AGENCE D'URBANISME DE LA CO.UR.LY.

B.P. 103 69399 LYON CEDEX 3

Téléphone (7) 863.40.40

PARC D'EXPOSITION A CHASSIEU [69]

ETUDE D'IMPACT DU REJET DES EAUX

PLUVIALES DANS LE SOL

par

J. PUTALLAZ

B.R.G. ivr?\

-4. HAR. 1982

BIBHOTHËQUE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B.P. 6009 - 45060 ORLEANS CEDEX - Téléphone (38) 63.80.01 - TELEX : BRGM 780258 F.

Service géologique régional RHONE-ALPES

B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX Tél. (7) 889.72.02 - TELEX : BRGM 380966 F.

Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 008 RHA JANVIER 1982

AGENCE D'URBANISME DE LA CO.UR.LY.

B.P. 103 69399 LYON CEDEX 3

Téléphone (7) 863.40.40

PARC D'EXPOSITION A CHASSIEU [69]

ETUDE D'IMPACT DU REJET DES EAUX

PLUVIALES DANS LE SOL

par

J. PUTALLAZ

B.R.G. ivr?\

-4. HAR. 1982

BIBHOTHËQUE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B.P. 6009 - 45060 ORLEANS CEDEX - Téléphone (38) 63.80.01 - TELEX : BRGM 780258 F.

Service géologique régional RHONE-ALPES

B.P. 6083 - 69604 VILLEURBANNE CEDEX Tél. (7) 889.72.02 - TELEX : BRGM 380966 F.

Rapport du B.R.G.M.

82 SGN 008 RHA JANVIER 1982

PARC DES EXPOSITIOfJS A CHASSIEU (69)

ETUDE D' Iff ACT DU REJET DES EAUX PLUVIALES

DANS LE SOL

82 SGf] 008 RflA

Par J. PUTALLAZ

RÉSUMÉ

CeCCe étude a été réalisée par le Service géologique régional RhSne-Alpes du Bureau de Recherches géologiques

et lainières (B.R.G.M.) , à la deaande de l'Agence d'Urbanisme de la CO.UR.LY, B.P. 103, 69399 LYON CEDEX 3.

Elle concerne les eaux pluviales du futur Parc des Expositions à CHASSIEU (69) et leur rejet dans le milieu ,

' inaturel. Dans le cadre des études d'inpact préalables â la réalisation d'aménagements ou d'ouvrages qui, par

l'importance de leurs dimensions ou leurs incidences sur le milieu naturel, peuvent porter atteintes à ce dernier,il convient de faire le bilan au mieux des volumes d'eau qu'il conviendra de stocker, traiter et réinjecter dans

la nappe, et d'estimer les conséquences d'une pollution accidentelle sur cette nappe.

Deux grands thèmes sont abordés :

- l'éval-.;ation de l'impact des rejets pluviaux émis par les surfaces imperméabilisées du Parc des Expositions

sur l'environnement, leur infiltration et transfert en nappe souterraine. Plusieurs sujets sont examinés suc¬

cessivement : contextes géologique, climatologique, 'nydrographique et hydrogéologique, état chimique de la

nappe, et effets prévisibles des rejets pluviaux en provenance des surfaces imperméabilisées du Parc des Ex¬

positions.

- station de stockage, de traitement et d'évacuation des eaux pluviales : conception, entretien, surveillance

de l'environnement hydraulique et intervention en cas de déversement accidentel.

Le couloir fluvio-glaciaire de Décines dans lequel les eaux pluviales du Parc des Expositions seront injectées

après stockage et traitement, contient une nappe d'eau importante et transmissive de qualité chimique qualifiée de

bonne, quoique un peu dure et relativement chargée en nitrates (teneurs variant de 20 à 45 mg/l). Elle est largement

utilisée pour l'alimentation en eau potable (captages de St Bonnet de Mure, de Chassieu et de Décines - Charpieu) et

pour les besoins industriels. Il convient par conséquent, de maintenir la qualité de cette nappe et toute réalisationsusceptible de modifier qualité et débit, doit faire l'objet de mesures visant la sauvegarde de ces deux paramètres.

Les eaux de pluies seront collectées, stockées et réinjectées dans le sous-sol après traitement de façon à limiter,dans des gammes tout â fait raisonnables, les atteintes portées aux eaux souterraines.

L'éventualité d'une pollution accidentelle est examinée. Elle est bien improbable. En tout état de cause, leseffets d'un polluant assimilé à un traceur parfait introduit dans la nappe est analysé. Le temps de parcours des

eaux souterraines permettra d'assurer les interventions nécessaires pour en réduire ou annihiler les conséquences.

Afin de s'assurer de l'efficacité des aménagements préconisés, un piézomëtre de surveillance de la qualité des

eaux sera mis en place 100 m à l'aval hydraulique du point de rejet et un programme de surveillance a été élaboré.

. Interlocuteur de l'Agence d'Urbanismede la CO.UR.LY M. VILLIEN

. Rédaction du rapport J . PUTALLAZ

. Dessinateur JF. RIEUX

' . Secrétaire G. BARROUE

Ce rapport contient : 36 pages de texte, 11 figures, 2 annexes de 11 pages.

PARC DES EXPOSITIOfJS A CHASSIEU (69)

ETUDE D' Iff ACT DU REJET DES EAUX PLUVIALES

DANS LE SOL

82 SGf] 008 RflA

Par J. PUTALLAZ

RÉSUMÉ

CeCCe étude a été réalisée par le Service géologique régional RhSne-Alpes du Bureau de Recherches géologiques

et lainières (B.R.G.M.) , à la deaande de l'Agence d'Urbanisme de la CO.UR.LY, B.P. 103, 69399 LYON CEDEX 3.

Elle concerne les eaux pluviales du futur Parc des Expositions à CHASSIEU (69) et leur rejet dans le milieu ,

' inaturel. Dans le cadre des études d'inpact préalables â la réalisation d'aménagements ou d'ouvrages qui, par

l'importance de leurs dimensions ou leurs incidences sur le milieu naturel, peuvent porter atteintes à ce dernier,il convient de faire le bilan au mieux des volumes d'eau qu'il conviendra de stocker, traiter et réinjecter dans

la nappe, et d'estimer les conséquences d'une pollution accidentelle sur cette nappe.

Deux grands thèmes sont abordés :

- l'éval-.;ation de l'impact des rejets pluviaux émis par les surfaces imperméabilisées du Parc des Expositions

sur l'environnement, leur infiltration et transfert en nappe souterraine. Plusieurs sujets sont examinés suc¬

cessivement : contextes géologique, climatologique, 'nydrographique et hydrogéologique, état chimique de la

nappe, et effets prévisibles des rejets pluviaux en provenance des surfaces imperméabilisées du Parc des Ex¬

positions.

- station de stockage, de traitement et d'évacuation des eaux pluviales : conception, entretien, surveillance

de l'environnement hydraulique et intervention en cas de déversement accidentel.

Le couloir fluvio-glaciaire de Décines dans lequel les eaux pluviales du Parc des Expositions seront injectées

après stockage et traitement, contient une nappe d'eau importante et transmissive de qualité chimique qualifiée de

bonne, quoique un peu dure et relativement chargée en nitrates (teneurs variant de 20 à 45 mg/l). Elle est largement

utilisée pour l'alimentation en eau potable (captages de St Bonnet de Mure, de Chassieu et de Décines - Charpieu) et

pour les besoins industriels. Il convient par conséquent, de maintenir la qualité de cette nappe et toute réalisationsusceptible de modifier qualité et débit, doit faire l'objet de mesures visant la sauvegarde de ces deux paramètres.

Les eaux de pluies seront collectées, stockées et réinjectées dans le sous-sol après traitement de façon à limiter,dans des gammes tout â fait raisonnables, les atteintes portées aux eaux souterraines.

L'éventualité d'une pollution accidentelle est examinée. Elle est bien improbable. En tout état de cause, leseffets d'un polluant assimilé à un traceur parfait introduit dans la nappe est analysé. Le temps de parcours des

eaux souterraines permettra d'assurer les interventions nécessaires pour en réduire ou annihiler les conséquences.

Afin de s'assurer de l'efficacité des aménagements préconisés, un piézomëtre de surveillance de la qualité des

eaux sera mis en place 100 m à l'aval hydraulique du point de rejet et un programme de surveillance a été élaboré.

. Interlocuteur de l'Agence d'Urbanismede la CO.UR.LY M. VILLIEN

. Rédaction du rapport J . PUTALLAZ

. Dessinateur JF. RIEUX

' . Secrétaire G. BARROUE

Ce rapport contient : 36 pages de texte, 11 figures, 2 annexes de 11 pages.

- 1 -

TABLE DES MATIERES

Pages

1 - PREAMBULE 5

1 1 - CONTEXTE GENERAL 5

12 - MODALITES ADMINISTRATIVES , 5

13 - CONTENU DU RAPPORT 5

2 - IMPACT^DU^PARC^DES^EXPOSITIONS^A^CHASSIEU^SUR^LES^ 7

TERRAINES

21 - CADRE INITIAL ' 7

211 - Cadre géologique '7

212 - Contexte climatologique 9

213 - Réseau hydrographique 11

214 - Caraetéris tiques hydrogéologiques 1 1

2141 - Générali tes 11

2142 - Aggort_à la_nagge

2 1 43 - Prélëvement_à_la_na££e 17

2 1 44 - Vi tesse_d^écoulement_de_la_na22e_ 1 9

215 - Qualité des eaux 21

22 - IMPACT DU PARC DES EXPOSITIONS SUR LA NAPPE 22

221 -. Impact quantitatif 22

222 - Impact qualitatif .22

i><it i*»'j¿<5fc¿ r.'''&¿j^>J"'*i¿4afc.¿Ji ;'t.". »^-.ô.i**>.- -

- 1 -

TABLE DES MATIERES

Pages

1 - PREAMBULE 5

1 1 - CONTEXTE GENERAL 5

12 - MODALITES ADMINISTRATIVES , 5

13 - CONTENU DU RAPPORT 5

2 - IMPACT^DU^PARC^DES^EXPOSITIONS^A^CHASSIEU^SUR^LES^ 7

TERRAINES

21 - CADRE INITIAL ' 7

211 - Cadre géologique '7

212 - Contexte climatologique 9

213 - Réseau hydrographique 11

214 - Caraetéris tiques hydrogéologiques 1 1

2141 - Générali tes 11

2142 - Aggort_à la_nagge

2 1 43 - Prélëvement_à_la_na££e 17

2 1 44 - Vi tesse_d^écoulement_de_la_na22e_ 1 9

215 - Qualité des eaux 21

22 - IMPACT DU PARC DES EXPOSITIONS SUR LA NAPPE 22

221 -. Impact quantitatif 22

222 - Impact qualitatif .22

i><it i*»'j¿<5fc¿ r.'''&¿j^>J"'*i¿4afc.¿Ji ;'t.". »^-.ô.i**>.- -

- 2 -

Pages

2221 - ytilisation_es£aces_de_desserte_des_halls_et_des 22

parkings

2222 - Charges_golluantes_émises 25

22221 - Pollution chronique 25

22222 - Pollution saisonnière due aux épandages 27

hivernaux de sels de déverglaçage sur la

chaussée

22223 - Pollution accidentelle 27

2223 - Transf ert_en_milieu non_saturé 27

2224 - Transf ert_en_milieu_saturé 28

2225 - Sensibilité_des_eaux souterraines 31

3 " SQiii£îi=51§=lM^===S2SSiSli2S=Bu==§i£èlïiïïSi==2u==D|SHui^EyR^_ET 31

MSSIN^^D^INFILTRATION

31 - PLUVIOMETRIE, DONNEES RECHERCHEES 32

32 - VOLUMES A INFILTRER 35

33 - STATION D'INFILTRATION 36

331 - Capacité 36

332 - Conception des ouvrages de stockage, traitement et 35

infiltration

3321 - Bas sin_de_s to ckage 38

3322 - Dimensionnement_du décanteur-deshuileur 39

3323 - l2Jeçtion_des_eaux épurées 41

33231.- Bassin d'infiltration 41

¿-£¿áb-¿¿¿a

- 2 -

Pages

2221 - ytilisation_es£aces_de_desserte_des_halls_et_des 22

parkings

2222 - Charges_golluantes_émises 25

22221 - Pollution chronique 25

22222 - Pollution saisonnière due aux épandages 27

hivernaux de sels de déverglaçage sur la

chaussée

22223 - Pollution accidentelle 27

2223 - Transf ert_en_milieu non_saturé 27

2224 - Transf ert_en_milieu_saturé 28

2225 - Sensibilité_des_eaux souterraines 31

3 " SQiii£îi=51§=lM^===S2SSiSli2S=Bu==§i£èlïiïïSi==2u==D|SHui^EyR^_ET 31

MSSIN^^D^INFILTRATION

31 - PLUVIOMETRIE, DONNEES RECHERCHEES 32

32 - VOLUMES A INFILTRER 35

33 - STATION D'INFILTRATION 36

331 - Capacité 36

332 - Conception des ouvrages de stockage, traitement et 35

infiltration

3321 - Bas sin_de_s to ckage 38

3322 - Dimensionnement_du décanteur-deshuileur 39

3323 - l2Jeçtion_des_eaux épurées 41

33231.- Bassin d'infiltration 41

¿-£¿áb-¿¿¿a

- 3 -

Pages

33232 - Forages d'injection 42

33233 - Influence des injections sur la nappe 42

33234 - Recommandations 43

4 - R|SEAU^D|^SyRVEILLANCE - 44

41 - PRINCIPE .44

42 - CONCEPTION 45

43 - ANALYSES CHIMIQUES . 45

44 - INTERVENTION EN CAS DE DEVERSEMENT ACCIDENTEL 46

5 - CONCLUSIONS . 46

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 - TRANSFERTS SOUTERRAINS DE SOLUTES EN MILIEU NON SATURE 48 à 53

(CARACTERISTIQUES PRINCIPALES) .

