Marceau, Elisabeth
(1997).
Utilisation des mesures de débit dans une gestion adaptative et prédictive des rejets urbains en temps de pluie.
Mémoire.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 180 p.
Résumé
Le mémoire de maîtrise présenté dans ces pages traite de l'utilisation des mesures de débit
en continu dans un module de gestion des eaux usées opéré en temps réel et également
prédictif, afin de corriger les erreurs dues aux intrants des modèles de simulation. Le
module de gestion étudié, appelé SWIFT, a pour buts de réduire les impacts néfastes des
débordements des eaux usées urbaines sur les milieux aquatiques récepteurs et d'éviter les
inondations des rues et des sous-sol des bâtiments. Il fut à l'origine développé pour être
incorporé à un système de gestion des eaux usées destiné à la Communauté Urbaine de
Québec (CUQ).
La réduction des impacts sur le milieu est assurée par la minimisation d'une fonction
objectif, dont le calcul est basé sur des résultats de modélisation des phénomènes physiques
survenant sur un réseau de collecte. Un optimisateur détermine les décisions optimales sous
forme de consignes appliquées aux régulateurs. La base de la modélisation de SWIFT
provient des intensités de pluie prédites en temps réel, qui sont utilisées en tant qu'intrants
par le modèle d'axe secondaire pour simuler le ruissellement de l'eau de pluie en surface.
Un second modèle prend la relève et simule le transport de l'eau dans les conduites de l'axe
primaire du réseau (les intercepteurs). Un troisième modèle simule le transport de l'eau
dans les conduites de l'axe majeur (le collecteur) ainsi que le comportement des structures
complexes telles les régulateurs, les pompes, les SST et les réservoirs. Pour l'instant, les
décisions prises par l'optimisateur sont faites à partir des simulations avec des pluies
prédites par radar, lesquelles sont entachées d'incertitudes non-négligeables. Cette situation
implique est risquée quant à l'optimalité des consignes de gestion. Parallèlement, des
appareils de mesure en temps réel procure des mesures de débit sur certaines conduites du
réseau, mais ces mesures ne sont pas utilisées actuellement par le module de gestion. Le
projet de recherche évalue la possibilité d'inclure ces mesures de débit prises en temps réel
dans le processus décisionnel de SWIFT, dans le but de corriger les erreurs observées sur
les résultats de simulations.
Deux approches ont été testées pour ce faire, soit la correction ponctuelle et la
déconvolution. C'est cette dernière qui donne les résultats les plus satisfaisants. La
déconvolution consiste à exécuter la modélisation du ruissellement de surface en sens
inverse, et à obtenir une pluie ayant généré le débit mesuré. La pluie issue de la
déconvolution sert à corriger les débits simulés, ce qui a pour effet de réduire l'influence
des incertitudes des pluies prédites. La déconvolution en est encore au début de son
développement, et des améliorations devront y être apportées préalablement à son insertion
dans un système de gestion en CPI. Cependant, les résultats obtenus montrent qu'elle est
une avenue hors de tout doute très prometteuse pour corriger les erreurs engendrées sur les
résultats de la modélisation.
Type de document: |
Thèse
Mémoire
|
Directeur de mémoire/thèse: |
Villeneuve, Jean-Pierre |
Co-directeurs de mémoire/thèse: |
Chocat, Bernard |
Mots-clés libres: |
débit; pluie; prédiction; rejet urbain; eaux usées; environnement; gestion; impact; mesure; simulation |
Centre: |
Centre Eau Terre Environnement |
Date de dépôt: |
11 févr. 2014 13:49 |
Dernière modification: |
24 nov. 2015 18:50 |
URI: |
http://espace.inrs.ca/id/eprint/1848 |
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