Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...

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Annexes capteurs, utilisation des résultats de l’étalonnage pour la correction des données, établissement des fonctions de corrélation, puis application des relations pour le calcul des concentrations de polluants. L’automatisation de ces différentes étapes a permis de rendre le calcul des masses événementielles relativement rapide pour une grande quantité de données à traiter. Un logiciel spécifique, intégrant les différentes méthodes et étapes de calcul présentées dans cet article, a été élaboré au LGCIE et est en cours de validation, ouvrant une perspective intéressante pour un traitement efficace des séries chronologiques continues en général. Le nombre d’événements sans lacune et avec lacunes comblées est suffisant pour envisager un travail de calage et de vérification des modèles de RUTP. Le calcul des masses événementielles a été effectué pour le cas d’un réseau séparatif où les flux de temps sec ont pu être négligés, ce qui n’est pas le cas pour les réseaux unitaires. Les flux de temps sec doivent être modélisés, ce qui implique une modélisation du débit mais également de la turbidité de temps sec. Ces calculs sont en cours sur le bassin versant unitaire d’Ecully également instrumenté dans le cadre de l’OTHU. Si la modélisation des débits semble facilement réalisable (distinction suivant les types de jours – semaine, week-end, vacances- et les mois de l’année), ce n’est pas le cas pour la turbidité. La variabilité des valeurs et les lacunes dans les séries chronologiques de turbidité de temps sec constituent actuellement un facteur limitant au calcul des flux de temps sec à soustraire aux flux totaux de temps de pluie. L’acquisition de données continues corrigées sur une plus longue durée et une analyse plus détaillée des processus en jeu est nécessaire pour mieux évaluer les flux de temps sec et leur variabilité. REMERCIEMENTS Ces travaux ont été effectués dans le cadre d’une thèse en convention CIFRE (Convention Industrielle de Formation par la Recherche n°109/2007) entre le LGCIE (Laboratoire de Génie Civil et Ingénierie Environnementale) de l’INSA de Lyon et le bureau d’étude SAFEGE. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L. (2004). TSS concentration in sewers estimated from turbidity measurements by means of linear regression accounting for uncertainties in both variables. Wat. Sci. Tech., 50(11), 81-88. BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., BARRAUD S., LIPEME KOUYI G., TORRES A., LEPOT M. (2008). Mesurages en continu des flux polluants particulaires en réseaux d’assainissement urbains : enjeux, méthodes, exemple d’application. La Houille Blanche, 4, 49-57. ISSN 0018-6368. BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., LAPLACE D., JOANNIS C., CHEBBO G. (2000). Mesures en hydrologie urbaine et assainissement. Paris (France): Editions Tec et Doc, 794 p. ISBN 2-7430- 0380-4. FLETCHER T., DELETIC A. (2007). Statistical observations of a stormwater monitoring programme; lessons for the estimation of pollutant loads. Proceedings of Novatech 2007, Lyon, France, 24-27 June, vol. 3, 1575-1582. GROMAIRE M.-C., CABANE P., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., CHEBBO G. (2002). Operational use of urban drainage pollutant flux models - results from a French survey. Proceedings of the international conference on Sewer Operation and Maintenance SOM 2002, Bradford, UK, 26-28 Nov., 8 p. JOANNIS C., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L. (2008). Incertitudes sur un mesurande défini comme une valeur intégrée sur une fenêtre temporelle d'un signal continu discrétisé en fonction du temps - Application aux mesures hydrologiques in situ. Actes du colloque SHF "Mesures hydrologiques et incertitudes", Paris, France, 1-2 avril 2008, 11 p. ISBN 2-906831-73-5. Version revue et complétée à paraître dans La Houille Blanche en 2009.

Annexes MOURAD M., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., CHEBBO G. (2005). Calibration and validation of multiple regression models for stormwater quality prediction: data partitioning, effect of dataset size and characteristics. Wat. Sci. Tech., 52(3), 45-52. NF ENV 13005 (1999). Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure. Paris (France): AFNOR, 113 p. RUBAN G., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., CHEBBO G., GROMAIRE M.-C., JOANNIS C. (2006). Précision et reproductibilité du mesurage de la turbidité des eaux résiduaires urbaines. La Houille Blanche, 4, 129-135 RUBAN G., JOANNIS C., GROMAIRE M.-C., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., CHEBBO G. (2008). Mesurage de la turbidité sur échantillons : application aux eaux résiduaires urbaines. TSM, 4, 61-74. TORRES A. (2008). Décantation des eaux pluviales dans un ouvrage réel de grande taille: éléments de réflexion pour le suivi et la modélisation. PhD thesis, INSA de Lyon, France. WILLIAMSON J.H. (1968). Least-squares fitting of a straight line. Canadian Journal of Physics, 46, 1845-1847.