Annexe 2 - TRANSFERTS SOUTERRAINS EN MILIEU SATURE (CARACTERISTIQUES 54 à 58

PRINCIPALES) .

- 3 -

Pages

33232 - Forages d'injection 42

33233 - Influence des injections sur la nappe 42

33234 - Recommandations 43

4 - R|SEAU^D|^SyRVEILLANCE - 44

41 - PRINCIPE .44

42 - CONCEPTION 45

43 - ANALYSES CHIMIQUES . 45

44 - INTERVENTION EN CAS DE DEVERSEMENT ACCIDENTEL 46

5 - CONCLUSIONS . 46

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 - TRANSFERTS SOUTERRAINS DE SOLUTES EN MILIEU NON SATURE 48 à 53

(CARACTERISTIQUES PRINCIPALES) .

Annexe 2 - TRANSFERTS SOUTERRAINS EN MILIEU SATURE (CARACTERISTIQUES 54 à 58

PRINCIPALES) .

- 4 -

TABLE DES FIGURES

N° des figures Pages

11 - Plan de situation à 1/50.000. 6

211 - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines 8

Plan de situation - géologie sommaire.

2141a - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 13

Carte piézométrique - direction d'écoulement.

2141b - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 14

Carte du substratum molassique .

.2141c - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 15

Perméabilités mesurées.

2141d - Distribution des perméabilités sur papier Gausso-logarith- 16

mique .

2142 - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 18

Géologie supposée au toit de la nappe et débits aux limites.

2144 - Etude hydrodynamique du couloir f luvio--glaciaire de Décines. 20

Répartition des vitesses moyennes déduite de l'exploitation

du modèle de simulation calé.

2224 - Lignes de courant, distances, temps de transfert et concen- 30

trations maximales.

31 a - LYON - BRON - Courbe intensité - durée pour des averses de 33

fréquence décennales.

31 b - Quantiles expérimentaux des distributions des pluies men- 34

suelles à Lyon d'aprës les observations de 1881 à 1950.

332 - Schéma de principe du réseau de stockage - traitement et 37

infiltration des eaux pluviales.

- 4 -

TABLE DES FIGURES

N° des figures Pages

11 - Plan de situation à 1/50.000. 6

211 - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines 8

Plan de situation - géologie sommaire.

2141a - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 13

Carte piézométrique - direction d'écoulement.

2141b - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 14

Carte du substratum molassique .

.2141c - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 15

Perméabilités mesurées.

2141d - Distribution des perméabilités sur papier Gausso-logarith- 16

mique .

2142 - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines. 18

Géologie supposée au toit de la nappe et débits aux limites.

2144 - Etude hydrodynamique du couloir f luvio--glaciaire de Décines. 20

Répartition des vitesses moyennes déduite de l'exploitation

du modèle de simulation calé.

2224 - Lignes de courant, distances, temps de transfert et concen- 30

trations maximales.

31 a - LYON - BRON - Courbe intensité - durée pour des averses de 33

fréquence décennales.

31 b - Quantiles expérimentaux des distributions des pluies men- 34

suelles à Lyon d'aprës les observations de 1881 à 1950.

332 - Schéma de principe du réseau de stockage - traitement et 37

infiltration des eaux pluviales.

- 5 -

PREAMBULE

11 - CONTEXTE GENERAL

Dans le cadre du projet d'installation du Parc des Expositions à

CHASSIEU (69), d'une superficie de 70 ha (fig. 11), une étude d'impact sur

les eaux souterraines de rejet des eaux pluviales dans le sous-sol est pré¬

conisée. Elle fait l'objet du présent rapport.

12 - MODALITES ADMINISTRATIVES

Cette étude a été confiée au Service géologique régional Rhone-

Alpes du B.R.G.M. par l'Agence d'Urbanisme de la Communauté Urbaine de Lyon.

13 - CONTENU DU RAPPORT '

Les propositions concernant l'étude se décomposent comme suit :

- examen de la réponse à une pollution massive accidentelle instan¬

tanée sur la nappe phréatique en fonction de la distance (pic de

concentration , maximum, forme) ,

- approche de la qualité des eaux pluviales et de la réponse sur la

nappe phréatique (y a-t-il ou non risque de dégradation de la qua¬

lité des eaux souterraines),

- analyse des conséquences en fonction de l'exploitation actuelle

ou future de la nappe (eau potable et eau industrielle) ,

- rapport de conclusions (en 6 exemplaires) .

On trouvera dans les pages suivantes, deux grandes parties distinctes

- 5 -

PREAMBULE

11 - CONTEXTE GENERAL

Dans le cadre du projet d'installation du Parc des Expositions à

CHASSIEU (69), d'une superficie de 70 ha (fig. 11), une étude d'impact sur

les eaux souterraines de rejet des eaux pluviales dans le sous-sol est pré¬

conisée. Elle fait l'objet du présent rapport.

12 - MODALITES ADMINISTRATIVES

Cette étude a été confiée au Service géologique régional Rhone-

Alpes du B.R.G.M. par l'Agence d'Urbanisme de la Communauté Urbaine de Lyon.

13 - CONTENU DU RAPPORT '

Les propositions concernant l'étude se décomposent comme suit :

- examen de la réponse à une pollution massive accidentelle instan¬

tanée sur la nappe phréatique en fonction de la distance (pic de

concentration , maximum, forme) ,

- approche de la qualité des eaux pluviales et de la réponse sur la

nappe phréatique (y a-t-il ou non risque de dégradation de la qua¬

lité des eaux souterraines),

- analyse des conséquences en fonction de l'exploitation actuelle

ou future de la nappe (eau potable et eau industrielle) ,

- rapport de conclusions (en 6 exemplaires) .

On trouvera dans les pages suivantes, deux grandes parties distinctes

r^r'Car reaüTA^-^SíTS*,' : -j¿ ¡i

~ ~ ^ * É ^ V - - w 1 ' Sí'V" ~ n situation a 1/50.

7 -

- Evaluation de l'impact des rejets pluviaux émis par le Parc des

Expositions sur l'environnement, dans lequel sont examinés successi¬

vement :

. les contextes géologique, climatologique, hydrographique

et hydrogéologique.

. le recensement des utilisateurs et des sources de pollution

actuels et à venir.

. l'état chimique actuel de la nappe.

. les effets prévisibles des rejets pluviaux en provenance du

parc.

. la conception de l'évacuation des eaux pluviales.

. la surveillance qualitative de la nappe.

. l'intervention en cas de. rejet accidentel.

- Elaboration du schéma de principe du réseau d'assainissement et di¬

mensionnement approximatif des ouvrages préconisés.

2 - IMPACT^DU^PARC^DES^EXPOSITIONS^A^CHASSIEy^SUR^LES^EAUX^

21 - CADRE INITIAL

211 - Cadre géologique

Entre les collines glaciaires de Charpieu-Décines à l'Est et

de Bron-St Priest â l'Ouest, s'étale le couloir fluvio-glaciaire de Décines

au centre duquel se trouvera le Parc des Expositions (cf. fig. 211).

Ce couloir constitue une des dépressions de l'Est lyonnais,

modelée dans la molasse miocëne et préexistante à la période glaciaire. Au

cours de l'ultime phase de régression de la dernière glaciation qui avait

recouvert la région, le glacier, se retirant vers l'Est, a abandonné sur toute

la superficie de la plaine, une couverture de matériaux détritique dont les

dépôts ont partiellement comblé les couloirs.

7 -

- Evaluation de l'impact des rejets pluviaux émis par le Parc des

Expositions sur l'environnement, dans lequel sont examinés successi¬

vement :

. les contextes géologique, climatologique, hydrographique

et hydrogéologique.

. le recensement des utilisateurs et des sources de pollution

actuels et à venir.

. l'état chimique actuel de la nappe.

. les effets prévisibles des rejets pluviaux en provenance du

parc.

. la conception de l'évacuation des eaux pluviales.

. la surveillance qualitative de la nappe.

. l'intervention en cas de. rejet accidentel.

- Elaboration du schéma de principe du réseau d'assainissement et di¬

mensionnement approximatif des ouvrages préconisés.

2 - IMPACT^DU^PARC^DES^EXPOSITIONS^A^CHASSIEy^SUR^LES^EAUX^

21 - CADRE INITIAL

211 - Cadre géologique

Entre les collines glaciaires de Charpieu-Décines à l'Est et

de Bron-St Priest â l'Ouest, s'étale le couloir fluvio-glaciaire de Décines

au centre duquel se trouvera le Parc des Expositions (cf. fig. 211).

Ce couloir constitue une des dépressions de l'Est lyonnais,

modelée dans la molasse miocëne et préexistante à la période glaciaire. Au

cours de l'ultime phase de régression de la dernière glaciation qui avait

recouvert la région, le glacier, se retirant vers l'Est, a abandonné sur toute

la superficie de la plaine, une couverture de matériaux détritique dont les

dépôts ont partiellement comblé les couloirs.

- 9 -

Dans la partie aval qui nous intéresse, il est vraisemblable

que les eaux courantes issues du glacier n'ont fait que remanier, laver et

étaler les matériaux détritiques abandonnés sur place par le glacier lors de

son retrait .

Ainsi repris, ces matériaux glaciaires, débarassés au moins en

partie de leurs éléments argileux et redistribués de façon plus étalée et

mieux nivelée par les eaux courantes, justifient, selon H. GUDEFIN (1) leur

appellation "d'alluvions fluvio-glaciaires".

Mais cette action de reprise et d'étalement par les eaux ne "

s'est pas exercée uniformément sur toute l'épaisseur dés dépôts glaciaireset la partie básale du couloir est trës généralement restée dans son état

initial de dépôts morainiques .

Les alluvions, fluvio-glaciaires sont, dans leur composition

lithologique et granulométrique, au moins dans les grandes lignes, trës proches

de celles des alluvions rhodaniennes modernes .Leur épaisseur dans la partieaval est variable, comprise entre 20 et 30 m.

Au Nord, au-delà du canal de Jonage, le couloir fluvio-glaciaire

de Décines débouche sur la nappe des alluvions modernes du Rhône dont l'épais¬seur avoisine 20 m.

Le substratum ici concerné est la molasse miocëne qui se pré¬

sente généralement sous un faciës sableux fin (type "sables de Saint-Fons" de

l'Helvétien). Ces sables fins, micacés, à granulométrie assez régulière, sont

dans l'ensemble, fortement calcaires et trës irrégulièrement consolidés par

places en lentilles grésif iées, de dimensions trës variables.

212 - Contexte climatologique

Le régime climatologique auquel est soumis le secteur géogra-

phique concerné est celui de la vallée du Rhône, aux abords de Lyon, et bien

représenté par la station météorologique voisine de LYON - BRON.

(1) - H. GUDEFIN : Bassin versant de l'Ozon, étude hydrogéologique du couloird'Heyrieux, rapport B.R.G.M. 70 SGN 19 JAL.

- 9 -

Dans la partie aval qui nous intéresse, il est vraisemblable

que les eaux courantes issues du glacier n'ont fait que remanier, laver et

étaler les matériaux détritiques abandonnés sur place par le glacier lors de

son retrait .

Ainsi repris, ces matériaux glaciaires, débarassés au moins en

partie de leurs éléments argileux et redistribués de façon plus étalée et

mieux nivelée par les eaux courantes, justifient, selon H. GUDEFIN (1) leur

appellation "d'alluvions fluvio-glaciaires".

Mais cette action de reprise et d'étalement par les eaux ne "

s'est pas exercée uniformément sur toute l'épaisseur dés dépôts glaciaireset la partie básale du couloir est trës généralement restée dans son état

initial de dépôts morainiques .

Les alluvions, fluvio-glaciaires sont, dans leur composition

lithologique et granulométrique, au moins dans les grandes lignes, trës proches

de celles des alluvions rhodaniennes modernes .Leur épaisseur dans la partieaval est variable, comprise entre 20 et 30 m.

Au Nord, au-delà du canal de Jonage, le couloir fluvio-glaciaire

de Décines débouche sur la nappe des alluvions modernes du Rhône dont l'épais¬seur avoisine 20 m.

Le substratum ici concerné est la molasse miocëne qui se pré¬

sente généralement sous un faciës sableux fin (type "sables de Saint-Fons" de

l'Helvétien). Ces sables fins, micacés, à granulométrie assez régulière, sont

dans l'ensemble, fortement calcaires et trës irrégulièrement consolidés par

places en lentilles grésif iées, de dimensions trës variables.

212 - Contexte climatologique

Le régime climatologique auquel est soumis le secteur géogra-

phique concerné est celui de la vallée du Rhône, aux abords de Lyon, et bien

représenté par la station météorologique voisine de LYON - BRON.

(1) - H. GUDEFIN : Bassin versant de l'Ozon, étude hydrogéologique du couloird'Heyrieux, rapport B.R.G.M. 70 SGN 19 JAL.

- 10 -

On trouvera au tableau 212, les valeurs numériques des hauteurs

de pluies annuelles mesurées à la station précitée de 1963 à 1978, ainsi que

les températures moyennes annuelles exprimées en C.

Y figurent également les valeurs des "pluies efficaces" cal¬

culées selon la formule empirique de THORNTHWAITE. Rappelons que l'on appelle"pluie efficace" la différence entre la hauteur des précipitations et l'éva¬potranspiration réelle, cette dernière étant estimée à l'aide de différentesméthodes (1). La pluie efficace représente la quantité d'eau qui s'infiltreou ruisselle à la surface du sol et participe directement aux écoulements su¬

perficiels ou souterrains, le reste étant repris par 1 ' evaporation- et la trans¬

piration des plantes.

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Tableau 212 - Pluviométrie réelle et efficace à LYO.N-BRON(Evapotranspiration et bilan hydrologique calculés par laméthode de THORNTHWAITE) .

