Contribution à l'étude de la qualité des eaux des retenues amazoniennes : application de la modélisation mathématique à la retenue de Tucurui (Brésil) - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 1994

Contribution à l'étude de la qualité des eaux des retenues amazoniennes : application de la modélisation mathématique à la retenue de Tucurui (Brésil)

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Alice Pereira
  • Function : Author

Abstract

The development of hydroelectric power in Amazonia has created many reservoirs. The reservoir water quality is subject to modifications due to different factors among them the decomposition of the submerged terrestrial vegetation seems predominant. We tried to integrate these factors into a model to study the evolution of reservoir water quality. This model describes, on the longitudinal and vertical dimensions of the reservoir, the behaviour of five state variables: dissolved oxygen, organic matter in the water column, easily degradable organic matter, poorly degradable organic matter, and ammonium. This behaviour is described in aerobic and anaerobic conditions. The physical compartiment of the model uses two approaches to the longitudinal description of the reservoir. The first one uses a one-dimensional temperature model with a horizontal box discretization. The second uses a one-dimensional temperature model with a description of the inflow intrusion into the reservoir. The model is calibrated and validated on the Tucurui (Brazil) reservoir data base. The results indicate a correct simulation of the stratification and destrafication periods, as well as the evolution of the oxygen and ammonium concentrations. This modelling demonstrates the important part played by the decomposition of trunks and branches in the evolution of reservoir water quality. Indeed, their degradation causes a strong oxygen depletion while ammonium release is weak.
Le développement hydroélectrique de la région amazonienne a conduit la création de plusieurs retenues. La qualité de l'eau de ces retenues subit de modifications provoquées par divers facteurs parmi lesquels la dégradation de la végétation terrestre immergée semble prédominante. Nous avons cherché l'intégration de ces facteurs dans un modèle mathématique pour étudier l'évolution de cette qualité de l'eau. Ce modèle décrit, selon les dimensions verticale et longitudinale, le comportement de cinq variables d'état: l'oxygène dissous, la matière organique dans la colonne d'eau, la matière organique facilement dégradable, la matière organique difficilement dégradable, et l'ammonium. Ce comportement est décrit en conditions d'aérobiose et d'anaérobiose. Le compartiment physique du modèle utilise deux approches pour la description longitudinale de la retenue. La première utilise un modèle thermique unidimensionnel et une discrétisation longitudinale en boîtes. La seconde utilise un modèle thermique unidimensionnel et une description longitudinale de l'intrusion du fleuve. Le modèle est calé et validé sur la base de données de la retenue de Tucurui (Brésil). Les principaux résultats indiquent une simulation correcte des événements de stratification et déstratification, ainsi que des concentrations en oxygène dissous et en ammonium. Cette modélisation met en évidence la part importante prise par la dégradation des troncs et des branches dans l'évolution de la qualité de l'eau de la retenue. En effet, leur dégradation provoque une forte consommation d'oxygène; le dégagement d'ammonium, en revanche, est marginal.
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pastel-00569488 , version 1 (25-02-2011)

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Cite

Alice Pereira. Contribution à l'étude de la qualité des eaux des retenues amazoniennes : application de la modélisation mathématique à la retenue de Tucurui (Brésil). Hydrologie. Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00569488⟩
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