ouvrage hydraulique gestion de la ressource hydrologie modélisation
A
Études
Ressources en eau et milieux aquatiques
TSM 12 2020 - Page(s) 33-51

Modélisation des remontées de chlorures le long d’un fleuve pour une optimisation de la gestion de la ressource

Modeling of chlorides migration along a river for resource management optimisation

Résumé

Le barrage d’Arzal est un ouvrage clé pour la gestion des niveaux sur le bassin de la Vilaine aval et une réserve d’eau douce alimentant la plus importante unité de production d’eau potable de Bretagne. Cette réserve est multi-usage et peut engendrer des conflits complexes à gérer, notamment en période de sécheresse. Le barrage est équipé d’une écluse, entraînant des intrusions d’eau de mer lors des éclusées, et d’un système de siphons, permettant de capter la majeure partie des eaux salées parasites et de les rediriger vers l’estuaire. Cependant, en étiage, une fraction d’eau salée peut remonter dans le plan d’eau et dégrader la qualité de l’eau à la prise d’eau de l’usine. Dans un contexte de changement climatique, les périodes de sécheresse ainsi que les conflits d’usage pourraient devenir plus intenses. L’amélioration des connaissances des phénomènes complexes de diffusion des eaux salées en amont du barrage permettrait de piloter au mieux l’ouvrage, en validant ou identifiant des pratiques de gestion. L’étude de solutions de limitation transitoires « simples » pourrait également permettre d’optimiser cette gestion. Le projet transversal avec quatre parties prenantes (EPTB Vilaine, imaGeau, Saur et Inria), réalisé de 2016 à 2018, a permis de répondre à ces objectifs. Les résultats de cette étude montrent l’importance des outils de mesure de salinité en continu innovants en temps réel pour l’aide à la décision de restrictions de certains usages si la ressource est menacée, via un retour d’expérience sur trois ans de mesures. Il montre également l’utilisation et la valorisation de la donnée, en mode prédictif, via la construction d’un modèle mathématique 3D de diffusion de la salinité, intégrant l’ensemble des ouvrages. La modélisation a également permis de simuler et d’étudier les performances de solutions de limitation des phénomènes de remontées d’eaux salées afin de choisir la mieux adaptée.

Abstract

The Arzal dam is a key structure for the management of water levels in the downstream part of the Vilaine watershed and a reserve of fresh water supplying the largest drinking water production unit (DWPU) in Brittany. This reserve is multi-use and can generate conflicts, complex to manage, especially in times of drought. The dam is equipped with a lock, causing seawater intrusion during the lockages, and with a siphon system, which capture the major part of the parasitic salt water and redirect it towards the estuary. However, during low flow period, a fraction of salt water can migrate upstream and degrade the water quality at the DWPU intake. In a context of climate change, periods of drought and conflicts of use can become more intense. Improving knowledge of the complex phenomena of salt water diffusion could allow to improve the management of the dam, by validating or identifying pratices. The study of « simple » transitional limitation solutions can also participate to the optimization of water resource management. The transversal project with 4 teams (EPTB Vilaine, Saur, imaGeau, Inria), carried out from 2016 to 2018, allowed to meet these objectives. The results of this study highlight, via a feedback of 3 years of measurement, the importance of innovative and continuous salinity measurement tools in real time to assist decision makers to restrict certain uses if the resource is threatened. It also shows the use and valorisation of data, in predictive mode, via the construction of a 3D mathematical model of salinity difusion, integrating all the facilities. The modelling also make it possible to simulate and study the performance of solutions to limit the phenomena of salt water upwelling in order to choose the most suitable.

Mots clés : Modélisation, Chlorures, Fleuve, Gestion, Ressource
Keywords : Modeling, Chlorides, River, Management, Resource
https://doi.org/10.36904/tsm/202012033

Saur – Direction technique – Recherche et développement – Maurepas
2 imaGeau – Clapiers
3 Établissement public territorial de bassin Vilaine (EPTB Vilaine) – Pôle eau potable et hydraulique – La Roche-Bernard
4, 5 Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria) – Laboratoire Jacques-Louis Lions – Paris

Dans TSM et sur le même thème
Articles parus dans les cinq dernières années
Acheter l'article 16,00 ou 16
Article paru dans TSM 12 2020
Consulter tout le numéro
Également au sommaire de ce numéro