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CORROSIVITE ET AGRESIVITE DES EAUX
Les eaux véhiculées dans les réseaux peuvent présenter des caractéristiques physico-chimiques très différentes. Une eau peut être caractérisée par sa corrosivité et son agressivité.
Le comportement d’une eau envers les métaux ferreux et les produits à base de ciment dépend de nombreux facteurs : minéralisation, teneur en oxygène, conductivité électrique, pH, équilibre calcocarbonique, température, etc
Deux principaux types d’eau sont à prendre en compte :
-les eaux corrosives ;
-les eaux agressives.
Définitions
Certaines eaux attaquent les canalisations métalliques non revêtues intérieurement. Les réactions chimiques produisent de l’hydroxyde ferreux puis ferrique, puis entraîne la formation de nodules, voire des tubercules, pouvant à terme diminuer la section de canalisation et augmenter les pertes de charges de manière significatives.
-L’agressivité d’une eau se définit comme la propension de celle-ci à attaquer des matériaux renfermant de calcium (exemple : liants hydrauliques), c’est-à-dire envers les matériaux à base de ciment.
-La corrosivité d’une eau se définit comme la propension de celle-ci à attaquer les métaux non revêtus.
Réalité du phénomène
L’agressivité d’une eau
Selon l’analyse chimique, la minéralisation, le pH et la température de l’eau véhiculée trois peuvent se présenter :
-une eau à l’équilibre calcocarbonique n’entraîne à une température donnée, ni attaque, ni précipitation de carbonate de calcium.
-une eau incrustante (ou entartrante ) a tendance à déposer de sel de calcium (carbonate…)sur la parois intérieure de la canalisation ;
-une eau agressive peut attaquer certains éléments constitutifs du mortier de ciment comportant du calcium (chaux, silicates, silico- aluminates de calcium)
Corrosivité d’une eau
On rencontre ce phénomène dans les anciennes conduites sans cimentation à l’intérieur. Aujourd’hui, et comme dans notre cas, les conduites en fonte ductile sont revêtues intérieurement de mortier de ciment, ce qui élimine ce risque .
A noter que la corrosion par les eaux potables est un processus généralement lent.
CORROSIVITE DES SOLS
Les canalisations enterrées subissent des nombreuses sollicitations, parmi lesquelles la corrosivité des terrains et des remblais .Dans notre cas, les canalisations possèdent dans leur version de base une bonne résistance à la corrosion grâce au revêtement classique zinc qui convient dans la majorité des cas d’utilisation courant.
Etude topographique
Indices généraux de corrosivité
On détermine les indices généraux de corrosivité à l’aide d’une carte détaillée sur laquelle on situe :
-le relief du sol :les points hauts sont plutôt secs et aérés, donc peu corrosifs, les points bas humides et désaérés, donc susceptibles d’une corrosivité élevée ;
-les cours d’eau à traverser, les zones humides ;
-les mares, marécages, lacs, tourbières et autres bas fonds, riche en acides humiques, en bactéries, et souvent pollués ;
-les estuaires, polders, marais et terrains salins situés en bordure de mer.
Indice de pollution et de corrosivité spécifique
En s’aidant de plan (obtenus auprès des services publics), on détermine :
-les zones polluées par des effluents tels que purins,rejets de distilleries, des laiteries, des papeteries, etc…ou bien par des eaux usées ,d’origines ménagère notamment ; -les dépôts d’origine industrielle tels que scories, mâchefer, etc
-la proximité d’ouvrages tels des collecteurs d’effluents non étanches ;
-les installations industrielles ou d’équipement utilisant le courant électrique continu (ouvrage protégé cathodiquement, traction électrique, usine, etc
Le report du tracé sur la carte géologique correspondante permet de déterminer les différents étages traversés, et renseignes sur la nature des terrains, et leur corrosivité naturelle.
