rapport

Ecole supérieure Des Ingénieurs de medjez El Beb
Département Du Génie Mécanique Et Agro-Industriel
Projet De Fin D’étude
Pour L’obtention Du
Diplôme De licence
Spécialité : Hydromécanique
Thème :
Étude de dimensionnement d’une station de
pompage pour l’évacuation des eaux usées
traitées de la STEP de Sfax Sud
Elaboré Par : Ahmed chamroukhi
Encadrement :
Encadreur : M. Hamza Boufalgha I2E
Encadrant : Mme. Khaoula Ben farhat ESIM
jury :
President : …………. ESIM
Rapporteur : ………………………………. ESIM
Référence
M2 GEAI_2026_...........................
A.U: 2025 – 2026
République Tunisienne
Ministère de l’Agriculture, des Ressources
Hydrauliques et de la Pêche
--*--
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique
--*--
Institution de la Recherche et de
l'Enseignement Supérieur Agricoles
E.S.I.M
Université de Jendouba

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Dédicaces
Je dédie ce travail à mes parents, qui m’a beaucoup aidé pendant mes études. Merci pour votre
patience, vos sacrifices et vos encouragements. Sans vous je ne peux pas arriver à ce niveau. Ce
diplôme est aussi pour vous.
À mon frère, merci pour ton soutien, tes encouragements et ta présence dans les moments
difficile.
À mes amis et camarades, merci pour les bons moments qu’on a passé ensemble pendant ces
années d’étude, avec le stress, le travail et aussi les moments de joie. Je ne vais jamais oublier
ces souvenirs.
Et merci à toutes les personnes qui ont participé de près ou de loin à ma formation et qui m’ont
aidé dans mon parcours en génie hydraulique.
Remerciements
Au fin de ce travail, je veux dire merci à toutes les personnes qui m’ont aidé de près ou de loin
pour faire ce projet de fin d’études.
Je remercie en premier lieu Mme Khaoula Ben farhat, mon encadrante à l’ESIM, pour son aide,
sa patience et ses conseils pendant tout le travail. Elle était toujours disponible et ses remarques
m’ont beaucoup aidé pour avancer.
Je remercie aussi M. Hamza Boufalgha, encadrant dans la société I2E, pour m’avoir accepté
dans son équipe et pour son aide pendant le stage. Il m’a donné les données et les informations
nécessaires pour effectuer ce travail.
Je remercie également M. Mohamed Hedi, pour ses conseils, son expérience. Il a beaucoup
contribué à améliorer ce travail.
Je remercie tous les professeurs du département Génie Mécanique et Agro-Industriel de l’ESIM
pour la formation que j’ai reçu pendant mes études, qui m’a aidé pour faire ce projet.
Je remercie aussi toute l’équipe du département hydraulique de I2E pour leur accueil et leur aide
pendant le stage, et pour le travail en groupe.
Enfin, je remercie les membres du jury d’avoir accepté de lire et d’évaluer ce travail.

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Table des matières
Dédicaces ..................................................................................................................................................... 1
Remerciements ............................................................................................................................................. 1
Résumé ........................................................................................................................................................ 7
INTRODUCTION GÉNÉRALE ......................................................................................................................... 13
CHAPITRE 1 : Cadre général du projet .......................................................................................................... 15
Introduction : ........................................................................................................................................... 15
1.1. Présentation de l'Organisme d'Accueil : ............................................................................................. 15
1.1.1 Raison sociale et secteur d'activité : ............................................................................................. 15
1.1.2 Historique et domaines d'intervention : ......................................................................................... 16
1.1.3 Organisation et structure : ............................................................................................................ 16
1.1.4 Références dans le domaine de l'assainissement : ........................................................................ 17
1.2. Service d'Accueil et Équipe d'Encadrement : ...................................................................................... 17
1.2.1 Département d'accueil : ............................................................................................................... 17
1.2.2 Moyens techniques et humains : .................................................................................................. 18
1.2.3 Positionnement dans l'organigramme : ......................................................................................... 18
1.3. Contexte et Présentation du Projet : ................................................................................................... 18
1.3.1 Localisation géographique du site : ............................................................................................... 18
1.3.2 Situation actuelle et problématique : ............................................................................................ 19
1.3.3 Justication technique et réglementaire : .................................................................................. 20
1.3.4 Insertion dans le schéma directeur d'assainissement : .................................................................. 20
1.4. Cahier des Charges du Projet : ........................................................................................................... 20
1.4.1 Objectifs techniques et fonctionnels : ........................................................................................... 20
1.4.2 Données de base fournies par le maître d'ouvrage : ....................................................................... 21
1.4.3 Contraintes identiées : ............................................................................................................... 21
1.4.4 Périmètre de l'étude et livrables attendus :.................................................................................... 22
Conclusion : ............................................................................................................................................ 22
CHAPITRE 2 : ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE ..................................................................................................... 23
Introduction : ........................................................................................................................................... 23
2.1. Généralités sur l'assainissement et les eaux usées traitées :............................................................... 23
2.1.1 Dénition et enjeux : ..................................................................................................................... 23
2.1.2 Caractéristiques des EUT et implications pour le pompage : .......................................................... 23
2.1.3 Position de la station de pompage dans la lière de traitement : .................................................... 24
2.2. Stations de pompage (Principes, classication et composants) : ........................................................ 24
2.2.1 Justication du recours au pompage : ........................................................................................... 24
2.2.2 Classication par capacité hydraulique : ...................................................................................... 24
2.2.3 Composants principaux : ............................................................................................................. 24

