la diagonalité pour s’assurer de sa conformité avec les

plans. On vérifie ensuite la verticalité du coffrage avec des fils à plomb.

Le coffrage se fait à chaque 3m et le même coffrage est enlevé et utilisé

à nouveau au fur et à mesure que l’on monte en niveau.

Pour le coulage, le travail se fait à la chaîne. Il y a un manœuvre

sur la bétonnière pour la préparation du béton qui sera versé dans une

grande caisse. Deux manœuvres qui se servent de pelles remplissent de

petits récipients qui seront envoyés et versés dans le coffrage par

l’intermédiaire d’autres manœuvres.

L’entretoise

De forme circulaire, l’entretoise ceinture les voiles à une hauteur de

5.73m au dessus du terrain naturel. Elle a les mêmes caractéristiques

que les voiles (diamètre, largeurs) et a une hauteur de 0.40m. Elle joue

un rôle de raidisseur pour éviter un éventuel flambement.

Son ferraillage donne en bas 3 rangées de 2HA12, au milieu

3HA10 et en haut 3HA10.

Son coffrage et son coulage se font au même moment que les

voiles à ce niveau.



La poutre

De la même forme que l’entretoise, la poutre située juste en

dessous de la dalle de fond de cuve à une hauteur de 0.45m. Elle

reprend les charges que lui transmet la dalle de fond de cuve et les

transmet à son tour aux voiles. Son ferraillage est différent par endroit :

- Là où la poutre repose sur des voiles nous avons du bas

vers le haut

2 rangées de 3HA16

Au milieu 3HA14

En haut 3 rangés de 3HA16

- Là où la poutre ne repose sur rien nous avons de bas vers

le haut :

En bas 4 rangées de 3HA16

Au milieu 3HA14

En haut 3 rangées de 3HA14

Les cadres et les etriets sont en HA8

Le coffrage et le coulage de la poutre se font avec la dalle de fond

de cuve.

La dalle de fond de cuve

Elle est de forme circulaire et a un rayon de 2.30. Son plan de

ferraillage montre deux lits :

- Lit supérieur : 40HA8 dans les deux sens et le cercle qui

entoure ces fers est en HA8.

- Lit inférieur : 40HA16 dans les deux sens, le cercle qui les



entoure est en HA8.

Le coffrage est fait avec celui de la poutre.

Lors du coulage de cette partie du château d’eau on ajoute de la

sicalite qui sert d’adjuvant, cette partie étant en permanent contact avec

l’eau.

2- Dimensionnement des réseaux de conduites

a- Conduite de refoulement : diamètre de la conduite

C’est la conduite qui sert au transport de l’eau depuis la source de

captage (forage) jusqu’au réservoir du château d’eau situé a douze

mètre (12m) au dessus du terrain naturel. La longueur totale de la

conduite de refoulement est de huit cent soixante dix mètres (870m)

linéaire. Nous avons opté pour un refoulement normal compte tenu de

l’ossature du réseau (il n’y a pas de distribution le long de la conduite de

refoulement. Son dimensionnement a été effectué a l’aide de la formule

de Bresse et celle de Bresse modifiée.

Si on suppose que D est le diamètre de la conduite de refoulement

on a :

(1)-formule de Bresse : 1.5×Q pompage (0.5)

(2)-formule de Bresse modifiée : 0.8×Q pompage (1/3)

Avec Q pompage le débit de pompage qui est égal à 5m3/h on a :

pour (1) le diamètre D (m)= 55.90mm

pour (2) le diamètre D (m)= 89.45mm

Le diamètre moyen Dmoy= 72.68mm qui est la moyenne entre (1)

et (2) représente le diamètre théorique de la conduite de refoulement.

Son diamètre nominal sera choisit à l’aide d’un catalogue appelé

interplast. Après le choix, le diamètre nominal de la conduite de

refoulement est :



DN =100mm

b- Conduites de distributions

i- Détermination des débits de

dimensionnement

Le calcul des débits de dimensionnement des conduites de

distribution s’effectue en procédant de la manière suivante :

- On établit la vue en plan du réseau de distribution qui, est

l’ossature du réseau de distribution. Elle nous montre l’ensemble

des ramifications du réseau de distribution, le nombre de tronçon

de conduite, l’emplacement des bornes fontaines, du forage, du

château d’eau, le nombre de borne fontaine par tronçon.