Etude géologique
On peut distinguer, en première analyse, des terrains :
-à faibles risques :
•sables et graviers ;
•matériaux d’empierrement ;
•calcaire.
-à risque élevé :
•marnes ;
•argiles,
-à risque très élevé :
•gypse ;
•pyrites (pyrite : fer, chalcopyrite, cuivre)
•sels pour industries chimiques (chlorure de sodium, sulfate de chaux)
•combustibles fossiles (lignites, tourbes, charbons, bitumes)
Les indications concernant les fossiles présent sont à retenir :la présence,en particulier, d’ammonites pyriteuse indique que le terrain contient des pyrites(sulfure de fer) et qu’il est par conséquent très corrosif
Etude hydrogéologique
L’humidité est un facteur aggravant la corrosivité d’un terrain.
L’étude hydrogéologique précise les terrains imperméables susceptibles de retenir l’eau, ainsi que les zones aquifères .La limite de séparation de ces terrains est souvent marquée par des niveaux de source .Il importe de considérer cette limite avec beaucoup d’attention :en effet, la corrosivité du terrain étanche peut être très important .
L’étude sur le terrain permet, par des observations visuelles, des mesures (résistivité),des analyses(échantillon du sol),de confirmer et de compléter les résultats topographiques et géologiques.
La résistivité d’un sol renseigne sur sa capacité à entretenir un phénomène de corrosion électrochimique sur le métal .C’est paramètre très significatif car :
-elle intègre pratiquement tous les facteurs influençant la corrosivité (teneurs en sel, présence d’eau…)
-elle est très facile à mesurer sur site (méthode WENNER ou des quatre piquets)
Les différents points de mesure sont pris sur le tracé prévisionnel de la canalisation .Leur espacement est fonction de la topographie du terrain et des valeurs mesurées. Un sol est d’autant plus corrosif que sa résistivité est faible.
Généralités
S’agissant particulièrement de Nosy-Be, l’île connaît de graves problèmes d’eau potable, alors qu’elle compte douze lacs volcaniques. En effet, seule l’agglomération d’Andilana est alimentée par la JIRAMA à partir du lac d’Amparihibe et c’est la commune qui se charge de Hell-Ville et Ambatoloaka. Seulement, les tuyauteries et branchement sont vétustes, si bien que les foyers subissent presque quotidiennement des coupures d’eau.
Le problème d’alimentation en eau potable reste entier dans la région, surtout dans les zones rurales, où la consommation d’eau insalubre est à l’origine des maladies parasitaires.
Vu à ces nombreux problèmes, l’état a proposé des travaux d’amélioration de l’adduction d’eau potable où les intervenants sont comme suit :
-L’emprunteur : le Gouvernement de la République de Madagascar ; -Le Maître de l’ouvrage :le Projet Pôles Intègres de Croissance(PIC) ; -Le Maître d’œuvre : SOMEAH Consultants ;
-Le Titulaire : l’Entreprise GDIG (Guandong Xinguang International) ;
-Le Conciliateur : Chambre Administrative et de Méditation de Madagascar (CAMM).
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE 1 : MONOGRAPHIE DE LA REGION
CHAPITRE 1 : ETUDES DU MILIEU PHYSIQUE
1-1- La région
1-2- Milieu physique .
