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Optimisation multicritère pour la gestion d'un réseau d'AEP

( Télécharger le fichier original )
par Gueddouj et Ouaret
Université béjaia - ingénieur 2002
  

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REPUPLIQUE

ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

 
 
 
 
 
 

M.

MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE

 

FACULTE DE S SCIENCES ET SCIENCE DE L'INGENIEUR
DEPARTEME NT D'HYDRAULIQUE

Mémoire de fin d'études
Pour l'obtention du diplôme d'ingéniorat en hydraulique
Option : hydraulique urbaine

Thème :

 
 

Optimisation de la gestion multicritère d'un réseau

d'A.E.P par la méthode ELECTRE TRI

 

présenté par : Encadré par :

BENOUARET Rachid MERAH F.

GUEDDOUDJ M'hiddine BENZERRA

Année :2003/2004

 

Remerciements :

Au terme de ce travail, nous tenons vivement à exprimer notre sincère reconnaissance à nos promoteurs Mr F. MERAH et A. BENZERRA, non seulement pour leur aide et orientations tout au long de notre travail, mais aussi pour leur esprit d'encadrement et leur volonté.

Nous tenons aussi à remercier particulièrement Mr Nassim ATMANI pour son immense aide.

Nous remercions également Mr Nadir BAKOURI de l'A.P.C de OUED GHIR et son collègue pour nous avoir facilité l'accès aux données relatives au réseau d'A.E.P de la ville de OUED GHIR.

Notre reconnaissance sincère va à Mr MOUNI Lotfi du laboratoire de chimie industrielle pour les analyses de l'eau du réseau de Oued ghir.

Nous tenons aussi à remercier Mr ABBA A/krim de la DHW et Mr HOCINI Rafik de la subdivision de l'hydraulique de Béjaia pour leur aide et gentillesse. Nos sincères remerciements s'adressent à :

> Tous nos cher(e)s ami(e)s ;

> Tous mes amis de la cité Targa-Ouzemour ;

> Tous Nos amis du Club Scientifique des Sciences Exactes (C.S.S.E), plus

particulièrement Mr SEDJAL Hamid et BOURDACHE Lamia;

> Tous les étudiants de la 5ème année hydraulique promotion 2003/2004 ; > Tous nos enseignants du département d'hydraulique ;

Nous tenons aussi à remercier Mr le président et messieurs les membres du jury pour avoir accepté de juger notre travail

Que tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail, trouvent ici l'expression de mes remerciements les plus distingués.

Dédicaces

A mes très chers parents, sans leur aide et soutien, je n'aboutirai pas,

A la mémoire de mes grands-parents,

A mon frère et mes soeurs,

A tous mes neveux et mes nièces,

A ma très chère nièce Zina,

A mon oncle maternel Arezki, à la mémoire de sa femme et à leurs enfants et petits enfants,

A mes très chers amis : B.Yacine, K. Saadi, A.Hamou et son frère Nabil B. Lila et sa soeur Saloua et A. Djida pour leur aide psychologique, leur suivi de tout près de l'état d'avancement de ce mémoire,

A tous mes amis du Club Scientifique des Sciences Exactes (C.S.S.E) , plus particulièrement : Nassim, hamid, Lamia, Rosa, Cherif, Madjid et Rabah,

A tous mes amis de la chambre B 309 de la cité TargaOuzemour : Karim, Saadi, A/ghani et Fares,

A tous ceux que j'aime et tous ceux qui m'aiment

Je dédie ce modeste travail

Rachid

Dédicace

Je tien vivement a dédier se travail en signe de respect et de reconaissance a :


·
· la mémoire de ma grand-mère ;


·
· mon grand père ;


·
· mes très chers parents pour leurs conseils et aides ;


·
· tous mes frères et soeurs ( ferhat, ouari, khalifa, katiba, nacira, merbouha, zineb et malek) ;


·
· mon oncle achour et sa famille ;


·
· tous mes cousines et cousins en particulier (saad, bouzid, saoudi, radouane, khireddine et mobarek) ;


·
· tous les gens de mon village ;


·
· mes amis ;

Liste des tableaux

Tableau

Nom du tableau

page

(II.1)

Normes algérienne d'une eau potable

17

(III.1)

Problématiques de référence

36

(III.2)

Eléments constitutifs d'un problème multicritère

36

(III.3)

Caractéristiques des procédures d'affectation

44

(V. 1)

Caractéristiques des champs de la table « données générales »

56

(V.2)

Caractéristiques des champs de la table « conduite »

57

(V.3)

Caractéristiques des champs de la table « Défaillance »

58

(V.4)

Caractéristiques des champs de la table « Diagnostic »

58

(V.5)

Caractéristiques des champs de la table « Moyens humains »

59

(V.6)

Caractéristiques des champs de la table « Diagnostic »

59

(V.7)

Caractéristiques des champs de la table « Référence»

59

(V.8)

Valeurs des fonctions objectifs.