- On fait le choix de certains points particuliers de la vue en

plan.

- On calcul ensuite les distances entre les points particuliers

- On détermine le nombre total de bornes fontaines

- On détermine ensuite le nombre de BF par tronçon.

Toutes ces informations et calcul sont obtenus sur la base des

études topographiques.

- Par la suite on calcule la consommation spécifique

connaissant le nombre total de BF=8, le coefficient de

l’heure de pointe CpH=3

La consommation journalière à l’horizon du projet Bj=219.92m3/j ;

la consommation spécifique qs

qs =



Le débit de dimensionnement par tronçon

Q=max ( où NBF est le nombre de BF sur le

tronçon considéré.

ii- Calcul des diamètres des conduites

Une fois les débits de dimensionnement calculés on passe ensuite

au calcul des diamètres des conduites. Ce calcul s’effectue en utilisant

l’équation de continuité, une des trois équations générales de la

mécanique des fluides en supposant l’écoulement permanant et

incompressible et en restant dans l’hypothèse que la vitesse V=1m/s.

D (m)=

Cette formule nous donne les diamètres théoriques des conduites.

Les diamètres nominaux s’obtiennent par des choix dans un abaque

appelé interplast. On calcule ensuite les diamètres intérieurs qui

serviront aux calculs des pressions résiduelles en soustrayant des

diamètres nominaux le double de l’épaisseur des parois des conduites.

Détermination des débits de dimensionnement et diamètre des conduites



Tronçon Points TN

Considérés

Longueur

(m)

Cote TV

aval

(m)

Nbre

de

B.F

Q

(m3/h)

Diamètre

Nominal

(mm)

R-0 P18+20m 20.00 210.11 8 27.49 110

0-1 P18+10m 20.00 210.29 3 10.31 90

1-2 P18 99.00 210.46 2 6.87 90

2-3 P1 852.00 201.32 3 10.31 75

2-4 P19 44.00 209.69 2 6.87 75

4-5 B4+64m 398.00 207.56 1 3.44 63

0-6 A8+74m 583.00 207.26 5 17.18 110

6-7 A’8+10m 10.00 207.12 5 17.18 90

7-8 A’8-3+84m 371.00 202.00 4 13.74 90

8-9 A’’8-3+10m 10.00 201.90 4 13.74 90

9-10 A’’8-32 114.00 201.00 3 10.31 75

10-11 C4+30m 299.00 201.35 3 10.31 75

11-12 C5 10.00 201.14 2 6.87 75

12-13 C5-6+42m 636.00 195.25 2 6.87 75

12-14 718.00 202.98 2 6.87 75

iii- Calcul des pressions résiduelles

La détermination des pressions résiduelles nécessite d’autres

calculs préliminaires.

- Calcul des pertes de charge



Pour le calcul de perte de charge on utilise la formule de Manning

et Strickler. Cette formule nous permet de calculer les pertes de

charge unitaire.

J (m/m)=

Pour avoir la perte de charge le long du tronçon c'est-à-dire la

perte de charge linéaire on multiple la perte de charge unitaire par la

longueur totale des tronçons.

Soit J (m)=J (m/m).L

La perte de charge totale le long des tronçons s’obtient en faisant

la somme des pertes de charge singulière et des pertes linéaires.

Pour le calcul de la perte de charge totale, sur un tronçon on

suppose les pertes de charges singulières égales à 10% des pertes de

charges linéaires.

jt=J(m/m).L+10%J(m/m).L

jt=1.1J(m/m).L

- Cote minimale imposée

Le calcul de la cote minimale imposée s’effectue en faisant la

somme entre la cote du terrain naturelle en aval du tronçon considéré du

cumul des pertes de charge et de la pression de service qui est dans le

cas de l’AEV égal à 5mCE

Pservice=5mCE

Zmin imposée=∑J+Pservice+ZTN

Une fois ces calculs préliminaires effectués on peut passer au

calcul des pressions résiduelles en procédant de la manière suivante :

Px (mCE)=max (Z min imposé)-∑j-ZTN aval



iv- Vérification des conditions de vitesse

A partir des diamètres intérieurs calculés et des débits de

dimensionnement par tronçon, on calcule la vitesse d’écoulement dans

les conduites. En utilisant toujours l’équation de continuité en

écoulement permanent et incompressible.

