Concentration en chlore en réseaux d'eau potable: simulation et optimisation / par Sophie Constans

Auteur: Constans, Sophie - AuteurAuteur secondaire : Morel, Paul (1941-) - Directeur de thèseCollectivité secondaire: Université de Bordeaux I - Etablissement de soutenanceType de document: ThèseLangue: françaisPays: FranceÉditeur: [S.l.] : [s.n.], 1999Description: 1 vol. (153 p.) ; 30 cmRésumé: La qualité de l'eau fournie par un réseau d'eau potable dépend directement de sa concentration en chlore. Transporté par l'eau dans le réseau, le chlore réagit avec la matière organique pouvant y être présente pour assurer une bonne désinfection. Il peut être injecté dans le réseau a ses sources ainsi qu'a des points intermédiaires, les stations de rechloration. Si plusieurs simulateurs de l’évolution des concentrations en chlore existent déjà et permettent aux gestionnaires de réseau de prévoir les effets de différentes stratégies de chloration, les outils d'aide a la décision déterminant la meilleure stratégie pour un critère donné font encore défaut. Nous présentons une nouvelle méthode de calcul des concentrations en chlore en réseau d'eau potable permettant la formulation de problèmes d'optimisation de ces concentrations. Elle est issue d'une analyse des courbes caractéristiques de l’équation de transport-réaction régissant l’évolution des concentrations en chlore dans chaque conduite du réseau. Contrairement aux simulateurs existants, cette méthode n'utilise ni discrétisation spatiale a l’intérieur des tuyaux, ni conditions initiales. Les résultats obtenus grâce a elle sont comparables a ceux donnés par un simulateur classique. De plus, cette méthode de calcul constitue une étape préliminaire au contrôle des concentrations en chlore en réseau d'eau potable. Elle fournit en effet un ensemble de relations linéaires entre les valeurs de concentration en entrée et en sortie de chaque conduite, en tenant compte de la dynamique du système de façon explicite. Ces relations peuvent être utilisées en tant que contraintes dans un problème d'optimisation pour assurer la consistance entre la solution obtenue et le problème posé. La phase d'optimisation permet par exemple de choisir au mieux les emplacements des stations de rechloration et les injections de chlore dans le réseau pour minimiser l’écart maximal entre les concentrations obtenues et des concentrations cibles.Bibliographie: Bibliogr.Thèse: Thèse de doctorat en mathématiques appliquées, soutenue en 1999, organisme : Bordeaux 1 Sujets MSC: 90Bxx Operations research, mathematical programming -- Operations research and management science
90C08 Operations research, mathematical programming -- Mathematical programming -- Special problems of linear programming (transportation, multi-index, etc.)
76F25 Fluid mechanics -- Turbulence -- Turbulent transport, mixing
90C11 Operations research, mathematical programming -- Mathematical programming -- Mixed integer programming
97A70 Mathematics education - General, mathematics and education -- Theses and postdoctoral theses
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Salle S 04931-01 / Thèses CON (Browse Shelf) Available

Bibliogr

mathématiques appliquées 1999 Bordeaux 1 Thèse de doctorat

La qualité de l'eau fournie par un réseau d'eau potable dépend directement de sa concentration en chlore. Transporté par l'eau dans le réseau, le chlore réagit avec la matière organique pouvant y être présente pour assurer une bonne désinfection. Il peut être injecté dans le réseau a ses sources ainsi qu'a des points intermédiaires, les stations de rechloration. Si plusieurs simulateurs de l’évolution des concentrations en chlore existent déjà et permettent aux gestionnaires de réseau de prévoir les effets de différentes stratégies de chloration, les outils d'aide a la décision déterminant la meilleure stratégie pour un critère donné font encore défaut. Nous présentons une nouvelle méthode de calcul des concentrations en chlore en réseau d'eau potable permettant la formulation de problèmes d'optimisation de ces concentrations. Elle est issue d'une analyse des courbes caractéristiques de l’équation de transport-réaction régissant l’évolution des concentrations en chlore dans chaque conduite du réseau. Contrairement aux simulateurs existants, cette méthode n'utilise ni discrétisation spatiale a l’intérieur des tuyaux, ni conditions initiales. Les résultats obtenus grâce a elle sont comparables a ceux donnés par un simulateur classique. De plus, cette méthode de calcul constitue une étape préliminaire au contrôle des concentrations en chlore en réseau d'eau potable. Elle fournit en effet un ensemble de relations linéaires entre les valeurs de concentration en entrée et en sortie de chaque conduite, en tenant compte de la dynamique du système de façon explicite. Ces relations peuvent être utilisées en tant que contraintes dans un problème d'optimisation pour assurer la consistance entre la solution obtenue et le problème posé. La phase d'optimisation permet par exemple de choisir au mieux les emplacements des stations de rechloration et les injections de chlore dans le réseau pour minimiser l’écart maximal entre les concentrations obtenues et des concentrations cibles

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