Modélisation numérique 3D des écoulements turbulents à surface libre chargés en polluants particulaires dans un bassin de retenue-décantation des eaux pluviales

Une fraction importante des charges polluantes des eaux pluviales est fixée sur les particules solides souvent véhiculées en suspension et qui décantent facilement lorsque les conditions hydrodynamiques le permettent (faible vitesse d’écoulement en général). C’est pourquoi la connaissance du transport solide et de la décantation est indispensable à la conception et à la gestion d’un bassin. Une nouvelle méthode permettant de simuler les processus de décantation est présentée dans cet article. Elle est fondée sur la comparaison de l’énergie transportée par la particule lorsqu’elle décante à l’énergie cinétique turbulente près du fond. L’énergie liée à la particule qui décante est calculée à partir de sa vitesse de chute. Sur cette base, un programme a été développé et intégré dans le logiciel Ansys Fluent. Le modèle développé a ensuite été testé dans le but d’identifier les zones préférentielles de dépôt dans un bassin pilote. Les résultats obtenus montrent que les zones de dépôt observées et simulées sont similaires. Cette méthode permet de prendre en compte simultanément les caractéristiques de la particule (principalement la vitesse de chute) et celles de l’écoulement près du fond (en particulier l’énergie cinétique turbulente)