Exos Aep 1ére Partie+correction [PDF]

Zitiervorschau

REPONSE population AVANT 10 ANS ANNEE ACTUELLE APRES 12 ANS

65,145 70,000 74941.87012136

K

POPULATION DE SATURATION 0.015

ON DE SATURATION

100000 Hab

ANNEE POP(hab) 2004 13233 2014 15875 AVEC POPULATION VIEILLE ET STABLE

METHODE ARITHMETIQUE

Calculer la population en 2040

K 264.2

POP 2040 22744.2 Habitant

DOTATION DOMESTIQUE pop branchée DOTATION DOMESTIQUE pop non branchée DOTATION ADMINISTRATIVE DOTATION INDUSTRIELLE BESOIN MOYEN GLOBAL Q moy (l/s) Qpj Qph Q dim

POPULATION TOTALE kpj 65 25 10 35 1763000 20.4050925925926 28.5671296296296 58.6608931863724 78.2145242484965

18500 1.4 l/j/hab l/j/hab l/j/hab l/j/hab

POP NON BRANCHEE rendement de distribution

6800 75%

POP BRANCHEE

L/j L/s L/s L/s L/s

formule empirique genie rural Kph

2.053440228224

11700

REPONSE f ou lambda

D(m) 0.02

BERNOULLI ENTRE A ET C

8f/(pi^2*g*D^5) 0.5 0.052934846

HA=HC+DH1+DH3

donc HA=HC+(8f/pi^2*g*D^5)*(L1*(Q1)^2+L3*(Q3

Alors

BERNOULLI ENTRE B ET C

HB=HC+DH2+DH3

donc HB=HC+(8f/pi^2*g*D^5)*(L2*(Q2)^2+L3*(Q3

ALORS

ON A

Q1+Q2=Q3

DONC

on va resoudre cet équation par itérations successives HA-HC= Q3 f(Q3) Q3-f(Q3) 0.597991953 0.59850407908468 -0.00051213 Q3 0.597991953 m3/s Q1 0.508551697 m3/s Q2 0.089952383 m3/s

60

HB-HC=

S3 S1 S2

0.19625 0.19625 0.19625

*g*D^5)*(L1*(Q1)^2+L3*(Q3)^2)

*g*D^5)*(L2*(Q2)^2+L3*(Q3)^2)

20

L1

V3 3.047092752 m/s V1 2.591346224 m/s V2 0.45835609 m/s

3000 L2

2500 L3

1000

METHODE FORFAITAIRE ZONE RURALE

Vutile=100% VOLUME JOURNALIER MAX

QJMAX= 8l/s Vjmax

Vu

691200 l 691.2 m3 691.2 m3

Vtotale=Vutile+Vincendie 771.2 m3

Données : Rendement adduction ou rendement de production : Rp = 90%. Rendement réseau ou rendement de distribution : Rd = 75% Coefficient de pointe journalière : kj = 1.5 Coefficient de pointe horaire : kh = 2.0

Rp = 90%. d = 75% Population

Dotations

Consommations

Rendements

Débits

Population totale (hab) Taux d’accroissement (%) Taux de branchement (%) Population branchée (hab) Population non branchée (hab) Dotation population branchée (l/j/hab) Dotation population non branchée (l/j/hab) Dotation administrative (l/j/hab) Dotation industrielle (l/j/hab) Consommation pop branchée (m3/j) Consommation pop non branchée (m3/j) Consommation administrative (m3/j) Consommation industrielle (m3/j) Consommation totale (m3/j) Rp (%) Rd (%) Rg (%) Débit moyen : Qm (l/s) Débit de pointe journalière : Qpj (l/s) Débit de pointe horaire : Qph (l/s) Qpr (l/s) Qdim (l/s)

2010 3477

2015

60%

→3,9% 70%

30 10 5 1

40 20 15 10

2020

2025

2030

→3,3% 75%

→3,10% 80%

→3,6% 90%

50 30 20 15

60 35 20 15

70 40 20 20

Données : Rendement adduction ou rendement de production : Rp = 90%. Rendement réseau ou rendement de distribution : Rd = 75% Coefficient de pointe journalière : kj = 1.5 Coefficient de pointe horaire : kh = 2.0 Pn=P0*(1+alpha)^n 2010 3477