Q = A.V → V =

V =

Cette vitesse calculée doit respecter cette condition 0.3≤V≤1m/s

v- Vérification des conditions de pression

Les pressions résiduelles calculées doivent respecter la condition

suivante :

5mc.e. ≤P (mc.e.) ≤ 25mc.e.





Tableau récapitulatif de dimensionnement des conduites de distribution

TronçonLongueur

(m)

Q

(m3/h)

Dthéorique

(mm)

Dextérieur

(mm)Epais

Dintérieur

(mm)J(m/m) J (m) ∑J (m)

COTE

T.N.

aval (m)

Pservice

(mCE)

Côte min

imposée

(m)

P en X

(mCE)

Vitesse

(m/s)OBSER

R - 0 20,00 27,49 98,6 110 5,3 99,4 0,009 0,20 0,20 210,11 5 215,31 11,25 0,98 Ok!

0 - 1 20,00 10,31 60,4 90 4,3 81,4 0,004 0,08 0,29 210,29 5 215,57 10,99 0,55 Ok!

1 - 2 99,00 6,87 49,3 90 4,3 81,4 0,002 0,18 0,47 210,46 5 215,93 10,64 0,37 Ok!

2 - 3 852,00 10,31 60,4 75 3,6 67,8 0,010 9,40 9,87 201,32 5 216,19 10,38 0,79 Ok!

2 - 4 44,00 6,87 49,3 75 3,6 67,8 0,004 0,22 0,69 206,69 5 215,38 11,19 0,53 Ok!

4 - 5 398,00 3,44 34,9 63 3,0 57,0 0,003 1,23 1,92 207,56 5 214,48 12,09 0,37 Ok!

0 - 6 583,00 17,18 78,0 110 5,3 99,4 0,004 2,32 2,53 207,26 5 214,79 11,78 0,62 Ok!

6 - 7 10,00 17,18 78,0 90 4,3 81,4 0,011 0,12 2,64 207,12 5 214,76 11,81 0,92 Ok!

7 - 8 371,00 13,74 69,7 90 4,3 81,4 0,007 2,75 5,39 202,00 5 212,39 14,18 0,73 Ok!

8 - 9 10,00 13,74 69,7 90 4,3 81,4 0,007 0,07 5,46 201,90 5 212,37 14,20 0,73 Ok!

9 - 10 114,00 10,31 60,4 75 3,6 67,8 0,010 1,26 6,72 201,00 5 212,72 13,85 0,79 Ok!

10 - 11 299,00 10,31 60,4 75 3,6 67,8 0,010 3,30 10,02 201,35 5 216,37 10,19 0,79 Ok!

11 - 12 10,00 6,87 49,3 75 3,6 67,8 0,004 0,05 10,07 201,14 5 216,21 10,36 0,53 Ok!

12 - 13 636,00 6,87 49,3 75 3,6 67,8 0,004 3,12 13,19 195,25 5 213,44 13,13 0,53 Ok!

12 - 14 718,00 6,87 49,3 75 3,6 67,8 0,004 3,52 13,59 202,98 5 221,57 5,00 0,53 Ok!



