Unité d’enseignement : S3 · UE3 — Hydraulique Appliquée & Routes

Le cours Voiries et Réseaux Divers (VRD) présente l’ensemble des ouvrages qui rendent un terrain constructible et habitable : voies de desserte, trottoirs et parkings, assainissement des eaux pluviales et des eaux usées, adduction d’eau potable, réseaux secs (électricité, éclairage public, télécommunications). Au Niger, ces ouvrages conditionnent la réussite des lotissements périurbains de Niamey, Maradi ou Zinder, des cités administratives et des équipements scolaires ou sanitaires : l’inondation des quartiers lors des fortes pluies d’hivernage, l’ensablement des caniveaux ou l’insuffisance de pression dans les réseaux d’eau sont des problèmes directement liés à la conception VRD.

Le cours donne les principes de conception et les méthodes de pré-dimensionnement utilisées en bureau d’études, en s’appuyant sur des exemples chiffrés de lotissement.

Objectifs d’apprentissage

• Définir la géométrie d’une voie : profil en travers type, tracé en plan, profil en long, dévers.
• Estimer un débit d’eaux pluviales par la méthode rationnelle et dimensionner un caniveau ou un fossé par la formule de Manning-Strickler.
• Évaluer les besoins en eau d’un quartier, dimensionner une conduite de distribution et vérifier la pression.
• Dimensionner un collecteur d’eaux usées (débit de pointe, pente, autocurage).
• Connaître les règles de pose et de coordination des réseaux secs et pré-dimensionner un éclairage public.
• Établir un avant-métré simple de travaux VRD.

Prérequis

Topographie 1 et 2 (profils, cubatures), mécanique des fluides élémentaire (débit, vitesse, charge), notions de matériaux (latérite, béton).

Plan du cours

1. Leçon 1 — Conception géométrique des voiries
2. Leçon 2 — Assainissement pluvial : débits et dimensionnement des caniveaux
3. Leçon 3 — Adduction d’eau potable et assainissement des eaux usées
4. Leçon 4 — Réseaux secs, éclairage public, coordination et métré VRD

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 16 h de CM, 8 h de TD, 8 h de TP et 28 h de TPE (3 crédits, UE3, semestre 3). Contrôle continu (TD notés, mini-projet de VRD d’un îlot de lotissement : plan, profils, notes de calcul) et examen écrit final. Le quiz en ligne sert d’auto-évaluation.

Bibliographie

• SETRA / CERTU, Aménagement des routes principales (ARP) et Guide des voies urbaines.
• Instruction technique relative aux réseaux d’assainissement des agglomérations (circulaire 77-284) et Guide « La ville et son assainissement », CERTU.
• Régis Bourrier, Les réseaux d’assainissement : calculs, applications, perspectives, Lavoisier Tec & Doc.
• André Dupont, Hydraulique urbaine, tomes 1 à 3, Eyrolles.
• Jean-Paul Gourdon, VRD : voirie et réseaux divers, Le Moniteur.

Ce cours applique les bases de mécanique des fluides (HYD2201) aux ouvrages hydrauliques courants du génie civil au Niger. Il couvre la chaîne de l’eau potable (besoins, adduction, stockage, distribution à partir d’un forage), le pompage (choix et vérification d’une pompe immergée ou de surface), l’hydraulique des canaux et des ouvrages de franchissement routiers (caniveaux, buses, dalots) et une introduction à l’assainissement (eaux usées et eaux pluviales). Le contexte sahélien guide les choix : ressources souterraines exploitées par forages, croissance démographique rapide, pluies courtes mais très intenses provoquant inondations et ravinements, ensablement des ouvrages. L’accent est mis sur des méthodes de calcul simples, vérifiables à la main ou au tableur, et sur les ordres de grandeur que doit maîtriser un technicien supérieur en bureau d’études ou sur chantier.

Objectifs d’apprentissage

• Évaluer les besoins en eau d’une localité et en déduire les débits de dimensionnement et le volume d’un réservoir.
• Choisir le diamètre d’une conduite et vérifier les pressions de service d’un réseau de distribution.
• Calculer la hauteur manométrique totale et la puissance d’une pompe, déterminer son point de fonctionnement et vérifier le NPSH.
• Dimensionner un canal, un caniveau, une buse ou un dalot en écoulement à surface libre.
• Estimer les débits d’eaux usées et d’eaux pluviales d’un quartier (méthode rationnelle) et prédimensionner un collecteur.

Prérequis

Mécanique des Fluides & Hydraulique (S2) : continuité, Bernoulli, pertes de charge, formule de Manning-Strickler. Notions de topographie (cotes, pentes) et utilisation d’un tableur.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Besoins en eau, adduction et distribution d’eau potable
2. Leçon 2 — Pompes et stations de pompage
3. Leçon 3 — Canaux et ouvrages hydrauliques de franchissement (caniveaux, buses, dalots)
4. Leçon 4 — Introduction à l’assainissement : eaux usées et eaux pluviales

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 16 h de cours magistral, 8 h de travaux dirigés, 8 h de travaux pratiques (calcul de réseau sur tableur, essai de pompe sur banc, visite d’un forage et d’un château d’eau) et 28 h de travail personnel ; 3 crédits (UE3, semestre 3). Évaluation indicative : contrôle continu 40 % (quiz, TD, mini-projet de dimensionnement d’une adduction villageoise) et examen final écrit 60 %.

Bibliographie

• Dupont A., Hydraulique urbaine, tomes 1 à 3, Eyrolles.
• Carlier M., Hydraulique générale et appliquée, Eyrolles.
• Valiron F. (dir.), Mémento du gestionnaire de l’alimentation en eau et de l’assainissement, Lavoisier / Lyonnaise des Eaux.
• BCEOM, Hydraulique routière, Ministère de la Coopération, Paris, 1981.
• Bourrier R., Les réseaux d’assainissement : calculs, applications, perspectives, Lavoisier.