Hydraulique en réseau avec EPANET

Module 0 : Introduction et contexte (1 heure)

Contenu théorique :

• Présentation du cours et instructeur.
• Importance de la modélisation hydraulique en génie sanitaire.
• Introduction à Epanet : Qu’est-ce que c’est, qui le développe (EPA) et pourquoi est-ce la norme mondiale ?
• Applications pratiques dans le secteur : conception, exploitation, réhabilitation et planification.
• Concept de modèle mathématique et de son cycle de vie (création, étalonnage, utilisation).

Module 1 : Principes fondamentaux de l'hydraulique appliqués à la modélisation (2 heures)

Contenu théorique et pratique :

• Révision des principes clés : Équation de continuité. Équation de l’énergie (Bernoulli).
• Pertes de pression : formules de Darcy-Weisbach et Hazen-Williams (approche pratique pour la sélection des coefficients « C »).
• Composants d'un réseau d'approvisionnement : nœuds/lignes, réservoirs, pompes, vannes.
• Types d'analyse : Analyse sur une période étendue vs. Analyse à un instant précis.

Module 2 : Premiers pas avec l'environnement Epanet (3 heures)

Contenu pratique (atelier guidé) :

• Téléchargez, installez et explorez l'interface graphique.
• Paramètres de préférence et d'unité (système métrique).
• Barre d'outils et panneaux principaux (Carte, Listes de données, Résultats).

Atelier 1 : Création d'un réseau simple (1 réservoir, 4-5 nœuds, 4-5 tuyaux).

• Dessinez et modifiez des éléments.
• Saisissez les données de base : dimensions, exigences, diamètres, longueurs.
• Lancement de la première simulation.
• Interprétation des résultats de base : comment lire les couleurs, les étiquettes et les graphiques de pression et de débit.

Module 3 : Construction et analyse d'un modèle réaliste (4 heures)

Contenu pratique (atelier guidé) :

Atelier 2 : Modélisation d'un réseau en anneau.

• Définition des propriétés globales et des options de calcul.
• Attribution des modèles de demande de consommation (calendriers).
• Insertion et configuration de la pompe : définition des courbes charge/débit.
• Insertion et configuration des vannes (régulation, réduction de pression, etc.).
• Analyse avancée des résultats : utilisation du gestionnaire de résultats, génération de profils longitudinaux, génération de graphiques de pression et de débit en fonction du temps, création de rapports personnalisés.

Module 4 : Calibrage du modèle et analyse de scénarios (4 heures)

Contenu théorique et pratique :

• Théorie : Qu’est-ce que l’étalonnage et pourquoi est-il crucial ? Sources d’erreur.
• Exercice : Méthodologie d'étalonnage.
  • Comparaison des résultats du modèle avec les données de terrain (pressions et débits mesurés).
  • Réglage des paramètres d'étalonnage : rugosité du tuyau (C-HW) et exigences.

Atelier 3 : Analyse de scénarios.

• Utiliser l'outil « Scénarios » pour comparer les alternatives.
• Simulation des conditions critiques : pic de consommation, incendie, défaillance d'une conduite principale ou d'une pompe.
• Analyse de la capacité du réseau à s'étendre ultérieurement.

Module 5 : Projet complet et applications avancées (4 heures)

Contenu pratique (travaux de projet) :

• Projet final : Les participants travailleront sur un cas concret (par exemple, la conception d'une extension de réseau, la réhabilitation d'une zone de basse pression).
• Phases du projet : interprétation des plans et collecte des données, construction du modèle de base, étalonnage (le cas échéant) ou validation de la conception, analyse et optimisation des scénarios, élaboration des plans de résultats et des rapports exécutifs.
• Introduction à la modélisation de la qualité de l'eau (traçage du chlore résiduel).
• Stratégies de modélisation des très grands réseaux (division en secteurs).

Module 6 : Clôture et évaluation finale (2 heures)

• Présentations finales des projets (1 heure) : les groupes ou les individus présentent brièvement leur projet, leur méthodologie et leurs résultats.
• Espace réservé aux commentaires de l'instructeur et des pairs.
• Séance de questions-réponses et de bonnes pratiques : Conseils pour éviter les erreurs courantes.
• Ressources pour poursuivre l'apprentissage (forums, bibliographie, suppléments).