66

(V.8)

valeurs des paramètres de la méthode ELECTRE TRI

67

(V.9a)

Valeurs des indices de concordance par critère : comparaison des actions à b1.

68

(V.9b)

valeurs des indices de concordance par critère : comparaison des actions à b2.

69

(V.10)

valeurs des indices de concordance globale

70

(V. 11a)

valeurs des indices de discordance par critère : comparaison des actions à b1.

71

(V. 1 1b)

valeurs des indices de discordance par critère : comparaison des actions b2.

72

(V.12)

valeurs des degrés de crédibilité.

73

(V. 13)

relation de surclassement.

74

(V. 14)

résultats des affectations pessimiste et optimiste des actions aux catégories.

75

(V. 15)

paramètres de la méthode pour la deuxième modélisation

75

(V. 16)

affectation des actions aux catégories selon le deuxième modélisation

75

(V.17)

paramètres de la méthode pour la troisième modélisation

76

(V. 18)

affectation des actions aux catégories selon le troisième modélisation

76

Liste des figures

Nom de la figure

Page

(I.1)

Schéma général d'un réseau d'A.E.P

2

(I.2)

Schéma général d'un réseau de distribution.

6

(I.3)

Les différents types de joints : a) mécanique,

b) à emboîtement, c) à bride

7

(I.4)

Les différents type de vannes : a) robinet-vanne b) robinet à papillon

c) vanne à clapet de non-retour d) vanne de réduction de pression.

8

(I.5)

types de ventouses : a) ventouse à petites quantités d'air
b) ventouse à grandes quantités d'air c) ventouse universelle.

8

(I.6)

Poteau d'incendie.

9

(I.7)

Installation d'un poteau d'incendie vue, en coupe.

10

(II.1)

Evolution du taux de défaillance

19

(II.2)

Procédé de réhabilitation par centrifugation

27

(II.3)

Procédé de traitement des conduites par injection

28

(II.4)

Procédé de réhabilitation des conduites par utilisation d'une gaine en

Polyéthylène HD

30

(III.1)

Approches opérationnelles et méthodes

33

(III.2)

Etablissement de la relation de surclassement pour ELECTRE TRI

43

(III.3)

Algorithme d'ELECTRE TRI

45

(IV.1)

Procédure d'optimisation par ELECTRE TRI

52

(V.1)

Organigramme du menu général de l'application

60

(V.2)

Organigramme du menu fichier de l'application

61

(V.3)

organigramme des données du réseau

62

(V.4)

Organigramme du menu diagnostic

63

(V.5)

