Modélisation SPH du mélange et de la dispersion des polluants en rivière suite aux rejets des déversoirs d'orage et des stations de traitement

La thèse proposée est une thèse CIFRE regroupant trois partenaires: le laboratoire DEEP de l'INSA Lyon, le bureau d'études Inn'EAUV Management et la société AEGIR. L'objectif de la thèse est de comprendre les processus de mélange des polluants dissous et la dispersion des polluants particulaires en rivière suite aux rejets des déversoirs d'orage et des stations de traitement des eaux usées. La géométrie du rejet sera également prise en compte (chute, angle d'arrivée dans la rivière).

Sur le plan opérationnel, il y aura plusieurs retombées pour les partenaires:

- La thèse permettra à Aegir de bénéficier d'un module "qualité" validé.

- Inn'EauV disposera des modèles simplifiés de mélange et de dispersion des polluants. La simulation SPH permettra également de disposer de visuels 3D, facilitant ainsi le dialogue avec les élus, avec les agences de l'eau, et avec les collectivités. Ces visuels 3D sont de véritables atouts pour simplifier la prise de décision.

- Inn'EauV pourra répondre aux questions opérationnelles suivantes (grâce à un éclairage scientifique): où prélever pour mieux comprendre? comment prélever pour avoir un échantillon représentatif  et des résultats d'analyse fiables? Où installer les capteurs de suivi de la qualité de l'eau en rivière (méthode d'optimisation de l'emplacement des capteurs de suivi de la qualité de l'eau).

Le plan de travail est le suivant :

1) Analyse des données expérimentales existantes et comprenant: i) la séparation particulaire au passage d'un déversoir d'orage (quelle masse de polluants rejoint la rivière et quelle masse continue en station d'épuration); ii) le taux de décantation et de remise en suspension des polluants particulaires dans un déversoir d'orage; iii) concentrations en polluants dissous à l'aval d'une confluence d'écoulements à surface libre (suivi du mélange par pH-métrie)

2) Paramétrisation, tests et vérification (à l'aide des données du point 1 ci-dessus) d'un modèle SPH (smoothed-particle hydrodynamics) de mélange et dispersion de polluants (dissous et particulaires) - le logiciel Kraken conçu et mis au point par Aegir sera utilisé.

3) Mesures et suivis sur un site réel et test du modèle développé au point 2 sur le même site; comparaison des résultats expérimentaux et numériques - le choix du site sera fait par STE avant le début de la thèse

4) Simuler différentes stratégies de prélèvement, analyse de la représentativité des différents prélèvements simulés

5) Formulation de recommandations sur les stratégies de prélèvement et de suivi en rivière 

6) Proposer des règles de conception des lieux de rejets des DO et des stations de traitement 

DEEP est un laboratoire de recherche de l’INSA de Lyon dont les compétences en ingénierie environnementale sont mobilisées pour répondre aux enjeux des transitions écologiques et énergétiques.

Notre vision est de préfigurer la gestion des rejets de demain en aidant au développement d’écotechnologies innovantes, compactes, économes en énergie, et intelligentes. Ce projet est décliné autour de 4 thématiques :

La réduction des émissions polluantes

La réutilisation des eaux et des déchets

La récupération et la valorisation des ressources

L’innovation digitale

- Ingénieur eou Master 2 en hydrologie urbaine, hydraulique, mécanique des fluides

- maîtrise de la modélisation CFD (compuational fluid dynamics), en particulier la technique SPH

- maitrise des méthodes d'échantillonnage

- Maitrise du fonctionnement des réseaux d'assainissement

- Bases solides en mécanique des fluides, en hydraulique, en modélisation numérique, en débitmétrie (différentes méthodes de mesure de débit)

- Aisance à l'orale

-Qualité rédactionnelle avérée

- Savoir-Etre (ponctualité, rigueur et éthique scientifiques)