Les diamètres des conduites ainsi que leurs longueurs son récapitulés

dans le tableau suivant :

Tableau récapitulatif des conduites

Matière /DN (mm)/PN (Bar) Longueur arrondie (m)

PVC 110 PN 10 640.00

PVC 90 PN 10 540.00

PVC 75 PN 10 3070.00

PVC 63 PN 10 580.00

PVC 110 PN 16 920.00

PVC 32 PN Branchement sur BF 380.00

TOTAL 6130.00

3- Dimensionnement des équipements électromécaniques

a- La pompe

La pompe est un appareil que l’on utilise pour aspirer, pour refouler

ou comprimer un fluide. Dans le système d’adduction d’eau villageoise,

on utilise des pompes immergées que l’on place dans les puits ou

forages pour refouler l’eau du forage au réservoir du château d’eau. On

distingue des pompes mécaniques et des pompes électriques

immergées. Mais de nos jours ce sont les pompes électriques

immergées qui sont les plus utilisées en adductions d’eau villageoise

(AEV). Avant l’immersion d’une pompe dans un puits ou un forage, il faut

avant tout connaître les caractéristiques de ce dernier à savoir : son

niveau dynamique, son niveau statique, son rabattement, son débit

d’exploitation. Car si le forage à un très grand rabattement et si le débit

de pompage de la pompe est supérieur au débit d’exploitation du forage,

il y a risque de dénoyage de la pompe qui va se griller une fois



fonctionnant hors de l’eau. A partir du débit de pompage et de la hauteur

manométrique totale qui est la pression totale que doit vaincre la

pompe ; la pompe a été choisie dans le catalogue du constructeur

GRUNDFOS. La lecture de ce catalogue a donné une pompe SP8A-25

de puissance 4kw

b- Le groupe électrogène

L’énergie de pompage est fournie soit par un groupe électrogène,

soit par un panneau solaire qui capte l’énergie solaire et qui la

transforme en énergie électrique utilisable par la pompe, ou soit par un

abonnement au réseau électrique interurbain de la SBEE. Comme dans

la localité le réseau électrique de la SBEE est inexistant, le choix de la

source d’énergie s’est porté vers un groupe électrogène qui va alimenter

en énergie la pompe électrique immergée au fond du forage pour le

refoulement de l’eau. Avec la pompe GRUNDFOS SP8A-25 (4.0KW),

l’intensité nominale à souscrire est de IN= 9.60 Ampères ; au démarrage,

il faudra une intensité en pleine masse de 8.8xIN (soit 46.08 Ampères)

ce qui conduit en régime triphasé de 3x400 Volts à un groupe de

puissance réactive apparente de 6.75 KVA.

Le groupe électrogène aura un moteur diesel d’une puissance

apparente de 10 KVA (pour une valeur de 6.75 KVA obtenue après le

calcul avec une intensité nominale de 9.60 Ampères)

Ce groupe sera logé dans un local appelé abri – groupe. Ce

bâtiment sera en maçonnerie en agglos avec une toiture en dalle de

béton armé. Les murs sont d’une épaisseur de 15cm avec des claustras

pour assurer la ventilation du local. Les dimensions intérieures prévues

sont indiquées sur les schémas de principe joint en annexe au rapport.

Le détail des plans de coffrage de ferraillage et de fondation est aussi

joint en annexe



Pour veiller à la stabilité et à la rigidité de toutes les parties du

local, le groupe sera posé sur un socle anti- vibratile pour lutter contre

les vibrations énormes émises par le groupe électrogène en

fonctionnement.

Abri-groupe

VI- Impacts de l’adduction d’eau villageoise sur la population

Les opérations programmées dans ce projet d’AEV sont d’une

importance capitale pour la vie des communautés bénéficiaires. Elles

permettront dans un premier temps aux populations de disposer de

façon permanente de l’eau potable (à tout moment de l’année) et à

proximité. Elles contribueront à l’amélioration de la vie économique,

socioculturelle et sanitaire des communautés.

Elles contribueront à renforcer et à pérenniser les acquits socio

économiques et sanitaires obtenus à partir de l’exploitation des

ouvrages hydrauliques existants.

A- Impact économique et financier



Les revenus issus de la vente de l’eau constitueront des épargnes

qui peuvent servir à la micro finance et également au financement des

besoins en infrastructures socio communautaires dans les villages. De

même la disponibilité de temps pour les autres activités économiques

(activité de production, de transformation, de maraîchage, d’élevage etc.

…) qui jadis étaient consacrées à la recherche de l’eau et la disponibilité

de l’eau pour ces activités, feront augmenter les revenus des populations

et surtout des femmes.

