LES ETANGS PALAVASIENS

Présentation au sujet: "LES ETANGS PALAVASIENS"— Transcription de la présentation:

1 LES ETANGS PALAVASIENS
De l’eutrophisation... ...à la malaïgue

2 PRESENTATION DU GROUPE
Valérie Estupina Robinson Hordoir Sandra Le Corre Stéphanie Renard Hicham Wahbi

3 Modélisation numérique Etude environnementale
LE SUJET Etangs Palavasiens Modélisation numérique Etude environnementale

4 PLAN DE L ’EXPOSE phénomènes génériques
paramètres retenus pour la modélisation état des lieux modèles et code de calcul 0 et 2D résultats solutions envisagées

5 ESPACE LAGUNAIRE Biotope Biocénose système vivant système inerte
Forme plan d ’eau Communauté végétale Nature des fonds Communauté animale Composition des eaux Equilibre

6 EQUILIBRE D ’UN ETANG Phytoplancton Zooplancton Nutriments Poissons
Bactéries Animaux de fond

7 EUTROPHISATION Phytoplancton Poissons Nutriments Bactéries
Effluents agricoles et eaux usées Nutriments Poissons Bactéries Animaux de fond

8 EUTROPHISATION Problèmes généraux Récapitulatif
Altération de la qualité de l ’eau Altération des usages récréatifs Récapitulatif

9 LA MALAÏGUE Quelles sont ses origines? En occitan = mauvaise eau
Nom scientifique : crise dystrophique Dys-= anomalie trophê = nourriture Quelles sont ses origines?

10 Matières organiques en décomposition
LA PRECRISE Phytoplancton Effluents agricoles et eaux usées Nutriments Bactéries Matières organiques en décomposition

11 LA MALAÏGUE Pré-crise Eau rouge Conditions d ’apparition

12 Modélisation du Système Ecologique
Objectifs : Evaluer la conduite à tenir en cas de Malaïgue Dimensionner le réseau d ’alimentation. Quelques points importants dans la modélisation : Survie de l ’étang (ou dépérissement) étroitement liés à la concentration en Oxygène dans l ’étang. Dynamique de disparition de l ’oxygène dans l ’étang liée à deux réactions biochimiques : - Dégradation de la matière organique morte contenue dans l ’eau. - Passage de NH4 en NO3

13 Modélisation du Système Ecologique
Equation de Transport d ’une Espèce Fermeture Turbulente : k-epsilon Modèle de Cinétique Biochimique d[O2]/dt=k2*(Cs-[O2])-k1*[ORG]-n*k4*[NH4] + P + R d[ORG]/dt=-k1*[ORG]+Prod+Conso d[NH4]/dt=-k4*[NH4]

14 Les Etangs Palavasiens Modélisation du Système Ecologique
En fonction des différents paramètres extérieurs, détermination des C.L et C.I… Intérêt de la simulation : Procédé efficace ?

15 modification des processus physiques processus biologiques
EVOLUTION DES ETANGS colmatage de l ’Estang canal des Estangs modification des processus physiques processus biologiques

16 LE CAS DES DELAISSES Définition et origine
Caractéristiques hydrodynamiques Fonction et qualité des eaux Délaissé de Frontignan-Plage Délaissé de La Peyrade

17 Les Echanges Etangs-canal Par les passes Rôles :
Renouvellement des eaux Passage des alevins

18 Les Echanges Etangs-mer Par les graus
Rôle tampon pour les crues marines Entrée matériaux marins Comblement

19 Les Echanges Etangs-rivières
Rivière = source eau douce mais souvent polluée Eutrophisation Rôle tampon pour les crues du BV Dépôt matériaux charriés Comblement

20 terrigène biologique marin humain
LE COLMATAGE terrigène biologique marin humain colmatage échéance < 1 siècle mêmes échanges hydrauliques accumulation • T°C malaïgue production

21 QUALITE DU MEJEAN

22 Modélisation du Système Ecologique
C.I. physico-chimiques : Masse organique morte importante au démarrage (4 mg /l) Concentration initiale en O2 de saturation (6,4 mg/l) Concentration initiale en NH4 varie entre 1 et 5 mg/l selon l ’importance des apports...

23 Les Etangs Palavasiens Modélisation du Système Ecologique
Evaluation des risques pour l ’étang stagnant Intégration des équations de cinétique chimique Méthode de Runge-Kutta en Fortran…

24 Les Etangs Palavasiens Modélisation du Système Ecologique

25 Outils et déroulement de la simulation
TELEMAC : code du LNH Code en Fortran Méthode des éléments finis. Plusieurs modules : TELEMAC2D : hydrodynamique, SUBIEF : qualité de l’eau, TSEF : charriage...

26 Telemac2d : Subief : Ecoulements à surface libre
Equations de Saint-Venant Hypothèse : profondeur faible devant les longueur des ondes de surface Subief : Evolution physico-chimique Modèle de qualité d’eau Fichier des résultats hydrodynamiques

27 Organisation du système :
Pré-processeur : MATISSE, STBTEL Fichiers Géo. + C.L Modèle de W.Q Fichier hydro. Telemac2d SUBIEF Post processeur : RUBENS

28 Maillage Données bathymétriques : courbes de niveau, semis de points,... Choisir les conditions aux limites : débit entrant et débit sortant Dimensionner les ouvertures : 80 m Nombre de mailles (un minimum de trois point sur une frontière liquide) : 5400 Doubler la précision quadrupler le Nb. de Mailles

29 Hydrodynamique Géométrie définitive mais C.L. Modifiables.
Convergence : Début : divergence des calculs à partir d ’un certain temps, avec dt = 360s Vitesse 0.1 m/s à l ’entrée donne 700 m/s Prendre un dt = 36s soit itérations et 13h de calcul.

30 Jouer sur les paramètres numériques
Convergence Jouer sur les paramètres numériques Diminuer dt augmente le Nb. d’itérations et donc le temps CPU Coefficient d'implicitation : schéma implicite plus stable qu’un schéma explicite. Augmenter le coeff. d’ implicitation augmente le durée d’une itération. Solution adoptée : pas de temps variable

31 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats
Verification de la validité des résultats de SUBIEF… Mêmes conditions initiales que lors de la simulation 0-D à un cas d ’étang stagnant dans SUBIEF…

32 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

33 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats
Oxygéner l ’étang, injection à une de ces extrémités d ’un débit rentrant et riche en oxygène… Afin de ne pas noyer l ’étang sous les eaux, extraction du même débit à l ’extrémité opposée...

34 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

35 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

36 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

37 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

38 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

39 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

40 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

41 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

42 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

43 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

44 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

45 Modélisation du Système Ecologique Les Résultats

46 étang de Palavas-Carnon
APPORTS D ’EAU apports d’eau salée implantation d ’une station de pompage d ’eau de mer avantages peu onéreux respect de l ’hydrodynamisme naturel inconvénient salinisation apports d ’eau douce inefficacité des liaisons existantes possibilités et limites liaisons internes étang de Palavas-Carnon

47 AZOTE ET MALAÏGUE controverse simulations conclusion

48 OBJECTIF REHABILITATION
Réduction des charges polluantes De l’extérieur produits concernés apports du bassin versant et réseaux d ’assainissement De l’intérieur réaménagement des berges dragage transport des vases Délaissé des Aresquiers

49 CONCLUSION Spécificité de chaque solution Urgence de la situation
Enjeux et intérêts Pluridisciplinarité Remerciements