LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS 2D/3D/4D 2/3/4 dimensions
Équation 7. Équations appliquées aux frontières de sortie
−𝐻 (𝐷𝑥𝑥𝜕𝐶 ∗ 𝜕𝑥 + 𝐷𝑥𝑦 𝜕𝐶∗ 𝜕𝑦) 𝑛𝑥− 𝐻 (𝐷𝑦𝑥 𝜕𝐶∗ 𝜕𝑥 + 𝐷𝑦𝑦 𝜕𝐶∗ 𝜕𝑦) 𝑛𝑦 = −𝐻 (𝐷𝑥𝑥𝜕𝐶 𝜕𝑥+ 𝐷𝑥𝑦 𝜕𝐶 𝜕𝑦) 𝑛𝑥− 𝐻 (𝐷𝑦𝑥 𝜕𝐶 𝜕𝑥+ 𝐷𝑦𝑦 𝜕𝐶 𝜕𝑦) 𝑛𝑦
- Sur la longueur de la partie de la rivière étudiée, l’E. coli est considéré comme un contaminant conservatif (élément CCN utilisé) i.e. aucune dégradation n’entre en jeu. Lors du calage, une erreur maximale de 1 log est tolérée (Autixier et al., 2014). De plus, vu les données disponibles et le modèle utilisé, les résultats de Dispersim représentent l’état à l’équilibre de l’injection d’une ou plusieurs concentrations ponctuelles. La vision du résultat est donc statique puisqu’aucune durée d’épanchement n’est disponible et que les paramètres à caler ne prennent pas en considération le temps. La calibration du modèle a été développée dans le Chapitre 5 par plusieurs événements de calibration (6) et validation (10) et son utilisation pour la caractérisation des impacts globaux a été présentée dans le Chapitre 6.
Scénarios de débordements et changements globaux 3.5
Pour prédire les impacts des changements globaux, nous avons élaboré des scénarios en climats actuels et futurs en périodes de crue et d’étiage, incluant une hausse de la population, sur la base d’aucun changement apporté aux infrastructures (Chapitre 6). Dans le cadre de l’impact des changements globaux sur la qualité de l’eau, l’hypothèse d’une progression constante de la population d’ici 2070 a été émise lors de l’élaboration des scénarios.
En climat actuel, nous avons bâti des scénarios avec des débits de récurrence 2 ans, 20 ans et 100 ans avec le déversement de 5%, 10%, 25% et 50% des ouvrages de surverses qui ont la plus haute fréquence de surverses et des ouvrages de surverses ayant les plus fortes concentrations estimées, en crue et en étiage. Nous avons élaboré des scénarios de façon similaire en climat futur, incluant ou non l’évolution de la population. De cette manière, nous tentons de mettre en avant si l’impact d’un rejet sera plus ou moins accentué par divers facteurs comme sa position, la concentration rejetée ou les changements d’hydraulicité de la rivière.
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Synthèse 3.6
Le tableau ci-dessous permet de comprendre comment est bâti ce travail. Chacun des chapitres suivants répond à l’un des objectifs présentés ci-dessus. Pour chacun des objectifs, chacune des données utilisées pour y répondre a été identifiée.
Tableau 5. Synthèse du développement du travail. *Résultats des simulations.
Chapitre 4 Chapitre 5 Chapitre 6
Objectifs 1 2 3 Hypothèses correspondantes 1,2 3,4,5 6,7 Éléments étudiés pour atteindre les objectifs Site X X X Surverses X X X
Concentrations aux prises d'eau X X X*
Concentrations aux trop-pleins X X
Population X X X Débits actuels X X X Débits futurs X X Hydrosim X X Dispersim X X Scénarios X
Tableau 6. Liste des hypothèses utilisées pour l'atteinte des objectifs.
Éléments Hypothèses Justification
Hydrodynamique La bathymétrie est inchangée depuis 2001. Aucune autre donnée disponible.
La somme des débits entrants est égale au débit sortant. Aucun débit latéral important identifié. De plus, les débits issus des trop-pleins sont relativement insignifiants (au maximum 5,8% du débit suivant les données disponibles) Les précipitations locales ne changent pas de manière
significative les débits de la rivière du fait des grands débits transigeant dans le canal.