(1) - La méthode de THORNTHWAITE, bien adaptée à nos régions, fait intervenirles précipitations et températures moyennes mensuelles, ainsi qu'un paramètre(à ajuster pour la région concernée) appelée RFU ou Réserve Facilement Utili¬sable. Dans le cas présent, nous avons adopté une RFU de 100 mm, valeur cou¬ramment utilisée dans nos régions et permettant de bons recoupements avec lesdébits effectivement mesurés dans les écoulements superficiels.

- 10 -

On trouvera au tableau 212, les valeurs numériques des hauteurs

de pluies annuelles mesurées à la station précitée de 1963 à 1978, ainsi que

les températures moyennes annuelles exprimées en C.

Y figurent également les valeurs des "pluies efficaces" cal¬

culées selon la formule empirique de THORNTHWAITE. Rappelons que l'on appelle"pluie efficace" la différence entre la hauteur des précipitations et l'éva¬potranspiration réelle, cette dernière étant estimée à l'aide de différentesméthodes (1). La pluie efficace représente la quantité d'eau qui s'infiltreou ruisselle à la surface du sol et participe directement aux écoulements su¬

perficiels ou souterrains, le reste étant repris par 1 ' evaporation- et la trans¬

piration des plantes.

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493

204

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Tableau 212 - Pluviométrie réelle et efficace à LYO.N-BRON(Evapotranspiration et bilan hydrologique calculés par laméthode de THORNTHWAITE) .

(1) - La méthode de THORNTHWAITE, bien adaptée à nos régions, fait intervenirles précipitations et températures moyennes mensuelles, ainsi qu'un paramètre(à ajuster pour la région concernée) appelée RFU ou Réserve Facilement Utili¬sable. Dans le cas présent, nous avons adopté une RFU de 100 mm, valeur cou¬ramment utilisée dans nos régions et permettant de bons recoupements avec lesdébits effectivement mesurés dans les écoulements superficiels.

- 11

213 - Réseau hydrographique

En raison de la perméabilité verticale grande des alluvions

fluvio-glaciaires, la pluie efficace ou non évapotranspirée s'infiltre to¬

talement. C'est pourquoi, le réseau hydrographique est inexistant dans le

couloir fluvio-glaciaire de Décines.

214 - Caraetéris tiques hydrogéologiques

2141 - Généralités

De nombreuses étude hydrogéologiques ont déjà été ef¬

fectuées (1) sur le couloir de Décines qui présente un intérêt aquifëre in¬

déniable. Ont été extraits les renseignements qui semblent les plus propres

à apporter des éléments constructifs à la présente étude.

On trouvera de la sorte les cartes .suivantes illustrant

les caractéristiques de l'aquifère du couloir fluvio-glaciaire de Décines:

(1) - 73 SGN 199 JAL : Système aquifëre de l'Est lyonnais (01-38-69). Synthèsedes connaissances. Données hydrogéologiques quantifiées, par J.J. COLLIN, H.GUDEFIN, J.Y. HERVE, M.J. LIENHARDT, D. ROUSSELOT.

- 75 SGN 092 JAL : Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire deDécines (69). Par D. ROUSSELOT, D. BEGUIN.

- 77 SGN 584 JAL : Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire deDécines (69). Rapport N° 2. Possibilités d'infiltration des eaux pluviales :

- essais d'infiltration et de traçage -- simulation des écoulements -- mesure de protection et de contrôle - Par D. ROUSSELOT.

- 11

213 - Réseau hydrographique

En raison de la perméabilité verticale grande des alluvions

fluvio-glaciaires, la pluie efficace ou non évapotranspirée s'infiltre to¬

talement. C'est pourquoi, le réseau hydrographique est inexistant dans le

couloir fluvio-glaciaire de Décines.

214 - Caraetéris tiques hydrogéologiques

2141 - Généralités

De nombreuses étude hydrogéologiques ont déjà été ef¬

fectuées (1) sur le couloir de Décines qui présente un intérêt aquifëre in¬

déniable. Ont été extraits les renseignements qui semblent les plus propres

à apporter des éléments constructifs à la présente étude.

On trouvera de la sorte les cartes .suivantes illustrant

les caractéristiques de l'aquifère du couloir fluvio-glaciaire de Décines:

(1) - 73 SGN 199 JAL : Système aquifëre de l'Est lyonnais (01-38-69). Synthèsedes connaissances. Données hydrogéologiques quantifiées, par J.J. COLLIN, H.GUDEFIN, J.Y. HERVE, M.J. LIENHARDT, D. ROUSSELOT.

- 75 SGN 092 JAL : Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire deDécines (69). Par D. ROUSSELOT, D. BEGUIN.

- 77 SGN 584 JAL : Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire deDécines (69). Rapport N° 2. Possibilités d'infiltration des eaux pluviales :

- essais d'infiltration et de traçage -- simulation des écoulements -- mesure de protection et de contrôle - Par D. ROUSSELOT.

- 12 -

- Fig. 2141 a : carte piézométrique et direction d'écou

lement.

- Fig. 2141 b : carte du substratum molassique.

- Fig. 2141 c : carte des perméabilités mesurées.

La carte piézométrique est celle établie pour le rapport

73 SGN 199 JAL (1). Elle donne une image des écoulements qui n'est pas parfai¬

tement précise, mais suffisante, les relevés n'étant pas parfaitement syn¬

chrones et les points de mesures au droit des collines morainiques pas assez

nombreux.

Quant aux fluctuations piézométriques, elles sont données

par un point du réseau ERH, Grand Lyon, situé à l'aéroport de Bron voisin.

Celles-ci sont de faibles amplitudes et ne dépassent pas 0,3 m pour l'année

1980.

La carte du substratum molassique est extraite du rapport

75 SGN 092 JAL (2) . Elle a été construite â partir de forages ayant atteint

la molasse et, dans les. aecteurs. mar.quants par trop de données, les isohypses

furent complétées sur la base de résultats obtenus par calage du modèle

mathématique réalisé au cours de. cette étude.

La carte des perméabilités est un récapitulatif des

valeurs des perméabilités mesurées sur l'ensemble de- l'a zone étudiée. Elle

est extraite du rapport 75 SGN 092. JAL précité. Quant à la distribution des

perméabilités des alluvions fluvio-glaciaires du couloir de Décines, on la

retrouvera sur la fig. 214 d, extraite du rapport 76 SGN 337 AÍIE (3). Les

valeurs caractéristiques premières calculées à l'aide du programme PAQUISTA

sont les suivantes :-2

. moyenne : 1.09.10 m/s-3

. médiane : 3.97.10 m/ s

. écart type : 1 .42.

(1) - Système aquifëre de l'Est lyonnais (01. 38. 69) - Synthèse' des connais¬sances - Données hydrogéologiques quantifiées par J.J. COLLIN, H. GUDEFIN,M.J. LIENHARDT, D. ROUSSELOT.

(2) - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines par D.ROUSSELOT et D. BEGUIN.

(3) - Proposition pour une loi de distribution des perméabilités et de trans¬missivités par D. ROUSSELOT.

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- 12 -

- Fig. 2141 a : carte piézométrique et direction d'écou

lement.

- Fig. 2141 b : carte du substratum molassique.

- Fig. 2141 c : carte des perméabilités mesurées.

La carte piézométrique est celle établie pour le rapport

73 SGN 199 JAL (1). Elle donne une image des écoulements qui n'est pas parfai¬

tement précise, mais suffisante, les relevés n'étant pas parfaitement syn¬

chrones et les points de mesures au droit des collines morainiques pas assez

nombreux.

Quant aux fluctuations piézométriques, elles sont données

par un point du réseau ERH, Grand Lyon, situé à l'aéroport de Bron voisin.

Celles-ci sont de faibles amplitudes et ne dépassent pas 0,3 m pour l'année

1980.

La carte du substratum molassique est extraite du rapport

75 SGN 092 JAL (2) . Elle a été construite â partir de forages ayant atteint

la molasse et, dans les. aecteurs. mar.quants par trop de données, les isohypses

furent complétées sur la base de résultats obtenus par calage du modèle

mathématique réalisé au cours de. cette étude.

La carte des perméabilités est un récapitulatif des

valeurs des perméabilités mesurées sur l'ensemble de- l'a zone étudiée. Elle

est extraite du rapport 75 SGN 092. JAL précité. Quant à la distribution des

perméabilités des alluvions fluvio-glaciaires du couloir de Décines, on la

retrouvera sur la fig. 214 d, extraite du rapport 76 SGN 337 AÍIE (3). Les

valeurs caractéristiques premières calculées à l'aide du programme PAQUISTA

sont les suivantes :-2

. moyenne : 1.09.10 m/s-3

. médiane : 3.97.10 m/ s

. écart type : 1 .42.

(1) - Système aquifëre de l'Est lyonnais (01. 38. 69) - Synthèse' des connais¬sances - Données hydrogéologiques quantifiées par J.J. COLLIN, H. GUDEFIN,M.J. LIENHARDT, D. ROUSSELOT.

(2) - Etude hydrodynamique du couloir fluvio-glaciaire de Décines par D.ROUSSELOT et D. BEGUIN.

(3) - Proposition pour une loi de distribution des perméabilités et de trans¬missivités par D. ROUSSELOT.

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Fig. 2141 d : Distribution des perméabilités sur papierGausso - logarithmique.

- 16 -

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Fig. 2141 d : Distribution des perméabilités sur papierGausso - logarithmique.

- 17

2142- Aggort_à_la_na£ge

En amont du Canal de Jonage, la superficie du couloir

de Décines est de quelques 90 km2. Les eaux de pluies non évapotranspirées

vont, en l'absence de réseau hydrographique, s'infiltrer et alimenter la

nappe. En se référant au tableau 212 des hauteurs de pluies réelles ef ef¬

ficaces, on peut calculer les apports pluviométriques annuels sur ce bassin,

lesquels transitent dans la section considérée pendant la même période, ce

qui permet de calculer les débits annuels au niveau du Canal de Jonage :

- débit moyen annuel : 0,73 m3/s

- débit minimum : 0,425 m3/s

- débit maximum : 1,4 m3/s

A cela s'ajoutent les apports latéraux qui s'élèvent

d'aprës les données du modèle mathématique (cf. N° 75 SGN 092 JAL précité),

à 4200 m3/h (1,17 m3/s) (cf. fig. 2142).

2143 - P£élevement_a_la_na££e

De la station de captage de Décines - Charpieu vers

1.' amont hydraulique de la nappe, les prélèvements sont de l'ordre de 2000. m3/h

(550 l/s), les données déjà anciennes, peuvent être entachées d'erreurs, elles

ne doivent être considérées que comme un ordre de grandeur des débits prélevés.

Du point de vue captage d'alimentation en eau potable,

figurent deux stations en amont hydraulique du projet, soit la station de

pompage de St Laurent de Mure (100 m3/h) et celle de 'Chassieu (100 m3/h) . A

l'aval, mais excentrée par rapport aux lignes de courant des filets liquides

issues de la zone du projet, la station de pompages de Décines - Charpieu

(cf. fig. 214 a), dont le débit horaire fictif continu s'élevait pour 1980

à 239 m3/h.

- 17

2142- Aggort_à_la_na£ge

En amont du Canal de Jonage, la superficie du couloir

de Décines est de quelques 90 km2. Les eaux de pluies non évapotranspirées

vont, en l'absence de réseau hydrographique, s'infiltrer et alimenter la

nappe. En se référant au tableau 212 des hauteurs de pluies réelles ef ef¬

ficaces, on peut calculer les apports pluviométriques annuels sur ce bassin,

lesquels transitent dans la section considérée pendant la même période, ce

qui permet de calculer les débits annuels au niveau du Canal de Jonage :

- débit moyen annuel : 0,73 m3/s

- débit minimum : 0,425 m3/s

- débit maximum : 1,4 m3/s

A cela s'ajoutent les apports latéraux qui s'élèvent

d'aprës les données du modèle mathématique (cf. N° 75 SGN 092 JAL précité),

à 4200 m3/h (1,17 m3/s) (cf. fig. 2142).

2143 - P£élevement_a_la_na££e

De la station de captage de Décines - Charpieu vers

1.' amont hydraulique de la nappe, les prélèvements sont de l'ordre de 2000. m3/h

(550 l/s), les données déjà anciennes, peuvent être entachées d'erreurs, elles

ne doivent être considérées que comme un ordre de grandeur des débits prélevés.

Du point de vue captage d'alimentation en eau potable,

figurent deux stations en amont hydraulique du projet, soit la station de

pompage de St Laurent de Mure (100 m3/h) et celle de 'Chassieu (100 m3/h) . A

l'aval, mais excentrée par rapport aux lignes de courant des filets liquides

issues de la zone du projet, la station de pompages de Décines - Charpieu

(cf. fig. 214 a), dont le débit horaire fictif continu s'élevait pour 1980

à 239 m3/h.

- 19

2144 - Vitesse d ' écoulement_de l5_2ËEEÊ

Elle peut être calculée par application de la relation

V = 5- AHme AL

Avec V : vitesse en m/s, K : coefficient de perméabilité de DARCY, me : poro¬

sité cinématique et AH/AL = gradient hydraulique.

En prenant en première approximation une valeur de-3 . . .

K = 4.10 m/s, une porosité cinématique de 15 %, valeur habituelle dans ce

type de formation et un gradient moyen de 2,9 %o , on obtient une vitesse

moyenne de 7,7.10 m/s = 6,7 m/j.I

Par modele (cf. rapport 75 SGN 092 JAL précité), les

valeurs obtenues sont évidemment modulées par mailles, elles varient: dans

le secteur compris entre le Parc des Expositions et le Canal de Jonage entre

2 et 10 m/jour (cf. fig. 2144).

