3 Le comportement des déchets
1.4 Résultats et analyses
1.4.3 Etude de sensibilité
Les tests de sensibilités suivants ont été effectués avec les données HELP, tous les paramètres étant identiques à ceux du tableau D5, seul le paramètre testé variant. li est à noter que toutes les teneurs en eau de Mobydec sont massiques.
• Perméabilité de la couverture
li apparaît dans les paragraphes précédents que la couverture joue un rôle prépondérant, sa perméabilité régule les ordres de grandeur des volumes de lixiviats produits (figures D4, D5, D7, D8 et D9). La qualité de la couverture est à l'origine des divergences entre HELP et Mobydec.
• Teneur en eau initiale
Avec la pluviométrie, la teneur en eau initiale constitue la principale entrée d'eau dans le casier. Ce terme, difficile à caractériser étant donné l'hétérogénéité des déchets, a donc un rôle majeur dans le bilan hydrique.
Figure D10 : Mobydec, sensibilité à la teneur en eau initiale
Avec une teneur en eau initiale de 0,25, la production de lixiviat sur les 20 ans est de 45000 m3, 30000 m3 pour une teneur en eau de 0,1 et 60000 m3 pour 0,4 (figure DlO). Une augmentation de la teneur en eau de 0,05 entraîne, en moyenne, une augmentation du lixiviat de 5 000 m3, soit Il % du total de lixiviat.
• Teneur en eau critique
Ce paramètre contrôle le seuil à partir duquel il y a écoulement, plus sa valeur est faible plus une augmentation de teneur en eau entraînera une production importante de lixiviat. Une augmentation de 0,1 entraîne une diminution de 9 % de la production de lixiviat (figure D11).
Quantitativement ce terme est presque aussi important que la teneur en eau initiale et au-delà de 0,4, il n'a plus d'influence.
Figure Dll : Mobydec, sensibilité à la teneur en eau critique
• Teneur en eau maximale
Plus ce terme est petit, moins le déchet sera capable d'emmagasiner de l'eau (figure D12). Au-delà de 0,35, il n'a plus d'influence sur la production de lixiviat.
• Coefficient de ruissellement
Quantitativement ce terme est aussi important que la teneur en eau initiale car il contrôle le ruissellement (figure D13). Une variation de 0,1 de ce coefficient provoque une modification moyenne de Il % de la production de lixiviat, or il est difficile de connaître ce coefficient avec précision.
r-..
Cf)
g
60000,---,
50000+---~~~J
~ 40000+---~~~~~
...
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...
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~ 30000+---~~-=~~~---~
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~ 20000+---~~~~~~---~
o ;>
10000+---~~~~~---~
1 15 29 43 57 71 85 99 113127141155169183197211225239 temps (mois)
-Smax=0,27 -Smax=0,30 - - Smax =0,35
m~:::m:ml::m: 8max =0,40 ... Smax =0,45
Figure D12 : Mobydec : sensibilité à la teneur en eau maximale
60000 . . , . . . - - - ,
50000 +---.~~ .
...---], 40000
-f---~__7""'___;~---:I
1,0000 +---~~~_=__"'--__....I""-_/l'C----l
~
] 20000
+---~~~_..JIII'..,.,.,_"""'---l
~
10000 - 1 - - - , , 1 ; , 0 I I I i ' = - - - j
1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197211 225 239 temps (mois)
---Cr=0,2 --Cr=0,3 ---Cr=O,4 ---Cr=0,5 ---Cr=O,1
Figure D13 : Mobydec, sensibilité au coefficient de ruissellement
• alpha et Tl/2
Figure D14 : Sensibilité au temps de demi-vie
300
Figure DIS: Sensibilité à la constante de temps du coefficient d'infIltration
Le coefficient de demi-vie dépend de l'épaisseur des déchets du casier modélisé, le coefficient d'infiltration dépend de l'épaisseur et de la géométrie des déchets. D'après des calages effectués par Guyonnet et al. (1996) les résultats suivants sont obtenus (tableau D8) :
Tableau D8 : Valeurs des paramètres T1I2 et Alpha d'après calage
Casier Al A2 A3 A4 BI B2
Epaisseur de déchets (m) 4 4 4 4 18 18
Tl/2 (mois) 10 8 13 11 57 69
alpha (%) 23 20 8 19 5 1
D'après Guyonnet (communication personnelle-2000), le choix d'une valeur de 20 mois pour T 1/2 est raisonnable si l'on considère une hauteur de déchets de 10 m.
En conclusion, l'épaisseur de déchets du casier type étant de 14 m, une valeur moyenne de 30 mois pour T 1/2 a été prise, avec pour valeur maximale et minimale respectivement 40 et 20 mois.
Le coefficient d'infiltration moyen étant d'environ 10 % (tableau D5), cette valeur a été prise pour les simulations, en prenant 20 % pour maximum et 5 % pour minimum.
Lorsque le coefficient de demi-vie augmente, la production de lixiviat diminue dans un premier temps. Ceci est logique puisque lorsque T 1/2 augmente la vitesse de relargage diminue. Au bout de 120 mois, on atteint une situation d'équilibre: la production est la même quelle que soit la valeur du coefficient. Ensuite, une inversion des tendances s'observe. En effet, un coefficient plus faible entraînera seulement un report dans le temps de la production de lixiviat.
En fait, ce coefficient a une influence à court terme sur la production, mais son rôle à long terme est faible et négligeable par rapport aux paramètres décrits précédemment.
L'influence de alpha, le coefficient d'infiltration, est similaire: quand il diminue, la production immédiate de lixiviat diminue. Par contre, elle se poursuivra plus longtemps dans le temps.
Ce terme n'a pas d'influence sur la production totale de lixiviat mais sur sa répartition temporelle. Plus alpha est important, plus les pics de production seront grands, ce qui influencera le dimensionnement des installations.
• Tests de sensibilité HELP/ Mobydec
Dans les tests suivants, on a utilisé les données de HELP (tableau D5) avec une perméabilité de couverture de 5.10-7 m·s-l. En effet, c'est pour cette perméabilité que les modèles donnaient des résultats proches.
Les teneurs en eau en abscisse sont massiques, elles ont été converties pour l'utilisation du modèle HELP.
Bien que les paramètres Si, Scrit et Smax soient utilisées dans des formules différentes pour HELP et Mobydec, leur définition reste la même, et les variations (figures D16, D17 et D18) sont similaires.
Plus Si est faible, plus l'écart entre les modèles est important (figure D16), par exemple:
LixiviatMobydeclLixiviatHELP = 1,45 pour Si = 0,1. Cette différence se réduit lorsque Si augmente jusqu'à égalité des productions de lixiviats, pour Si =0,35.
Les écarts entre HELP et Mobydec pour Scrit sont faibles (figure D17), au maximum 7 000 m3 sur 20 ans pour Scrit=O,4, soit 21 % de la production totale de lixiviat.
Comme Scrit, Smax a une influence modérée sur les écarts entre les modèles (figure D18).
70000~---~
Figure D16 : HELP/ Mobydec variation de la teneur en eau initiale
. - - - Mobydec
Figure D17: HELP/ Mobydec variation de la teneur en eau critique
70000
Figure DIS: HELP/ Mobydec variation de la teneur en eau maximale
1.4.4 Comparaison des méthodes de calcul du ruissellement