Les déversoirs et les bassins des réseaux d’assainissement : écoulement et transport solide http://www.hach.ulg.ac.be Matthieu DUFRESNE [email protected] Les jeudis de l’Aquapôle, 19 février 2009 ArGEnCo – MS²F - Hydrologie, Hydrodynamique Appliquée et Constructions Hydrauliques (HACH)
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Les déversoirs et les bassins des réseaux d’assainissement :
écoulement et transport solide
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be Matthieu DUFRESNE
Les jeudis de l’Aquapôle, 19 février 2009
ArGEnCo – MS²F - Hydrologie, Hydrodynamique Appliquée et Constructions Hydrauliques (HACH)
Plan
1. Petite présentation de l’assainissement urbain
2. Les déversoirs et les bassins de l’ingénieur
3. Les déversoirs et les bassins du chercheur
4. Deux exemples d’application
Plan
1. Petite présentation de l’assainissement urbain
2. Les déversoirs et les bassins de l’ingénieur
3. Les déversoirs et les bassins du chercheur
4. Deux exemples d’application
Les trois objectifs de l’assainissement urbain
1. L’hygiène
2. L’évitement des inondations
3. La protection du milieu récepteur
Les deux types de réseaux d’assainissement urbain
Ou un panache (plus ou moins connu…) entre les deux.
SERAM (http://www.seram-marseille.fr)
Les réseaux unitaires
Enjeu = gestion des variations de débit.
SERAM (http://www.seram-marseille.fr)
Plan
1. Petite présentation de l’assainissement urbain
2. Les déversoirs et les bassins de l’ingénieur
3. Les déversoirs et les bassins du chercheur
4. Deux exemples d’application
Principe de fonctionnement d’un déversoir
Débit entrant Débit conservé
Débit déversé
Débit entrant = débit conservé + débit déversé
• Eviter la surcharge de la station d’épuration,
• Eviter le débordement du réseau,
• Etc.
Principe de fonctionnement d’un déversoir
Débit entrant = débit conservé + débit déversé
Particules entrantes = particules décantées + particules conservées + particules déversées
Débit entrant
Particules entrantes
Débit conservé
Particules conservées
Débit déversé
Particules déversées
Particules décantées
Les questions de l’ingénieur
• Quelle est la loi de déversement ?
=> auto-surveillance du réseau
• Quelle est la pollution déversée ? Décantée ?
• Etc.
Principe de fonctionnement d’un bassin
Débit entrant
Particules entrantes
Débit sortant 1
Particules sortantes 1
Débit sortant 2
Particules sortantes 2
Particules décantées
• Eviter l’inondation,
• Limiter les rejets polluants,
• Faire décanter les particules,
• Etc.
Les questions de l’ingénieur
• Quelle quantité de particules va se déposer ?
=> efficacité de décantation
• Où vont se déposer les particules ?
=> stratégie de nettoyage de l’ouvrage
• Etc.
Plan
1. Petite présentation de l’assainissement urbain
2. Les déversoirs et les bassins de l’ingénieur
3. Les déversoirs et les bassins du chercheur
4. Deux exemples d’application
Pour répondre à ces questions
• Modélisation physique
• Modélisation numérique
La modélisation physique
• Acquérir de la connaissance sur les mécanismes
physiques
• Disposer d’une banque de données expérimentales
pour y confronter les modèles
=> amélioration des modèles
La modélisation physique
Injection des particules
Récupération
La modélisation physique
En présence de colonnes…
… et de divers obstacles.
La modélisation numérique
La modélisation numérique
Equations à résoudre dans le domaine de calcul :
• Bilan de masse
• Bilan de forces
La modélisation numérique
La modélisation numérique
La modélisation numérique
La modélisation numérique
Plan
1. Petite présentation de l’assainissement urbain
2. Les déversoirs et les bassins de l’ingénieur
3. Les déversoirs et les bassins du chercheur
4. Deux exemples d’application
Application : le bassin de Rosheim
Entrée
Sortie par surverse
Application : le bassin de Rosheim
Efficacité
13/06/1997 84%
14/07/1997 72%
Simulations 69% - 89%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Zones du bassin
Po
urc
en
tag
e m
as
siq
ue
de
dé
pô
t
Mesures 14/07/1997 Modèle1 Modèle2 Modèle3
Application : le déversoir de ClichyLipeme Kouyi G (2004). Expérimentations et modélisations tridimensionnelles de l’hydrodynamique et de la séparation particulaire dans les déversoirs d’orage. Thèse de doctorat, Université Louis Pasteur, Strasbourg, France.
Application : le déversoir de Clichy
Application : le déversoir de Clichy
Inversion du sens
de l’écoulement
Déversement
En charge
67%3%
30%
Application : le déversoir de Clichy
Axes des
profils
Axe 42m
Axe
Clichy
Ligne d'eau au milieu du Déversoir
3.50
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
-5.00-1.003.007.0011.0015.0019.0023.0027.0031.0035.0039.0043.0047.00
Distances (m)
hau
teu
rs (
m)
Q=90 m3/s Q=120 m3/s
Q=150 m3/s Q=70m3/s
Q=200 m3/s
Hauteur de crête
Position du capteur ultrason
Evolution du tirant d'eau à l'amont des deux seuils de 5m côté Clichy
4.00
4.50
5.00
5.50
6.00
6.50
-14.00 -12.00 -10.00 -8.00 -6.00 -4.00 -2.00 0.00
Distance (m)
Hau
teu
r d
'eau
(m
)
Q =90 m3/s Q=120m3/s
Q=150m3/s Q=200m3/s
Q=70m3/s
Hauteur de crête
Seuil L3
Seuil Clichy
Hauteur d’eau
Application : le déversoir de Clichy
Fosse à bâtardsCollecteurs Marceau et
Chasses en charge
Creusement de la surface
libre
Les déversoirs et les bassins des réseaux d’assainissement :
écoulement et transport solide
htt
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/ww
w.h
ach
.ulg
.ac.
be Matthieu DUFRESNE
Les jeudis de l’Aquapôle, 19 février 2009
ArGEnCo – MS²F - Hydrologie, Hydrodynamique Appliquée et Constructions Hydrauliques (HACH)
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