Aucune autre donnée disponible.
On ne prend pas en considération les embâcles. Aucune autre donnée disponible. Le débit de la rivière modélisée est contrôlé par le débit
de la rivière des Outaouais
La rivière étudiée est le principal effluent de la rivière des Outaouais.
Dispersion Le mélange sur la colonne verticale d’eau est supposé homogène.
Aucune donnée sur la colonne verticale disponible.
L’injection de contaminants dans l’eau est simulée par une condition de Dirichlet (injection d’une concentration en un point donné du maillage) et la concentration utilisée est celle estimée pour l’ouvrage de surverses
Aucune donnée de durée ou de volume disponible. Aucune donnée de concentration précise pour tous les ouvrages de surverses.
Sur une frontière fermée, une condition de Neuman a été appliquée
Hypothèse du modèle utilisée
Sur une frontière de sortie, la concentration C* à
l’extérieur du domaine est identique à celle à l’intérieur Hypothèse du modèle utilisée Sur la longueur de la partie de la rivière étudiée, l’E. coli
est considéré comme un contaminant conservatif (élément CCN utilisé) i.e. aucune dégradation n’entre en jeu.
On considère que le temps de séjour est trop court pour permettre une action importante de la dégradation.
Une erreur maximale de 1 log est tolérée. Considérant l'ensemble des incertitudes et limitations du modèle et des données et en se basant sur les travaux d’Autixier et al. (2014)
Contamination E. coli est un indicateur de contamination fécale en
milieu urbain.
(Lalancette et al., 2014)
La contamination provient uniquement des surverses d'égouts.
Présence d'aucun autre type d'ouvrage de rejets et région fortement urbanisée
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Tableau 6. Liste des hypothèses utilisées pour l'atteinte des objectifs (suite)
Contamination (suite) La concentration rejetée par les ouvrages de surverses est liée à la population desservie.
Le lieu d'étude est dans une région fortement urbanisée, le volume d'eau pouvant transiger dans les ouvrages de surverses est limité mais les charges présentes sont liées à la population desservie.
Les surverses surviennent à la date où elles ont été enregistrées.
Aucune autre donnée disponible.
Les concentrations de calage et de validation reçues aux prises d'eau ont été prises jusqu'à 48h après le rejet. Leurs valeurs ont été ajustées considérant une dégradation cinétique de 1er ordre et un coefficient de 5X10-3 d-1.
Les dates de rejets et de concentrations ne correspondent pas forcément.
Aucun changement de fréquence de rejets en climat futur. Aucune indication contraire. Modèle rivière Les coefficients de rugosité sont identiques en crue et en
étiage.
Les débits d'étiage sont relativement importants, le calage est donc vraisemblablement similaire.
Les maillages hydrodynamiques et de dispersion sont identiques.
Le raffinement des maillages est déjà maximal aux points d'injections. Aussi un raffinement plus grand peut accroitre le temps de calcul de façon importante.
Scénarios Pour la création des scénarios, les pourcentages de rejets sont de 5%, 10% 25% et 50%.
Au maximum 50% des ouvrages actifs ont débordé en simultané entre 2009 et 2012.
Les débits de simulation choisis sont de récurrence 2 ans, 20 ans et 100 ans.
Ce sont ceux utilisés lors de l'étude des plaines inondables
Changements globaux Aucun changement ne sera apporté ni aux règlementations, ni aux infrastructures.
Aucune indication contraire.
Une progression constante de la population jusqu'en 2070 (15% aux 10 ans pour la rive nord, 13% pour la rive sud)
Cette hypothèse est formulée pour quantifier les impacts de la hausse des concentrations.
Le scénario A2 est basé sur une non-redistribution des ressources naturelles, des technologies ou d’équilibre entre les pays riches et pauvres.
(GIEC, 2007)
Les débits sont simulés suivant le scénario A2 à partir des données du MRCC couplé à CGCM-3.
(Huaringa-Alvarez et Leconte, 2012)
Aucun changement de gestion du bassin versant de la rivière des Outaouais.