Dans le cas d'un évènement pluvieux biennal

Nous avons observé à l'aide du logiciel Comsol l'évolution de la concentration en polluants entre l'entrée et la sortie de l'eau dans le bassin durant un épisode pluvieux biannuel de 3 heures. Le bassin traversé par des zones peu profondes, la vitesse va être différente dans ces zones. Nous observerons donc l'effet de ces différences de vitesse, mais dans un premier temps, nous allons utiliser la vitesse moyenne dans le bassin pour une première simulation.

Évolution de la concentration en métaux lourds et en HAP (phénanthrène) le long du bassin durant un épisode pluvieux biennal

les graphiques ci-dessus nous permettent de quantifier l'épuration en métaux lourds et en phénanthrène qui s'opère dans le bassin (50m de long) lorsque la vitesse de l'eau est de 0,022 m/s. Les résultats sont récapitulés dans le tableau suivant.

Polluant Concentration initiale (mol/m3) Concentration finale (mol/m3) Taux d'abattement
Pb 3.86 e-4 3.843 e-4 <1%
Cu 1.47 e-3 1.4615 e-3 <1%
Zn 8.79 e-3 8.73 e-3 <1%
HAP 1.12 e-6 1.082 e-6 3.4%

Les taux d'abattement sont très bas. Cela est du au temps de séjour de l'eau dans le bassin qui est très court pendant une pluie biennale puisqu'il est d'environ 40 minutes.

 

On peut également observer l'évolution de la concentration en un point donné en fonction du temps. C'est ce que représentent les graphiques ci-dessous pour trois points situés à 10, 30, et 50 m (c'est à dire en sortie du bassin).

Évolution de la concentration en polluants pour trois points du bassin

La dynamique est la même pour tous les polluants observés. Ils commencent à atteindre la sortie du bassin après une trentaine de minutes passées dans le bassin. La concentration augmente ensuite progressivement au niveau du point avant d'atteindre son état stationnaire. Plus le point se situe loin de l'entrée du bassin et plus l'état stationnaire est long à se mettre en place. Cela est du à un facteur qui entre en jeu dans dans la simulation qui est la diffusion. On remarque qu'une différence de concentration maximale est visible entre les différents points d'observation concernant les HAP. cette différence correspond à la quantité de polluants épurée dans le bassin. Cette différence n'est pas visible pour les autres polluants car l'abattement est trop faible (<1%).

 

Nous avons ensuite introduit la différence de profondeur dans le bassin en intégrant une condition sur la vitesse. Ainsi, si on se situe entre 15 et 17 m ou entre 32 et 34 m ou encore entre 44 et 46 m, la vitesse est de 0,07 m/s. Sinon elle est de 0,016 m/s. Nous avons ainsi recommencé la simulation, et le résultat obtenu pour les HAPs est le graphique ci-dessous.

Évolution de la concentration en HAP (phénanthrène)

On ne remarque aucune différence entre ce graphique et celui réalisé précédemment en utilisant la vitesse moyenne dans le bassin. Ces augmentations de vitesse sur deux mètres de long sont probablement trop courtes pour influer sur la forme de la courbe de dégradation des polluants. Comme le résultat en sortie est de toute manière le même dans les deux simulations puisque nous avons utilisé une vitesse moyenne dans le bassin dans la première et les vitesses par zones dans le second, nous utiliserons cette vitesse moyenne pour les simulations entre deux événements pluvieux.

 

 

Powered by Drupal - Modified by Danger4k Webmaster :