4210

4952

Population branchée (hab)

60% 2086

→3,9% 70% 2947

→3,3% 75% 3714

Population non branchée (hab)

1391

1263

1238

Dotation population branchée (l/j/hab)

Consommation industrielle (m3/j)

30 10 5 1 62.58 13.91 17.39 3.48

40 20 15 10 117.88 25.26 63.15 42.10

50 30 20 15 185.70 37.14 99.04 74.28

Consommation totale (m3/j)

97.35

248.39

396.16

Rp (%)

90% 75% 68% 1.13 1.69 3.38 2.50 4.51

90% 75% 68% 2.87 4.31 8.62 6.39 11.50

90% 75% 68% 4.59 6.88 13.76 10.19 18.34

Population totale (hab) Taux d’accroissement (%) Alpha

Population

Dotations

Taux de branchement (%)

Dotation population non branchée (l/j/hab) Dotation administrative (l/j/hab) Dotation industrielle (l/j/hab) Consommation pop branchée (m3/j) Consommation pop non branchée (m3/j)

Consommations

Rendements

Consommation administrative (m3/j)

Rd (%) Rg (%)

Débits

Débit moyen : Qm (l/s) Débit de pointe journalière : Qpj (l/s) Débit de pointe horaire : Qph (l/s) Qproduction (l/s) Qdimensionnement (l/s)

2015

2020

2025

2030

5769

6885

→3,10% 80% 4615

→3,6% 90% 6196

1154

689

60 35 20 15 276.90 40.38 115.37 86.53

70 40 20 20 433.72 27.54 137.69 137.69

519.18

736.64

90% 75% 68% 6.01 9.01 18.03 13.35 24.04

90% 75% 68% 8.53 12.79 25.58 18.95 34.10

PARAMETRES Population Total de la population (hab) Taux d'accr.de la pop. (hab/an) Taux de branchement (%) Population branchée (hab) Population non branchée (hab) Dotation unitaire (l/hab/j) Population branchée Population non branchée Administrative Industrielle Consommation (m3/j) Population branchée Population non branchée Administrative Industrielle Total Rendements (%) Distribution Adduction Global Besoin Moyen (l/s) à la distribution à la production Q DISTR(l/s) Q PRODU(l/s)

Statistiques 2014

2020

PREVISIONS 2030

 -

1970 25 80% 1576 394

2220 25 85% 1887 333

-

60 15 10 15

60 15 10 15

-

94.56 5.91 19.7 29.55 149.72

113.22 4.995 22.2 33.3 173.715

-

80% 95% 76%

80% 95% 76%

1820

-

Qmj (l/s) à la consommation Cph ON PREND Qph(l/s) à la consommation

2.166087963 2.513237847 2.280092593 2.645513523 8.122829861 9.424641927 2.850115741 3.306891904 1.73287037 2.010590278 3.399139955 3.263105173 3 3 6.498263889 7.539713542

REVISIONS 2040 2470 25 90% 2223 247

P=P0+K*(nombre d'annee)

60 15 10 15 133.38 3.705 24.7 37.05 198.835 80% 95% 76%

Qpj=Kpj*Qmj Qph=Kph*Qpj Qph=Kpj*Kph*Qmj

2.876663773 3.02806713 Qmj=V cons moy(m^3/j)*1000 /86400 10.78748915 3.785083912 2.301331019 3.147974408 3 8.629991319

L1 L2 L3

550 350 600

v2=√(𝜆1/𝜆2∗(𝐿1/ 𝐷1)/(𝐿2/𝐷2)) v1 v3=√(𝜆1/𝜆3∗(𝐿1/ 𝐷1)/(𝐿3/𝐷3)) v1

Q

L1/D1 L2/D2 L3/D3 3666.66667 1400 2000 on a

Dh1=Dh2=Dh3

aussi on a

Q=Q1+Q2+Q3

DEPART

On prend

DONC

Q=V1S1+V2S2+V3S3

n RUGOSITE

Q=(S1+S2*√(𝜆1/𝜆 +S3*√(𝜆1/𝜆3∗(𝐿1

𝜆1=𝜆2=𝜆3 D’où

V1=𝑄/("S1+S2∗" √((𝐿1/𝐷1)/(𝐿2/𝐷2)) " +S3∗" √((𝐿1/𝐷1)/(𝐿3/𝐷3)))