Avec l’installation du nouveau système, on assistera ce pendant à

des dépenses pour l’achat de service de l’eau du réseau qui étaient

acquis gratuitement au niveau de certains ouvrages d’eau disponibles.

Toutefois cette dépense engagée est compensée par la réduction des

dépenses liées aux maladies d’origine hydrique.

B- Impact social et sanitaire

La mise en place du nouveau système est accompagnée par un

certain nombre de principes et de mesures qui renforceraient la cohésion

sociale au sein de l’ensemble des communautés des villages concernés

par cette extension. Les communautés acquerront plus d’aptitude à

s’unir pour décider et gérer ensemble les biens communautaires à

travers la mise en place des organisations et le renforcement des

capacités des membres de ces organisations. Elles pourront également

permettre de renforcer les relations inter- ethniques et travailler dans

une parfaite et harmonieuse entente et cohésion ; renforcer les liens et

les associations existantes.

Les habitants disposent désormais de l’eau potable et ont acquis

des mesures d’hygiène de l’eau, ce qui réduira le taux de contraction

des maladies d’origines hydriques, la réduction des frais médicaux et par

là, la réduction de la pauvreté.



La disponibilité de l’eau potable dans les villages renforcera le

pouvoir d’attraction des étrangers, d’où l’amélioration de leur

peuplement voire l’urbanisation avec l’installation des lieux de loisirs et

des équipements sociaux de base notamment les écoles, les centres de

santés, les structures d’épargne et de crédit, les pistes d’accès etc.

Par contre, l’installation du réseau pourrait probablement

engendrer des conflits au sein des communautés (problèmes de

malversation ou de mauvaise gestion conflit avec les villages

environnants, litiges entre individus). Ces conflits pouvant être atténués

à partir du suivi - appui conseil de l’administration ou des animateurs

PADEAR.

VII- Politique de gestion et de maintenance des Adductions

d’eau villageoises

L’adduction d’eau villageoise est un ouvrage d’alimentation en eau

potable complexe comprenant :

- un système de captage ;

- un système de pompage ;

- un système de stockage ;

- un système de distribution.

La réalisation de cet ouvrage d’approvisionnement de la

population en eau potable nécessite d’énorme investissement et la

participation des techniciens compétents en hydraulique.

Une chose est d’assurer l’approvisionnement de la population en

eau en quantité et en qualité, mais l’autre est de veiller à la pérennité

des ouvrages et à la viabilité des équipements. Ce qui ne sera possible

sans une bonne politique de gestion et de maintenance de ces ouvrages

hydrauliques chèrement acquis.



Les systèmes actuels de gestion des AEV sont régis par le décret

N° 96-317 du 2 août 1996, portant mode de constitution, d’organisation

et de fonctionnement des Associations d’Usagers de l’Eau (AUE). Ce

décret stipule que la DG-EAU est le maître d’ouvrage de l’exploitation

et a délégué cette fonction au S-EAU, lequel signe avec l’Association

des Usagers de l’Eau une convention de cession et d’exploitation des

équipements des systèmes d’eau potable. A l’exception de l’ouvrage de

captage qui reste la propriété de l’Etat, le reste de l’infrastructure

devient à la signature de convention, propriété de l’AUE.

L’AUE dont la constitution initiale obéit à des règles relativement

strictes de représentativité de la population desservie par l’AEV, élit un

comité directeur qui recrute directement un exploitant ayant un statut de

salarié (gestion dite directe) ou de fermier (gestion dite déléguée). Dans

les deux cas, un contrat (d’exploitation ou d’affermage) est signé entre

les parties. Il est important de préciser que l’écrasante majorité des AUE

gèrent en directe leur système et que, seuls quelques cas de gestion

déléguée ont été expérimentés au Bénin.

L’AUE s’engage à passer un contrat de maintenance avec une

entreprise agréée par la DG-EAU ; malgré cet engagement, très peu de

ces contrats sont aujourd’hui en vigueur entre les AUE et les sociétés

spécialisées.

L’eau est systématiquement vendue au volume. Son prix , fixé par

l’AUE, doit à minima couvrir les frais d’exploitation et de renouvellement.

