Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...

Partie 4 – Chapitre 12 : Variabilité des flux de temps de pluie
été par la suite utilisée par de nombreux auteurs dans les études de qualité des rejets urbains par
temps de pluie (Helsel et al. 1979; Geiger 1984; Philippe et Ranchet 1987), en particulier pour
la caractérisation du phénomène de premier flot (Geiger 1987; Saget et al. 1995; Sansalone et
Buchberger 1997; J.-L. Bertrand-Krajewski et al 1998; Deletic 1998; Gupta et Saul 1996). A
partir des années 1990, avec l’augmentation croissante du nombre de données, les études
mettent en évidence l’existence d’une grande variabilité des dynamiques des courbes M(V), à la
fois entre les événements mesurés sur un même site et entre plusieurs sites. Ces observations
ont été confirmées ces dix dernières années pour les MES et la DCO, par l’analyse de bases de
données de plus en plus grandes, conjointement au développement croissant des techniques de
mesure en continu : i) par spectrométrie (Grüning et Orth 2002; Hochedlinger et al. 2006) ou ii)
par turbidimétrie (Lacour 2009).
12.2.2 Analyse de la typologie des courbes
12.2.2.1 Principe
Afin de décrire la variabilité des courbes, nous avons repris la classification récemment
utilisée par Lacour (2009). Cette dernière s’inspire d’une classification en six zones proposée
par Bertrand-Krajewski (1998) sur la base des résultats de Geiger (1984). Ces zones sont
symétriques par rapport à la bissectrice et délimitées par des courbes enveloppes de type
puissance déterminées de manière empirique. Lacour propose une version simplifiée qui
comprend trois groupes A, B et C :
- Le groupe A contient les courbes parfaitement concaves au dessus de la fonction
d’équation : Y = X 0.862 . Ce groupe caractérise les événements pour lesquels la
dynamique des concentrations en polluants est en avance sur celle du débit,
caractéristique du phénomène de premier flot.
- Le groupe B contient les courbes proches de la bissectrice, dans le fuseau
délimité par les fonctions d’équations Y = X 1.159 et Y = X 0.862 . Les événements
classés dans ce groupe présentent des dynamiques de concentrations
comparables à celles du débit.
- Le groupe C contient les courbes au dessous de la fonction d’équation Y = X 1.159
ou présentant des changements de concavité. Ce dernier groupe caractérise les
événements dont les dynamiques de concentration sont en retard par rapport à
celle du débit ou alternativement en avance et en retard.
Cette classification en 3 groupes a été proposée par Lacour (2009) dans la perspective de
l’élaboration de stratégies de gestion en temps réels des effluents, basées sur la qualité des
effluents mesurée en continu. Le stockage optimal des effluents a lieu au début de l’écoulement
pour les événements du groupe A, indifféremment au cours de l’événement pour le groupe B et
peut difficilement être déterminé par avance dans le cas du groupe C.
Nous avons choisi de reprendre cette classification pour pouvoir facilement comparer les
résultats obtenus sur les sites de Chassieu et Ecully avec ceux de Lacour sur les sites parisiens.
L’étude a été réalisée à partir des concentrations en polluants et non en travaillant
directement sur les données de turbidité (Lacour 2009). Etant donnée la similitude des
dynamiques des MES et de la DCO, l’analyse a été effectuée uniquement sur les MES. La
classification des courbes a été effectuée de manière séparée pour les deux sites.
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