Re1 Re2 Re3

8381.88927 22608.0115 22698.2634

𝜆1 𝜆2 𝜆3

V1 V2 V3

3.23459125 Re1 5.9404478 Re2 4.97403839 Re3

7464.44134 22847.8761 22957.1002

𝜆1 𝜆2 𝜆3

V1 V2

3.18455279 Re1 5.94830323 Re2

7348.96799 22878.0893

𝜆1 𝜆2

AN V1 V2 V3 1/racine(𝜆) 0.03247083 5.54949294 0.02521374 6.2976915 0.02517418 6.30263724 1/racine(𝜆) 0.03350337 5.46330887 0.02515027 6.30563319 0.025106 6.3111895 1/racine(𝜆) 0.03364587 5.45172719 0.02514234 6.30662763

V3

4.98109284 Re3

V1 V2 V3

3.18455279 5.94830323 4.98109284

22989.6593 Q1 0.05624716 m3/s Q2 0.29183863 m3/s Q3 0.35191421 m3/s

Q

0.7 m3/s

𝜆3

0.0250975 6.31225849

D1 D2 D3

0.15 S1 0.25 S2 0.3 S3

0.0176625 rugosite relative 0.0490625 rugosite relative 0.07065 rugosite relative

6.666667E-05 4E-05 3.333333E-05

0.7 m3/s 6.5E-05 m2/s 0.01 mm

Q=(S1+S2*√(𝜆1/𝜆2∗(𝐿1/𝐷1)/(𝐿2/𝐷2)) +S3*√(𝜆1/𝜆3∗(𝐿1/𝐷1)/(𝐿3/𝐷3)) ) V1

3.632152017462 m/s 5.87808300176 m/s 4.917957080222 m/s f(𝜆) 1/racine(𝜆)-f(𝜆) 5.549462964484 2.99732E-05 6.297487176701 0.00020432 6.302437520057 0.00019972 f(𝜆) 1/racine(𝜆)-f(𝜆) 5.463258161929 5.07121E-05 6.305435995872 0.0001972 6.310997298258 0.0001922 f(𝜆) 1/racine(𝜆)-f(𝜆) 5.451672403328 5.47821E-05 6.306431313804 0.00019632

Eq CW 1/√()=−2log((𝜖/𝐷)/3,7+2,5 ))

6.312067217968 0.00019127

𝜖/𝐷)/3,7+2,51/(𝑅𝑒√()

1 déterminier la cote radier du reservoir 2 determinier la hauteur d'élévation 3 vérfier les pressions aux nœuds

Relief du terrain N° noeud CTN

ZR

157.914641 m 37.9146407 m

Conduites N° tronçon Longueur en m D(m)

λ

Q(l/s)

R 1

120 115

R-1

800

0.2

0.019034955 36.5

2 3

114 116

1--2 1--3

500 1500

0.1 0.2

0.022751473 8 0.020471022 19.5

4 5

116 114

3--4 3--5

300 1500

0.1 0.1

0.023533742 6 0.023803538 5.5

R

8 l/s

Bernoulli entre R e HR=HN+HR-N section

Vitesse ( m/s) Perte de charge (H)

pression aux cote radier nœuds 145.7680891

hauteur du reservoir

pression au nœud

0.0314

1.162420382 5.768089076

25

0.00785 0.0314

1.01910828 6.623901456 0.621019108 3.319742411

25 25

151.3919905 31.52265016 150.0878315 37.91464069 32.8268092

0.00785 0.00785

0.76433121 2.312432767 0.700636943 9.826809202

25 25

152.4002643 157.9146407

ZR=𝑷𝑵/𝝆𝒈+𝒁𝑵+HR-

37.14655161

30.51437644 25

6 l/s

9 l/s

N1

8 l/s

N3

N4

N5

RUGOSITE (mm) RUGOSITE RELATIVE Re 0.1 0.0005 177468.761 0.1 0.001 77794.5252 0.1 0.0005 94812.0776 5,5 l/s 0.1 0.001 58345.8939 0.1 0.001 53483.7361

