Problématiques liées à un poste de relèvement Mesure des ...€¦ · - Canalisation de surverse...

Mesure des surversesdes stations de pompage

Matthieu Dufresne, Gislain Lipeme Kouyi, Claude Joannis, José Vazquez, Enric Corbella, Jérôme de Benedettis, Manuel

Gomez, Salma Bellahcen, Gilles Isenmann

Problématiques liées à un poste de relèvement

• Fonctionnement hydraulique spécifique

– Similaire à un DO avec surverses plus fréquentes qu’on ne pense • 2 causes : hydraulique et électromécanique

• Durée cumulée entre 18 et 60 jours/an

• Problèmes liés à la mesure– Equipements parfois complexes et inappropriés

– Lieu à surveiller2

Objectifs

3

• Simplifier les objets de mesure dans les postes de relèvement

• Relation entre hauteur (s) d’eau et le débit déversé à travers le trop plein– Si influence aval alors hauteur chambre + hauteur aval

• Cas particuliers: clapet anti-retour et géométrie complexe

PLAN DE LA PRÉSENTATION

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1.Modélisation générique

2. Modélisation spécifique

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GRAIE 9 Points caractéristiques, Modélisation, Supervision, Métrologie

FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE

Cas 1bisCas 1bis

Cas 1

Cas 1bisCas 3

Cas 2

Fonctionnement hydraulique

Mesure de la hauteur hPR par rapport au radier de la canalisation

hPR

Calcul du débit Q avec relation hauteur – débit spécifique Q=f(hPR)

Cas n°1

Cas n°1 bis Fonctt hydraulique

Mesure de la hauteur hPR par rapport au radier de la canalisationhPR

Calcul du débit Q avec relation hauteur – débit spécifique Q=f(hPR)

Fonctionnement hydraulique

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GRAIE 10 Points caractéristiques, Modélisation, Supervision, Métrologie

Incertitude sur le débit

• Incertitude sur la mesure de hauteur d’eau

–Mesure du niveau d’eau 10 mm

–Mesure du zéro 4 mm

(source : normes ISO)

• Incertitude du modèle hydraulique 5%

Fonctionnement hydraulique

Fonctionnement hydraulique

Débit conditionné par hPR et hAV

Deux mesures nécessaires• 1 dans la bâche• 1 au niveau du

milieu récepteur => hAV

hPR

Cas n°2

hAV

Fonctionnement hydraulique

Mise en charge si :• Milieu récepteur haut• Débit > « capacité » de la

conduitehPR

Cas n°3

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GRAIE 11 Points caractéristiques, Modélisation, Supervision, Métrologie

Fonctionnement hydraulique

Mise en charge (cas n°3)

Débit > capacité de la conduite

(sortie à gueule bée)

Milieu naturel haut

1 mesure : hPR2 mesures : hPR et hMN

Incertitude d’environ 20% sur le débit (si différence de niveaux suffisamment grande)

ExempleDN 400Pente de 2% (forte)

Longueur de canalisation 25 mPas d’influence du milieu naturel

PLAN DE LA PRÉSENTATION

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1. Modélisation générique

2.Modélisation spécifique

Présence d’un clapet

16

- Chambre rect. 1 m de long et 0,8 m de large

- DN 400

- Canalisation de surverse de 3 m de long

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GRAIE 12 Points caractéristiques, Modélisation, Supervision, Métrologie

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Présence d’un clapetDonnées VEOLIA – poste rectangulaire – DN400

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

incl

inai

son

(d

eg)

hauteurs (m)

Série1

Pas d’influence du clapet sur la hauteur dans la chambre

HystérésisInfluence du clapet à prendre en compte en transitoire

Clapet: Résultats en transitoire• Débit de 205 l/s et 50°d’inclinaison

– Variations h_pr jusqu’à 8 cm (en 10 secondes)

– Pas de temps d’acquisition des hauteurs ?

– Emplacement de la sonde de hauteur ?

18

2,55

2,56

2,57

2,58

2,59

2,6

2,61

2,62

2,63

2,64

2,65

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

hau

teu

r d

'eau

(m

)

Distances (m)

t=0.6 s

t=3 s

t=6.6 s

t=8.658 s

t=9.6 s

t=10.8 s

Clapet:Loi specifique h/Q

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• Différences sur Q_dev de l’ordre de 30%

GÉOMÉTRIE SPÉCIFIQUE

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GÉOMÉTRIE SPÉCIFIQUE GÉOMÉTRIE SPÉCIFIQUE

CONCLUSION• Méthode simple pour évaluer le débit surversé à

partir d’une mesure de hauteur d’eau

Deux mesures si influence aval

• Cas complexes -> Modélisation spécifique

• Incertitude sur le débit et sur le volume à évaluer

Livrables produits par le programme de recherche

• Guide technique (avec exemples d’application)

• Outil pour le calcul des lignes d’eau (hydraulique à surface libre) sur http://hydraulique-des-reseaux.engees.eu

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GRAIE 14 Points caractéristiques, Modélisation, Supervision, Métrologie