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Développement d'un modèle de transport-diffusion applicable aux rejets urbains de temps de pluie.

Bédard, Sophie (1997). Développement d'un modèle de transport-diffusion applicable aux rejets urbains de temps de pluie. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 204 p.

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Résumé

La gestion des eaux usées par temps de pluie constitue actuellement une priorité de l'assainissement urbain. Afin de déterminer des règles de contrôle applicables aux débordements des réseaux d'égout unitaires et pluviaux, il est nécessaire d'en identifier clairement les impacts sur le milieu récepteur. Dans ce contexte, un modèle numérique a été développé pour simuler la propagation des eaux de débordement au sein d'écoulements fluviaux. Le modèle est basé sur la résolution eulérienne de l'équation de transport-diffusion appliquée aux principaux facteurs de pollution mis en jeu. Ces facteurs sont traités en tant que variables d'état du modèle. Pour chacune, différents mécanismes de réaction agissant comme puits et sources de matière sont implantés dans l'équation. Le modèle parvient à représenter la distribution dans l'espace et dans le temps des contaminants déversés et à évaluer la variation de paramètres de qualité de l'eau. La résolution numérique de l'équation de transport-diffusion-réaction fait appel à la méthode des éléments finis. Une approximation sur des éléments triangulaires linéaires (T3) et un schéma de discrétisation de type Galerkine caractérisent le modèle numérique. La méthode itérative GMRES est employée pour la résolution du système matriciel non linéaire. Pour fin de validation, plusieurs tests académiques sont effectués. Il s'agit de tests standards ou spécifiquement adaptés au contrôle de modèles ayant les particularités de l'outil développé. En plus de vérifier la conformité du code informatique, les tests effectués permettent de contrôler la précision des résultats et d'étudier les facteurs influençant la résolution numérique. Finalement, la rivière des Prairies est choisie comme site pour appliquer le modèle. Ce cours d'eau de la région montréalaise est fortement sollicité par les débordements de réseaux d'égout de type unitaire et leur contrôle est essentiel en vue de restaurer et protéger les usages du milieu. Après construction d'un modèle numérique de terrain et modélisation de l'hydrodynamique de la rivière pour certains événements de référence, un essai de diffusion de traceur est reproduit par simulation. Les concentrations calculées sont comparables aux valeurs mesurées, ce qui permet d'envisager l'application du modèle à des situations réelles de débordement.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Leclerc, Michel
Mots-clés libres: rejet urbain; modèle de transport-diffusion; assainissement; contamination; eaux-usées; écoulement; égout; gestion; modélisation; modèle numérique; pluie; rejet; réseau; simulation; solides en suspension; oxygène dissous; contamination bactérienne; modèle mathématique; rivière des Prairies
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 04 juin 2013 19:46
Dernière modification: 09 nov. 2015 19:21
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1368

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