Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...
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Partie 3 – Chapitre 8 : Traitement des données 1500 [DCO] mesurée Corrélation [DCO] (mg/L) 1000 500 0 0 200 400 600 800 1000 Turbidité (FNU) Figure 8.5. Corrélation [DCO]-turbidité, site d’Ecully 8.1.3.2 Calcul des concentrations et de leurs incertitudes Les concentrations en MES et en DCO sont calculées à chaque pas de temps i à partir de la mesure en continu de turbidité en appliquant les fonctions de corrélation établies. Pour les valeurs de turbidité inférieures à la plus petite des valeurs de turbidité, Turb INF , utilisées pour l’établissement des régressions, on applique une relation linéaire entre l’origine et la valeur estimée par les fonctions de corrélations et Turb INF : CX avec : Turb Eq. 8.4 d j bjTurbINF j0 Eq. 8.5 Turb INF Ces valeurs représentent un pourcentage très faible des chroniques de turbidité pendant les événements pluvieux, et contribuent de manière très faible à la masse événementielle totale. Les incertitudes types des concentrations ont été estimées au vu des considérations suivantes : - La LPI a été appliquée aux équations 8.3 et 8.4. - L’incertitude sur la moyenne et non sur l’individu a été considérée (cf. Partie 2). On considère donc que pour une même valeur de turbidité, plusieurs valeurs de concentrations en MES ou en DCO sont possibles. Nous nous intéressons à cette prédiction moyenne. La variance résiduelle n’est donc pas prise en compte dans le calcul. La Figure 8.6 illustre le calcul des concentrations et de leurs incertitudes pour l’événement du 2 février 2008 observé à Ecully. Les flux de MES et de DCO sont également représentés. Les intervalles de confiance des concentrations de DCO sont larges pour des valeurs supérieures à 1.5 kg.m -3 . Cela correspond à des valeurs de turbidité supérieures à 1000 FNU (cf. Figure 8.1), qui sont au-delà de la gamme utilisée pour l’établissement de la corrélation DCO-turbidité (cf. Figure 8.5). Cette dernière remarque vaut également pour le site de Chassieu et pour les concentrations en MES pour les deux sites. 120
Partie 3 – Chapitre 8 : Traitement des données 0 I (mm/h) 2 [MES] (kg/m 3 ) [DCO] (kg/m 3 ) 4 19:12 00:00 04:48 09:36 Date 4 2 0 19:12 00:00 04:48 09:36 Date 4 2 0 19:12 00:00 04:48 09:36 Date Flux(MES) (kg/s) Flux(DCO) (kg/s) 0.6 0.4 0.2 0 19:12 00:00 04:48 09:36 Date 0.6 0.4 0.2 0 19:12 00:00 04:48 09:36 Date Figure 8.6. Exemple de concentrations et flux de MES et de DCO pour l’événement du 2 février 2008, à Ecully ; en gris les IC à 95 % ; 8.2 Identification des événements pluvieux 8.2.1 Délimitation préliminaire des pluies Une délimitation automatique des épisodes de pluie sur les 5 années de mesure a dans un premier temps été réalisée pour les deux sites à partir des intensités de pluie enregistrées par les pluviomètres. Les critères classiques suivants ont été appliqués : - 4 h de temps sec minimum entre 2 pluies consécutives, compte tenu des surfaces et des temps de concentrations des bassins versants. - Une intensité moyenne de pluie supérieure ou égale à 0.1 mm/h. - Une durée de la pluie supérieure ou égale à 4 minutes. Une délimitation semi automatique a ensuite été effectuée pour déterminer les dates de début et de fin de crue. Les méthodes utilisées pour les deux sites d’études sont présentées dans les paragraphes suivants. 8.2.2 Site de Chassieu Pour le site de Chassieu, une première délimitation automatique a été effectuée dans un premier temps selon les 3 critères suivants : - Critère 1 : Un seuil de débit de 4 L/s pour distinguer le temps sec du temps de pluie. S’agissant d’un réseau séparatif pluvial, le débit de temps sec, principalement dû à des rejets industriels de refroidissement, est faible. 121
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Partie 3 – Chapitre 8 : <strong>Traitement</strong> <strong>de</strong>s données<br />
0<br />
I (mm/h)<br />
2<br />
[MES] (kg/m 3 )<br />
[DCO] (kg/m 3 )<br />
4<br />
19:12 00:00 04:48 09:36<br />
Date<br />
4<br />
2<br />
0<br />
19:12 00:00 04:48 09:36<br />
Date<br />
4<br />
2<br />
0<br />
19:12 00:00 04:48 09:36<br />
Date<br />
Flux(MES) (kg/s)<br />
Flux(DCO) (kg/s)<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
19:12 00:00 04:48 09:36<br />
Date<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
19:12 00:00 04:48 09:36<br />
Date<br />
Figure 8.6. Exemple <strong>de</strong> concentrations <strong>et</strong> flux <strong>de</strong> MES <strong>et</strong> <strong>de</strong> DCO pour l’événement du 2 février 2008, à Ecully ;<br />
en gris les IC à 95 % ;<br />
8.2 I<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong>s événements pluvieux<br />
8.2.1 Délimitation préliminaire <strong>de</strong>s pluies<br />
Une délimitation automatique <strong>de</strong>s épiso<strong>de</strong>s <strong>de</strong> pluie sur les 5 années <strong>de</strong> mesure a dans un<br />
premier temps été réalisée pour les <strong>de</strong>ux sites à partir <strong>de</strong>s intensités <strong>de</strong> pluie enregistrées par les<br />
pluviomètres. Les critères classiques suivants ont été appliqués :<br />
- 4 h <strong>de</strong> temps sec minimum entre 2 pluies consécutives, compte tenu <strong>de</strong>s surfaces<br />
<strong>et</strong> <strong>de</strong>s temps <strong>de</strong> concentrations <strong>de</strong>s bassins versants.<br />
- Une intensité moyenne <strong>de</strong> pluie supérieure ou égale à 0.1 mm/h.<br />
- Une durée <strong>de</strong> la pluie supérieure ou égale à 4 minutes.<br />
Une délimitation semi automatique a ensuite été effectuée pour déterminer les dates <strong>de</strong><br />
début <strong>et</strong> <strong>de</strong> fin <strong>de</strong> crue. Les métho<strong>de</strong>s utilisées pour les <strong>de</strong>ux sites d’étu<strong>de</strong>s sont présentées dans<br />
les paragraphes suivants.<br />
8.2.2 Site <strong>de</strong> Chassieu<br />
Pour le site <strong>de</strong> Chassieu, une première délimitation automatique a été effectuée dans un<br />
premier temps selon les 3 critères suivants :<br />
- Critère 1 : Un seuil <strong>de</strong> débit <strong>de</strong> 4 L/s pour distinguer le temps sec du temps <strong>de</strong><br />
pluie. S’agissant d’un réseau séparatif pluvial, le débit <strong>de</strong> temps sec,<br />
principalement dû à <strong>de</strong>s rej<strong>et</strong>s industriels <strong>de</strong> refroidissement, est faible.<br />
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