III-2-2/ Couplage du modèle qualité
d'"EPANET2"avec le tableur Excel
Afin de tenir compte de la dépendance du coefficient Kb
avec le mélange, la température et la concentration initiale en
chlore, on peut exploiter la possibilité de coupler le modèle
classique d'" EPANET2" avec une feuille de calcul du tableur Excel. Le moyen
proposé sera la suivante :
III-2-2-1/ Hypothèse
Pour commencer, on choisir une période pendant laquelle
on supposera que l'influence de la variation dans le temps des
paramètres influence la présence du chlore dans l'eau est
négligeable. D'une autre manière, le coefficient Kb est
supposé relativement constant.
III-2-2-2/ Exportation des
informations du
modèle EPANET vers EXCEL
Pour calculer les coefficients pondérés de
l'équation III.3, on doit savoir les débits de production moyens
de chaque source d'eau sur la période prédéfinie. Pour ce
faire, au niveau du modèle EPANET du réseau d'étude, on
choisira comme information statistique figurant dans le rapport de la
simulation de longue durée l'option "AVERAGE" (rapporte les moyennes des
résultats sur une période de simulation), on lance ensuite une
simulation hydraulique sur cette période. Les débits de chaque
source d'eau et de chaque vanne de régulation des mélanges d'eaux
sont exportés vers une feuille de calcul Excel.
Pour que les résultats seraient meilleurs, on choisit
le "REPORT START", qui est l'heure à laquelle les résultats
commencent à être rapportés, supérieur à 48
heures afin que le comportement du réseau se stabilise.
III-2-2-3/ Mise en place de
la feuille de
calcul EXCEL
La feuille de calcul où sont stockés les
débits sera un fichier input pour le modèle qualité
d'EPANET. En respectant la syntaxe exigé pour les fichier d'Input
d'EPANET, on affecte pour chaque tronçon du modèle ce qui suit
:
- l'expression de l'équation paramétrée
(III.2).
- la température d'eau, la consigne de chloration dans le
réservoir et le débit de chaque source qui l'alimente. Ces
paramètres seront affectés automatiquement à
l'équation de Kb mélange .
III-2-2-4/ Importation des
informations par le
modèle EPANET a partir de
la
feuille EXCEL
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Les coefficients Kb mélange ainsi
trouvés, seront regroupés suivant la syntaxe exigée dans
la feuille Excel qui sera par la suite exporté vers "EPANET2" comme
"SCENARIO" en changeant l'extension du fichier 'scn' au lieu de 'xls' .
Après avoir remplacer l'option "AVERAGE" par "NONE"
dans le modèle EPANET de qualité au niveau 'informations
statistiques', on lance la simulation dynamique du modèle du
réseau d'adduction sur la période de l'étude.
Ainsi les coefficients Kb assignés aux tronçons
seront réellement fonctions des mélanges, des températures
et des consignes de chloration dans les réservoirs pendant la
période initialement choisie.
I II-2-3/ Calage du
modèle qualité
: cas
général
Comme le calage hydraulique, le calage de qualité d'eau
représente l'étape complémentaire de la
modélisation qualitative. Il consiste à collecter les
résultats de calcul provenant de la résolution des lois
mathématiques et à analyser les écarts entre ces
résultats et les valeurs réellement enregistrés in situ
à fin d'ajuster les paramètres concernés dans le calcul.
Les mesures de concentration sont faites dans des conduites à
caractéristiques connues. Pour notre cas, le coefficient de
réaction avec la paroi "Kw" sera utilisé comme paramètre
de calage du modèle qualité. Sa valeur est
généralement comprise entre -5 et 0 pied/jour et inversement
proportionnel avec le diamètre de la conduite (voir paragraphe II-3).
Nous pouvons prendre comme valeurs initiales de ce coefficient :
- -1 pied/jour pour les conduites à diamètre 1000
et 1200
- -3 pied /jour pour les conduites ayant un diamètre
égale à 600 mm
- -5 pied/jour pour les conduites ayant un diamètre
inférieur à 600 mm.
Les résultats de calage permettront d'affirmer que le
modèle de qualité ainsi établi reflète
convenablement le comportement du chlore résiduel dans le réseau
d'étude.
I II-4/ Modèle
hydraulique et de qualité
d'eau : cas du réseau
d'adduction de la
région de Bizerte
Afin de mettre en évidence notre approche de
modélisation du comportement du chlore résiduel libre dans l'eau
d'un réseau d'adduction, on prendra le réseau d'adduction de la
région de Bizerte comme cas concret. Les composantes physiques et les
données d'exploitation nécessaires pour la mise en place d'un tel
modèle sont détaillées en annexe 3.
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