Matthieu DUFRESNE
La modélisation 3D du transport solide dans les bassins en assainissement : du pilote expérimental à l'ouvrage réel
Résumé :
En assainissement, la connaissance du transport solide est indispensable au choix des dimensions et à l’exploitation d’un bassin ; elle passe par la détermination préalable de l’écoulement. Pour y parvenir, expérimentation et modélisation numérique forment deux approches complémentaires. Les objectifs de cette thèse sont de tester, améliorer puis appliquer un modèle numérique de suivi de particules. En expérimentation, nous avons collecté une vaste banque de données sur l’écoulement et le transport solide (efficacité et localisation des dépôts) dans un pilote expérimental rectangulaire équipé d’une conduite d’entrée, d’une conduite de sortie et d’un trop-plein. Pour la modélisation numérique, nous avons utilisé un code de calcul commercial ; nous proposons pour le suivi de particules une nouvelle condition limite fondée sur le seuillage de l’énergie cinétique turbulente sur le fond du bassin. Le modèle numérique d’écoulement et de transport solide a été testé sur les données expérimentales pour définir son champ d’application, puis appliqué à un ouvrage grandeur nature. Enfin, nous avons trouvé des critères géométriques de prévision de l’écoulement dans les bassins rectangulaires.
Mots clés : assainissement, bassin, dépôt, écoulement, efficacité, expérimentation, hydraulique, modélisation numérique, ouvrage réel, pilote expérimental, suivi de particules, transport solide