Duchesne, Sophie
(2001).
Modèle pour le contrôle en temps réel des réseaux d'égout sous surcharge.
Thèse.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 262 p.
Résumé
En période de pluie, les déversements de réseaux d'égout unitaires (DRU) détériorent la qualité
des cours d'eau urbains. Le contrôle en temps réel (CTR) de ces réseaux permet de réduire la
fréquence et le volume des DRU par l'utilisation optimale de la capacité de stockage et de
traitement des réseaux. À cette fin, une stratégie de CTR détermine comment doivent être opérés
les ouvrages de régulation (tels les pompes, vannes, seuils, etc.) de façon à rencontrer certains
objectifs de contrôle, tel par exemple la minimisation des volumes déversés. Le contrôle prédictif
intégré (CPI) est une stratégie de CTR où les décisions de contrôle sont prises en fonction de l'état
présent et futur de l'ensemble du réseau d'égout, estimé à l'aide de modèles de simulation à partir
de prédictions des entrées au système.
Puisque la stratégie optimale de contrôle d'un CPI est déterminée à plusieurs reprises pendant le
déroulement d'une pluie, la vitesse de résolution des modèles de simulation et des algorithmes
d'optimisation utilisés est primordiale. Afin de respecter cette contrainte sur le temps de calcul,
les stratégies de CPI existantes ont souvent recours à des modèles linéaires. Toutefois, de tels
modèles ne peuvent reproduire le phénomène de refoulement, lequel peut survenir par exemple
lors de la mise en charge de certaines conduites. Or ce dernier type d'écoulement peut être utilisé
avantageusement par une stratégie de CTR en augmentant la capacité de stockage et de transport
du réseau. C'est pourquoi la thèse propose un nouveau modèle permettant la simulation de tous
les types d'écoulement en conduite, incluant les écoulements en charge, et dont la rapidité de
résolution permet son utilisation en temps réel. Ce modèle a été validé sur un réseau d'égout réel
ainsi que sur plusieurs réseaux hypothétiques. Une stratégie de CPI intégrant le modèle de
simulation développé et l'algorithme d'optimisation du gradient réduit généralisé (GRG) a par la
suite été élaborée. L'application de cette stratégie de contrôle sur le réseau d'égout de la ville de
Laval (Canada) a démontré que la mise en charge des conduites permet de réduire de façon
appréciable les volumes déversés en temps de pluie. Il a également été montré que la gestion
d'intercepteurs en charge pouvait être réalisée sur de courts horizons de contrôle sans en entraver
la performance ni la fiabilité. Les résultats obtenus ont aussi conduit à la mise au point d'une
stratégie de contrôle simplifiée pour les zones en charge, au sein desquelles les taux de
propagation des débits sont généralement très élevés.
Actions (Identification requise)
 |
Modifier la notice |
Statistiques de téléchargement
Statistiques de téléchargement