Modélisation du réseau d’AEP du secteur Ambatomaro et proposition de solution aux problèmes d’alimentation en eau 

Calage de pressions

Les comparaisons des pressions mesurées et simulées au niveau des débitmètres et des manomètres sont présentées par les graphiques suivantes : Au niveau des débitmètres Le tableau suivant présente les valeurs minimales, maximales et les valeurs moyennes des différences entre les pressions mesurées et simulées au niveau des trois débitmètres : Tableau 20: Différences entre les pressions simulées et mesurées au niveau des trois débitmètres Débitmètres Différences entre les pressions mesurées et simulées Valeurs Min (m) Valeurs Max (m) Valeurs Moyennes (m) CDT DN100 0,76 10,69 4,00 CDT DN125 0,06 9,48 3,04 CDT DN150 0,00 9,69 3,48 0 10 20 30 40 50 60 70 12:00:00 AM 2:00:00 AM 4:00:00 AM 6:00:00 AM 8:00:00 AM 10:00:00 AM 12:00:00 PM 2:00:00 PM 4:00:00 PM 6:00:00 PM 8:00:00 PM 10:00:00 PM Pressions en m Heures Débitmètre DN125 Pressions mesurées Pressions simulées 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Pressions en m Heures Débitmètre DN100 Pressions mesurées Pressions simulées 0 5 10 15 20 25 30 35 Pressions en m Heures Débitmètres DN150 Pressions mesurées Pressions simulées Graphique 10: Comparaison des pressions simulées et observées au niveau des trois débitmètres Partie III- Modélisation du réseau d’AEP du secteur Ambatomaro et proposition de solution aux problèmes d’alimentation en eau dans le secteur Page | 80 Mémoire de fin d’étude- Hydraulique Au niveau des manomètres de l’étage bas 0 10 20 30 40 50 60 70 Pressions (m) Heures CTR100 Pressions mesurées Pressions simulées 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Pressions (m) Heures CTR399 Pressions mesurées Pressions simulées 0 10 20 30 40 50 Pressions (m) Heures CTR254 Pressions mesurées Pressions simulées 0 10 20 30 40 Pressions (m) Heures CTR217 Pressions mesurées Pressions simulées 0 10 20 30 40 Pressions (m) Heures CTR391 Pressions mesurées Pressions simulées Graphique 11: Comparaison des pressions simulées et observées au niveau des manomètres de l’étage bas Partie III- Modélisation du réseau d’AEP du secteur Ambatomaro et proposition de solution aux problèmes d’alimentation en eau dans le secteur Page | 81 Mémoire de fin d’étude- Hydraulique Au niveau des manomètres de l’étage haut 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Pressions (m) Heures CTR118 Pressions mesurées Pressions simulées 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Pressions (m) Heures CTR143 Pressions mesurées Pressions simulées 0 10 20 30 40 50 Pressions (m) Heures CTR313 Pressions mesurées Pressions simulées 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Pressions (m) Heures CTR88 Pressions mesurées Pressions simulées 0 2 4 6 8 10 12 Pressions (m) Heures CTR63 Pressions mesurées Pressions simulées Graphique 12: Comparaison des pressions simulées et observées au niveau des manomètres de l’étage haut Partie III- Modélisation du réseau d’AEP du secteur Ambatomaro et proposition de solution aux problèmes d’alimentation en eau dans le secteur Page | 82 Mémoire de fin d’étude- Hydraulique Les tableaux suivants présentent les valeurs minimales, maximales et les valeurs moyennes des différences entre les pressions mesurées et simulées au niveau des manomètres installées dans les deux étages du secteur : Tableau 21: Différences entre les pressions simulées et mesurées au niveau des manomètres de l’étage bas Manomètres étage bas Différences entre les pressions mesurées et simulées Valeurs Min (m) Valeurs Max (m) Valeurs Moyennes (m) CTR100 0,07 8,38 4,07 CTR399 0,01 0,97 0,39 CTR217 0,00 7,52 2,26 CTR391 0,04 4,10 1,68 CTR254 0,03 14,25 3,84 Tableau 22: Différences entre les pressions simulées et mesurées au niveau des manomètres de l’étage haut Manomètres étage haut Différences entre les pressions mesurées et simulées Valeurs Min (m) Valeurs Max (m) Valeurs Moyennes (m) CTR143 3,73 15,84 4,70 CTR63 0,00 4,99 1,70 CTR313 1,37 9,95 5,05 CTR88 0,00 0,00 0,00 CTR118 0,00 0,00 0,00 D’après les conditions qui ont été déjà évoquées ultérieurement (Cf. PARTIE I-I-3-4-Calage du modèle) le modèle sera calé : – Si la différence entre les pressions observées et les pressions simulées est inférieure ou égale à 5 m, – Si la différence entre la hauteur d’eau observée et simulée dans les réservoirs est inférieure ou égale à 10cm, – Si les erreurs entre les débits mini et maxi calculés et observés pour la distribution sont de 15%, et de 10% pour les débits de production, Dans notre cas après calculs faits : – Le niveau de l’eau dans le réservoir est toujours à son niveau minimum ce qui a été le cas lors de la période de mesure de paramètres hydrauliques. – Les erreurs entre les pressions simulées et observées sont inférieures à 5 m en moyenne même s’il y a des valeurs maximales plus de 10 m. – Les valeurs minimales et maximales des erreurs entre les débits de production simulés et mesurés sont tous inférieurs à 10%. Partie III- Modélisation du réseau d’AEP du secteur Ambatomaro et proposition de solution aux problèmes d’alimentation en eau dans le secteur Page | 83 Mémoire de fin d’étude- Hydraulique Le calage du modèle est donc satisfaisant en tenant compte des conditions de calage citées précédemment et pour la suite des études le modèle calé peut être utilisé pour des projets d’améliorations ou d’extension du réseau. II-7- Comparaison des résultats de simulation et des résultats d’enquête Rappelons que la modélisation d’un réseau d’AEP consiste à reproduire le fonctionnement du réseau dans la réalité donc pour voir que le modèle établi dans le secteur Ambatomaro reflète bien la réalité il a fallu comparé le résultat de la simulation du modèle avec les résultats d’enquête concernant les problèmes de manque d’eau illustré à travers les deux images suivantes : Figure 41: Comparaison des résultats de simulation et des résultats d’enquête(UTM WGS 84) Il peut être constaté d’après ces deux cartes que les résultats de la simulation du modèle coïncident avec les résultats d’enquête car sur ces deux images, les points avec des pressions nulles (points verts) dans le résultat de la simulation se situent dans les zones où il y a des coupures fréquentes d’après les enquêtes. D’après la simulation du modèle les pressions varient en général entre 20 m et 40 m et les débits y sont inférieurs à 2 l/s.  

