Détection de dysfonctionnements en système hydrographique Application aux réseaux d'assainissement

This research work aims at developping fault-detection methods easily fit, either in decision assistance tools for real time control of sewer network, or in computer tools for the elaboration of systematic and synthetic balances for estimation the pollution produced from the sewer network. This methodological study then produces a synthesis of fault detection and fault diagnosis technics applied to sewer networks, and develops three model-based fault detection methods. One of these methods consists in building forecasting sewer network's behaviours synthesized in a qualitative model and compared with the measurements. The two others approachs are based on a simplified rainfall-runoff model integrated in a Kalman-filter. The detection relies either on a Kalman-filter bank with a multiple-hypothesis test, or on one Kalman-filter with several sequential probability ratio tests. Sensitivity studies of these detection methods are performed. Moreover several rainy events were analysed with these detection methods. Besides, a dry weather data validation method is developped. It's based on dry weather scenarios compared with hydraulic measurements thanks to hypothesis tests. This approach allows to identify the hydrologic context and the hydraulic configuration of the measurement node.Ce travail de recherche vise à développer des méthodes de détection et diagnostic appropriées et intégrables dans des systèmes soit d'aide à la décision dans le cadre de la gestion temps réel des réseaux d'assainissement, ou dans des procédures d'élaboration automatique de bilans quantitatifs de pollution légalement exigibles. Cette étude méthodologique débouche sur une synthèse et un approfondissement des techniques de détection et diagnostic de dysfonctionnements de réseau d'assainissement, et permet de dégager trois méthodes de détection reposant sur un modèle soit qualitatif soit analytique. L'une de ces méthodes s'applique à construire des comportements attendus du réseau synthétisés dans un modèle qualitatif dont la réponse est croisée avec les mesures. Les deux autres approches s'appuient sur un modèle hydrologique de transformation pluie-débit intégré dans un filtre de Kalman. La détection est alors réalisée soit avec un banc de filtres de Kalman complété par un test multi-hypothèses, soit avec un seul filtre de Kalman associé à un ensemble de tests d'hypothèses. Ces méthodes sont complétées par des analyses de sensibilité des procédures de détection et des exemples d'application pour des pluies de type différent. Enfin, une méthode de validation de mesures hydrauliques acquises en contexte hydrologique de temps sec est proposée. Elle s'appuie sur la création de scénarios de temps sec, comparés aux mesures hydrauliques grâce à des tests d'hypothèses. Cette approche permet alors d'identifier des contextes hydrologiques et hydrauliques caractérisant l'environnement d'un point de mesure