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2.3. Équipements hydrauliques de la station : ........................................................................................... 25
2.3.1 Bâche d'aspiration : ..................................................................................................................... 25
2.3.2 Conduites de refoulement : .......................................................................................................... 26
2.3.3 Accessoires hydrauliques essentiels : .......................................................................................... 26
2.4. Technologies de pompage (Sélection pour les EUT) : .......................................................................... 26
2.4.1 Critères de sélection : .................................................................................................................. 26
2.4.2 Familles de pompes adaptées : .................................................................................................... 27
2.4.3 Courbes caractéristiques et point de fonctionnement : ................................................................. 27
2.4.4 Congurations de pompes et redondance : ................................................................................... 28
2.5. Hydraulique des réseaux de pompage : .............................................................................................. 28
2.5.1 Pertes de charge linéaires (Formule de Darcy-Weisbach) :............................................................. 28
2.5.2 Pertes de charge singulières : ....................................................................................................... 28
2.5.3 Hauteur Manométrique Totale (HMT) : .......................................................................................... 29
2.5.4 Courbe de réseau et point de fonctionnement : ............................................................................. 29
2.5.5 Association de pompes en parallèle : ............................................................................................ 30
2.6. Protection contre les phénomènes hydrauliques transitoires : ............................................................ 30
2.6.1 Coup de bélier (Mécanisme et formule de Joukowski) : .................................................................. 30
2.6.2 Temps critique : ........................................................................................................................... 31
2.6.3 Dispositifs de protection :............................................................................................................. 31
2.7. Régulation et automatisation de la station : ........................................................................................ 31
2.7.1 Enjeux de la régulation : ................................................................................................................ 31
2.7.2 Logiques de commande : ............................................................................................................. 32
2.7.3 Contrôleurs avancés — Logique oue : ......................................................................................... 32
2.7.4 Instrumentation de mesure de niveau : ......................................................................................... 33
2.7.5 Automatisation de la station : ....................................................................................................... 33
2.8. Équipements électriques et optimisation énergétique :....................................................................... 34
2.8.1 Architecture électrique — Motor Control Center (MCC) : ............................................................... 34
2.9. Cadre normatif et réglementaire applicable au projet : ........................................................................ 34
2.10. Synthèse bibliographique — Chaîne logique du projet : ..................................................................... 35
Conclusion : ............................................................................................................................................ 36
CHAPITRE 3 : Collecte des données, hypothèses et synthèse globale du système de pompage ...................... 37
1. Introduction : ....................................................................................................................................... 37
2. Présentation du projet : ........................................................................................................................ 37
2.1 Cadre réglementaire applicable : ..................................................................................................... 38
3. Données d'entrée ................................................................................................................................. 39
3.1 Données hydrauliques :................................................................................................................... 39
3.2 Données géométriques et topographiques : ..................................................................................... 39

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3.3 Données électriques : ..................................................................................................................... 39
4. Hypothèses de conception : ................................................................................................................. 40
4.1. Hypothèses générales .................................................................................................................... 40
4.2. Hypothèses hydrauliques ............................................................................................................... 40
4.3. Marges de sécurité ......................................................................................................................... 40
5. Description du système de pompage .................................................................................................... 40
Conclusion : ............................................................................................................................................ 41
CHAPITRE 4 : DIMENSIONNEMENT HYDRAULIQUE DE LA STATION DE POMPAGE DES EAUX USÉES .............. 42
Introduction du chapitre : ......................................................................................................................... 42
4.1 Données d'entrée du dimensionnement : ............................................................................................ 42
4.2 Prol et tracé hydraulique : ................................................................................................................. 42
4.3 Choix du diamètre de la conduite de refoulement : .............................................................................. 43
4.3.1 Critères de sélection du diamètre : ............................................................................................... 43
4.3.2 Calcul du diamètre théorique : ..................................................................................................... 43
4.3.3 Diamètre retenu et vérication : .................................................................................................... 44
4.4 Calcul des vitesses d'écoulement ....................................................................................................... 44
4.4.1 Tronçon A — Fonte ductile DN 600 (débit par pompe) .................................................................... 44
4.4.2 Tronçon B — PEHD DN 1 200 (débit total) ...................................................................................... 44
4.4.3 Récapitulatif des vitesses ............................................................................................................. 44
4.5 Calcul des pertes de charge : .............................................................................................................. 45
4.5.1 Pertes de charge linéaires — Méthode Darcy-Weisbach : .............................................................. 45
4.5.2 Pertes de charge singulières : ....................................................................................................... 46
4.5.3 Récapitulatif des pertes de charge totales : ................................................................................... 47
4.6 Calcul de la Hauteur Manométrique Totale (HMT) : .............................................................................. 48
4.6.1 Dénition et conguration topographique : ................................................................................... 48
4.6.2 Conguration topographique — Cotes NGT de référence : ............................................................. 48
4.6.3 Calcul de la hauteur géostatique nette Hg : ................................................................................... 49
4.6.4 Calcul de la HMT .......................................................................................................................... 49
4.6.5 Courbe du réseau hydraulique H r(Q) : ........................................................................................... 49
4.7 Sélection et dimensionnement des équipement hydraulique : ............................................................. 50
4.7.1 Sélection des pompes .................................................................................................................. 51
4.7.2 Équipements de la conduite de refoulement ................................................................................. 54
Interprétation : ..................................................................................................................................... 56
4.8 dimensionnement énergétique des pompes : ...................................................................................... 56
4.8.1 Puissance hydraulique : ............................................................................................................... 57
4.8.2 Rendements global : .................................................................................................................... 57
4.8.3 Puissance absorbée et dimensionnement moteur : ....................................................................... 57