Un modèle numérique pour la simulation des réseaux d'assainissement pluvial fondé sur le concept de stockage

Les reseaux d'assainissement ont pour mission d'evacuer les eaux de pluie et les eaux usees hors de la ville. La comprehension et la modelisation des phenomenes associes a l'ecoulement de l'eau a travers la forme complexe des reseaux constituent des enjeux tres importants. Differents modeles susceptibles de representer ces phenomenes existent : certains utilisent les fondements de la mecanique des fluides (equations de Barre de Saint Venant), d'autres reposent sur des principes empiriques ou conceptuels (Time offset, Muskingum. Chacune de ces familles de modeles presente des avantages et des inconvenients et, aucune ne permet de traiter la totalite des situations susceptibles d'etre rencontrees. Nous avons developpe un nouveau modele (Stock) de type conceptuel, intermediaire dans sa complexite entre les modeles mecanistes et les modeles simples les plus classiques. Ce modele s'appuie principalement sur la representation correcte des phenomenes de stockage-destockage a l'interieur du systeme d'assainissement. Il repond aux exigences suivantes: 1) simuler le reseau pour les differents regimes : ecoulements a surface libre ou ecoulements en charge, passage d'un regime a l'autre; 2) prendre en compte les influences aval, en surface libre ou en charge; 3) necessiter de temps de calcul largement inferieurs a ceux du modele Barre de Saint Venant sans poser de problemes de stabilite; 4) etre capable de tenir compte des ouvrages speciaux rencontres dans les systemes d'assainissement (chutes, siphons, deversoirs d'orage, defluences, etc. ). Le modele a fait l'objet d'une analyse theorique qui a permis d'etablir une correspondance avec les differentes formes simplifiees des equations de Barre de Saint Venant (onde de crue simple et onde de crue diffusante) et de montrer que son interet principal par rapport a ces methodes etait d'utiliser les simplifications les mieux adaptees aux conditions de l'ecoulement. La validation experimentale du modele a ete faite par la comparaison des resultats du modele avec celui de modele de Barre de Saint Venant du logiciel CEDRE. Cette comparaison numerique a permis de montrer que notre modele permettait l'amelioration des resultats par rapport au modele de Muskingurn du logiciel CEDRE, tout en reduisant de facon importante les temps de calcul par rapport aux equations completes de Barre de Saint Venant Du logiciel CEDRE. A la fin nous avons complete la validation du modele par une serie de tests sur les reseaux reels.