Les etangs palavasiens presentation du groupe valérie Estupina

LES ETANGS PALAVASIENS

PRESENTATION DU GROUPE

• Valérie Estupina

• Robinson Hordoir

• Sandra Le Corre

• Stéphanie Renard

• Hicham Wahbi

Etangs Palavasiens

• Etangs Palavasiens

PLAN DE L ’EXPOSE

• phénomènes génériques

• paramètres retenus pour la modélisation

• état des lieux

• modèles et code de calcul 0 et 2D

• résultats

• solutions envisagées

ESPACE LAGUNAIRE

• Biotope

EQUILIBRE D ’UN ETANG

EUTROPHISATION

EUTROPHISATION

LA MALAÏGUE

• En occitan = mauvaise eau

LA PRECRISE

LA MALAÏGUE

• Pré-crise

Modélisation du Système Ecologique

• Objectifs :

• Evaluer la conduite à tenir en cas de Malaïgue

• Dimensionner le réseau d ’alimentation.

• Quelques points importants dans la modélisation :

• Survie de l ’étang (ou dépérissement) étroitement liés à la concentration en Oxygène dans l ’étang.

• Dynamique de disparition de l ’oxygène dans l ’étang liée à deux réactions biochimiques :

• - Dégradation de la matière organique morte contenue dans l ’eau.

• - Passage de NH4 en NO3

Modélisation du Système Ecologique

• Equation de Transport d ’une Espèce

• Fermeture Turbulente : k-epsilon

• Modèle de Cinétique Biochimique

• d[O2]/dt=k2*(Cs-[O2])-k1*[ORG]-n*k4*[NH4] + P + R
• d[ORG]/dt=-k1*[ORG]+Prod+Conso
• d[NH4]/dt=-k4*[NH4]

Les Etangs Palavasiens Modélisation du Système Ecologique

• En fonction des différents paramètres extérieurs, détermination des C.L et C.I…

• Intérêt de la simulation :

• Procédé efficace ?

EVOLUTION DES ETANGS

• colmatage de l ’Estang

• canal des Estangs

LE CAS DES DELAISSES

• Définition et origine

• Caractéristiques hydrodynamiques

• Fonction et qualité des eaux

Les Echanges

• Etangs-canal

Les Echanges

• Par les graus

Les Echanges

• Etangs-rivières

QUALITE DU MEJEAN

Modélisation du Système Ecologique

• C.I. physico-chimiques :

• Masse organique morte importante au démarrage (4 mg /l)

• Concentration initiale en O2 de saturation (6,4 mg/l)

• Concentration initiale en NH4 varie entre 1 et 5 mg/l selon l ’importance des apports...

Les Etangs Palavasiens Modélisation du Système Ecologique

• Evaluation des risques pour l ’étang stagnant

• Intégration des équations de cinétique chimique

• Méthode de Runge-Kutta en Fortran…

Les Etangs Palavasiens Modélisation du Système Ecologique

Outils et déroulement de la simulation

• TELEMAC : code du LNH

• Code en Fortran

• Méthode des éléments finis.

• Plusieurs modules :

• TELEMAC2D : hydrodynamique,
• SUBIEF : qualité de l’eau,
• TSEF : charriage...

Telemac2d :

• Telemac2d :

• Ecoulements à surface libre
• Equations de Saint-Venant
• Hypothèse : profondeur faible devant les longueur des ondes de surface

• Subief :

• Evolution physico-chimique
• Modèle de qualité d’eau
• Fichier des résultats hydrodynamiques

Organisation du système :

• Organisation du système :

Maillage

• Données bathymétriques : courbes de niveau, semis de points,...

• Choisir les conditions aux limites :

• débit entrant et débit sortant

• Dimensionner les ouvertures : 80 m

• Nombre de mailles (un minimum de trois point sur une frontière liquide) : 5400

• Doubler la précision quadrupler le Nb. de Mailles

Hydrodynamique

• Géométrie définitive mais C.L. Modifiables.

• Convergence :

• Début : divergence des calculs à partir d ’un certain temps, avec dt = 360s
• Vitesse 0.1 m/s à l ’entrée donne 700 m/s
• Prendre un dt = 36s soit 9600 itérations et 13h de calcul.

Convergence

• Jouer sur les paramètres numériques

• Diminuer dt. augmente le Nb. d’itérations et donc le temps CPU

• Coefficient d'implicitation :

• schéma implicite plus stable qu’un schéma explicite.

• Augmenter le coeff. d’ implicitation augmente le durée d’une itération.

• Solution adoptée : pas de temps variable

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

• Verification de la validité des résultats de SUBIEF…

• Mêmes conditions initiales que lors de la simulation 0-D à un cas d ’étang stagnant dans SUBIEF…

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

• Oxygéner l ’étang, injection à une de ces extrémités d ’un débit rentrant et riche en oxygène…

• Afin de ne pas noyer l ’étang sous les eaux, extraction du même débit à l ’extrémité opposée...

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

APPORTS D ’EAU

• apports d’eau salée

• implantation d ’une station de pompage d ’eau de mer

• avantages

• peu onéreux
• respect de l ’hydrodynamisme naturel

• inconvénient

• salinisation

AZOTE ET MALAÏGUE

• controverse

• simulations

OBJECTIF REHABILITATION

• Réduction des charges polluantes

• De l’extérieur

• produits concernés
• apports du bassin versant et réseaux d ’assainissement

• De l’intérieur

• réaménagement des berges
• dragage
• transport des vases

CONCLUSION

• Spécificité de chaque solution

• Urgence de la situation

• Enjeux et intérêts

• Pluridisciplinarité

• Remerciements