Relief du terrain

N2 8 l/s

N° nœud

CTN

R 1 2 3 4 5

120 115 114 116 116 114

Bernoulli entre R et le noeud N: HR=HN+HR-N ZR=𝑷𝑵/𝝆𝒈+𝒁𝑵+HR-N

viscosité n

1.31E-06 m2/s

DHS=

10% DHL

1/√() l 0.01903495 0.02275147 0.02047102 0.02353374 0.02380354

7.24809829 6.62972084 6.98924465 6.51860259 6.48155546

f(l) différence 7.24813382 -3.5537E-05 6.62999568 -0.00027484 6.98925406 -9.412E-06 6.51817609 0.0004265 6.48149452 6.09393E-05

Conduites N° Longueu D(m) tronçon r en m

Rugosité (mm)

R-1 1--2 1--3 3--4 3--5

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

800 500 1500 300 1500

0.2 0.1 0.2 0.1 0.1

Calcul de  par l'equation de CW

ZR=PB/pg+ZB+perte Q m3/s 0.1

Dm 0.5

L (m) 2000

SECTION VITESSE (m/s) RUGOSITE (m) 0.19625 0.50955414 2.5E-06

RUGOSITE RELATIVE 5E-06

LAMBDA Re LAMBDA 1 LAMBDA 2 LAMBDA 3 LAMBDA 4 PERTE m 254777.1 0.0102003 0.01558743 0.0149048 0.014974649 0.871949

cote radier (m) h en metre 32.9719487937 27.77194879

Relief du terrain

Conduites

N° noeud COTE RADIER DU RESERVOIR

Z (m)

N° tronçon

Longueur en D(m)

λ

682

1 2 3 4

670 R-1 667 1-2 665 1-3 662 1-4

3000 1200 800 1700

P2/pg=Z1-Z2+P1/pg-dh

0.8 0.7 0.4 0.5

0.02 0.02 0.02 0.02

Q(l/s)

section

350 80 120 150

0.5024 0.38465 0.1256 0.19625

Vitesse ( m/s)

0.69665605096 0.20798128168 0.95541401274 0.76433121019

Perte de charge (H) pression au nœud P/pg en m en mCE

1.85523567787765 0.075589713466473 1.86099069467433 2.02475787580567

nœud 1 est le point le plus 10.1447643221224 defavorable 13.0691746086559 13.283773627448 16.1200064463167

N° noeud COTE RADIER DU RESERVOIR 1 2 3 4 5

Z (m) 692 670 665 662 667 662

N° tronçon Longueur en m R-1 12 23 34 45

3000 1200 800 1700 1700

D(m) 0.8 0.7 0.4 0.5 0.5

CR=Z1+25+PERTE 695.0613364 SOLUTION A ENVISAGER SURELEVATION DU RESERVOIR

λ

Q(l/s)

section

Vitesse ( m/s)

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

90 90 90 90 90

0.5024 0.38465 0.1256 0.19625 0.19625

0.179140127 0.233978942 0.71656051 0.458598726 0.458598726

DE

3.061336363 m

Perte de charge (H)pression en m au nœud P/pg en mCE 0.061336363227792 0.047834115553002 0.523403632877155 0.36445641764502 0.36445641764502