Organigramme d'optimisation par ELECTRE TRI

65

Sommaire

Introduction générale 1

CHAPITRE I 2

RAPPEL GENERAL SUR LES RESEAUX D'A.E.P 2

I.1 Introduction 2

I.2 Description d'un réseau d'A.E.P 2

I.2.1 Maillon ressource 3

I.2.2 Maillon production - adduction 3

I.2.3 Le maillon traitement 4

I.2.4 Le maillon stockage 4

I.2.5 Le réseau de distribution 5

I.2.5.1 Définition 5

I.2.5.2 Ossature du réseau 5

I.2.5.3 Éléments constitutifs d'un réseau de distribution d'eau potable 6

I.2.5.3.1 Les matériaux des canalisations 6

I.2.5.3.2 Les joints 6

I.2.5.3.3 Les vannes 7

I.2.5.3.4 Les ventouses 8

I.2.5.3.5 Les décharges 9

I.2.5.3.6 Les poteaux d'incendie 9

I.2.5.4 La pression dans le réseau 10

I.3 Problèmes rencontrés dans un réseau d'A.E.P 10

I.4 Conclusion 11

Chapitre II 12

DEFAILLANCES ET REHABILITATION 12

II.1 Introduction 12

II.2 DEFAILLANCES 12

II.2.1 Définition 12

II.2.2 Les différents types de défaillances 12

II.2.2.1 Les fuites 12

II.2.2.2 Les pertes 13

II.2.2.3 Les casses (ruptures) 13

II.2.2.4 Dégradation de la qualité de l'eau 14

II.2.2.4.1 Les facteurs biologiques 14

II.2.2.4.2 Les facteurs physico-chimiques 14

II.2.2.4.3 FACTEURS LIES A LA CONCEPTION ET A LA GESTION DU RESEAU 16

II.2.2.5 Les interruptions 18

II.2.2.6 LES PLAINTES DES CONSOMMATEURS 18

II.2.3 DUREE DE VIE ET DEFAILLANCE 18

II.2.4 FONCTIONS UTILISEES EN ANALYSE DE SURVIE ET PREVISION DES DEFAILLANCES 18

II.2.4.1 Fiabilité 18

II.2.4.2 Taux de défaillance 18

II.3 DIAGNOSTIC 19

II.3.1 Méthodologie de diagnostic 20

II.3.2 Phase enquête et recueil de données

20

II.3.3 Phase analyse de données 20

II.3.4 Analyse et détermination des paramètres du diagnostic 20

II.3.5 Estimation des coûts 20

II.4 ENTRETIEN DES RESEAUX D'A.E.P 21

II.4.1 ENTRETIEN DES RESERVOIRS 21

II.4.2 Entretien des adductions et du réseau de distribution 21

II.4.2.1 Surveillance et entretien 21

II.4.2.2 Actions de réduction des pertes en eau 22

II.4.2.2.1 Recherche et réparation des fuites 22

II.4.2.2.1.1 Détecte et gestion des fuites 22

II.4.2.2.1.2 Réparation des fuites 24

II.4.2.2.2 Le comptage 24

II.4.3 Dispositions et moyens d'intervention 24

II.4.3.1 Moyens humains 25

II.4.3.2 Moyens 25

II.5 REHABILITATION 25

II.5.1 Définition 25

II.5.2 LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE REHABILITATION 25

II.5.2.1 Les revêtements internes au mortier-ciment 26

II.5.2.2 Le traitement par injection 27

II.5.2.3 Le gainage plastique 28

I.6 Conclusion 31

CHAPITRE III 32

Méthodes d'optimisation multicritère 32

III.1 Introduction 32

III. 2 Les méthodes d'optimisation multicritère 32

III.2.1 La théorie de l'utilité multi-attribut 32

III.2.2 Les méthodes de surclassement 32

III.2.3 Les méthodes interactives 33

III.3 Concepts de base d'un problème multicritère 34

III.3.1 Action et ensemble des actions potentielles 34

III.3.2 Critères et famille cohérente de critères 35

III.3.3 Poids des critères 35

III.3.4 La problématique d'aide à la décision 35

III.3.5 Les résultats 36

III.4 Formulation mathématique d'un problème de décision multicritère 36

III.5 Les méthodes ELECTRE 37

III.5.1 ELECTRE I 38

III.5.2 ELECTRE II 39

III.5.3 ELECTRE III 40

III.5.4 ELECTRE TRI 41

III.5.4.1 Principe de la méthode 41

III.5.4.2 Développement de la méthode 42

III.6 Conclusion 45

CHAPITRE IV 47

MODELISATION ET OPTIMISATION PAR LA METHODE ELECTRE TRI 47

IV-1 Introduction 47

IV-2 Définition des actions 47

IV-3 L'ensemble des actions potentielles 47

IV-4 Les critères 48

IV-5 Définition des actions de référence 48

IV-6 Modélisation des critères 48

IV-6-1 Modélisation de la fiabilité des tronçons 48

IV-6-2 Modélisation du premier critère 49

IV-6-3 Modélisation du deuxième critère 50

IV-6-4 Modélisation de 3ème critère 50

IV-6-5 Modélisation du 4ème critère 50

IV-6-6 Modélisation du 5ème critère 50

IV-6-7 Modélisation du 6ème critère 51

IV-6-8 Modélisation du 7ème critère 51

IV-7 OPTIMISATION SELON ELECTRE TRI 51

IV-8 Conclusion 53

Chapitre V 54

Élaboration du modèle informatique 54

V-1. Introduction 54

V-2 Description du logiciel utilisé 54

V-3 Acquisition des données 55

V-4 BASE DE DONNEES 55

V-5 LES BASES DE DONNEES SOUS DELPHI 55

V-6 CREATION DE LA BASE DE DONNEES DE L'APPLICATION 55

V-6-1 Table des données générales du réseau 56

V-6-2 Table des caractéristiques de la conduite 57

V-6-3 Table de données des défaillances 58

V-6-4 Table des données de diagnostic 58

V-6-5 Table des données moyens humains 59

V-6-6 Table des données Moyens matériels 59

V-6-7 Table des données Actions de références et critères 59

V-7 Création du projet 60

V-8 Application au cas du réseau de Oued-Ghir 65

V-8-1 Données du réseau de Oued-Ghir 65

V-8-2 Obtention des actions 65

V-8-3 Matrice de préférences (performances) 65

V-8-4 Paramètres de la méthode 67

V-8-5 Résultats 67

V-9 Discussion de résultats 76

V-10 Conclusion 76

CONCLUSION GENERALE78

Annexe 1 79

Annexe 2 84

sommaire suivant






La Quadrature du Net