Ces vitesses sont des vitesses moyennes qu'il faut

considérer comme des ordres de grandeurs et des hétérogénéités locales, no¬

tamment la présence de strates plus ou moins conductrices, conduisent géné¬

ralement à une grande dispersion cinématique. On constate par exemple que si

l'on injecte, à un instant donné, un traceur parfait dans la nappe, on obser¬

vera son passage à l'aval sur une période de temps qui peut être longue, la

vitesse moyenne de passage étant conforme avec la valeur fournie par le calcul

hydrodynamique, mais les. vitesses d'apparition et de disparition du traceur

pouvant lui être 5 à 10 fois. supérieures ou inférieures.

- 19

2144 - Vitesse d ' écoulement_de l5_2ËEEÊ

Elle peut être calculée par application de la relation

V = 5- AHme AL

Avec V : vitesse en m/s, K : coefficient de perméabilité de DARCY, me : poro¬

sité cinématique et AH/AL = gradient hydraulique.

En prenant en première approximation une valeur de-3 . . .

K = 4.10 m/s, une porosité cinématique de 15 %, valeur habituelle dans ce

type de formation et un gradient moyen de 2,9 %o , on obtient une vitesse

moyenne de 7,7.10 m/s = 6,7 m/j.I

Par modele (cf. rapport 75 SGN 092 JAL précité), les

valeurs obtenues sont évidemment modulées par mailles, elles varient: dans

le secteur compris entre le Parc des Expositions et le Canal de Jonage entre

2 et 10 m/jour (cf. fig. 2144).

Ces vitesses sont des vitesses moyennes qu'il faut

considérer comme des ordres de grandeurs et des hétérogénéités locales, no¬

tamment la présence de strates plus ou moins conductrices, conduisent géné¬

ralement à une grande dispersion cinématique. On constate par exemple que si

l'on injecte, à un instant donné, un traceur parfait dans la nappe, on obser¬

vera son passage à l'aval sur une période de temps qui peut être longue, la

vitesse moyenne de passage étant conforme avec la valeur fournie par le calcul

hydrodynamique, mais les. vitesses d'apparition et de disparition du traceur

pouvant lui être 5 à 10 fois. supérieures ou inférieures.

- 21

215 - Qualité des eaux

Les eaux des couloirs de l'Est lyonnais possèdent une certaine

identité chimique. Ce sont des eaux de minéralisation classée de moyenne à

importante, de type bicarbonaté-calcique, avec un degré hydrotimétrique voisin,

voire supérieure à 30°F. Les teneurs en nitrates sont relativement élevées,

et les moyennes mensuelles comprises entre 20 et 45 mg/l. Pour le captage de

Chassieu, situé un peu en amont hydraulique du Parc des Expositions, les va¬

leurs chimiques résultant des analyses réalisées en 1980 - 1981, donnent les

concentrations suivantes :

pH = 7,35 - 7,45 '

Conductivité à 20°C = 500 - 590 pS/cm

TH = 31 - 33°F

Tac = 21,5 - 25,75°F

Ca"*"^ =96-133 mg/l

Mg"^"^ = 4,6 - 7,3 mg/l

Na =7-14,6 mg/l

k"*" =1,4-5 mg/l

Fe = < 0,1 mg/l

HCO" = 262 - 314 mg/l

S0^~ =19-20 mg/l

cr =17-18,5 mg/lNH"^ = < 0, 1 rag/1

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N0~ = < 0,02 mg/l

N0~ =36-43 mg/l

En 1970, l'Agence de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse avait

constaté une pollution par les hydrocarbures sur le captage de Chassieu, à

partir de rejets directs d'hydrocarbures en milieu naturel, et les analyses

effectuées donnaient des valeurs comprises entre 0,4 et 1 mg/l.

- 21

215 - Qualité des eaux

Les eaux des couloirs de l'Est lyonnais possèdent une certaine

identité chimique. Ce sont des eaux de minéralisation classée de moyenne à

importante, de type bicarbonaté-calcique, avec un degré hydrotimétrique voisin,

voire supérieure à 30°F. Les teneurs en nitrates sont relativement élevées,

et les moyennes mensuelles comprises entre 20 et 45 mg/l. Pour le captage de

Chassieu, situé un peu en amont hydraulique du Parc des Expositions, les va¬

leurs chimiques résultant des analyses réalisées en 1980 - 1981, donnent les

concentrations suivantes :

pH = 7,35 - 7,45 '

Conductivité à 20°C = 500 - 590 pS/cm

TH = 31 - 33°F

Tac = 21,5 - 25,75°F

Ca"*"^ =96-133 mg/l

Mg"^"^ = 4,6 - 7,3 mg/l

Na =7-14,6 mg/l

k"*" =1,4-5 mg/l

Fe = < 0,1 mg/l

HCO" = 262 - 314 mg/l

S0^~ =19-20 mg/l

cr =17-18,5 mg/lNH"^ = < 0, 1 rag/1

4 '

N0~ = < 0,02 mg/l

N0~ =36-43 mg/l

En 1970, l'Agence de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse avait

constaté une pollution par les hydrocarbures sur le captage de Chassieu, à

partir de rejets directs d'hydrocarbures en milieu naturel, et les analyses

effectuées donnaient des valeurs comprises entre 0,4 et 1 mg/l.

- 22 -

D'autre part, cartaines analyses donnaient des valeurs à la

limite de potabilité pour le plomb et le fluor (respectivement 0,1 et 1 mg/l.

2En 1979, l'analyse réalisée de l'indice CH donnait une valeur

inférieure à 0,1 mg/l.

En 1980-1981, les teneurs en plomb sont inférieures à 0,01 mg/l

et celles du fluor à 0,1 mg/l.

22 - IMPACT DU PARC DES EXPOSITIONS SUR LA NAPPE

221 - Impact quantitatif

Les eaux de ruissellement de la plateforme imperméabilisée

seront réinjectées dans la nappe à l'aide d'ouvrage approprié. En ce sens,

le projet n'occasionnera pas de perturbation du volume d'eau apporté à la

nappe, tout au plus une modification des débits instantanés pourra iocca-

sionner un gonflement local de la nappe, effet que l'on analysera par la

suite.

222 - Impact qualitatif

2221 - ytilisation_es2aces_de_desserte_des _halls_et_des

parkings

Une étude a été réalisée par SERI RENAULT INGENIERIE. Elle

comporte des prévisions de stationnement des exposants .et visiteurs, soit :

- 22 -

D'autre part, cartaines analyses donnaient des valeurs à la

limite de potabilité pour le plomb et le fluor (respectivement 0,1 et 1 mg/l.

2En 1979, l'analyse réalisée de l'indice CH donnait une valeur

inférieure à 0,1 mg/l.

En 1980-1981, les teneurs en plomb sont inférieures à 0,01 mg/l

et celles du fluor à 0,1 mg/l.

22 - IMPACT DU PARC DES EXPOSITIONS SUR LA NAPPE

221 - Impact quantitatif

Les eaux de ruissellement de la plateforme imperméabilisée

seront réinjectées dans la nappe à l'aide d'ouvrage approprié. En ce sens,

le projet n'occasionnera pas de perturbation du volume d'eau apporté à la

nappe, tout au plus une modification des débits instantanés pourra iocca-

sionner un gonflement local de la nappe, effet que l'on analysera par la

suite.

222 - Impact qualitatif

2221 - ytilisation_es2aces_de_desserte_des _halls_et_des

parkings

Une étude a été réalisée par SERI RENAULT INGENIERIE. Elle

comporte des prévisions de stationnement des exposants .et visiteurs, soit :

- 23 -

STATIONNEMENT

. EXPOSANTS

. PERSONNELS

. POIDS LOURDS

. VISITEURS

. VISITEURS COMPLEMENTAIRES

. AUTOBUS

. TAXIS

Nombre deplaces.

2000

200

70

5000

7000

10

20

Surfacesutiles (1)

m2

25000

2500

3000

62500

87500

600

250

Soit 181350 m2 . Dans les prévisions pour le calcul des

eaux pluviales des parkings, les chiffres donnés sont les suivants :

- parkings visiteurs et voirie d'accës : 17 ha

- parkings exposants : 13 ha '

- parkings poids lourds : 2 ha

Soit 32 ha, plus 9 ha pour expositions en plein air.

Les prévisions de demandes d'occupations de places pour

les exposants sont les suivantes-:

- 15 jours avec plus de 2000 places

- 18 jours avec plus de 1500 places

- 19 jours avec plus de 1000 places

- 33 jours avec plus de 500 places

- 33 jours avec moins de 250 places.

(1) - Ne sont pas compris les espaces verts et les voiries de desserte,

- 23 -

STATIONNEMENT

. EXPOSANTS

. PERSONNELS

. POIDS LOURDS

. VISITEURS

. VISITEURS COMPLEMENTAIRES

. AUTOBUS

. TAXIS

Nombre deplaces.

2000

200

70

5000

7000

10

20

Surfacesutiles (1)

m2

25000

2500

3000

62500

87500

600

250

Soit 181350 m2 . Dans les prévisions pour le calcul des

eaux pluviales des parkings, les chiffres donnés sont les suivants :

- parkings visiteurs et voirie d'accës : 17 ha

- parkings exposants : 13 ha '

- parkings poids lourds : 2 ha

Soit 32 ha, plus 9 ha pour expositions en plein air.

Les prévisions de demandes d'occupations de places pour

les exposants sont les suivantes-:

- 15 jours avec plus de 2000 places

- 18 jours avec plus de 1500 places

- 19 jours avec plus de 1000 places

- 33 jours avec plus de 500 places

- 33 jours avec moins de 250 places.

(1) - Ne sont pas compris les espaces verts et les voiries de desserte,

- 24 -

Quant au parking des visiteurs 5000 places, les prévi¬

sions d'occupation seraient les suivantes :

plein

occupé à 80 %

occupé à 50 %

occupé à moins de 50 %

7 jours par an

10 jours par an

17 jours par an

45 jours par an

Pour les salons et la Foire, les prévisions concernant

les besoins 1984-1985 en parking et le flux entrée, et sortie sont donnés dans

le tableau suivant :

SALONS

FOIRE

BESOINS ZH STATIONNEMENT

26 Jours entre

16 jours entre

6 jours entre

3 jours entre

1 jours entre

1 jour entre

2 jours entre

4 jours encre

1 jour entre

1 jour entre

1 jour entre

0 -

1 000 -

2 000 -

3 000 -

4 000 -

3 000 -

A 000 -

7 000 -

8 000 -

13 000 -

17 000 -

1 000 places

2 000 places

3 000 places

A 000 places

5 000 places

A 000 places

5 000 places

8 000 places

9 000 places

lA 000 places

18 000 places

(2)

(1)

(1)

(1)

(1)

TRAFIC MAXI ENTREE

0 à 300 v/h

300 à - 600 v/h

600 à 900 v/b

900 à 1 200 v/h

> 1 200 v/h

800 v/h

1 000 v/h

1 900 v/h

2 200 v/h

. 3 200 v/h

3 600 v/h

TRAFIC

0

550

1 100

1 650

MAXI SORTIE

à 550 v/h

à 1 100 v/h

à 1 650 v/h

à 2 200 v/h

2 200 v/h

1 A50 v/h

1 800 v/h

3 AOO v/h

A 000 v/h

5 700 v/h

6 000 v/h

Nota : les chiffres entre parenthèses représentent le nombre de dimanche concernés.

Ceci donne : 26 jours à - de 1 000 placesA2 jours à - de 2 000 placesA8 jours à - de 3 000 places52 jours à - de A 000 places55 jours à - de 5 000 places

7 jours à -)- de 5 000 places

Tableau 2221 - Visiteurs Salons - Foire 1984 - 1985 : Besoins en parkingset flux maxi entrée et sortie (extrait du rapport SERI RENAULTINGENIERIE) .

- 24 -

Quant au parking des visiteurs 5000 places, les prévi¬

sions d'occupation seraient les suivantes :

plein

occupé à 80 %

occupé à 50 %

occupé à moins de 50 %

7 jours par an

10 jours par an

17 jours par an

45 jours par an

Pour les salons et la Foire, les prévisions concernant

les besoins 1984-1985 en parking et le flux entrée, et sortie sont donnés dans

le tableau suivant :

SALONS

FOIRE

BESOINS ZH STATIONNEMENT

26 Jours entre

16 jours entre

6 jours entre

3 jours entre

1 jours entre

1 jour entre

2 jours entre

4 jours encre

1 jour entre

1 jour entre

1 jour entre

0 -

1 000 -

2 000 -

3 000 -

4 000 -

3 000 -

A 000 -

7 000 -

8 000 -

13 000 -

17 000 -

1 000 places

2 000 places

3 000 places

A 000 places

5 000 places

A 000 places

5 000 places

8 000 places

9 000 places

lA 000 places

18 000 places

(2)

(1)

(1)

(1)

(1)

TRAFIC MAXI ENTREE

0 à 300 v/h

300 à - 600 v/h

600 à 900 v/b

900 à 1 200 v/h

> 1 200 v/h

800 v/h

1 000 v/h

1 900 v/h

2 200 v/h

. 3 200 v/h

3 600 v/h

TRAFIC

0

550

1 100

1 650

MAXI SORTIE

à 550 v/h

à 1 100 v/h

à 1 650 v/h

à 2 200 v/h

2 200 v/h

1 A50 v/h

1 800 v/h

3 AOO v/h

A 000 v/h

5 700 v/h

6 000 v/h

Nota : les chiffres entre parenthèses représentent le nombre de dimanche concernés.

Ceci donne : 26 jours à - de 1 000 placesA2 jours à - de 2 000 placesA8 jours à - de 3 000 places52 jours à - de A 000 places55 jours à - de 5 000 places

7 jours à -)- de 5 000 places

Tableau 2221 - Visiteurs Salons - Foire 1984 - 1985 : Besoins en parkingset flux maxi entrée et sortie (extrait du rapport SERI RENAULTINGENIERIE) .