Simulation de la variation spatiale de chlore

Les résultats d’analyse cité plus haut ont été utilisées pour la simulation de la variation spatiale de chlore (Cf. PARTIE III-I-4-3-Résultats d’analyse). Les valeurs de chlore résiduel obtenues près des trois points d’installation des débitmètres ont été alors utilisées comme concentrations de base en chlore des trois points sources du modèle ensuite. Les valeurs de chlore calculées ont été alors comparées avec celles mesurées au niveau des points de prélèvement. Le graphique suivant illustre la différence entre les valeurs de chlore simulées et observées : Les taux de chlore simulés et observés sont à peu près similaires sauf pour le point CTR143 qui se situe à l’entrée du réseau où un taux de chlore égale à 0,06 mg/l a été observé alors que le taux de chlore au niveau de la source d’alimentation de cette partie est de 1,52 mg/l. Nous pouvons donc supposer que ce point pourrait être alimenté par un autre réseau ou des erreurs pouvaient avoir lieu au niveau des analyses. Il peut être aussi constaté que les taux de chlore simulés au niveau du point BF6 et du réservoir Ankatso sont nuls. En effet les prélèvements d’échantillons d’analyse ont été réalisés des jours plus tard après les mesures de paramètres hydrauliques qui ont servi pour le modèle. Pendant les prélèvements d’échantillons il y avait de l’eau la nuit dans la zone élevée où se situe ces deux points alors que lors de la campagne de mesures des paramètres hydrauliques il n’y avait pas d’eau pendant plusieurs jours. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Chlore (mg/l) Points de prélèvement Taux de chlore simulé Taux de chlore observé Graphique 13: Comparaison des taux de chlore résiduel simulés et mesurés Partie III- Modélisation du réseau d’AEP du secteur Ambatomaro et proposition de solution aux problèmes d’alimentation en eau dans le secteur Page | 85 Mémoire de fin d’étude- Hydraulique Chapitre III- Propositions de solutions aux problèmes d’alimentation en eau du secteur Ambatomaro Pour la résolution des problèmes dans le secteur Ambatomaro qui font souffrir les habitants de ce secteur, deux variantes de solution ont été alors défini : – L’application d’un tour de distribution d’eau entre les deux étages du secteur – L’installation d’une conduite feeder à partir du surpresseur Ambatomaro jusqu’au réservoir Ankatso.

Première variante : Tour de distribution de l’eau

Nous avons vu précédemment que les abonnés de l’étage bas ne subissent pas des problèmes fréquents en matière d’alimentation en eau contrairement aux abonnés de l’étage haut. Donc pour que tous les abonnés des deux étages puissent avoir accès à l’eau pendant la journée un tour de distribution de l’eau entre les deux parties a été proposé. Ceci consiste à refouler tous le débit d’eau provenant du surpresseur qui alimente le secteur vers le premier étage pendant un laps de temps et de le refouler ensuite vers le deuxième étage pour le reste du temps pendant 24 heures. De ce fait, à partir de 5h du matin jusqu’à 20h du soir toute l’eau sera refoulée vers l’étage bas et pendant la nuit à partir de 20h jusqu’à 5h du matin elle sera refoulée vers l’étage haut. Cette répartition horaire a d’abord pour but de remplir le réservoir qui se trouve à l’étage haut pendant la nuit pour pouvoir alimenter les abonnés de cet étage le lendemain pendant la journée mais aussi pour pouvoir alimenter l’étage bas pendant le laps de temps défini étant donné que toutes les usines qui emploient beaucoup de personnes et qui utilisent beaucoup d’eau pendant la journée se situent dans cet étage. Pour que ce soit possible il faudrait installer une autre vanne au niveau de la conduite DN 100 qui alimente l’étage bas sachant qu’une vanne existe déjà au niveau de la conduite d’alimentation DN125 (Cf. Figure 20).