Salut tout le monde
je prépare un concours d’aptitude professionnel en génie sanitaire et environnement et j’ai besoins des exercices en captage et adduction des eaux si possible avec solution et si quelqu’un peut m’aider a résoudre cet exercice je serais très reconnaissant Merci d’avance

Om projette d’alimenter en eau potable une localité à partir d’un forage éloigné de la localité.

Un des éléments à déterminer pour réaliser ce projet est le diamètre de la conduite qui reliera le forage au château d’eau.

Soient :
Po =la population actuelle de la localité
a = le taux d’accroissement démographique de la localité
d =la dotation en eau nécessaire pour satisfaire les besoins de la
population ( en l/j/hab )
n =le nombre d’années pris comme horizon de calcul (le projet devra
continuer d’assurer l’AEP de la localité durant n années)

1. Exprimer la population Pn à desservir au bout de n années
2. Exprimer la consommation moyenne C en m3/j
3. application numérique : Po = 50000 ; a = 0.05 ; d = 20l/j/hab

Le volume d’eau à extraire du puit, noté V, doit tenir compte des pertes d’eau dans le réseau qui sera mis en place. Soit Rd le rendement du réseau :

4. Exprimer le volume V à extraire du puit en m3 /j et le débit moyen
Qm en l/s qui doit transiter à travers la conduite.

5. Calculer V et φm si Rd = 0.85

6. En fait, la pompe qui sera installée sur le forage ne fonctionnera
que 8 heure sur 24 heure. Exprimer et calculer dans ce cas le débit
Qp qui devra transiter à travers la conduite.

Soit L la distance entre le forage est le point ou sera installer le château.

7. en utilisant la formule de HAzen-Williams, exprimer en fonction de D, diamètre de la conduite et de la vitesse d’écoulement v, la perte de charge linéaire j en m/m occasionnée par la conduite de diamètre D et de rugosité K.

On rappelle que selon Hazen_Williams, j est donnée par :

j = 10.69 * Q 1.852 / (R 1.852 * D 4.87)

R étant le coefficient de Hazen dépendant de la rugosité K et que l’on prendra égal à 141. (La conduite sera en PVC).

8. En majorant de 10% la perte de charge linéaire pour tenir compte des pertes de charges singulières, exprimer la perte de charge totale J.
9. Exprimer la hauteur manométrique total HMT que devra vaincre la pompe en supposant que la différence de niveau entre l’eau dans le forage et le tuyau de remplissage du château est égale à h (h est dite hauteur géométrique ).
La vitesse d’écoulement dans la conduite doit être de préférence comprise entre deux valeurs extrêmes : v( min) et v( max ).

10. Donner l’explication pratique de ces deux valeurs.
11. En prenant v(min) = 0.5 m/s et v(max) = 1.5 m/s,exprimer en fonction de D les pertes de chages totales minimale et maximale J(min) et J(max).



Soient : r =rendement du groupe de pompage
ρ =masse volumique de l’eau
g =accélération de la pesanteur
HMT =hauteur manométrique total de la pompe
(Constituée de la hauteur géométrique et des pertes de charges
dans la conduite ).

12. Exprimer en fonction de Qp(en l/s) et de HMT la puissance P en
kW que devra assurer le groupe de pompe pour que l’eau puisse
atteindre le château.
Soient : Cp =le coût du groupe de pompage
Cc =le coût de la conduite
Cg =coût global = Cp + Cc

13. En supposant que Cp soit proportionnel à la puissance P et que Cc
soit proportionnel au diamètre D, montrer que, en faisant varier D,
le coût global de l’installation passe par un coût optimal.
En pratique, on impose que la vitesse d’écoulement v soit égale à 1 m/s.
Par ailleurs, les données du terrain ont montrer que :
h =hauteur géométrique = 100 m
L =distance entre le forage et le château = 1500 m
r =rendement du groupe de pompage = 0.65
ρ =masse volumique de l’eau = 1000 Kg :m 3
g =accélération de la pesanteur = 9.81 m/s 2

14. Calculer dans ce cas :
- le diamètre de la conduite,
- la hauteur manométrique total HMT,
- la puissance P que devra vaincre le groupe de pompage.