autosurveillance diagnostic permanent modélisation eaux usées ouvrage hydraulique
Études
Assainissement
TSM 5 2019 - Page(s) 155-161

Modélisation hydraulique 3D d’un by-pass en entrée de STEU pour la définition de la méthode de mesure du débit déversé

Bypass 3D hydraulic modeling for the discharge flow rate measurement technique definition

Résumé

Dans le cadre de la mise en oeuvre du diagnostic permanent (arrêté du 21 juillet 2015 relatif aux systèmes d’assainissement), la communauté d’agglomération Limoges Métropole réalise des études de diagnostic et de faisabilité de l’instrumentation d’une trentaine de points de son réseau de collecte et de transport des eaux usées. Parmi les déversoirs d’orage à l’étude, le by-pass de l’usine de prétraitement des Casseaux est déjà instrumenté par un dispositif de mesure de débit de type hauteur/vitesse. Le canal de by-pass peut être alimenté par une surverse haute située en entrée d’usine, ou par un long déversoir courbe situé à l’aval de l’usine dans un bassin de stockage de 8500 m3 environ. L’analyse des données de mesures actuelles a notamment permis de déterminer les gammes de débits déversés et de constater que le by-pass peut être alimenté par les deux déversoirs de manière indépendante ou simultanée : cette complexité hydraulique rend nécessaire le recours à de la modélisation 3D. En effet, dans ce cas, l’objet d’une telle modélisation est de vérifier si l’écoulement dans la section de mesure existante est suffisamment homogène pour permettre une mesure fiable du débit dans les différentes configurations de fonctionnement possibles et, le cas échéant, d’adapter la méthode de mesure ou d’en proposer une nouvelle. Les premiers résultats de modélisation 3D ont mis en évidence la difficulté de mesure de la vitesse dans le canal de by-pass, compte tenu des perturbations de l’écoulement lorsque le déversoir du bassin est sollicité. Une solution envisagée pourrait être la définition, par modélisation 3D, d’une loi hauteur/débit propre à chaque déversoir afin de s’affranchir des conditions non propices à la mesure de la vitesse dans le canal de by-pass.

Abstract

As part of the permanent diagnosis implementation, the “Communauté d’agglomération de Limoges Métropole” is carrying out diagnosis and feasibility studies of about thirty measurements points from its urban drainage system. Among the spillways under study, the Casseaux pre-treatment plant bypass is already equipped with a height/velocity flow rate measurement device. The bypass canal may be supplied by a high overflow weir at the entrance of the plant or by a long curved overflow weir located in an about 8 500 m3 storm bassin downstream. The data analysis of current measurements especially allowed to fix the range of discharged flow rates and to notice that the bypass can be supplied independently or simultaneously by the two weirs : this hydraulic complexity justifies the use of 3D modeling. Indeed, in this case, the aim of such a modeling is to check whether the flow in the existing measurement section is homogeneous enough to allow a reliable measurement of the flow rate in the various possible working configurations and, if so, to adapt the measurement technique or to propose a new one. The first 3D modeling results highlighted the difficulty to measure the velocity in the bypass because of the flow perturbations when the stormwater tank weir is used. A solution could be the definition of a height / flow rate law for each spillway, thanks to the 3D modeling, in order not to go through non-ideal velocity measurements condition in the bypass canal.

Mots clés : déversoir d'orage, modélisation hydraulique 3D, loi hauteur/débit, autosurveillance
Keywords : spillway, hydraulic CFD, height/flow rate law, weir, auto-surveillance
https://doi.org/10.1051/tsm/201905101

1,2,3 Prolog Ingénierie – Paris
4,5,6 Communauté d'agglomération Limoges Métropole – Limoges

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