La Ville de Montréal exploite sept usines qui fournissent une eau potable à environ deux millions de personnes. Parmi celles-ci, l’usine de production d’eau potable Atwater est l’une des plus grandes au Canada. Hébergée dans plusieurs bâtiments patrimoniaux construits entre 1912 et 1918, l’usine traite environ 1 500 ML/j d’eau provenant du fleuve Saint-Laurent et ce qui en fait l’installation la plus importante du réseau de traitement de la ville. En 2011, quatre des galeries de filtration de l’usine ont été converties en bassin de contact avec l’ozone, mais en raison d’un problème de surpression découvert lors des essais, le système n’a pu être mis en service. Les essais ont également révélé un problème d’écoulement hydraulique et le risque que de l’ozone gazeux s’échappe du bassin pour se répandre dans le reste de l’usine. L’équipe de conception de CIMA+ a analysé trois catégories de solutions — modifications hydrauliques en amont des chambres de contact pour réduire la fluctuation du niveau d’eau, modifications des bassins de contact et ajout de destructeurs d’ozone — à l’aide de modèles physiques, numériques et hydrauliques.
À la suite de cette analyse, l’équipe a réalisé une étude préliminaire multidisciplinaire pour évaluer l’hydraulique, l’aménagement et la constructibilité d’une nouvelle chambre d’équilibre en amont des quatre bassins de contact avec l’ozone. Cette chambre optimisera le flux hydraulique, réduisant ainsi les pertes de pression causées par le démarrage des pompes d’eau brute. Afin de valider la conception, toutes les dimensions, niveaux et comportements des ouvrages en régime transitoire ont été modélisés en 3D.
Une première en matière de production d’eau potable au Québec
La chambre d’équilibre est la première du genre dans les usines de production d’eau potable au Québec. La modélisation en 3D de la configuration de la chaîne de traitement modifiée, qui a nécessité l’utilisation de la technologie infonuagique, a été le premier exemple de ce type d’essai réalisé à l’aide de StarCCM.
Maintien d’un approvisionnement en eau ininterrompu tout au long des travaux d’amélioration
L’usine de production d’eau potable Atwater est un élément essentiel du système de traitement de l’eau de Montréal, notamment comme source d’approvisionnement de secours en eau potable en cas d’incident dans une autre usine. Afin de maintenir la production d’eau potable en tout temps pendant les travaux d’amélioration de l’usine, les conduites d’évacuation de l’eau pompée peuvent être détournées vers un canal abandonné, ce qui permet de contourner les bassins d’ozone en cas de besoin.