1-2-1- Relief et paysage
a- Les ensembles volcaniques
b- Géologie
1-2-2- Climat
a- Le réseau de stations météorologiques
b- Température
c- Pluviométrie
1-2-3- Hydrologie
a- Les rivières
b- Les lacs
1-2-4- Sol et Végétation
a- Sol
b- Végétation
CHAPITRE 2 : ETUDES SOCIO-ECONOMIQUES
2-1- Population et Démographie
2-1-1- Effectif et évolution
a- Effectif
b- Evolution
2.1.2- Croissance démographique
a- Natalité
b- Mortalité
2-2- Services sociaux
a- Eau potable
2-2- Secteur économique
2-2-1- Agriculture
2-2-2- Elevage
2-2-3- Pêche et ressources halieutiques
2-2-3-1-La pêche
a-Pêche maritime traditionnel et artisanal
b-Pêche industrielle
2-3-3-2- Ressources halieutiques
a- Aquaculture
2-2-4- Industrie et artisanat
2-2-4-1- Agro-industrie
a- Les Pêcheries de Nosy-Be (PNB)
b- SIRAMA Nosy-Be
CHAPITRE 3 :
ENVIRONNEMENT
3-1- Etat de l’environnement
3-1-1- Domaine forestier de la région
3-1-1-1- Les périmètres de reboisement et de restauration
3-1-1-2- Les réserves naturelles intégrales
3-2- Problèmes rencontrés
3-2-1- La dégradation des bassins versants
3-2-2- Les feux de brousse
3-2-3- Le défrichement
3-3- Réalisations et perspective
3-3-1- Réalisations dans le cadre du Programme Environnemental Phase 2
3-3-1-1- En matière de conservation et de gestion des aires protégées
3-3-1-2- En matière de Gestion Durable des Ressources Naturelles
PARTIE 2 : ETUDE DU PROJET
CHAPITRE 1 : BESOINS/RESSOURCES EN EAUX
1-1- Evaluation des besoins en eau
1-1-1- Volume
1-1-2- Débit
1-1-2-1- Cas de collectivité
1-1-2-2- Cas des immeubles collectifs
1-1-3- Exemple simple n°1
1-1-3-1- Hypothèses
1-1-3-2 – Calculs et résultats
1-1-4- Exemple simple n°2
1-1-4-1- Hypothèses
1-1-4-2- Calculs et résultats
2-2- Evaluation des ressources en eau
CHAPITRE 2 : CORROSIVITE ET AGRESIVITE DES EAUX
2-1-Définitions
2-2-Réalité du phénomène
2-2-1- L’agressivité d’une eau
2-2-2- Corrosivité d’une eau
CHAPITRE 3 : CORROSIVITE DES SOLS
3-1-Etude topographique
3-1-1- Indices généraux de corrosivité
3-1-2- Indice de pollution et de corrosivité spécifique
3-2-Etude géologique
3-3-Etude hydrogéologique
CHAPITRE 4 : BUT DU PROJET
4-1- Généralités
4-2- Désignation des travaux
4-2-1- Site d’Amparihibe
a- Nouvelle station de pompage d’eau brute au lac d’Amparihibe
b- La nouvelle conduite de refoulement
c- Station de pompage existante
d-Nouvelle station de traitement
e- Ancienne station de traitement
4-2-2- Site de Dzamandzar
4-2-3- Site de Hell-Ville
a- Station de reprise de Maroankatsaka
b- Réservoir de Maroankatsaka
4-2-4- Canalisation et Réseaux de distribution
a- Conduite d’adduction
b- Conduite maîtresse de distribution
c- Conduite maîtresse de distribution
d- Remplacements des anciennes canalisations et extensions
PARTIE 3 : MISE EN OEUVRE
CHAPITRE 1 : CONDITIONNEMENT DES TUYAUX
1-1-Stockage des tuyaux
1-1-1- Consignes de base33
1-1-2- Empilement des tuyaux
1-2-Transport et manutention des tuyaux
1-2-1-Transport des tuyaux
1-2-2- Manutention des tuyaux
CHAPITRE 2 : CANALISATION ET ACCESSOIRES
2-1 – Canalisation
2-1-1-Canalisation en fonte
