Modélisation des phénomènes de transport en ingénierie aquacole
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Date
2023-07-02
Authors
AISSAOUI Youssra Imane.
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Abstract
Face aux besoins de l’alimentation humaine, l’aquaculture se présente comme une source
continue des produits de la mer. Or, cette technique de production aquatique connaît aussi
des défauts car depuis de nombreuses années les fermes aquacoles sont accusées de
dégradation des écosystèmes environnants. De ce fait, la modélisation présente un moyen
avantageux pour tester différentes solutions dans l’ingénierie aquacole permettant ainsi de
développer une aquaculture durable.
La thématique de ce travail est basée sur l’utilisation de la modélisation pour l’aide au
choix et l’évaluation des enceintes d’élevage et des sites appropriés à l’installation des
fermes aquacoles. Différents outils numériques sont donc utilisés pour :
o simuler la distribution des vitesses d’écoulement et la température dans des bassins
d’élevage (rectangulaire et circulaire) et explorer un nouveau type de bassin ;
o quantifier les effluents issus d’une ferme aquacole virtuelle et étudier l’effet de
l’hydrodynamique de la zone sur la dispersion des rejets.
Le choix s’est porté sur l’outil numérique Ansys Fluent pour simuler les vitesses
d’écoulement et les températures de l’eau dans les bassins d’élevages les plus utilisés en
aquaculture ainsi que dans un nouveau design de bassin. Le logiciel Mike 21 est utilisé
pour étudier l’effet des paramètres hydrodynamiques sur la dispersion des rejets d’une
ferme aquacole virtuelle localisée sur la côte Ouest du littoral algérien et dont les rejets
d’origine alimentaire sont estimés à partir de la méthode indirecte définie par les équations
de Roque d’Orbaquastel implémentées dans Matlab.
Les résultats de simulations des vitesses ont démontré des valeurs acceptables pour les
élevages piscicoles dans les bassins circulaire et rectangulaire avec un diamètre d’entrée de
0.15 m et une vitesse d’entrée de 40 cm/s ce qui confirment l’importance de la géométrie,
l’emplacement et le nombre d’entrées et sorties ainsi que le débit d’eau. La nouvelle
conception d’élevage proposée offre des profils de vitesses acceptables et favorables à
l’élevage aquacole (3-40 cm/s). De plus, la ferme aquacole virtuelle étudiée est caractérisée
par des concentrations de rejets particulaires (0.02-0.45 mg/l) et dissous (0.16-2.1 mg/l
pour l’azote et 0.002-0.03 mg/l pour le phosphore) relatives aux quantités d’aliments
distribués. Ces rejets sont fortement liés à l’hydrodynamique côtière de la zone étudiée et
se situent dans les limites tolérées par les autorités algériennes pour les rejets industriels.