Quality Modeling of Water Distribution Systems using Sensitivity Equations

Dans cet article, les équations instationnaires pour la qualité de l'eau et les coefficients de sensibilité associés sont résolus à l'échelle d'un réseau de distribution d'eau. Un nouvel algorithme de résolution est proposé, conçu pour une vitesse variant lentement et basé sur une méthode à pas fractionnaires pour séparer et résoudre efficacement chacun des phénomènes physiques. cette approche numérique permet la résolution simultannée du problème direct comme des équations de sensibilité. Une attention particulière est donnée pour le traitement de l'advection par un schéma à diminution de variation totale (TVD). Le modèle général présenté dans cette étude permet l'analyse de sensibilité globale du système et son efficacité est illustrée sur deux réseaux de conduites. L'importance de l'analyse de sensibilité est montrée comme primordiale pour le calage d'un réseau réel. In this paper, unsteady water quality modeling and the associated sensitivity equations are solved for water distribution systems. A new solution algorithm is proposed, designed for slow varying velocity and based on a time splitting method to separate and solve efficiently each phenomenon such as advection and chemical reaction. This numerical approach allows simultaneous solution of both the direct problem and the sensitivity equations. Special attention is given to the treatment of advection, which is handled with a total variation diminishing scheme. The general model presented in this study permits global sensitivity analysis of the system to be performed and its efficiency is illustrated on two pipe networks. The importance of the sensitivity analysis is shown as part of the calibration process on a real network