IV.5.3. Paramètres d'entrée de la
simulation du réseau
EPANET modélise un système de distribution
d'eau comme un ensemble d'arcs reliés à des noeuds. Les arcs
représentent des tuyaux, des pompes et des vannes de contrôle et
les noeuds représentent des noeuds de demande, des réservoirs et
des bâches.
> Les noeuds de demande
Les noeuds de demande sont des points du réseau
où les arcs se rejoignent. Ce sont des points d'entrée ou de
sortie d'eau et peuvent également ne pas avoir de débit. Les
données d'entrée minimales exigées pour les noeuds de
demande sont :
· L'altitude du noeud
· La demande en eau (qui peut varier dans le temps)
Les résultats calculés aux noeuds de demande,
à chacun des intervalles de temps d'une simulation sont :
· La charge hydraulique (ou hauteur
piézométrique)
· La pression au niveau du noeud
· On peut aussi voir le graphique d'évolution de la
pression au noeud de demande.
> Les réservoirs
Les réservoirs sont des noeuds avec une
capacité de stockage, dont le volume d'eau stocké peut varier au
cours du temps. Les données de base sont :
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· L'altitude du radier
· Le diamètre
· Les niveaux initial, minimal et maximal de l'eau Les
principaux éléments calculés dans la simulation sont :
· La charge hydraulique (altitude de l'eau)
· La pression (niveau de l'eau)
· Courbe d'évolution du niveau de l'eau.
. Le niveau d'eau dans les réservoirs doit rester entre
les niveaux minimal et maximal.
EPANET arrête la sortie d'eau si le réservoir est
à niveau minimal et arrête l'arrivée s'il est à son
niveau maximal.
? Les bâches infinies
Ce sont des noeuds représentant une source externe de
capacité infinie. Elles sont utilisées pour modéliser des
éléments tels que les lacs, les couches aquifères
souterraines ou les arrivées de réseaux extérieurs.
Les données de base pour une bâche sont la
charge totale et la qualité initiale de l'eau puisqu'une bâche est
un élément de frontière d'un réseau. Ses
données de base ne sont pas affectées par la simulation.
On modélise dans EPANET la source d'eau souterraine
comme une bâche dont la charge hydraulique est égale au niveau
piézométrique de l'aquifère. Puis, on connecte la pompe
entre la bâche et le reste du réseau.
? Les conduites
Les conduites sont des arcs qui transportent l'eau d'un point
du réseau à un autre. EPANET suppose que tous les tuyaux sont
pleins à tout instant. L'eau s'écoule de
l'extrémité qui a la charge hydraulique la plus
élevée à celle qui a la charge la plus faible.
Les données de base pour les conduites sont :
· Les noeuds initial et final
· Le diamètre
· La longueur
· Le coefficient de rugosité (pour déterminer
la perte de charge)
· L'état (ouvert, fermé ou avec un clapet
anti-retour) Les principales valeurs calculées dans la simulation sont
:
· Le débit
· La vitesse d'écoulement
· La perte de charge ? Les vannes
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Les vannes sont des arcs qui limitent la pression ou le
débit en un point précis du réseau. Leurs principaux
paramètres d'entrée sont :
· Les noeuds d'entrée et de sortie
· Le diamètre
· La consigne de fonctionnement
· L'état de la vanne
· Coefficient de perte de charge singulière. Les
éléments calculés en sortie de simulation sont :
· Le débit
· La perte de charge hydraulique
Dans notre réseau, les vannes de réduction de
pression sont prises en compte dans certaine simulation.
? Pompes
Les pompes sont des arcs qui ajoutent de l'énergie
à un fluide et augmentent ainsi sa charge hydraulique. Les principaux
paramètres d'entrée pour une pompe sont :
? Ses noeuds d'aspiration et de décharge
? Sa courbe caractéristique (la combinaison des charges
hydrauliques et des débits que la pompe peut fournir à sa vitesse
nominale).
Au lieu d'une courbe caractéristique, la pompe peut
être représentée comme un élément qui fournit
une puissance constante (en kilowatts) au fluide pour toutes les combinaisons
de débit et de charge hydraulique.
Les principaux paramètres calculés sont le
? Le débit
? Le gain de charge hydraulique.
Le fluide traverse la pompe en sens unique et EPANET ne permet
pas aux pompes de fonctionner en dehors de leur courbe
caractéristique.
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