Autosurveillance et modélisation

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Journée O.I.Eau du 14 juin 2011
Autosurveillance et Modélisation des réseaux d’assainissement : retours d’expériences
Métrologie et modélisation,
deux outils complémentaires
d’autosurveillance des
déversoirs d’orage
C. ROUX, Pôle Aménagement du Territoire /Direction de l’Eau/
Service Etudes et Contrôle de la Délégation
A. ALLOUCH, PROLOG INGENIERIE
Autosurveillance et Modélisation – journée de l’OIEau 14 juin 2011
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Plan de l’exposé
● Contexte
● Objectifs
● Moyens
● Résultats
● Conclusion et perspectives
Autosurveillance et Modélisation – journée de l’OIEau 14 juin 2011
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Contexte : un grand système d’assainissement de la
Région Parisienne
617 km de réseau
● dont 67% unitaire
● 38 usines de pompage
● 96 points de rejet en Seine via 127
déversoirs d’orage
●
PARIS
●
Exploitation déléguée à la SEVESC
Autosurveillance et Modélisation – journée de l’OIEau 14 juin 2011
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Contexte : autosurveillance des rejets des déversoirs
d’orage vers le milieu récepteur
•
Autosurveillance des rejets vers les milieux récepteurs (essentiellement la
Seine)
•
72 exutoires surveillés (> 70% des rejets)
• 54 débits calculés à l’aide d’une loi sur seuil
• 18 sections de mesure hauteur-vitesse-débit
• 3 débits calculés par différence amont-aval
• 12 débits calculés sur fonctionnement de pompes
•
DO du pont d’Argenteuil
Environ 3 Mm3 d’effluents rejetés en Seine par an
(déduits pour la plus grande partie des mesures)
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Objectifs : des outils pour répondre aux évolutions de la
réglementation
•
Directive cadre européenne – 2000 : Objectifs d’atteinte d’un bon
potentiel écologique en 2021 et bon état chimique en 2027 (par
dérogation)
•
Se préparer à des demandes futures de réduction des déversements
(déversoirs d’orage)
•
Identifier des solutions pertinentes pour cela
•
Pouvoir les valider a posteriori, indépendamment de tout autre facteur
(décontextualisation)
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Moyens proposés : confronter systématiquement mesures
et modèles
•
•
Valoriser beaucoup plus les
données d’autosurveillance
Articuler et faire converger deux outils indissociables
– Le système de surveillance métrologique
– La modélisation hydraulique
Autosurveillance et Modélisation – journée de l’OIEau 14 juin 2011
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Intérêts pressentis : outil de diagnostic global
•
Aide à la validation des mesures et du modèle
•
Accès à l’exhaustivité des bilans
•
Construction d’un bilan théorique de référence
•
Discrimination des causes de rejets :
–
–
identification des rejets dus à la pluie
Identification des rejets dus à des facteurs aggravants (configurations
particulières, chômages)
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Premiers essais en 2008 - Résultats
•
Caractéristiques de la zone test
– 580 hectares
– 300.000 Equivalent-Habitants
– 21 déversoirs d’orage
Autosurveillance et Modélisation – journée de l’OIEau 14 juin 2011
Rejets mesurés
31
/0
07
07
/2
0
/2
0
Rejets modélisés
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07
07
07
07
/2
0
8/
20
/0
8
07
07
07
/2
0
8/
20
/0
8
/0
29
27
25
/0
8
07
07
07
/2
0
8/
20
/0
8
/0
23
21
19
8/
20
8/
20
/0
8
/0
/0
07
07
07
07
/2
0
8/
20
/0
8
/0
/2
0
8/
20
/0
8
/0
/2
0
8/
20
/0
8
/0
17
15
13
11
09
07
05
03
01
Volumed’effluents
d'effluent déversé
enen
Seine
en m3
Volume global
déversés
Seine
en m³
9
Premiers essais en 2008 - Résultats
100 000
90 000
80 000
70 000
60 000
50 000
40 000
30 000
20 000
10 000
0
10
Difficultés rencontrées
•
Dispersion encore importante
– Événement par événement
– Déversoir d’orage par déversoir d’orage
•
Incertitudes sur les causes d’écart
– Erreurs de mesure, erreurs de modélisation
– Etat du réseau : cotes altimétriques exactes des déversoirs, niveaux
d’ensablement, configurations temporaires, incidents divers…
Amélioration des modèles
Fiabilisation des mesures et lois utilisées
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Méthodologie généralisée aux autres secteurs : 2009-2011