Les fonds de l’AUE sont logés dans deux comptes distincts : l’un pour

les fonds fonctionnement, l’autre pour les fonds de renouvellement.

Les services départementaux ont un droit de regard sur l’utilisation

des fonds de renouvellement.

Les prestations des membres du Comité Directeur ne sont pas

rémunérées ; mais ceux-ci s’octroient souvent des indemnités



généralement modestes. Le Service de l’Eau du département concerné

assure le suivi technique de l’exploitation de l’AEV ainsi que le contrôle

de leur gestion.

Le dispositif actuel correspond donc à une délégation de la gestion

des AEV de l’Etat à des Associations d’Usagers d’Eau qui doivent elles

même déléguer au secteur privé la maintenance lourde des installations

(contrat de maintenance obligatoire) et une partie plus ou moins

importante de l’exploitation (contrat d’exploitant ou contrat d’affermage).

L’absence de cohérence de décret N° 96-317 du 2 août 1997 avec

les lois sur la décentralisation en particulier la loi N° 97-029 du 15 janvier

portant organisation des communes en république du Bénin pose

aujourd’hui un problème majeur puisque les communes, désormais

maître d’ouvrage sont exclue du système actuel.

Bien que de nombreuses AEV apparaissent aujourd’hui

correctement géré par l’AUE, l’absence systématique de contrat de

maintenance, le manque de compétences et de sérieux de certains

intervenants, le manque de rigueur parfois constaté dans la gestion

financière des fonds de renouvellement sur le long terme, et l’irrégularité

de contrôle technique et financier des S-EAU sont autant de cause de

disfonctionnements. Aussi, il convient aujourd’hui de proposer des

améliorations des systèmes de gestion à travers une

professionnalisation accrue des acteurs concernés et une plus grande

implication des communes en dotant les AUE de manuels de procédures

de gestion financières et administratives.

En 2003, la relecture de la stratégie nationale d’approvisionnement

en eau potable s’est imposée comme une priorité pour l’ensemble des

acteurs afin de tenir compte du nouveau contexte politique de la

décentralisation instaurée par les lois de janvier 1999. En ce qui

concerne les AEV, le document stratégique préconise simplement que



les communes, maître d’ouvrage, délégueront la gestion de ces

systèmes à des Associations d’Usagers de l’Eau qui, elles-mêmes, la

délégueront à des professionnels sous contrat.

En 2006 la DG-Eau a lancé avec l’appui des partenaires au

développement du secteur, une Initiative spécifique pour les centres

semi urbains qui projettent, à l’horizon 2015, la réalisation d’environs 500

nouvelles AEV.

Dans ce contexte, une réflexion sur les différents scénarios de

gestion susceptible de garantir la pérennité de ces systèmes s’avère

indispensable.

A cet effet, un séminaire a été tenu au champ d’oiseau de Cotonou

en juin 2006 afin d’identifier dans le contexte actuel de la

décentralisation d’autres modes de gestions qui font de la commune le

maître d’ouvrage. Les modes de gestion identifiées dans le contexte

actuel de la décentralisation :

A- Description des systèmes de gestion possibles

Pour tous les modes de gestion envisagés ci-après, la commune

est propriétaire et responsable des équipements et des ouvrages

constituant les Adductions d’Eau Villageoises (AEV).

Dès lors, nous supposons que les conventions de transfert de

compétence et des ouvrages de l’Etat aux communes sont

préalablement adoptées

Option 1 : Gestion directe par la commune



Source : Programme Initiative-Eau/DG-Eau (MMEE)

Résumé de la gestion directe par la commune

Dans ce système, la commune prend en charge directement la gestion

de l’AEV, son entretien, le renouvellement des infrastructures et la

réalisation des extensions du système.

A ce titre, elle à la possibilité de recruter directement des agents

pour la gestion et l’entretien courant. Ce pendant, il semble préférable

qu’elle passe un contrat avec une société privée afin d’assurer les



tâches spécialisées liées à la maintenance du système de territoire

communal.