- 25 -

En ce qui concerne la Foire, il est prévu que 5000 à

17500 personnes vont utiliser journellement les transports collectifs, ce

qui induit un trafic d'autobus compris entre 60 et 120 véhicules/heure. Dans

le cas des salons professionnels, les besoins seraient à diviser par deux.

2222 - Çharges_golluantes_émises

On a l'habitude de distinguer pour un réseau routier

à grande circulation, trois grandes catégories de pollution.

22221 - Pollution chronique

La pollution chronique résulte des matiëres dont

l'émission est liée essentiellement au trafic : usure réciproque du revêtement

et des pneumatiques, émissions par les gaz d'échappement, corrosion des véhi¬

cules ..., toutes ces poussières sont entrainées vers le milieu naturel par

le ruissellement des pluies sur la chaussée.

Depuis quelques années, de nombreuses études (1)

se sont attachées à déterminer et à quantifier les produits incriminés sur

les routes à grande circulation. A titre indicatif, les données moyennes

sont reproduites au. tableau 22221. Pour les parkings, on ne possède pas de'

telles données, et il est évident que la charge polluante émise par un parking

et une route à grande circulation est différente, avec une charge certainement

plus élevée pour les hydrocarbures et les graisses, et plus faible en 'ce qui

concerne les poussières émises par l'usure des pneumatiques et du revêtement.

(1) - Parmi les plus générales, nous citerons :

- "Protection de la nappe du DOGGER contre les risques de pollution enprovenance de l'autoroute B 31. Etudes d'impact des autoroutes sur laqualité des eaux souterraines". Rapport COYNE et BELLIER - janvier 1977,

- "Pollutions chroniques autoroutiëres",- par F. ABRASSART, rapport SETAME-juin 1980.

, Al'- *».* ^J-r-

- 25 -

En ce qui concerne la Foire, il est prévu que 5000 à

17500 personnes vont utiliser journellement les transports collectifs, ce

qui induit un trafic d'autobus compris entre 60 et 120 véhicules/heure. Dans

le cas des salons professionnels, les besoins seraient à diviser par deux.

2222 - Çharges_golluantes_émises

On a l'habitude de distinguer pour un réseau routier

à grande circulation, trois grandes catégories de pollution.

22221 - Pollution chronique

La pollution chronique résulte des matiëres dont

l'émission est liée essentiellement au trafic : usure réciproque du revêtement

et des pneumatiques, émissions par les gaz d'échappement, corrosion des véhi¬

cules ..., toutes ces poussières sont entrainées vers le milieu naturel par

le ruissellement des pluies sur la chaussée.

Depuis quelques années, de nombreuses études (1)

se sont attachées à déterminer et à quantifier les produits incriminés sur

les routes à grande circulation. A titre indicatif, les données moyennes

sont reproduites au. tableau 22221. Pour les parkings, on ne possède pas de'

telles données, et il est évident que la charge polluante émise par un parking

et une route à grande circulation est différente, avec une charge certainement

plus élevée pour les hydrocarbures et les graisses, et plus faible en 'ce qui

concerne les poussières émises par l'usure des pneumatiques et du revêtement.

(1) - Parmi les plus générales, nous citerons :

- "Protection de la nappe du DOGGER contre les risques de pollution enprovenance de l'autoroute B 31. Etudes d'impact des autoroutes sur laqualité des eaux souterraines". Rapport COYNE et BELLIER - janvier 1977,

- "Pollutions chroniques autoroutiëres",- par F. ABRASSART, rapport SETAME-juin 1980.

, Al'- *».* ^J-r-

- 26 -

, PARAMETRE

DB05

DCO

Pb

Zn

Hydrocarbureset graisses.

Usure du revêtement

Charges moyennes accumulées sur la chaussée après 5 jours detemps sec (kg/km) .

0,75 à 2

7,5 à 17,5

0,25 à 0,75

0,025 à 0,18

. 0,25 à 2,5

250

Charges moyennes annuelles lessivées parles eaux pluviales.

54 à 144

540 à 1260

18 à 54

1,8 à 13

18 à 180 .

18250

Charges moyennes j ournaliëres lessivées

par les eaux pluviales (1 ) .

0,15 à 0,4

1,5 à 3,5

0,05 à 0,15

, 0,005 à 0,04-

0,05 à 0,5

50

Tableau 22221 -Pollution chronique en provenance d'une route à grande circulationoù le trafic journalier atteint 5000 à 6000 véhicules par jour (2),

Une synthèse des différentes études menées sur

les pollutions chroniques émises par les voies à grande circulation montre que

les données quantitatives disponibles- sont susceptibles de variations importantes

suivant les auteurs.

Il apparait en outre, que la majeure partie de

la pollution est absorbée a la surface de fines particules issues de l'usure

des pneumatiques, de celle des matériaux de chaussée ou de poussières em¬

portées par les vents :

- 78 % des particules (en poids) auraient un diamètre

supérieur à 100 y et seraient donc facilement décan¬

tables .

(1) - Charge moyenne journalière évacuée par. les . eaux pluyial.es en supposantque celles-ci soient rejetées à débit constant dans le milieu envi¬ronnant.

(2) - Dont 15 à 20 % de poids lourds.

- 26 -

, PARAMETRE

DB05

DCO

Pb

Zn

Hydrocarbureset graisses.

Usure du revêtement

Charges moyennes accumulées sur la chaussée après 5 jours detemps sec (kg/km) .

0,75 à 2

7,5 à 17,5

0,25 à 0,75

0,025 à 0,18

. 0,25 à 2,5

250

Charges moyennes annuelles lessivées parles eaux pluviales.

54 à 144

540 à 1260

18 à 54

1,8 à 13

18 à 180 .

18250

Charges moyennes j ournaliëres lessivées

par les eaux pluviales (1 ) .

0,15 à 0,4

1,5 à 3,5

0,05 à 0,15

, 0,005 à 0,04-

0,05 à 0,5

50

Tableau 22221 -Pollution chronique en provenance d'une route à grande circulationoù le trafic journalier atteint 5000 à 6000 véhicules par jour (2),

Une synthèse des différentes études menées sur

les pollutions chroniques émises par les voies à grande circulation montre que

les données quantitatives disponibles- sont susceptibles de variations importantes

suivant les auteurs.

Il apparait en outre, que la majeure partie de

la pollution est absorbée a la surface de fines particules issues de l'usure

des pneumatiques, de celle des matériaux de chaussée ou de poussières em¬

portées par les vents :

- 78 % des particules (en poids) auraient un diamètre

supérieur à 100 y et seraient donc facilement décan¬

tables .

(1) - Charge moyenne journalière évacuée par. les . eaux pluyial.es en supposantque celles-ci soient rejetées à débit constant dans le milieu envi¬ronnant.

(2) - Dont 15 à 20 % de poids lourds.

- 27 -

- les particules de taille inférieure à 100 y contien¬

draient 48 % de la DBO, 5, 66 % de la DCO et 28 % des ma¬

tériaux lourds. Seul 1 %, en poids, des métaux lourds,

notamment le plomb, se trouverait en solution.

- quant aux hydrocarbures, une forte proportion (> 70%)

en serait fixée sur des particules assez grosses (200 à

400 y) , et seuls 25 % (en poids) se trouveraient en so¬

lution.

22222 - Pollution saisonnière due aux épandages hivernaux

de sels de déverglaçage sur la chaussée.

Cette possibilité de pollution est citée pour mé¬

moire, l'utilisation de chlorure de sodium ou de calcium ne paraissant pas

programmée dans le cadre du Parc des Expositions.

22223 - Pollution accidentelle

Pollution causée par le déversement de matières

polluantes à la suite d'accidents de circulation.

Les probabilités d'une telle pollution appa¬

raissent comme extrêmement réduites, les liquides polluants étant limité à

l'approvisionnement en fuel domestique utilisé pour le chauffage, si toutefois

un chauffage par fuel est préconisé.

2223 - Transf ert_en_milieu_non_saturé_

Premiere étape du trajet souterrain, il correspond à

l'infiltration des eaux dans le sol avant de rejoindre la nappe. C'est un

régime d'écoulement essentiellement transitoire, puisque par nature les apports

sont discontinus, qui fait intervenir trois états physiques différents (solide:

matrice poreuse, liquide : ëau, gazeux : air et vapeur d'eau) .

,.-m ^-JJ-.J.u^ ».j- *.. - -

- 27 -

- les particules de taille inférieure à 100 y contien¬

draient 48 % de la DBO, 5, 66 % de la DCO et 28 % des ma¬

tériaux lourds. Seul 1 %, en poids, des métaux lourds,

notamment le plomb, se trouverait en solution.

- quant aux hydrocarbures, une forte proportion (> 70%)

en serait fixée sur des particules assez grosses (200 à

400 y) , et seuls 25 % (en poids) se trouveraient en so¬

lution.

22222 - Pollution saisonnière due aux épandages hivernaux

de sels de déverglaçage sur la chaussée.

Cette possibilité de pollution est citée pour mé¬

moire, l'utilisation de chlorure de sodium ou de calcium ne paraissant pas

programmée dans le cadre du Parc des Expositions.

22223 - Pollution accidentelle

Pollution causée par le déversement de matières

polluantes à la suite d'accidents de circulation.

Les probabilités d'une telle pollution appa¬

raissent comme extrêmement réduites, les liquides polluants étant limité à

l'approvisionnement en fuel domestique utilisé pour le chauffage, si toutefois

un chauffage par fuel est préconisé.

2223 - Transf ert_en_milieu_non_saturé_

Premiere étape du trajet souterrain, il correspond à

l'infiltration des eaux dans le sol avant de rejoindre la nappe. C'est un

régime d'écoulement essentiellement transitoire, puisque par nature les apports

sont discontinus, qui fait intervenir trois états physiques différents (solide:

matrice poreuse, liquide : ëau, gazeux : air et vapeur d'eau) .

,.-m ^-JJ-.J.u^ ».j- *.. - -

- 28 -

Les nombreuses études entreprises depuis plusieurs

années ont mis en évidence, la complexité du phénomène, inf luence, qu'il est

par de nombreux facteurs perturbateurs, facteurs dont les caractéristiques

principales sont décrites à l'annexe 1.

2224 - Transfert_en_milieu_saturé

Une fois traversé le milieu non saturé, les eaux plu¬

viales atteignent la nappe pour y suivre le mouvement général, régi cette fois

par des phénomènes physiques bien connus, au moins dans leur effet global, et

traduits mathématiquement sous forme de lois hydrodynamiques (dont celle de

DARCY qui lie la vitesse d'avancement de la nappe à sa pente piézométrique et

à la perméabilité de l'aquifère).

En fait, les expériences de traçage montrent qu'au sein

du mouvement général de la nappe, plusieurs phénomènes parasites viennent

quelque peu compliquer le schéma théorique. La description détaillée de ces

différents phénomènes est donnée à l'annexe 2.

Prenons le cas d'une injection instantanée (quelques

heures) d'une masse donnée d'un polluant qui serait assimilé à un traceur

parfait, et voyons l'évolution des concentrations maximales le long de son

parcours souterrain.

Pour l'application numérique on prendra (1)

m 1 kg 5m

X =

y =

^R

h =

= 500,13000,

= o

= x/«^2

= 20 m

d'où

000,1503750 m

= 100,600,

f

tRmax

10,20

200,750

= \

00

300, ,400,

Lx\ .

a^=

. (D =

^r'

2

^R

0,

15

0

-

lm

%

2

valeurs tiréesd'expériencesde traçage ré--alisées dansdes formationsidentiques .

(1) - Signification des notations et formules en annexe 2.

- 28 -

Les nombreuses études entreprises depuis plusieurs

années ont mis en évidence, la complexité du phénomène, inf luence, qu'il est

par de nombreux facteurs perturbateurs, facteurs dont les caractéristiques

principales sont décrites à l'annexe 1.

2224 - Transfert_en_milieu_saturé

Une fois traversé le milieu non saturé, les eaux plu¬

viales atteignent la nappe pour y suivre le mouvement général, régi cette fois

par des phénomènes physiques bien connus, au moins dans leur effet global, et

traduits mathématiquement sous forme de lois hydrodynamiques (dont celle de

DARCY qui lie la vitesse d'avancement de la nappe à sa pente piézométrique et

à la perméabilité de l'aquifère).

En fait, les expériences de traçage montrent qu'au sein

du mouvement général de la nappe, plusieurs phénomènes parasites viennent

quelque peu compliquer le schéma théorique. La description détaillée de ces

différents phénomènes est donnée à l'annexe 2.

Prenons le cas d'une injection instantanée (quelques

heures) d'une masse donnée d'un polluant qui serait assimilé à un traceur

parfait, et voyons l'évolution des concentrations maximales le long de son

parcours souterrain.

Pour l'application numérique on prendra (1)

m 1 kg 5m

X =

y =

^R

h =

= 500,13000,

= o

= x/«^2

= 20 m

d'où

000,1503750 m

= 100,600,

f

tRmax

10,20

200,750

= \

00

300, ,400,

Lx\ .

a^=

. (D =

^r'

2

^R

0,

15

0

-

lm

%

2

valeurs tiréesd'expériencesde traçage ré--alisées dansdes formationsidentiques .

(1) - Signification des notations et formules en annexe 2.

- 29 -

et Cmax

m/y

4,-h otj^Ny «L "l Rmax

donnent pour les distances x = 500, 1000, 1500 et 2000, 3000 et 3750 m, les

valeurs suivantes (voir également fig. 2224) :

X

(m)

500

1000

1500

2000

3000

3750

Temps de parcoursen jours (1) .

