7 Applications du modèle : Evolution du temps de transit des eaux après modification de la granulométrie du sable et des pentes dans les 2 premiers

compartiments

IV.7.1 Influence de la granulométrie des sables du 1er compartiment.

Nous avons constaté que de fines particules passent au travers de la géomembrane installée à l’entrée du massif de sable de granulométrie comprise entre 4 et 8 mm. Nous avons supposé qu’après un certains de temps de fonctionnement du filtre des particules plus fines de taille comprise entre 0 et 4 mm peuvent occuper successivement 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 m voir la totalité 3m de la portion 4et 8 mm. Les résultats relevés dans le tableau IV.7 ci-dessous nous ont permis déterminer le temps de passage théorique du traceur en fonction de l’évolution de la quantité de fines particules (en mètre) dans la portion 1 du massif de sable.

Evolution des Particules fines, en mètre 0,5 1 1,5 2 3

Temps de transit, h 5,6 5,6 5,7 5,8 6

Tableau IV.7 : Evolution du temps de transit des eaux après modification de la

granulométrie du sable

On constate comme on pouvait le présager que le temps de transit augmente quand la granulométrie du sable diminue dans le premier compartiment sans toutefois signaler un dysfonctionnement du dispositif.

IV .7.2 Effet de l’évolution des pentes des deux compartiments

Nous avons dans ce paragraphe évalué l’influence des pentes des deux compartiments sur le temps de transit de l’eau pour nous permettre d’apprécier l’effet de ce paramètre. Nous avons maintenu constant la longueur totale du pilote et des différents compartiments, dimension qui nous avait été imposé par la longueur du terrain mis à notre disposition. Dans un premier temps nous avons fait varier la pente de 0.2% à 5% du premier compartiment de longueur 3 m, compartiment composé de sable de granulométrie comprise entre 4 et 8 mm puis dans un second temps fait varier la pente du second compartiment (de 5 à 20%) , celle composée de sable fin de granulométrie 0 – 4 mm et de longueur 5m. Les résultats obtenus, lors de l’évolution de la pente du compartiment 1 sont rassemblés dans les tableaux IV.8:)

pente 1 pente 2 Temps de transit

0,2 % 14% 5,9 0,5 % 14% 5,7 0,6 % 14% 5,7 1 % 14% 5,6 1,5 % 14% 5,5 2 % 14% 5,5 4 % 14% 5,4 5 % 14% 5,4

Tableau IV.8. Influence de la Variation de la pente (pourcentage) du compartiment 1

Dans un second temps, nous avons maintenu constant la pente du compartiment 1 et fait varier la pente du second compartiment. Les résultats sont rassemblés dans le tableau IV 9

pente 1 pente 2 Temps de transit, heures

1% 5% 6,30 1% 8% 6,00 1% 10% 5,80 1% 12% 5,70 1% 14% 5,60 1% 15% 5,60 1% 18% 5,20 1% 20% 5,20

Tableau IV.9: Influence de la Variation de la pente du second compartiment

Les résultats des tableaux IV 9 montrent que la vitesse de transit de l’eau est, comme on pouvait si attendre, influencée par la pente des deux compartiments. On constate que si l’on diminue ou augmente d’un facteur 5 la pente du premier compartiment par rapport à la pente réelle du pilote, le temps de transit varie

de 4 à 6 % alors qu’une variation moins importante de la pente du deuxième compartiment (60%) fait varier le temps de transit de 12.5 %.

Pour mieux comparer l’influence des pentes, nous avons tracé sur les figures IV 7 l’évolution de l’influence des pentes des 2 compartiments sur le temps de transit.

Figure IV.7 Influence de la pente du 1er compartiment (en pourcentage) sur le temps de transit

Figure IV.8 Influence de la pente du 2ème compartiment (en pourcentage) sur le temps de transit

La figure IV 7 montre que la variation de la pente du premier compartiment influence peu le temps de transit pour des valeurs supérieures à 1%. Ce résultat montre bien que la pente que nous avons retenue pour notre pilote était bien choisie.

Au contraire l’évolution du temps de transit si l’on modifie la pente du deuxième compartiment Figure IV.8 diminue quasi linéairement avec l’augmentation de la pente. Nous pouvons donc conclure que pour faire varier le temps de transit, le

facteur prépondérant est la pente du second compartiment. Ce résultat est important si l’on veut améliorer le pouvoir épurant du filtre dans le cas d’une cinétique lente de dégradation des contaminants bactériologiques et de la longueur du terrain disponible pour la construction du dispositif.

IV-8. Conclusion

Cette étude nous a permis de nous familiariser avec ce logiciel et de l’adapter à notre modèle. Les résultats obtenus ont montré qu’il est possible de réaliser une modélisation hydrodynamique du système afin de reproduire les expériences menées sur le dispositif physique. Nous avons vu que dans le cas d’une injection dans un volume d’eau constant (en raison de l’alimentation continue dans le décanteur) qu’il s’établit un régime dynamique. Les résultats de la modélisation en régime permanent montrent que les courbes calculées à chaque piézomètre sont proches des courbes expérimentales, excepté au changement de granulométries des sables (piézomètre 3) en raison probablement de chemins privilégiés. Les écarts de concentrations entre valeurs calculées et expérimentales au niveau des piézomètres 3 et 4 n’ont pu pour l’instant être interprétés avec certitude Néanmoins cette expérience aurait dû être réalisée plusieurs fois pour confirmer les résultats obtenus.. On peut cependant suggérer un effet de dilution et/ou d’adsorption par le sable fin. Nous nous proposons de vérifier cette dernière hypothèse par des expériences batch afin de déterminer la capacité d’adsorption de ces sables vis-à-vis de la fluorescéine. A l’aide du logiciel, nous avons montré que la pente du 2 ème compartiment a un rôle prépondérant sur le temps de transit de l’eau dans le pilote. Le calage du modèle permet d’identifier les données non mesurées en ajustant les concentrations calculées aux concentrations mesurées. Le modèle, une fois calé, pourra être utilisé comme un outil de gestion et de prévision, rendant alors le pilote modulable. Le calage du modèle devrait permettre par la suite de proposer, en fonction d’une problématique donnée, le dimensionnement approprié du pilote.

Chapitre V: Modifications des sables contenus dans le