Développement d’une méthode de prélèvement des solides charries en collecteurs d’assainissement

DEVELOPPEMENT D’UNE METHODE DE PRELEVEMENT DES SOLIDES CHARRIES EN COLLECTEURS D’ASSAINISSEMENT

Les résultats des mesures sur les compositions du dépôt dans le collecteur 13 de Marseille, montrent que les particules solides charriées ont un rôle important sur sa formation. De par la présence d’un phénomène de fort tri granulométrique, ce mécanisme de transport des solides par charriage peut être très différent de celui rencontré en rivière. Afin de le bien comprendre et de le modéliser, une étude expérimentale sur site s’est elle avérée incontournable. Dans le domaine du transport solide en canaux découverts, le prélèvement du débit des particules solides n’est jamais un problème facile à résoudre, notamment pour les solides charriés. La difficulté du prélèvement du débit de charriage repose sur les points suivants: 1:/ la complexité de l’écoulement près du fond, ainsi que celle du mécanisme de transport solide, associées à la méconnaissance de l’épaisseur de la couche du charriage; 2:1 la perturbation du piège à sable sur l’écoulement hydrodynamique risquant d’entraîner une modification du transport dans la zone concernée. carrée dont la taille est de 7.62 x 7.62 cm2 d’environ. La boîte de stockage est munie à sa sortie d’un filet perforé de trous dont le diamètre dbc peut être adapté selon les besoins (dbc=0.2mm pour Helley-Smith, dbc=0.25mm pour Emmet). Ce diamètre dbc doit permettre à l’écoulement entrant de traverser tran­ quillement la boîte, sa valeur ne dépend donc pas seulement de la taille des particules solides charriées, mais aussi de l’intensité d’écoulement.

Cette autre méthode (figure 3.2.1-2) utilisant des pièges implantés à l’intérieur du dépôt est tout à fait différente de celle de Helley-Smith. Elle a été utilisée par l’IMFT dans le cas de grosses particules charriées. Le piège enfoui à l’intérieur du dépôt est muni d’une fente sur sa face supérieure, le principe de la méthode étant de laisser tomber dans le piège les particules solides charriées grâce à l’effet de la gravité. rôle positif pour notre méthode de prélèvement, mais la turbulence a tendance à les soulever et joue un rôle négatif. Aussi a-t-il été nécessaire de valider notre méthode pour adapter la fente de façon à ce que le piège intercepte toutes les particules solides charriées. Le diamètre des trous du filet de la boîte de stockage dbc doit être assez important pour que l’écoulement traverse la zone de prélèvement avec le même débit qu’en l’absence de piège. Pour que les particules ne puissent s’échapper du piège, une très grande valeur de dbc n’est pas acceptable. Autrement dit, le piège de Helley-Smith n’est pas adapté au cas où le pourcentage des particules fines charriées est important. En un mot, le fonctionnement de cette méthode exige des études soigneuses avant son utilisation dans un cas spécifique. Dès que celui-ci ne pose plus de problèmes, cette méthode est valable quelque soient les tailles des solides charriés, et est notamment efficace dans les cas d’écoulements de petite dimension.

Selon la présentation faite dans les chapitres précédents, on s’aperçoit que tous les phénomènes de dépôt ainsi que ceux de transport solide rencontrés dans le collecteur 13 peuvent être représentés par ce qui se passe dans le tronçon amont. De plus, en raison de la profondeur importante du dépôt dans ce tronçon l’installation des pièges n’est pas un problème (figure 2.2-1). Ceci nous a conduits à définir trois emplacements des prélèvements dans le tronçon amont, qui sont (repérer aux figure 1.2-1 et figure 4.1-1): EMPLACEMENT-B: il se situe au milieu du tronçon amont entre les points 9 et 10. Les essais à cet emplacement nous permettent de connaître les mécanismes de transport solide avec des particules solides d’une granulométrie plus faible que celle de l’emplacement-A et avec des conditions hydrauliques plus modérées. Dans le cas où toutes les particules solides charriées sont arrêtées dans le piège à l’emplacement-A, les solides piégés à l’emplacement-B proviennent de l’érosion du dépôt par l’écoulement entre les points 4 et 9. Ainsi, ces prélèvements permettent d’étudier les mécanismes d’érosion.