250

317

394

472

687

942

tR max

98

198

298

398

598

748

C max (g/1)

7.7. lo"^3.8. lo"^2,5. lo"^1.9. lo"^1,25. 10~^

1. lo"^

Dans la pratique, un polluant éventuel, de quelque type

qu'il soit, est soumis à des phénomènes divers tels que biodégradation, ab¬

sorption etc ..., qui ont tendance à réduire les concentrations. On peut donc

avancer qu'un rejet de 1 kilogramme de polluant risque d'entrainer près de 3

ans plus tard vers les berges du Canal de Jonage, l'apparition d'un pic de

concentration i 1.10 g/1, ce qui est faible. Si l'on tient compte de plus

de la dilution par les pluies (pluie efficace moyenne = 250 mm, soit 750 mm

pour 3 ans, épaisseur de l'aquifère = 20 m, porosité efficace - 15 %

tranche d'eau -3m), le pic de concentration en fin de parcours devient,< 2,5.10"^ g/1.

(1) - Valeurs obtenues à partir des vitesses déduites de l'exploitation dumodèle mathématique (cf. rapport 75 SGN 092 JAL précité).

- 29 -

et Cmax

m/y

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donnent pour les distances x = 500, 1000, 1500 et 2000, 3000 et 3750 m, les

valeurs suivantes (voir également fig. 2224) :

X

(m)

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1000

1500

2000

3000

3750

Temps de parcoursen jours (1) .

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394

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687

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598

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C max (g/1)

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1. lo"^

Dans la pratique, un polluant éventuel, de quelque type

qu'il soit, est soumis à des phénomènes divers tels que biodégradation, ab¬

sorption etc ..., qui ont tendance à réduire les concentrations. On peut donc

avancer qu'un rejet de 1 kilogramme de polluant risque d'entrainer près de 3

ans plus tard vers les berges du Canal de Jonage, l'apparition d'un pic de

concentration i 1.10 g/1, ce qui est faible. Si l'on tient compte de plus

de la dilution par les pluies (pluie efficace moyenne = 250 mm, soit 750 mm

pour 3 ans, épaisseur de l'aquifère = 20 m, porosité efficace - 15 %

tranche d'eau -3m), le pic de concentration en fin de parcours devient,< 2,5.10"^ g/1.

(1) - Valeurs obtenues à partir des vitesses déduites de l'exploitation dumodèle mathématique (cf. rapport 75 SGN 092 JAL précité).

-30- Fïg. 2224

LIGNES DE COURANT, DISTANCES, TEMPS DETRANSFERT ET CONCENTRATIONS MAXIMALES

ECHELLE 1/50 OOO

Ligne de courant et distance en m.

femps de transfert en jours

s.5.iO'sg/e Concentration en y/â pour le rejet de 1kg de polluant

- 31

Le rejet d'un m3 de polluant dans la nappe équivaudrait,

en fin de parcours à une pollution de 2,5 mg/l. Un tel rejet représente une

pollution importante et peu probable. Quand bien même cela arriverait, le laps

de temps de propagation est suffisamment important pour que des mesures cura¬

tives, tels î que des pompages dans la nappe par exemple, puissent être entre¬

prises.

2225 - Sensibilité_des_eaux_souterraines

La sensibilité des eaux souterraines est essentiellement

liée à l'usage qui est fait de ces eaux': suivant qu'elles sont utilisées à

des fins agricoles, industrielles, ou bien qu'elles servent à l'alimentation

en eau potable du bétail ou des populations humaines, elles doivent respecter

des normes physico-chimiques plus ou moins sévères.

On l'a vu précédemment, que les captages d'alimentation

en eau potable de Décines et Chassieu ne subiraient pas l'influence des eaux

de rejet du Parc des Expositions.

D'autres captages à usage. industriel sont cependant

susceptibles d'être influencés, c'est pourquoi, il serait prudent de mettre

un piézomètre de surveillance de la qualité des eaux à une centaine de

mètres à l'aval hydraulique du rejet.

3 - ÇOLLECTE^DES^EAUX^-^CONCEPTION^JDU^^DECANTEURj^

SliilILTRATION

L'approche quantitative des apports pluviaux susceptibles de concerner

un parking de grandes dimensions, s'avëre indispensable pour deux raisons :

- 31

Le rejet d'un m3 de polluant dans la nappe équivaudrait,

en fin de parcours à une pollution de 2,5 mg/l. Un tel rejet représente une

pollution importante et peu probable. Quand bien même cela arriverait, le laps

de temps de propagation est suffisamment important pour que des mesures cura¬

tives, tels î que des pompages dans la nappe par exemple, puissent être entre¬

prises.

2225 - Sensibilité_des_eaux_souterraines

La sensibilité des eaux souterraines est essentiellement

liée à l'usage qui est fait de ces eaux': suivant qu'elles sont utilisées à

des fins agricoles, industrielles, ou bien qu'elles servent à l'alimentation

en eau potable du bétail ou des populations humaines, elles doivent respecter

des normes physico-chimiques plus ou moins sévères.

On l'a vu précédemment, que les captages d'alimentation

en eau potable de Décines et Chassieu ne subiraient pas l'influence des eaux

de rejet du Parc des Expositions.

D'autres captages à usage. industriel sont cependant

susceptibles d'être influencés, c'est pourquoi, il serait prudent de mettre

un piézomètre de surveillance de la qualité des eaux à une centaine de

mètres à l'aval hydraulique du rejet.

3 - ÇOLLECTE^DES^EAUX^-^CONCEPTION^JDU^^DECANTEURj^

SliilILTRATION

L'approche quantitative des apports pluviaux susceptibles de concerner

un parking de grandes dimensions, s'avëre indispensable pour deux raisons :

- 32 -

- d'une part, il est nécessaire d'évaluer les débits potentiels au point

de rejet, afin de s'assurer que l'exutoire naturel utilisé est à

même de les accepter sans dommage.

- d'autre part, si, pour des raisons qualitatives, on met en place un

bassin de décantation, il convient de le dimensionner de façon opti¬

male.

31 - PLUVIOMETRIE, D0NN1EES RECHERCHEES

Généralement, un réseau d'assainissement est dimensionné pour fonc¬

tionner sans difficulté jusqu'à des conditions pluviométriques de période de

retour décennale. Au-delà, certains débordements peuvent se produire, dont

il convient de s'assurer que les conséquences restent limitées.

Pour évaluer les débits résultants de fortes pluies, il est nécessaire

de disposer des courbes intensité/durée caractéristiques de la pluviométrie

sur le secteur concerné. En réalité, dans la pratique, il est exceptionnel

de posséder de telles données, et l'on esü- -conduit à procéder par interpo¬

lation ou similitude régionale. Tel n'est pas le cas pour le Parc des Expo¬

sitions, qui se trouve à proximité du poste météorologique national de Lyon-

Bron.

Les données statistiques utilisées proviennent :

- du Ministère de l'Equipement : l'annexé 3. de l'additif 67 au

dossier PF DR 64 intitulée "Etude statistique des intensités

d'averses en France", fournit la courbe intensité-durée des

averses décennales observées à la station Lyon-Bron entre 1957

et 1966.

Un extrait de cette courbe est présenté à la fig. 31 a.

- 32 -

- d'une part, il est nécessaire d'évaluer les débits potentiels au point

de rejet, afin de s'assurer que l'exutoire naturel utilisé est à

même de les accepter sans dommage.

- d'autre part, si, pour des raisons qualitatives, on met en place un

bassin de décantation, il convient de le dimensionner de façon opti¬

male.

31 - PLUVIOMETRIE, D0NN1EES RECHERCHEES

Généralement, un réseau d'assainissement est dimensionné pour fonc¬

tionner sans difficulté jusqu'à des conditions pluviométriques de période de

retour décennale. Au-delà, certains débordements peuvent se produire, dont

il convient de s'assurer que les conséquences restent limitées.

Pour évaluer les débits résultants de fortes pluies, il est nécessaire

de disposer des courbes intensité/durée caractéristiques de la pluviométrie

sur le secteur concerné. En réalité, dans la pratique, il est exceptionnel

de posséder de telles données, et l'on esü- -conduit à procéder par interpo¬

lation ou similitude régionale. Tel n'est pas le cas pour le Parc des Expo¬

sitions, qui se trouve à proximité du poste météorologique national de Lyon-

Bron.

Les données statistiques utilisées proviennent :

- du Ministère de l'Equipement : l'annexé 3. de l'additif 67 au

dossier PF DR 64 intitulée "Etude statistique des intensités

d'averses en France", fournit la courbe intensité-durée des

averses décennales observées à la station Lyon-Bron entre 1957

et 1966.

Un extrait de cette courbe est présenté à la fig. 31 a.

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- 34 -

du Ministère de l'Agriculture : le fascicule 1 de la "Synthèse

nationale sur les crues des petits bassins versants", réalisé en

juin 1980, donne les hauteurs de pluies décennales en fonction des

durées d'averses pour près de 300 stations pluviométriques françaises,parmi lesquelles Lyon-Bron oû :

P = 40,4 t * avec P en mm et t en heures.

D'où la courbe intensité-durée correspondante, en faisant l'hypothèseque l'intensité de la pluie reste uniforme pendant toute la durée de l'averse :

-0.77I = 945,3 avec I (mm/h) et t (mn)

La courbe correspondante est présentée à la fig. 31 a.

On constate une certaine divergence entre les statistiques du SETRA

et celles du Ministère de l'Agriculture. Par sécurité, nous prendrons, pour

la pluie décennale horaire, qui va conditionner le dimensionnement de la

station d'infiltration, la valeur donnée par le Ministère de l'Agriculture.

Quant aux distributions mensuelles, elles sont reproduites dans

la fig. 31 b.

Fig. 31 b -

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S 50

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! 1 ' 11

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10 V,

25 V.

l'7<1V.

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...MU.

-

fU

^»

tJonv. F"c\c Mers Avr. Mai Juin Juil Août Sept. Oct. Nov. Dec.

Quantiles cxpcrirr.rntaux des distributions drs pluies mensuelles à Lyond'aprcs les oOscrvaiion:: de lls¿l 1 1933

JJ. n. Les valours des precipitations mínrucüts données par les cou:bcs cotées : 10. 13, 50SO % onl rcspcc-.ivcment :0, :3. 50 ... SJ cliances sur lOi' d'être ai:ei:itci ou dépassêi-s.

- 34 -

du Ministère de l'Agriculture : le fascicule 1 de la "Synthèse

nationale sur les crues des petits bassins versants", réalisé en

juin 1980, donne les hauteurs de pluies décennales en fonction des

durées d'averses pour près de 300 stations pluviométriques françaises,parmi lesquelles Lyon-Bron oû :

P = 40,4 t * avec P en mm et t en heures.

D'où la courbe intensité-durée correspondante, en faisant l'hypothèseque l'intensité de la pluie reste uniforme pendant toute la durée de l'averse :

-0.77I = 945,3 avec I (mm/h) et t (mn)

La courbe correspondante est présentée à la fig. 31 a.

On constate une certaine divergence entre les statistiques du SETRA

et celles du Ministère de l'Agriculture. Par sécurité, nous prendrons, pour

la pluie décennale horaire, qui va conditionner le dimensionnement de la

station d'infiltration, la valeur donnée par le Ministère de l'Agriculture.

Quant aux distributions mensuelles, elles sont reproduites dans

la fig. 31 b.

Fig. 31 b -

200

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Quantiles cxpcrirr.rntaux des distributions drs pluies mensuelles à Lyond'aprcs les oOscrvaiion:: de lls¿l 1 1933

JJ. n. Les valours des precipitations mínrucüts données par les cou:bcs cotées : 10. 13, 50SO % onl rcspcc-.ivcment :0, :3. 50 ... SJ cliances sur lOi' d'être ai:ei:itci ou dépassêi-s.

- 35 -

32 - VOLUMES A INFILTRER

Les volumes à infiltrer sont tirés des données pluviométriques

brutes et des résultats statisticjues . Ainsi nous retiendrons : .

- hauteur totale des précipitations d'une année

pluvieuse = 1 170 mm (1172 mm en1972).

- pluie annuelle, durée 1 H = 14 mm (SETRA)

- pluie temps de retour 2 ans, durée 1 H ....= 17,5 mm (SETRA)

- pluie temps de retour 5 ans, durée 1 H = 23 mm (SETRA)

- pluie décennale, durée 1 H = 40,4 mm (Agriculture) .

- pluie décennale journalière = 70 mm (Agriculture) .

Le coefficient de ruissellement sur les surfaces imperméabilisées

peut être admis égale à 0,9. Les hauteurs précitées vont donner les volumes

suivants, en m3 :

PLUIE

- Ann£e pluvieute

- Plui* annuelle, 1 H.

- Pluie 2 ani, 1 H.

- Pluie 5 ans, 1 H.

- Pluie dëcennale 1 H.

- Pluie décennale .Jour

lire HYPOTHÈSE :PARKING 18 ha.

189550

2270

2835

3726

6545

11340

2ime HYPOTHESE :FARKINC 32 ha.

336960

4030

5040

6625

11635

20160

STAHDS11 ha.

115830-

1385

1735

2280

4000

6930

lire HYPOTHESESTANDS

305380

3655

4570

6006

10545

18270

2fmc HYPOTHESESTAXDS

452790

5415

6775

8905

15635

27090

Prenons les chiffres de la colonne de droite pour l'estimation des

débits provoqués : la première ligne donnera un débit fictif continu annuel,

les pluies de durée 1 H, un débit sur 24 H et la pluie décennale journalièresur 48 H, étant estimé que durant ces laps de temps, le volume doit être in¬filtré, ce qui donne :

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- 35 -

32 - VOLUMES A INFILTRER

Les volumes à infiltrer sont tirés des données pluviométriques

brutes et des résultats statisticjues . Ainsi nous retiendrons : .

- hauteur totale des précipitations d'une année

pluvieuse = 1 170 mm (1172 mm en1972).

- pluie annuelle, durée 1 H = 14 mm (SETRA)

- pluie temps de retour 2 ans, durée 1 H ....= 17,5 mm (SETRA)

- pluie temps de retour 5 ans, durée 1 H = 23 mm (SETRA)

- pluie décennale, durée 1 H = 40,4 mm (Agriculture) .

- pluie décennale journalière = 70 mm (Agriculture) .