•
Boucle de Boulogne-Billancourt
– 334 hectares
– 165 000 Equivalent-Habitants
– 1 exutoire par temps sec : RDS
– 7 déversoirs d’orage
Chômage du SAR aval de novembre 2008 à juillet 2009
Augmentation de l’influence aval des émissaires sur le RDS
Augmentation des niveaux dans le collecteur RDS
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Méthodologie généralisée aux autres secteurs
Niveau dans l’émissaire aval
Période de chômage du SAR aval
Période normale hors chômage
Radier du
collecteur RDS
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Impact des configurations de chômage
140 000
120 000
100 000
80 000
60 000
40 000
20 000
06
/2
00
03
9
/0
6/
20
09
05
/0
6/
20
09
07
/0
6/
20
09
09
/0
6/
20
09
11
/0
6/
20
09
13
/0
6/
20
09
15
/0
6/
20
09
17
/0
6/
20
09
19
/0
6/
20
09
21
/0
6/
20
09
23
/0
6/
20
09
25
/0
6/
20
09
27
/0
6/
20
09
29
/0
6/
20
09
0
01
/
Volume global d’effluents déversés en Seine en m³
Méthodologie généralisée aux autres secteurs
Rejets mesurés
Rejets modélisés
Rejets modélisés sans CL aval
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Mise en œuvre d’un Banc de modélisation en liaison avec
la supervision du réseau d’assainissement
Objectifs
Conditionner automatiquement le modèle (CL aval, états contraints)
Comparer systématiquement les bilans mensuels d’autosurveillance avec les
résultats de modélisation
Estimer l’impact des configurations particulières sur les bilans d’autosurveillance
Réaliser les outils de génération automatique des fichiers nécessaires aux
simulations et de mise en forme des résultats
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Description fonctionnelle
RTC
Réseau
Pluie
CALAMAR
Apports extérieurs
(Groupe Injection)
Débit de temps sec
(Groupe Eaux usées)
Conditions aval
(Groupe Niveau)
2.0
1.6
1.2
0.8
SIMULATION INFOWORKS
0.4
Mesures en
réseau
0.0
00:00
04:00
08: 00
12: 00
16: 00
20:00
Hydrogrammes
Volumes
d’inondation
Légende :
Conditionnement du modèle
Données en entrée du
modèle, propres à chaque
événement pluvieux
Données pour chaque
événement issues de
données de référence
Rendus possibles
Lignes
piézométriques
Bilans (volume total déversé
par chaque DO, temps de
déversement, débits
maximaux, etc.)
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Rendu du banc de modélisation : réalisation du synoptique
Valeur Maximale
01/01/2011 00:00 - 01/02/2011 00:00
2
0
0
1
0
73 139
21 131
-126
724 794
81 629
0
1 569
2.69
1.56
24.09
24.36
0.88
0.92
1.37
1.93
24.17
24.73
7.83
7.48
24.43
24.19
7 702
0.12
419 149
1.96
1.70
1.29
0.25
1.86
19.89
18.31
19.89
0.58
0.42
0
1.02
37.23
37.52
37.23
0.30
1.41
40.48
41.59
0.00
0.82
0.88
24.13
24.19
0.50
0.00
0.01
0.30
0.00
0.03
0.01
26.03
0.00
24.22
24.20
0.00
24.76
24.77
-61 450
0
317
0.25
0
0
0.35
109 779
0.32
0.40
1.38
1.51
24.20
24.33
0.51
0.00
0.33
0.48
24.95
23.95
92 373
1.09
24.20
24.38
11.41
11.77
16.81
11.77
32 841
-
0
Simulation
Volume (m³)
Débit (m³/s)
Hauteur (m)
Niveau (m NGF)
1
227
7 606
0.54
0.19
0.48
27.46
27.66
63 374
122 079
127 852
0.13
0.32
38.39
0.21
0.97
0.00
0.26
38.29
Mesure
17
Rendu du banc de modélisation : Courbes de comparaison
mesures / modèles
Rueil 2000 bache_H
3
2.5
Modèle - IWCS
Mesures Gaia
2
m 1.5
1
0.5
0
28/12/2010
02/01/2011
07/01/2011
12/01/2011
17/01/2011
22/01/2011
27/01/2011
01/02/2011
Autosurveillance et Modélisation – journée de l’OIEau 14 juin 2011
06/02/2011
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Conclusions / Perspectives
•
Elimination progressive des sources d’erreur les plus importantes
•
Important levier d’amélioration
– du modèle hydraulique et du système de mesure
– du système de suivi de l’état du réseau
•
Généralisation et systématisation de la démarche
•
Banc de modélisation opérationnel pour un secteur – A généraliser sur
l’ensemble des réseaux du département à l’horizon 2012
•
Utilisation du banc de modélisation
– Validation croisée mesures / modèles
– Utilisation systématique du modèle pour comprendre le fonctionnement du
réseau
– Valorisation les données d’autosurveillance
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19
Merci de votre attention
[email protected]
[email protected]
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