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Modélisation 3D et calculs pour la gestion de bassins de sédimentation d'eaux usées

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  • 1. Modélisation 3D et calculs pour la gestion de bassins de sédimentation d'eaux usées Cristian Graf, B.Sc. géog., Chargé de projet Géomatique Geneviève Lemay, B.Sc. géog., DESS en SIG, Chargée de projet Géomatique
  • 2. + Mise en contexte + Approche traditionnelle + Nouvelle approche + Modélisation 3D et calculs + Conclusion 2
  • 3. + Mise en contexte Gestion des eaux usées +  SIMO Management, membre du groupe Dessau •  Exploitation et entretien de station d’épuration •  Inspections des réseaux d’aqueduc et d’égout •  Traitement des eaux usées secteur industriel 3
  • 4. + Mise en contexte Gestion des eaux usées +  Provenance des eaux usées +  Usine d’épuration des eaux usées
  • 5. + Mise en contexte Gestion des eaux usées +  Résidus dans les bassins de sédimentation •  Boues organiques ou inorganiques
  • 6. + Mise en contexte Gestion des eaux usées +  Respect des normes du Ministère du développement durable, de l’environnement de la faune et des parcs •  Relevé annuel recommandé par le MDDEFP •  Vidange partielle annuelle ou totale (5 – 10 ans)
  • 7. + Mise en contexte + Approche traditionnelle + Nouvelle approche + Modélisation 3D et calculs + Conclusion 7
  • 8. + Approche traditionnelle Gestion des bassins de sédimentation +  Différentes méthodes « manuelles » •  « Sludge Judge » - « Roue de bicycle » - « Sludge Gun » •  Nombre de points de mesure variable (12 à 24 points) 8
  • 9. + Approche traditionnelle Gestion des bassins de sédimentation +  Avantages: •  Petits bassins •  Précision très locale, excellent outil pour la validation +  Désavantages: •  Calcul limité par le nombre de points de mesure •  Aucun calcul sur l’accumulation sur les pentes •  Interpolation des données peu fiable •  Méthode fastidieuse pour des grands bassins •  Données non-géoréférencées, aucune carte de référence 9
  • 10. + Mise en contexte + Approche traditionnelle + Nouvelle approche + Modélisation 3D et calculs + Conclusion 10
  • 11. + Nouvelle approche Gestion des bassins de sédimentation +  Nouvelles normes du MDDEFP •  Introduction du sonar •  Plus précis •  Géoréférencé +  Modélisation 3D •  Permet la création d’un bassin virtuel •  Pentes prises en considération +  Facilité à localiser les secteurs à vidanger +  Meilleure planification = diminution des coûts 11
  • 12. + Nouvelle approche Gestion des bassins de sédimentation 12
  • 13. + Mise en contexte + Approche traditionnelle + Nouvelle approche + Modélisation 3D et calculs + Conclusion 13
  • 14. + Modélisation 3D et calculs Logiciel utilisé +  ArcGIS de ESRI +  ArcGIS de ESRI •  •  ArcMap •  Extension 3D Analyst •  Extension Spatial Analyst 14
  • 15. + Modélisation 3D et calculs Numérisation vectorielle - plans techniques des bassins The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again. +  Étape à réaliser seulement la 1ère année du projet +  Étape à réaliser seulement la 1ère année du projet +  Plans en format PDF ou AutoCAD +  Géoréférencement des plans +  Numérisation d’éléments vectoriels tels que le contour du bassin, le fond du bassin, le 15
  • 16. + Modélisation 3D et calculs Contour extérieur du bassin et limite du fond (vectoriel) 16
  • 17. + Modélisation 3D et calculs Création d’un TIN +  L’élévation du dessus et du fond du bassin ainsi que la pente sont connus grâce aux dessins techniques 17
  • 18. + Modélisation 3D et calculs Réception du relevé sonar +  Coordonnées X et Y +  Profondeur par rapport au niveau d’eau (Z) 18
  • 19. + Modélisation 3D et calculs Visualisation des points sonar en 2D 19
  • 20. + Modélisation 3D et calculs Visualisation et validation des points +  ArcScene permet la visualisation et l’édition des points en « 3D » 20
  • 21. + Modélisation 3D et calculs Interpolation du dessus des boues +  Interpolation pour obtenir une surface continue du dessus des boues 21
  • 22. + Modélisation 3D et calculs Utilisation du matriciel (raster) +  Surfaces en continu pour effectuer des calculs de volumes +  Résultat d’interpolation du dessus des boues est une couche matricielle +  TIN est converti en matrice +  Niveau de l’eau est converti en matrice +  Donc pour n’importe quelle position XY dans le bassin, on a une valeur sur trois matrices, par exemple: •  Fond du bassin : -6 •  Dessus des boues : -5 •  Niveau de l’eau : -1 22
  • 23. + Modélisation 3D et calculs Vidéo 23
  • 24. + Modélisation 3D et calculs Calculs effectués +  Volume du bassin +  Volume d’eau +  Volume total des boues +  Volume des boues au centre du bassin +  Volume des boues sur les parois +  Pourcentage de boues +  Hauteur moyenne des boues +  Hauteur moyenne des boues près des tuyaux d’entrée et de sortie +  Etc. 24
  • 25. + Modélisation 3D et calculs Profils +  Création de 5 profils par bassin 25
  • 26. + Modélisation 3D et calculs Cartographie 26
  • 27. + Modélisation 3D et calculs Cartographie 27
  • 28. + Modélisation 3D et calculs Cartographie 28
  • 29. + Modélisation 3D et calculs Cartographie 29
  • 30. + Mise en contexte + Approche traditionnelle + Nouvelle approche + Modélisation 3D et calculs + Conclusion 30
  • 31. + Conclusion Dans le futur +  Actuellement, nous traitons le 2e relevé pour chacune des municipalités +  Désir d’automatiser les processus le plus possible +  Appliquer cette méthodologie à de nouvelles municipalités 31
  • 32. + Conclusion Avantages de la nouvelle approche +  Répond aux nouveaux critères du MDDEFP +  Plus de points de mesures +  Position des boues plus précise +  Plus rapide à calculer +  Résultat visuel plus attrayant +  Facilite la comparaison entre les relevés +  Permet de mieux localiser les accumulations problématiques +  Vidanges se font au bon moment +  La qualité de l’eau est mieux suivie +  Meilleure gestion des coûts pour les contribuables 32
  • 33. Merci de votre attention cristian.graf@dessau.com genevieve.lemay@dessau.com 33