Le coefficient de ruissellement sur les surfaces imperméabilisées

peut être admis égale à 0,9. Les hauteurs précitées vont donner les volumes

suivants, en m3 :

PLUIE

- Ann£e pluvieute

- Plui* annuelle, 1 H.

- Pluie 2 ani, 1 H.

- Pluie 5 ans, 1 H.

- Pluie dëcennale 1 H.

- Pluie décennale .Jour

lire HYPOTHÈSE :PARKING 18 ha.

189550

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11340

2ime HYPOTHESE :FARKINC 32 ha.

336960

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20160

STAHDS11 ha.

115830-

1385

1735

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305380

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2fmc HYPOTHESESTAXDS

452790

5415

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15635

27090

Prenons les chiffres de la colonne de droite pour l'estimation des

débits provoqués : la première ligne donnera un débit fictif continu annuel,

les pluies de durée 1 H, un débit sur 24 H et la pluie décennale journalièresur 48 H, étant estimé que durant ces laps de temps, le volume doit être in¬filtré, ce qui donne :

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36 -

. Débit fictif continu annuel 51,7 m3/h

. Pluie annuelle, 1 H 225,6 m3/h

. Pluie 2 ans, 1 H 282,3 m3/h

. Pluie, 5 ans, 1 H 371 m3/h

. Pluie décennale, 1 H 651,5 m3/h

. Pluie décennale, journalière 564,4 m3/h

33 - STATION D'INFILTRATION

331 - Capacité

On demandera à la station d'infiltration d'assurer le stockage

de la pluie d'orage décennale, et d'infiltrer celle-ci entre deux orages. Par

mesure sécurisante on retiendra, comme hypothèse de travail, une station ca¬

pable d'assurer le stockage d'une pluie décennale suivi d'une pluie annuelle,

et d'infiltrer la totalité des eaux pluviales en 24 heures au maximum, ce qui

donne un volume de 21000 m3, et un débit moyen horaire d'infiltration de 877 m3 ,

L'expérience montre en effet, que lors d'un orage d'été, l'infiltration est

différée, d'une part en raison de l'état de la surface du sol, plus ou moins

cimenté et formant croûte, et d'autre part, en raison de la difficulté qu'on

rencontre à chasser l'air du terrain non saturé, ce qui justifie la précaution

prise.

332 - Conception des ouvrages de stockage, traitement et infiltration

Le schéma de la fig. 332, illustre le principe retenu pour pro¬

céder, au stockage, au traitement et à l'infiltration des eaux pluviales dans

le sous-sol. On distingue, d'amont en aval :

- un bassin de stockage pour régulariser les rejets dans l'en¬

vironnement.

- un décanteur-deshuileur pour effectuer un traitement primaire

des eaux.

- un bassin d'infiltration ou des forages pour rejeter les eaux

dans le milieu naturel.

36 -

. Débit fictif continu annuel 51,7 m3/h

. Pluie annuelle, 1 H 225,6 m3/h

. Pluie 2 ans, 1 H 282,3 m3/h

. Pluie, 5 ans, 1 H 371 m3/h

. Pluie décennale, 1 H 651,5 m3/h

. Pluie décennale, journalière 564,4 m3/h

33 - STATION D'INFILTRATION

331 - Capacité

On demandera à la station d'infiltration d'assurer le stockage

de la pluie d'orage décennale, et d'infiltrer celle-ci entre deux orages. Par

mesure sécurisante on retiendra, comme hypothèse de travail, une station ca¬

pable d'assurer le stockage d'une pluie décennale suivi d'une pluie annuelle,

et d'infiltrer la totalité des eaux pluviales en 24 heures au maximum, ce qui

donne un volume de 21000 m3, et un débit moyen horaire d'infiltration de 877 m3 ,

L'expérience montre en effet, que lors d'un orage d'été, l'infiltration est

différée, d'une part en raison de l'état de la surface du sol, plus ou moins

cimenté et formant croûte, et d'autre part, en raison de la difficulté qu'on

rencontre à chasser l'air du terrain non saturé, ce qui justifie la précaution

prise.

332 - Conception des ouvrages de stockage, traitement et infiltration

Le schéma de la fig. 332, illustre le principe retenu pour pro¬

céder, au stockage, au traitement et à l'infiltration des eaux pluviales dans

le sous-sol. On distingue, d'amont en aval :

- un bassin de stockage pour régulariser les rejets dans l'en¬

vironnement.

- un décanteur-deshuileur pour effectuer un traitement primaire

des eaux.

- un bassin d'infiltration ou des forages pour rejeter les eaux

dans le milieu naturel.

SCHEMA DE PRINCIPE DU RESEAU DE STOCKAGE. TRAITEMENT ET INFILTRATION DES EAUX PLUVIALES

Fig. 332

BASSIN DE STOCKAGEA DEBIT DE FUITE VARIABLE

(Excavation étanchées par film PVC) DECANTEUR - DESHUILEUR(Ouvrage «n béton)

BASSIN D'INFILTRATIONLO

MASSIF FILTRANT(Destina à assurer une auto-épurationsommaire des effluents).

SCHEMA DE PRINCIPE DU RESEAU DE STOCKAGE. TRAITEMENT ET INFILTRATION DES EAUX PLUVIALES

Fig. 332

BASSIN DE STOCKAGEA DEBIT DE FUITE VARIABLE

(Excavation étanchées par film PVC) DECANTEUR - DESHUILEUR(Ouvrage «n béton)

BASSIN D'INFILTRATIONLO

MASSIF FILTRANT(Destina à assurer une auto-épurationsommaire des effluents).

- 38 -

Le dimensionnement des différents ouvrages va dépendre de plu¬

sieurs facteurs qui sont :

- les volumes pluviaux mis en jeu

- la capacité d'infiltration des bassins ou des forages de

rejet

- le débit horaire moyen que l'on se projette de traiter

- enfin, l'intégration des bassins dans l'architecture de l'en¬

semble, par exemple option d'un plan d'eau aménagé.

3321 - Bassin_de_stockage

Va recevoir les eaux brutes en provenance des toitures

et des surfaces au sol imperméabilisées. Le projet prévoit :

- la réalisation d'un bassin en eau permanente, (volume

"mort") qui leur permet d'accumuler les matiëres en

suspension les plus lourdes, afin qu'elles ne comblent

pas rapidement les décanteurs.

- la partie réservée au stockage proprement dit qui pourra,

selon l'orientation du projet, avoir des talus à pente

plus ou moins relevée. Deux solutions sont envisagées

pour 1 ' aménagement de ces talus :

. la première, consiste à utiliser dans le cas d'un

talus à pente douce, comme couche imperméabilisante,

la grave rouge à matrice argileuse disponible sur place

de l'étendre sur une épaisseur de 0,5m à.-lm,de la com¬

pacter (1), de la recouvrir d'une couche de terre

(1) - On s'assurera toutefois, par essais en laboratoire, de la perméabilité deces graves rouges compactées.

"..0-j.O^. -i)^**^^

- 38 -

Le dimensionnement des différents ouvrages va dépendre de plu¬

sieurs facteurs qui sont :

- les volumes pluviaux mis en jeu

- la capacité d'infiltration des bassins ou des forages de

rejet

- le débit horaire moyen que l'on se projette de traiter

- enfin, l'intégration des bassins dans l'architecture de l'en¬

semble, par exemple option d'un plan d'eau aménagé.

3321 - Bassin_de_stockage

Va recevoir les eaux brutes en provenance des toitures

et des surfaces au sol imperméabilisées. Le projet prévoit :

- la réalisation d'un bassin en eau permanente, (volume

"mort") qui leur permet d'accumuler les matiëres en

suspension les plus lourdes, afin qu'elles ne comblent

pas rapidement les décanteurs.

- la partie réservée au stockage proprement dit qui pourra,

selon l'orientation du projet, avoir des talus à pente

plus ou moins relevée. Deux solutions sont envisagées

pour 1 ' aménagement de ces talus :

. la première, consiste à utiliser dans le cas d'un

talus à pente douce, comme couche imperméabilisante,

la grave rouge à matrice argileuse disponible sur place

de l'étendre sur une épaisseur de 0,5m à.-lm,de la com¬

pacter (1), de la recouvrir d'une couche de terre

(1) - On s'assurera toutefois, par essais en laboratoire, de la perméabilité deces graves rouges compactées.

"..0-j.O^. -i)^**^^

- 39 -

végétale et de l'engazonner, de préférence avec des

légumineuses, ces plantes s'accomodant particuliëre¬

ment bien à la présence d'hydrocarbures (1).

. la deuxième, à prolonger sur l'ensemble du bassin de

stockage l'imperméabilisation à l'aide d'une feuille

synthétique souple et la recouvrir d'une couche de

terre végétale qui sera engazonnée.

Le débit de fuite du bassin de stockage sera croissant avec

la hauteur d'eau stockée, jusqu'à atteindre, en pleine charge, le débit limite

compatible avec les caractéristiques hydrodynamiques du décanteur-deshuileur

et du bassin d'infiltration situé immédiatement à l'aval.

Le bassin sera muni à l'aval de rainures permettant la

mise en place de batardeaux, afin de les isoler du milieu récepteur en cas de

déversement accidentel des liquides toxiques dans le réseau collecteur étanche.

. 3322 - Dimensionnement du décanteur-deshuileur

Un dessableur dont les vitesses ascensionnelles sont de

l'ordre de 60 à 100 m/h, n'arrête que les particules dont la taille est supé¬

rieure à 100 y. Or, les particules de taille inf érieure comprennent environ

la moitié de la pollution organique et 30 % des métaux lourds émis par une

surface routière-: elles ne seraient pas arrêtées (2).

(1) - Ceux-ci sont en effet dégradés par les bactéries consommatrices d'azotedu sol, et seules les légumineuses, qui sont capables de fixer l'azotede l'air, ne sont pas handicapées par la concurrence de ces bactéries.

(2) - Extraits de l'étude COYNE et BELLIER déjà mentionnée.

- 39 -

végétale et de l'engazonner, de préférence avec des

légumineuses, ces plantes s'accomodant particuliëre¬

ment bien à la présence d'hydrocarbures (1).

. la deuxième, à prolonger sur l'ensemble du bassin de

stockage l'imperméabilisation à l'aide d'une feuille

synthétique souple et la recouvrir d'une couche de

terre végétale qui sera engazonnée.

Le débit de fuite du bassin de stockage sera croissant avec

la hauteur d'eau stockée, jusqu'à atteindre, en pleine charge, le débit limite

compatible avec les caractéristiques hydrodynamiques du décanteur-deshuileur

et du bassin d'infiltration situé immédiatement à l'aval.

Le bassin sera muni à l'aval de rainures permettant la

mise en place de batardeaux, afin de les isoler du milieu récepteur en cas de

déversement accidentel des liquides toxiques dans le réseau collecteur étanche.

. 3322 - Dimensionnement du décanteur-deshuileur

Un dessableur dont les vitesses ascensionnelles sont de

l'ordre de 60 à 100 m/h, n'arrête que les particules dont la taille est supé¬

rieure à 100 y. Or, les particules de taille inf érieure comprennent environ

la moitié de la pollution organique et 30 % des métaux lourds émis par une

surface routière-: elles ne seraient pas arrêtées (2).

(1) - Ceux-ci sont en effet dégradés par les bactéries consommatrices d'azotedu sol, et seules les légumineuses, qui sont capables de fixer l'azotede l'air, ne sont pas handicapées par la concurrence de ces bactéries.

(2) - Extraits de l'étude COYNE et BELLIER déjà mentionnée.

- 40 -

Des essais sur eaux pluviales en provenance du lavage des

rues ont montré qu'une vitesse ascensionnelle de 5 à 10 m/h, permettait de re¬

tenir 80 % de la pollution organique et la quasi totalité des métaux lourds.

Ces vitesses permettent en outre, d'assurer un déshuilage efficace.

Nous avons donc retenu la valeur de 10 m/h appliquée à la

pluie décennale, ce qui correspond à une valeur sensiblement moitié pour une

pluie annuelle.

Le rapport de la surface avec le débit traversier permet

de déterminer la charge hydraulique, exprimée par une vitesse.

(vitesse maximale de décantation en m/h) .

T7 /'m/l,^ - Q (m3/h)V (m/h) - ^--^-^y

Dans ces conditions, la surface horizontale du décanteur-

deshuileur est pour un débit de 880 m3/h de :

880m3/h_ ^ gg ^210 m/h

Afin d'assurer un déshuilage coréete et une stabilité suf¬

fisante de la décantation à tous les régimes, compte tenu de l'absence d'organes

mécaniques de raclage, de boues, nous avons retenu un rapport longueur/ largeur

de 2,5. Dans ces conditions, on aboutit aux dimensions suivantes : longueur =

15 m, largeur = 6 m, profondeur = 1 m.

L'ouvrage entier sera bétonné, ce qui lui assurera une

étanchéité correcte et surtout, facilite son entretien.

Partie en eau permanente du bassin de stockage et décan¬

teur seront purgés régulièrement de façon à permettre leur bon fonctionnement.

Les déchets liquides et solides qui en seront extraits, devront être stockés

en lieu sûr, ou mieux détruits par un organisme spécialisé (usine PLAFORA de

la Zone industrielle de la Plaine de l'Ain, par exemple).

Ol.*.- ^.. ^- »J< .jJjMÚ.^.,.: l.-i

- 40 -

Des essais sur eaux pluviales en provenance du lavage des

rues ont montré qu'une vitesse ascensionnelle de 5 à 10 m/h, permettait de re¬

tenir 80 % de la pollution organique et la quasi totalité des métaux lourds.

Ces vitesses permettent en outre, d'assurer un déshuilage efficace.

Nous avons donc retenu la valeur de 10 m/h appliquée à la

pluie décennale, ce qui correspond à une valeur sensiblement moitié pour une

pluie annuelle.