Option 2 : Délégation par la commune à une AUE

Figure 2 : Résumé de la délégation de gestion par la commune à une

AUE


Ce mode de gestion correspond au système actuellement mis en

œuvre à la différence notable que désormais, c’est la commune qui

délègue la gestion de l’AEV à une AUE comme dans l’option précédente

d’une gestion directe par la commune. Il semble préférable que l’AUE



passe un contrat avec une société privée afin d’assurer les tâches

spécialisées liées à la maintenance du système de pompage.

Il est aussi envisagé que l’AUE verse une redevance ou une taxe à

la commune et une redevance au S-EAU dans le cadre de la loi sur

l’eau.

Option 3 : Double délégation


Figure 3 : Résumé de la double délégation

Ce système préconisé dans la stratégie actuelle du secteur,

correspond comme dans le cas précédent, à une délégation de la

gestion de la commune à une AUE. Cependant, l’AUE doit déléguer la

gestion à un fermier qui prend en charge le fonctionnement, l’entretien et

la gestion à un fermier qui prend en charge le fonctionnement, l’entretien

et la maintenance. Le renouvellement des infrastructures et la

réalisation de l’éventuelle extension du système sont à la charge de



l’AUE qui perçoit du fermier une redevance spécifique. Il est aussi

envisagé que le fermier verse une redevance à l’AUE lui permettant de

couvrir son fonctionnement et éventuellement (comme cela se pratique

aujourd’hui couramment) de financer d’autres actions de développement

du site. Par ailleurs, il est prévu que l’AUE verse une redevance ou une

taxe à la commune. La redevance au S-EAU dans le cadre de la loi sur

l’eau est versée directement par le fermier

Option 4 : Gestion tripartite


Figure 4 : Résumé de la délégation par la commune à un fermier et à

une AUE

Dans ce mode de gestion, la mairie signe un contrat d’affermage

avec un fermier et l’AUE.



Ici, les usagers sont forcement constitué en AUE qui aura de

responsabilité directe dans la gestion de l’AEV et son rôle sera de veiller

au bon entretien des installations, à l’exploitation judicieuse du réseau,

ainsi qu’à l’amélioration continue de la qualité du service public de l’eau

offerte aux consommateurs.

Les principales responsabilités du fermier sont les suivantes

- exploiter les ouvrages et vendre l’eau à un tarif fixé par le

contrat ;

- assurer le fonctionnement, l’entretien courant et la maintenance

du système ;

- verser au démarrage du contrat, une caution sur le compte «

Eau » de la commune ;

- verser une redevance à l’AUE lui permettant de couvrir son

fonctionnement ;

- verser une redevance pour le renouvellement et l’extension à la

commune assise sur le nombre de m3 produit et verser une

redevance au budget communal ;

- verser une redevance au S-EAU dans le cadre de la loi sur

l’eau.

Dans ce mode de gestion. C’est la commune qui à la charge du

renouvellement du système de pompage et de la réalisation des

extensions éventuelles.

Ce mode de gestion qui sépare clairement les responsabilités en

terme de production et de distribution, permet à l’AUE de s’affranchir des

contraintes techniques liées au fonctionnement et à la maintenance du

système de pompage. En effet, le diagnostic que de nombreuses AUE

n’étaient pas efficaces sur les aspects techniques de l’exploitation.



Par ailleurs, ce système permet à l’opérateur privé de vendre l’eau

en gros à l’AUE sans avoir à gérer les difficultés liées à la distribution en

milieu rural (impayés, gestion des fontainiers etc.).

Dans ce système, la commune délègue uniquement la production

au fermier. Celui-ci vend l’eau à la sortie du forage à l’AUE, le prix étant

fixé contractuellement. Le fermier est chargé du fonctionnement et de

l’entretien du système de pompage géré par la commune. En outre, il

doit verser une redevance à la commune et une redevance au S-EAU

dans le cadre de la loi sur l’eau.

La distribution est déléguée par commune à l’AUE. Ensemble, elles

cogèrent un compte de renouvellement pour les travaux sur le réseau et

les extensions.

Option 6 : Délégation par la commune à un fermier.

