Analyse Mécano-fiabiliste d’un réseau d’Alimentation en eau potable (réseau maillé)
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Date
2022
Authors
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Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi Ouzou
Abstract
Le calcul finaliste est une démarche qui devient de plus en plus présente dans le domaine
des sciences de l’Ingénieur. En effet pour palier au principal inconvénient de la démarche
déterministe, à savoir la non connaissance du risque encouru à travers l’introduction des
coefficients de sécurité on fait appel à l’approche fiabiliste qui permet d’estimer ce risque en
calculant la probabilité de défaillance.
A travers l’étude présentée dans ce mémoire, nous avons essayé d’appliquer la démarche
finaliste sur un projet lié aux sciences de l’hydraulique. Précisément, nous avons analysé un
réseau maillé constitué d’un réservoir et de deux mailles. La formule de Hazen-Williams est
adoptée pour le calcul des pertes de charges. Pour le calcul des débits de dimensionnement la
méthode d’Hardy- Cross a été utilisée.
Dans un premier temps, nous avons effectué une analyse déterministe de notre réseau.
Ceci a révélé que des incertitudes sur le réseau en termes de rugosité et même de débit peuvent
impacter directement les pressions de service aux noeuds. Ceci nous a ramener à nous poser la
question de savoir quel est l’impact de ces incertitudes sur le fonctionnement du réseau.
C’est pourquoi dans un second temps, nous avons effectué l’analyse fiabiliste de notre
un réseau de distribution en considérant la variabilité aléatoire du débit et de la rugosité des
conduites CHW et cela à long terme et à court terme. La loi normale est choisi pour modéliser
l’incertitude sur ces variables aléatoires en prenant respectivement comme valeurs moyennes
Q=2.5l/s et CHW = 95 et 136. Afin de définir l’état de défaillance de notre réseau, nous avons
considéré les conditions de service normales d’un réseau de distribution en eau potable à
savoir : les pressions maximale et minimale et les vitesses maximale et minimale. C’est ainsi
que nous avons défini quatre fonctions d’état limite. La probabilité de défaillance est évaluée
par la méthode de simulation de Monté Carlo. Le nombre de tirage retenu est de 30000 valeurs.
Le réseau objet de cette étude a été simulé à long terme et vérifié à court terme. Les
résultats ont mis en évidence la sensibilité du critère de la pression minimale. En effet la
probabilité de défaillance obtenue est de l’ordre 0,3246. En considérant la probabilité de
défaillance minimale admise pour les structures de génie civil qui est de l’ordre de 10-3, notre
réseau est considéré comme défaillant. Afin de remédier à cette défaillance, nous avons modifié
la conception de notre réseau et ce dans le but d’aboutir à cette probabilité de défaillance cible.
Cette modification a consisté à surélever le réservoir d’une hauteur égale à 1.1 m afin
d’augmenter les pressions minimales.
Cependant, ceci a eu pour conséquence bien évidemment l’augmentation des pressions maximales qui ont dépassé la valeur limite fixée initialement de l’ordre de 54 m d’eau. Ce
dépassement de la pression maximale fixée initialement peut ne pas être considéré comme une défaillance puisque c’est un paramètre qui dépend du cahier des charges du projet à exécuter Dans notre cas, nous proposons 60 m comme valeur limite.
Description
50 p. : ill. ; 30 cm. (+ 2 CD- Rom)
Keywords
Résau alimentaion: eau potable, Réseau maillé, Analyse mécano-fiabiliste
Citation
ouvrages Hydrauliques