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3. Étude du fonctionnement du bassin 

 
 

Dans cette partie, après le calcul des dimensions définitives du bassin, nous allons étudier son comportement du point de vue quantitative mais surtout qualitative en fonction du temps. Ce comportement sera simulé tout en introduisant les hydrogrammes de crue des pluies de retour 3 mois et 1 an correspondants aux paramètres de dimensionnement du bassin.

 
 

Nous utilisons des données et résultats issus de:
  • "Estimation des besoins en assainissement par temps sec et temps de pluie de 14 agglomérations du bassin 'Adour-Garonne', AUCH, Étude temps de pluie, Rapport d'étude", BCEOM, janvier 1998.
  • Wastewater Treatment Plants, Syed R QASIM
  • Manuel d'aide de CANOË

 
 

3.1 Les hydrogrammes de crue


Les hydrogrammes de crue pour les périodes T = 3 mois et T = 1 an sont déterminés à partir d'une simulation des pluies correspondantes sur les bassins BV1, BV2, BV3 et BV4 sur le logiciel CANOË. Le temps de pluie utilisé pour la détermination de ces hydrogrammes est celui correspondant au dimensionnement du bassin de retenu dans la méthode des pluies. Les figures 3.1 et 3.2 illustrent respectivement les hydrogrammes de crue de période T = 3 mois et T = 1 an.
 
 


Figure 3.1: Hydrogramme de crue de période 3 mois



Figure 3.2: Hydrogramme de crue de période 1 an


 














 


 
 

3.2 Les débits de sortie et les seuils
La détermination du volume du bassin de retenue par la méthode des pluies a été faite pour une période T = 3 mois et un débit de sortie constant de 2.5 m3/s. 

Pour prendre compte de ce débit de sortie et du fonctionnement en temps réel du bassin de retenu qui fonctionne pour des pluies de périodes variantes, nous allons considérer que le débit de sortie passe de 1.5 m3/s à 4 m3/s pour un seuil de 1 m.

Éventuellement, d'autres débits et seuils peuvent être considérés en fonction de la réponse du bassin à différentes pluies.
 

 


 
 

3.3 Les temps de séjour et les vitesses de chute
La détermination des Taux de dépollution sera effectué en fonction du temps de séjour dans le bassin pour les polluants de types MES et DBO5 et en fonction des vitesses de chute limites pour les polluants de type DCO et P. Les figures 3.3 et 3.4 illustrent les courbes utilisées.
 
 


Figure 3.3: Taux de dépollution de DBO5 et de MES
 
 


Figure 3.4: Taux de dépollution DCO et P


 















La détermination de ces deux paramètres sera effectuée en fonction du débit rentrant et du débit sortant dans le bassin de retenu. 

En permanent, le débit sortant est égale au débit rentrant et par conséquent, on a un temps de séjour (ts = V / Q) constant et une vitesse de chute (v = Q / S) constante. Q, V et S étant respectivement le débit, le volume et la surface du bassin.

Dans notre cas, nous avons des débits rentrant Qe(t), des débits sortant Qs(t) et des volumes V(t) variant en fonction du temps. Ceci nous induit à considérer des temps de séjour ts = V(t) / ( ( Qs(t) + Qe(t) ) / 2 ) et des vitesses de chute W hazen = ( Qe(t) + Qs(t) ) / 2 S. La figure 3.5 montre l'évolution du temps de séjour ts en fonction du temps réel t.
 
 




Figure 3.5: Temps de séjour en fonction du temps réel (T = 3 mois)


 














 


 
 

3.4 Les concentrations de sortie
Les concentrations des polluants dans les débits d'entrée pour différentes périodes et  les concentrations à l'amont et à l'aval admises dans le Gers sont déterminées à partir des données fournies par le rapport de l'étude établie par le BCEOM. La concentration à l'aval du bassin de retenue dans le Gers est calculée en fonction du débit, du temps de séjour et donc du taux de dépollution. La figure 3.6 représente pour différents taux de dépollutions et une concentration admissible avale constante, l'évolution de la concentration avale dans le Gers en fonction du débit (cf  Problématique).
 
 


Figure 3.6: Concentration avale dans le Gers en fonction du débit


 












 


 
 

3.5 Simulation d'une pluie de période 3 mois
Comme le bassin a été dimensionné pour une pluie de période de retour de 3 mois, nous avons simulé l'hydrogramme de crue correspondant a cette pluie pour observer la réaction du bassin du point de vue remplissage et surtout du point de vue dépollution en fonction du temps.

Du point de vue remplissage et tout en considérant une augmentation de débit de 1.5 m3/s à 4 m3/s pour un seuil de 1 m, la hauteur de l'eau dans le bassin reste toujours inférieure à la hauteur maximale de 1.4 m. La figure 3.7 montre l'évolution de la hauteur de l'eau dans le bassin en fonction du temps. 
 
 




Figure 3.7: Hauteur d'eau dans le bassin en fonction du temps


 
















En appliquant les considérations déjà citées, on obtient les évolutions des différents concentrations de polluants jetés dans le Gers. Les valeurs de ces concentrations sont acceptables dans la majorité du temps de la simulation. La concentration maximale acceptable à l'aval dans le Gers étant déterminé à partir du rapport de l'étude du BCEOM. Les figures 3.8, 3.9, 3.10, 3.11 montrent ces différentes concentrations de polluants en fonction du temps de la simulation.
 
 




Figure 3.8: Concentration de DBO5 dans le Gers en fonction du temps
 
 


Figure 3.9: Concentration de MES dans le Gers en fonction du temps
 
 


Figure 3.10: Concentration de DCO dans le Gers en fonction du temps
 
 


Figure 3.8: Concentration de P dans le Gers en fonction du temps


 












 


 
 
3.6 Simulation d'une pluie de période 1 an
Pour observer la réaction du bassin de retenue à une pluie de période de retour beaucoup plus grande que celle pour laquelle il a été dimensionné, nous l'avons simulé pour un hydrogramme de crue de période de retour T = 1 an. 

Du point de vue remplissage et tout en considérant une augmentation de débit de 1.5 m3/s à 4 m3/s pour un seuil de 1 m, on a débordement après 140 minutes. Par conséquence, une partie du débit est by-passée et ne subit aucune dépollution. La figure 3.12 montre l'évolution de la hauteur de l'eau dans le bassin en fonction du temps. 
 
 


Figure 3.12: Hauteur de l'eau dans le bassin en fonction du temps


En appliquant les considérations déjà citées, on obtient les évolutions des différentes concentrations de polluants jetés dans le Gers. Les valeurs de ces concentrations dépassent les concentrations maximales acceptables dans le Gers et le rejet direct des eaux de pluies dans ce cas là serait peut être une meilleure solution si on prend juste en considération, l'aspect qualitatif. Les figures 3.13, 3.14, 3.15, 3.16 montrent ces différentes concentrations en fonction du temps.
 
 
 

Figure 3.13: Concentration de DBO5 dans le Gers en fonction du temps
 


Figure 3.14: Concentration de MES dans le Gers en fonction du temps
 


Figure 3.15: Concentration de DCO dans le Gers en fonction du temps
 


Figure 3.16: Concentration de P dans le Gers en fonction du temps


 
 
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Étude du fonctionnement du bassin 
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dernière mise à jour: 13/01/2003