2-1-1-1- Champs d’application ;
2-1-1-2- Caractéristiques des tuyaux
2-1-1-3 – Revêtement
2-1-2- Canalisation en PVC
2-1-2-1- Champs d’application
2-1-2-2- Caractéristiques des tubes
2-1-2-3- Qualité du matériau
2-2- Divers accessoires et montage
2-2-1-Pour les tubes en fonte
2-2-1-1- Coudes
2-2-1-2- Tés
2-2-1-3- Pièce de réduction à 2 brides (cône)
2-2-1-4- Manchette à 2 brides
2-2-1-5- Bride-uni et bride d’emboîtement (BU et BE)
2-2-2- Pour les tubes en PVC
2-2-2-1-Coudes
2-2-2-2-Tés
2-3- Montage
2-3-1- Pour les tubes en fonte
2-3-1-1-Montage des joints
2-3-1-2-Serrage des boulons
2-3-2- Pour les tubes en PVC
2-3-2-1-Le Montage des coudes
2-3-2-2-Montage des tés
CHAPITRE 3 : TERRASSEMENT ET POSE DES CANALISATIONS
3-1- Travaux préparatoires
3-1-1- Abattage d’arbre
3-1-2 – Piquetage et implantation
3-1-3- Fouilles
3-1-3-1- Ouverture de la fouille
3-1-3-2- Largeur de la fouille
3-1-3-3- Profondeur de la fouille
3-1-3-4- Cas d’une traversée d’une chaussée
3-1-4- Nature des terrains
a- Terrains rocheux
b- Terrain meubles
c- c- Terrains boulants
3-1-5- Lit de pose
CHAPITRE 4 : POSE DES TUYAUX
4-1- Bardage
4-2- Pose en élévation
4-3- Pour une conduite aérienne
4-4- Pour une conduite enterrée
4-5- Position des canalisations vis-à-vis des ouvrages
4-5-1- Vis-à-vis des dalots
4-5-2- Vis-à-vis d’un pont
4-6- Assemblage des tuyaux
4-6-1- Montage des joints
4-6-2- Nettoyage
4-6-3- Mise en place de la bague de joint
4-6-4- Repérage de la profondeur d’emboîtement
4-6-5- Lubrification
4-6-6- Assemblage
4-7- Coupe des tuyaux
4-8- Massif de buté
4-8-1- Principe
4-8-2- Dimensionnement des massifs de butée
a- Forces agissantes
b- Terrain
c- Béton
d- Canalisation
e- Exemple
4-8-3- Conseil d’exécution
4-9- Epreuve et essais de canalisation
4-9-1- Longueur du tronçon
4-9-2- Préparation de l’essai
4-9-3- Mise en eau
4-9-4- Vérification de remplissage
4-9-5- Mise en pression
4-10- Remblayage de la tranchée
4-10-1- Zone d’enrobage de la conduite
4-10-2- Remblai
4-10-3- Traversé d’une route
4-11- Dimensionnement des conduites
4-11-1- Pertes de charge
4-11-2- Débit
4-11-3- Vitesse de l’eau
4-11-4- Exemple numérique
CHAPITRE 5 : RESERVOIR
5-1- Généralités
5-2- Caractéristiques du réservoir
a- L’entrée du réservoir
b- La sortie du réservoir
c- Le trop plein
d- Le système de vidange
e- Le dispositif d’aération
f- Le trou d’homme
5-3- Etudes du réservoir
5-3-1- Rappel théorique du béton armé
a- Données de calcul
5-3-2- Vérification de dimensionnement du réservoir
a- Dimensionnement de la paroi
b- Vérification de la flèche
5-3-3- Calcul de charges et des surcharges
a- Charges permanentes
b- Surcharges
5-3-3 – Descente de charges
a- Charge verticale sur le pourtour
b- Charges totales sur le sol
5-3-4- Stabilité de l’ouvrage
a- Pression au sol
b- Stabilité au renversement
c- Stabilité au glissement
5-3-5- Calcul des armatures
a- Coupole de couverture
b- Armature à la ceinture supérieure
c- Calcul des armatures de la cuve cylindrique
d- Armatures du radier
5-4- Plan de ferraillage
Bordereau de détail quantitatif et estimatif
CONCLUSION