Dans ce mode, les usagers ne sont pas forcement en AUE. Si une AUE

existe, elle n’aura pas de responsabilité directe dans la gestion de l’AEV

et son rôle se limitera à celui d’une association de consommateurs

susceptible d’interpeller la mairie en cas de dysfonctionnement du

système. La mairie signe un contrat d’affermage directement avec un

opérateur privé (fermier).

- exploiter les ouvrages et vendre l’eau à un tarif fixé par le

contrat ;

- assurer le fonctionnement courant et la maintenance du

système ;

- verser, au démarrage du contrat, une caution sur le compte «

Eau » de la commune ;



- verser une redevance pour le renouvellement et les extensions

à la commune assise sur le nombre de m3 produit et verser une

redevance au budget communal ;

- verser une redevance au S-EAU dans le cadre de la loi sur

l’eau.

Dans ce mode de gestion, c’est la commune qui à la charge du

renouvellement du système de pompage et de la réalisation des

extensions éventuelles.





En général ce stage qui sanctionne la fin de notre formation de

licencié professionnel en génie civil nous a permis de mettre en pratique

les cours théoriques reçus lors de notre formation et de nous imprégner

des énormes difficultés rencontrées sur le terrain.

Ce stage nous a également permis de nous rendre compte des

énormes difficultés des populations des milieux ruraux et semi urbains

pour leurs approvisionnement en eau potable. Se qui a sans nul doute

poussé les bailleurs de fond et les autorités gouvernementales à se

lancer le défi d’approvisionner toute les localités en eau potable. Pour

relever ce défi, il convient donc de promouvoir les systèmes

d’alimentation en eau potable par la construction des ouvrages

hydrauliques tels que les forages équipés à pompe manuel (FPM) les

postes d’eau autonomes (PEA) les adductions d’eau villageoises (AEV)

etc.…

Pour assurer la pérennité de ces ouvrages il faut réorganiser leur

gestion.

Nous pensons toutefois n’avoir pas cerné tous les aspects relatifs à

la rédaction de ce rapport de stage, mais nous sommes certain que vos

critiques et suggestions nous aiderons à l’améliorer.



ABREVIATION

AEV : Adduction d’Eau Villageoise

BTP : Bâtiments Travaux Publics

MMEE : Ministère des Mines de l’Energie et de l’Eau

CE : Château d’Eau

AEP : Alimentation en Eau potable

ASC : Hauteur sous cuve

PADEAR :Projets d’Assistance au Développement du secteur de

l’Assainissement en milieu Rural

DIEPA : Décennie International de l’Eau Potable et de

l’Assainissement en milieu Rural

AUE : Association des Usagers de l’Eau

BAD : Banque africaine de développement

ONG : Organisation des nations unis

PEA : Poste d’eau Autonome

PVC : Polychlorure de vinyle

PEHD : Polyéthylène à haute densité

FPM : Forage équipé de pompe à motricité humaine

PM : Puits Moderne

SBEE : Société Béninoise d’Energie électrique

mc.e. Mètre de Colonne d’Eau

mm : Millimètre

m : Mètre

KVA : Kilo volt ampère

DG-Eau : Direction Générale de l’Eau

S-Eau : Service de l’Eau

SH : Service de l’Hydraulique

AERMR : Association pour Etudes et Réalisation de Aménagements

en Milieu Rural



BIBLIOGRAPHIE

Hydraulique Générale et Appliquée M. CARLIER

Cours d’Hydraulique Urbaine : Mr WANKPO Epiphane Tonalémi

Sonon

Stratégie Nationale de l’approvisionnement en Milieu Rural du

Bénin : Marius AHOKPOSSI

Technique de l’approvisionnement en Eau Potable et de

l’Assainissement ; PADEAR-CEDA

Hydraulique Urbaine (appliquée aux agglomérations de petites et

moyennes importances) Jacques Bonnin.

Cours de plomberie sanitaire 2005-2006, Ing Eléna AHONONGA

Cours de Construction Appliquée 2006-2007, Dr Mohamed

GIBIGAYE


Documents

Aev-chateau d'Eau!! 2