8.4 Comparaison des modes de gestion sur les contrôleurs locaux
8.4.2 Vidange des bassins de rétention
La phase de vidange des BR peut démarrer lorsqu’il n’y a plus de pluie enregistrée pendant les 10 dernières minutes. Le débit de vidange est déterminé selon le mode de gestion utilisé. Dans le mode contrôle quantité, le débit attribué au BV est fixé par le contrôleur de supervision à Qseuil,BV et le débit de vidange utilisé est le débit de vidange maximal Qvidange,max, calculé
par l’Équation8.2.
Dans le mode contrôle qualité, le même principe que pour le remplissage est utilisé (cf. Sec- tion8.4.1) : le débit de vidange peut être abaissé jusqu’à un débit de vidange Qvidange,reduiten
fonction de la concentration de MeS mesurées dans le PP selon l’Équation8.3. Ceci permet de répartir la charge de MeS retournée à la StaRRE sur une plus longue période.
Qvidange,qualit= Qvidange,max− (Qvidange,max−Qvidange,reduit) ∗ MeS
n
MeSn+MeSn seuil
(8.3) où
— Qvidange,maxest le débit de vidange en mode contrôle quantité (m³/j)
— MeS est la concentration de MeS mesurée dans le PP (mg/L)
— MeSseuilest la concentration de MeS de changement de seuil, fixée à 200 mg/L d’après
les observations expérimentales (cf. Figure8.5)
— n est le paramètre de raideur du changement, fixé à 10
— Qvidange,reduit est le débit de vidange lorsque la concentration en MeS dans le puits de
pompage est élevée (m³/j)
Deux facteurs doivent être pris en compte pour le choix du débit de vidange réduit, la durée estimée de la vidange et le flux de MeS vidangées. Pour cette étude, le débit de vidange réduit a été fixé à la moitié du débit maximal de vidange, utilisé en mode contrôle quantité. Cette stratégie de vidange repose sur les résultats de Maruéjouls et al. (2012), qui ont dé- terminé expérimentalement une variation de la concentration de MeS dans le PP lors de la vidange du BR. En début de vidange, l’eau relâchée contient une concentration de MeS éle- vée, qui était restée dans le PP lors de la dernière pluie. Puis, le milieu de la vidange est essentiellement composé d’une eau peu concentrée en MeS. Enfin, en fin de vidange, les MeS décantées dans le BR sont remises en suspension ce qui produit à nouveau une eau plus chargée en MeS (Figure8.5)
FIGURE8.5 – Évolution de la concentration de MeS dans le PP, simulée par le modèle de BR (en bleu). En orange, volume d’eau retenu dans le BR
La comparaison des deux modes de gestion de la vidange des BR, simulés sur la Pluie 8, est présentée à la Figure8.6. Sur la Figure8.6b, on observe une augmentation plus lente du débit de vidange vers 8,2 j et une réduction du débit de vidange vers la période 8,35 j par rapport à la Figure8.6a.
(a) Contrôle quantité (b) Contrôle qualité
FIGURE8.6 – Comparaison des modes de gestion (a) contrôle quantité et (b) contrôle qualité lors de la vidange du BR3, simulation pour la Pluie 8
Impact sur la StaRRE. Le mode de gestion contrôle qualité appliqué à la vidange des BR permet de répartir sur une plus longue période les débits d’eau et de charges de MeS retour- nés à la StaRRE. Sur la Figure8.7b, on observe que le débit à l’entrée de la StaRRE est plus faible que sur la Figure8.7aautour de 8.4 j.
(a) Contrôle quantité (b) Contrôle qualité
FIGURE 8.7 – Débits et concentration de MeS à l’entrée de la StaRRE lors des modes de gestion (a) contrôle quantité et (b) contrôle qualité appliqués aux vidanges des BR, simulation pour la Pluie 8. En pointillé rouge, la limite de débit admissible à la StaRRE.
Avec injection d’alun. En étalant la charge de MeS provenant des BR dans le temps, le contrôle qualité de la vidange des BR peut réduire l’utilisation d’alun à la décantation pri- maire. Cependant, pour les évènements pluvieux choisis, l’impact de cette stratégie est mi- nime en terme de diminution de la quantité d’alun utilisé et de rejet de MeS (Tableau8.8). TABLEAU 8.8 – Impact des modes de gestion de la vidange des BR sur la StaRRE - MeS rejetées et consommation d’alun lorsque le contrôleur d’injection d’alun est en mode contrôle quantité.
Sans injection d’alun. Lorsque le système d’injection d’alun n’est pas disponible, le mode de gestion contrôle qualité de la vidange des BR peut éventuellement aider à une récupération plus rapide de la capacité de traitement de la biofiltration. Cependant, dans les scénarios étu- diés, cet effet est négligeable. La diminution de la charge de MeS rejetées au milieu récepteur est également très faible (Tableau8.9).
TABLEAU 8.9 – Impact des modes de gestion de la vidange sur la StaRRE - MeS rejetées
lorsque le système d’injection d’alun est inactif.
Impact sur les BR. L’augmentation de la durée de la vidange des BR est inférieure à 20 min pour tous les BR. L’impact sur le risque de déversement au milieu naturel peut donc être considéré comme négligeable, car la plus grande partie du volume de rétention est déjà ré- cupérée lorsque le débit de vidange est réduit à cause de l’augmentation de la concentration de MeS dans le PP.
Cependant, une quantité de MeS plus importante est retenue dans les BR à la fin de la vi- dange (Tableau8.10) et aura donc un impact sur le prochain évènement pluvieux. L’augmen- tation en pourcentage (de 8% à 235%) peut paraître élevée, mais reste faible en comparaison aux charges de MeS mises en jeu lors des évènements pluvieux (Tableau8.11). Des masses de MeS initialement présentes dans les BR sont également à prendre en compte (Tableau8.12). Au final, la différence d’accumulation de MeS entre les deux modes de gestion représente
3% et 2% des masses de MeS de la période d’évaluation, respectivement pour la Pluie 8 et la Pluie 3.
D’autre part, il est important de préciser que ce phénomène n’avait pas été quantifié lors de l’élaboration du modèle de BR (Maruéjouls et al.,2012), son ampleur reste donc à valider.
TABLEAU8.10 – MeS retenues dans les BR à la fin de la vidange (kg).
TABLEAU8.11 – Masses de MeS engendrées par les BV pendant la période d’évaluation (kg).
TABLEAU8.12 – Masses de MeS initialement présentes dans les BR (kg).