Impacts des erreurs de prédiction de la pluie sur le contrôle en temps réel des réseaux d'égouts unitaires.

Bilodeau, Andrée (1997). Impacts des erreurs de prédiction de la pluie sur le contrôle en temps réel des réseaux d'égouts unitaires. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 133 p.

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Résumé

Le contrôle prédictif intégré a pour principal objectif une meilleure utilisation des ouvrages de contrôle existants en vue de limiter les déversements de polluants au milieu naturel. Toutefois, le succès d'une telle approche repose pour beaucoup sur la précision de l'outil de prévision des intensités de précipitations qui constitue le moteur d'un système de contrôle prédictif intégré. Cette recherche a pour objectif l'évaluation des impacts des erreurs de prévision de la pluie sur la performance d'une gestion prédictive intégrée d'un réseau d'égouts unitaires. Les essais réalisés dans ce mémoire ont été effectués sur une partie du réseau de la Communauté Urbaine de Québec (C.U.Q), à l'aide d'un logiciel de simulation de contrôle en temps réel des débordements des réseaux d'égouts, développé à l'INRS-Eau. Dans un premier temps, nous avons analysé les impacts de divers niveaux d'incertitudes sur la probabilité de créer des surcharges dans un réseau unitaire de même que sur le volume déversé optimal. En outre, les effets de la répartition spatiale des erreurs de prévision sur les surcharges et le volume déversé optimal ont aussi été étudiés. Dans un deuxième temps, nous avons modifié la politique de gestion du réseau pour ainsi réduire les probabilités de surcharges et éviter de possibles refoulements. En premier lieu, cette étude démontre les risques importants d'engendrer des surcharges dans un réseau d'égouts unitaires contrôlé à partir de prévisions entachées d'incertitudes. Les résultats relatifs à l'étude de la répartition spatiale des erreurs de prévision montrent que les probabilités de surcharges sont similaires que l'erreur entre les bassins de drainage soit corrélée ou non. Par ailleurs, nous avons noté que cette répartition spatiale a une influence sur les causes des surcharges. Notamment, lorsque les erreurs entre les bassins de drainage d'un réseau sont non-corrélées, les risques de causer une surcharge suite à une sous-estimation du volume de la pluie sont semblables à ceux que comporte une surestimation du volume de la pluie. En effet, la probabilité de causer une surcharge dépend alors essentiellement de la répartition spatiale des erreurs entre les différents bassins du réseau. Par contre, si les erreurs sont corrélées, une sous-estimation de la pluie provoque quasi-systématiquement une surcharge alors que dans le cas contraire, aucune surcharge n'est observée. Pour ce qui est de l'étude portant sur les impacts des incertitudes de prévision sur le volume déversé optimal, nous avons constaté qu'une erreur de prévision des précipitations sur un bassin de drainage contrôlé, engendre une erreur plus importante sur le volume déversé au régulateur. Par conséquent, nous avons noté qu'une variation considérable du volume total déversé, par rapport au volume déversé optimal, pourrait être observée au cours d'une pluie dans les cas où les erreurs entre les bassins seraient corrélées. Si au contraire les erreurs observées sont non-corrélées, la distribution spatiale des erreurs a pour effet de réduire cette variation, car une sous-estimation de la pluie sur un bassin peut alors être compensée par une surestimation sur un autre bassin. Étant donné les risques qu'entraînent les erreurs de prévision météo sur la probabilité d'engendrer des surcharges et des refoulements dans un réseau unitaire, nous avons jugé important de prendre en compte ces erreurs de manière à réduire ces risques. Pour ce faire, nous avons modifié la politique de gestion du réseau, et estimé les impacts sur les surcharges et le volume déversé optimal. Les résultats obtenus nous ont permis de conclure qu'il existe un moyen simple d'assurer l'efficacité d'une gestion prédictive intégrée.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Villeneuve, Jean-Pierre
Mots-clés libres:	égouts unitaires; surcharge; réseau; pluie; analyse statistique; prévision; précipitation; politique de gestion
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	31 mai 2013 12:46
Dernière modification:	11 nov. 2015 14:27
URI:	http://espace.inrs.ca/id/eprint/1389

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