Annexes<br />

capteurs, utilisation <strong>de</strong>s résultats <strong>de</strong> l’étalonnage pour la correction <strong>de</strong>s données, établissement <strong>de</strong>s<br />

fonctions <strong>de</strong> corrélation, puis application <strong>de</strong>s relations pour le calcul <strong>de</strong>s concentrations <strong>de</strong> polluants.<br />

L’automatisation <strong>de</strong> ces différentes étapes a permis <strong>de</strong> rendre le calcul <strong>de</strong>s masses événementielles<br />

relativement rapi<strong>de</strong> pour une gran<strong>de</strong> quantité <strong>de</strong> données à traiter. Un logiciel spécifique, intégrant les<br />

différentes métho<strong>de</strong>s <strong>et</strong> étapes <strong>de</strong> calcul présentées dans c<strong>et</strong> article, a été élaboré au LGCIE <strong>et</strong> est en<br />

cours <strong>de</strong> validation, ouvrant une perspective intéressante pour un traitement efficace <strong>de</strong>s <strong>séries</strong><br />

<strong>chronologiques</strong> <strong>continues</strong> en général. Le nombre d’événements sans lacune <strong>et</strong> avec lacunes comblées<br />

est suffisant pour envisager un travail <strong>de</strong> calage <strong>et</strong> <strong>de</strong> vérification <strong>de</strong>s modèles <strong>de</strong> RUTP.<br />

Le calcul <strong>de</strong>s masses événementielles a été effectué pour le cas d’un réseau séparatif où les flux <strong>de</strong><br />

temps sec ont pu être négligés, ce qui n’est pas le cas pour les réseaux unitaires. Les flux <strong>de</strong> temps sec<br />

doivent être modélisés, ce qui implique une modélisation du débit mais également <strong>de</strong> la turbidité <strong>de</strong><br />

temps sec. Ces calculs sont en cours sur le bassin versant unitaire d’Ecully également instrumenté dans<br />

le cadre <strong>de</strong> l’OTHU. Si la modélisation <strong>de</strong>s débits semble facilement réalisable (distinction suivant les<br />

types <strong>de</strong> jours – semaine, week-end, vacances- <strong>et</strong> les mois <strong>de</strong> l’année), ce n’est pas le cas pour la<br />

turbidité. La variabilité <strong>de</strong>s valeurs <strong>et</strong> les lacunes dans les <strong>séries</strong> <strong>chronologiques</strong> <strong>de</strong> turbidité <strong>de</strong> temps<br />

sec constituent actuellement un facteur limitant au calcul <strong>de</strong>s flux <strong>de</strong> temps sec à soustraire aux flux<br />

totaux <strong>de</strong> temps <strong>de</strong> pluie. L’acquisition <strong>de</strong> données <strong>continues</strong> corrigées sur une plus longue durée <strong>et</strong><br />

une <strong>analyse</strong> plus détaillée <strong>de</strong>s processus en jeu est nécessaire pour mieux évaluer les flux <strong>de</strong> temps sec<br />

<strong>et</strong> leur variabilité.<br />

REMERCIEMENTS<br />

Ces travaux ont été effectués dans le cadre d’une thèse en convention CIFRE (Convention Industrielle<br />

<strong>de</strong> Formation par la Recherche n°109/2007) entre le LGCIE (Laboratoire <strong>de</strong> Génie Civil <strong>et</strong> Ingénierie<br />

Environnementale) <strong>de</strong> l’INSA <strong>de</strong> Lyon <strong>et</strong> le bureau d’étu<strong>de</strong> SAFEGE.<br />

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES<br />

BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L. (2004). TSS concentration in sewers estimated from turbidity<br />

measurements by means of linear regression accounting for uncertainties in both variables. Wat.<br />

Sci. Tech., 50(11), 81-88.<br />

BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., BARRAUD S., LIPEME KOUYI G., TORRES A., LEPOT M.<br />

(2008). Mesurages en continu <strong>de</strong>s flux polluants particulaires en réseaux d’assainissement urbains :<br />

enjeux, métho<strong>de</strong>s, exemple d’application. La Houille Blanche, 4, 49-57. ISSN 0018-6368.<br />

BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., LAPLACE D., JOANNIS C., CHEBBO G. (2000). Mesures en<br />

hydrologie urbaine <strong>et</strong> assainissement. Paris (France): Editions Tec <strong>et</strong> Doc, 794 p. ISBN 2-7430-<br />

0380-4.<br />

FLETCHER T., DELETIC A. (2007). Statistical observations of a stormwater monitoring<br />

programme; lessons for the estimation of pollutant loads. Proceedings of Novatech 2007, Lyon,<br />

France, 24-27 June, vol. 3, 1575-1582.<br />

GROMAIRE M.-C., CABANE P., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L., CHEBBO G. (2002).<br />

Operational use of urban drainage pollutant flux mo<strong>de</strong>ls - results from a French survey.<br />

Proceedings of the international conference on Sewer Operation and Maintenance SOM 2002,<br />

Bradford, UK, 26-28 Nov., 8 p.<br />

JOANNIS C., BERTRAND-KRAJEWSKI J.-L. (2008). Incertitu<strong>de</strong>s sur un mesuran<strong>de</strong> défini comme<br />

une valeur intégrée sur une fenêtre temporelle d'un signal continu discrétisé en fonction du temps -<br />

Application aux mesures hydrologiques in situ. Actes du colloque SHF "Mesures hydrologiques <strong>et</strong><br />

incertitu<strong>de</strong>s", Paris, France, 1-2 avril 2008, 11 p. ISBN 2-906831-73-5. Version revue <strong>et</strong> complétée<br />

à paraître dans La Houille Blanche en 2009.

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