21.938663637 26.890829521 29.367425888 24.002969471 28.638513053

nœud P/pg en mCE NŒUD 1 EST DEFAVORABLE

REPONSE ZONE S1 S2 S3 S4

SURFACE (ha) 100 80 85 60

TAUX DE REMPLISSAGE 30% 45% 80% 100%

TYPE D’HABITATION Z VILLA Z VILLA R+2 ADMINISTRATION

Qjm Qpj Cph Qph

24.25 44.8625 2.00767308256681 90.0692336666535

DENSITE hab /ha 100 100 300 -

L/s L/s L/s

DOTATION 100 L/J/HAB 100 L/J/HAB 70 L/J/HAB 120 L/J/HA total

population 3000 3600 20400 27000

CONSOMMATION MOY L/J 300000 360000 1428000 7200 2095200

volume consommé par jour

Qmax h Qmoy h Kph

605 L 60 l/h 0.01666667 l/s 25.2083333 l/h 0.00700231 l/s 2.38016529

Bernoulli entre R et 3: HR=H3+HR-2+H2-3 ZR=𝑷𝟑/𝝆𝒈+𝒁𝟑+HR-2+H2-3

D (m) TRONCON 1-2 TRONCON 2-3

0.3 0.25

L (m) 1000 250

Z3 Z1

Q (l/s) 47 33.5

V (m/s) 0.66525124 0.68280255

20 25

RUGOSITE (mm) 0.01 0.01

Cote radier du réservoir ZR 46.8357357054674 surélevation HR 21.8357357054674

1/√() f(l) différence l 0.01673321 7.73055056 7.73053978 1.0776E-05 0.01728386 7.60640866 7.60638618 2.24708E-05 m m

RUGOSITE RELATIVE Re pdc (m) l 3.3333333333333E-05 152347.612 0.01673321 1.38395816 4E-05 130305.83 0.01728386 0.45177754

m m

Calcul de  par l'equation de CW

production consommation cumulée (Qmoy cumulée (Qmoy Différence FIN heure h) h) (Qmoy h) 1 2 0.25 1.75 2 4 0.5 3.5 3 6 0.75 5.25 4 8 1 7 5 10 1.25 8.75 6 12 1.5 10.5 7 12 1.75 10.25 8 12 2.75 9.25 9 12 3.75 8.25 10 12 4.75 7.25 11 12 6.5 5.5 12 14 8 6 13 16 8.5 7.5 14 18 9 9 15 20 9.5 10.5 16 20 11.5 8.5 17 20 13.5 6.5 18 20 15.5 4.5 19 20 18.5 1.5 20 20 21.5 -1.5 21 20 22.5 -2.5 22 20 23.5 -3.5 23 22 23.75 -1.75 24 24 24 0

Variation dela diffé consommation cu 12 10 8 6 4 2 0

0

5

10

-2 -4 -6

Vutile Vtotale =Vu+Vincendie

Variation dela différence de production cumulée et la consommation cummulée en fct du temps

5

10

15

14 Qmoy horaire Vtotale =Vu+Vincendie

20

25

30

a=Qmoy horaire production consommation Différence cumulée (Qmoy cumulée (Qmoy cumulée(Qmoy DEBUT FIN heure h) h) h) 0 1 1 0.25 0.75 1 2 2 0.5 1.5 2 3 3 0.75 2.25 3 4 4 1 3 4 5 5 1.25 3.75 5 6 6 1.5 4.5 6 7 7 1.75 5.25 7 8 8 2.75 5.25 8 9 9 3.75 5.25 9 10 10 4.75 5.25 10 11 11 6.5 4.5 11 12 12 8 4 12 13 13 8.5 4.5 13 14 14 9 5 14 15 15 9.5 5.5 15 16 16 11.5 4.5 16 17 17 13.5 3.5 17 18 18 15.5 2.5 18 19 19 18.5 0.5 19 20 20 21.5 -1.5 20 21 21 22.5 -1.5 21 22 22 23.5 -1.5 22 23 23 23.75 -0.75 23 24 24 24 0

Variation dela diffé consommation cu 6 5 4 3 2 1 0

0

5

10

-1 -2

Vutile

Vutile Vtotale =Vu+Vincendie Vtotale on prend un réservoir de 2

Variation dela différence de production cumulée et la consommation cummulée en fct du temps Rappel QJMAX= pompage continu pompage de nuit de 10h pompage de 12 h 5

10

15

7 Qmoy horaire Qmoy horaire= 126 m3 Vtotale =Vu+Vincendie 246 m3 on prend un réservoir de 250 m3

20

18

25

m3/h

30

24a a 2.4 2

a a