Le rapport de la surface avec le débit traversier permet

de déterminer la charge hydraulique, exprimée par une vitesse.

(vitesse maximale de décantation en m/h) .

T7 /'m/l,^ - Q (m3/h)V (m/h) - ^--^-^y

Dans ces conditions, la surface horizontale du décanteur-

deshuileur est pour un débit de 880 m3/h de :

880m3/h_ ^ gg ^210 m/h

Afin d'assurer un déshuilage coréete et une stabilité suf¬

fisante de la décantation à tous les régimes, compte tenu de l'absence d'organes

mécaniques de raclage, de boues, nous avons retenu un rapport longueur/ largeur

de 2,5. Dans ces conditions, on aboutit aux dimensions suivantes : longueur =

15 m, largeur = 6 m, profondeur = 1 m.

L'ouvrage entier sera bétonné, ce qui lui assurera une

étanchéité correcte et surtout, facilite son entretien.

Partie en eau permanente du bassin de stockage et décan¬

teur seront purgés régulièrement de façon à permettre leur bon fonctionnement.

Les déchets liquides et solides qui en seront extraits, devront être stockés

en lieu sûr, ou mieux détruits par un organisme spécialisé (usine PLAFORA de

la Zone industrielle de la Plaine de l'Ain, par exemple).

Ol.*.- ^.. ^- »J< .jJjMÚ.^.,.: l.-i

- 41 -

3323 - Infection des e§ux_é2urées

L'injection des eaux épurées peut se faire par deux mé¬

thodes selon les surfaces disponibles :

- par bassin d'infiltration

- par forage d'injection à la nappe

33231 - Bassin d'infiltration

Le fond sera constitué d'une couche de graviers

filtrants d'une épaisseur de 0,3 m. Cette couche est soumise à une alternance

de submersions et d' emersions, qui permet de bonnes conditions d'aération et

assure une auto-épuration complémentaire efficace.

Les talus pourront être laissés sans revêtement,

mais engazonnés de légumineuses. .^

Le dimensionnement du bassin d'infiltration va

dépendre, pour un débit donné, des vitesses d'infiltration des eaux. Etant

donné la nature des terrains, la meilleure solution est la réalisation d'essais

d'injection in situ, surtout s'il y a hétérogénéité entre les perméabilités

horizontales et verticales.

Dans l'état actuel d'avancement du projet, on peut

cependant tenter une approche de la dimension du bassin, grâce aux résultats

d'essais d'infiltration qui ont été réalisés à l'occasion d'autres études dans

des formations semblables. Ceux-ci ont donné des vitesses qui varient entre 2 m

et plus de 5 m/h. En prenant une vitesse moyenne de l'ordre de 3 m/h, on obtiendra880

une surface d'infiltration nécessaire - '~^~ - 300 ra2, valeur qu'il faudra néces¬

sairement contrôler par des essais d'infiltration.

- 41 -

3323 - Infection des e§ux_é2urées

L'injection des eaux épurées peut se faire par deux mé¬

thodes selon les surfaces disponibles :

- par bassin d'infiltration

- par forage d'injection à la nappe

33231 - Bassin d'infiltration

Le fond sera constitué d'une couche de graviers

filtrants d'une épaisseur de 0,3 m. Cette couche est soumise à une alternance

de submersions et d' emersions, qui permet de bonnes conditions d'aération et

assure une auto-épuration complémentaire efficace.

Les talus pourront être laissés sans revêtement,

mais engazonnés de légumineuses. .^

Le dimensionnement du bassin d'infiltration va

dépendre, pour un débit donné, des vitesses d'infiltration des eaux. Etant

donné la nature des terrains, la meilleure solution est la réalisation d'essais

d'injection in situ, surtout s'il y a hétérogénéité entre les perméabilités

horizontales et verticales.

Dans l'état actuel d'avancement du projet, on peut

cependant tenter une approche de la dimension du bassin, grâce aux résultats

d'essais d'infiltration qui ont été réalisés à l'occasion d'autres études dans

des formations semblables. Ceux-ci ont donné des vitesses qui varient entre 2 m

et plus de 5 m/h. En prenant une vitesse moyenne de l'ordre de 3 m/h, on obtiendra880

une surface d'infiltration nécessaire - '~^~ - 300 ra2, valeur qu'il faudra néces¬

sairement contrôler par des essais d'infiltration.

- 42 -

33232 - Forages d'injection

En cas d'objection majeure à la réalisation d'un

bassin d'infiltration, une deuxième solution peut être envisagée pour les

rejets : ce sont des forages d'injection directement à la nappe, dont l'é¬

paisseur, selon le rapport 75 SGN 092 JAL, atteindrait au Parc des Expositions,

une huitaine de mètres.

33233 - Influence des injections sur la nappe

Etant donné la hauteur d'alluvions non saturées,

entre 15 et 20 mètres, il n'est pas illogique de supposer des hétérogénéités

de perméabilité tant verticale qu'horizontale. Il est de ce fait illusoire

de tenter une approche de l'incidence des injections siir la nappe à partir

d'un bassin d'infiltration.

A l'aide de forages traversant la totalité de

l'aquifère, l'incidence de telles injections est plus facile à cerner. Dans

l'hypothèse où le régime reste transitoire durant toute la période d'injection,

on peut, connaissant la transmissivité T, produit de la perméabilité k par

l'épaisseur de l'aquifèrcj le débit Q, et le temps d'injection, calculer l'in¬

cidence en tous points de la nappe d'un pompage oû d'une injection par l'ex¬

pression de JACOB qui est :

»_0,183 Q ^ 2,25 T t ^')A ---^ Log -^--

X S

-2avec un forage de 600 mm de diamètre, T = 3.10 m2/s, t = 86400 s et S =15%,

on obtient les valeurs de rabattement suivantes en m pour différents débits :

(1) - A = rabattement ou rehaussement en m.Q = débit en m3/sT = transmissivité en m2/st = temps en secondesX = distance au forageS = coefficient d'emmagasinement = porosité efficace dans le cas d'une

nappe libre

- 42 -

33232 - Forages d'injection

En cas d'objection majeure à la réalisation d'un

bassin d'infiltration, une deuxième solution peut être envisagée pour les

rejets : ce sont des forages d'injection directement à la nappe, dont l'é¬

paisseur, selon le rapport 75 SGN 092 JAL, atteindrait au Parc des Expositions,

une huitaine de mètres.

33233 - Influence des injections sur la nappe

Etant donné la hauteur d'alluvions non saturées,

entre 15 et 20 mètres, il n'est pas illogique de supposer des hétérogénéités

de perméabilité tant verticale qu'horizontale. Il est de ce fait illusoire

de tenter une approche de l'incidence des injections siir la nappe à partir

d'un bassin d'infiltration.

A l'aide de forages traversant la totalité de

l'aquifère, l'incidence de telles injections est plus facile à cerner. Dans

l'hypothèse où le régime reste transitoire durant toute la période d'injection,

on peut, connaissant la transmissivité T, produit de la perméabilité k par

l'épaisseur de l'aquifèrcj le débit Q, et le temps d'injection, calculer l'in¬

cidence en tous points de la nappe d'un pompage oû d'une injection par l'ex¬

pression de JACOB qui est :

»_0,183 Q ^ 2,25 T t ^')A ---^ Log -^--

X S

-2avec un forage de 600 mm de diamètre, T = 3.10 m2/s, t = 86400 s et S =15%,

on obtient les valeurs de rabattement suivantes en m pour différents débits :

(1) - A = rabattement ou rehaussement en m.Q = débit en m3/sT = transmissivité en m2/st = temps en secondesX = distance au forageS = coefficient d'emmagasinement = porosité efficace dans le cas d'une

nappe libre

- 43 -

Xm

Q m3/h

0,3 m

10

50

100

200

100

0,9

0,AA

0,2

0.1

200

1.79

0,88

0,A0

0,20

~

300

2,69

1,32

0,61

0,30

-

AOO

3,59

1,76

0,86

O.AO

500

A, 48

2,19

1,01

0,5

650

5,83

2.85

1,31

0,65

880 -

8, A

3,86

1,78

0,88

On voit que l'injection à l'aide d'un seul forage risque

de provoquer une surcharge importante qui pourrait nuire au bon rendement du

forage. A l'aide de 4 forages distants de 50 m, la surcharge théorique dans

le forage centrale s'élèverait à 1,79 m -i- 2 x 0,4 m + 0,2 m, soit = 2,80 m

et de = 2,50 m dans les deux forages latéraux. En pratique, toutefois, pour

un même débit, la surcharge est un peu plus importante que le rabattement

et il faut appliquer aux valeurs calculées par la formule de JACOB, un coef¬

ficient A, propre à l'injection qui est de l'ordre de 1,5, ce qui donnera

pour le forage centrale une surcharge de 4,2 m, et pour-^les forages latéraux,

une surcharge de 3,75 m. A cent mètres de part et d'autre des forages laté¬

raux, la surcharge sera de 0,3 m.

33234 - Recommandations

Bien que la propagation de bactéries ou virus se fasse

m^l en milieu poreux, qui constitue un excellent filtre, l'épuration se fera

mieux à partir d'un bassin d'infiltration en raison de l'épaisseur de la

tranche non saturée au-dessus de la nappe. En cas de choix d'injection des

eaux pluviales par forages (au préalable, il faudra faire un sondage de re¬

connaissance en vibro-percussion) , on pourra prendre la précaution de les

traiter au chlore gazeux avant de les injecter dans la nappe.

S'ils se réalisent, ceux-ci devront :

- 43 -

Xm

Q m3/h

0,3 m

10

50

100

200

100

0,9

0,AA

0,2

0.1

200

1.79

0,88

0,A0

0,20

~

300

2,69

1,32

0,61

0,30

-

AOO

3,59

1,76

0,86

O.AO

500

A, 48

2,19

1,01

0,5

650

5,83

2.85

1,31

0,65

880 -

8, A

3,86

1,78

0,88

On voit que l'injection à l'aide d'un seul forage risque

de provoquer une surcharge importante qui pourrait nuire au bon rendement du

forage. A l'aide de 4 forages distants de 50 m, la surcharge théorique dans

le forage centrale s'élèverait à 1,79 m -i- 2 x 0,4 m + 0,2 m, soit = 2,80 m

et de = 2,50 m dans les deux forages latéraux. En pratique, toutefois, pour

un même débit, la surcharge est un peu plus importante que le rabattement

et il faut appliquer aux valeurs calculées par la formule de JACOB, un coef¬

ficient A, propre à l'injection qui est de l'ordre de 1,5, ce qui donnera

pour le forage centrale une surcharge de 4,2 m, et pour-^les forages latéraux,

une surcharge de 3,75 m. A cent mètres de part et d'autre des forages laté¬

raux, la surcharge sera de 0,3 m.

33234 - Recommandations

Bien que la propagation de bactéries ou virus se fasse

m^l en milieu poreux, qui constitue un excellent filtre, l'épuration se fera

mieux à partir d'un bassin d'infiltration en raison de l'épaisseur de la

tranche non saturée au-dessus de la nappe. En cas de choix d'injection des

eaux pluviales par forages (au préalable, il faudra faire un sondage de re¬

connaissance en vibro-percussion) , on pourra prendre la précaution de les

traiter au chlore gazeux avant de les injecter dans la nappe.

S'ils se réalisent, ceux-ci devront :

- 44 -

- être descendus jusqu'au substratum molassique

- avoir un diamètre d'équipement = 400 mm

- avoir des crépines disposées sur toute la hauteur

du forage. Plusieurs types de crépines peuvent être

envisagées. La crépine à nervures repoussées est ce¬

pendant à conseiller (ouverture = 20/10 à ajuster

suivant la granulométrie de l'aquifère.

- avoir tubages et crépines en acier semi-inox, du

fait de sa résistance à la corrosion. Une épaisseur

de tôle de 5 mm parait raisonnable.

- le fond du tubage sur une hauteur de 2 m environ

sera équipé d'un tubage plein avec une plaque de fond

(chambre de décantation) .

- avant leur mise en service, devront faire l'objet de

pompages de développement, puis d'essais réalisés avec

soin.

4 - RESEAU DE SURVEILLANCE

41 - PRINCIPE

Compte tenu de l'utilisation des eaux de la. nappe à l'aval du projet,

il est indispensable de conserver à ce secteur une qualité hydrochimique.

C'est en principe le but du réseau d'assainissement proposé, mais

il ne faut pas perdre de vue que les considérations ayant amené à sa conception

sont essentiellement qualitatives et ne peuvent prétendre à l'assurance d'une

efficacité absolue.

:t^ii*.A. , j.t'^^iHA.. f

- 44 -

- être descendus jusqu'au substratum molassique

- avoir un diamètre d'équipement = 400 mm

- avoir des crépines disposées sur toute la hauteur

du forage. Plusieurs types de crépines peuvent être

envisagées. La crépine à nervures repoussées est ce¬

pendant à conseiller (ouverture = 20/10 à ajuster

suivant la granulométrie de l'aquifère.

- avoir tubages et crépines en acier semi-inox, du

fait de sa résistance à la corrosion. Une épaisseur

de tôle de 5 mm parait raisonnable.

- le fond du tubage sur une hauteur de 2 m environ

sera équipé d'un tubage plein avec une plaque de fond

(chambre de décantation) .

- avant leur mise en service, devront faire l'objet de

pompages de développement, puis d'essais réalisés avec

soin.

4 - RESEAU DE SURVEILLANCE

41 - PRINCIPE

Compte tenu de l'utilisation des eaux de la. nappe à l'aval du projet,

il est indispensable de conserver à ce secteur une qualité hydrochimique.

C'est en principe le but du réseau d'assainissement proposé, mais

il ne faut pas perdre de vue que les considérations ayant amené à sa conception

sont essentiellement qualitatives et ne peuvent prétendre à l'assurance d'une

efficacité absolue.

:t^ii*.A. , j.t'^^iHA.. f

- 45 -

Pour éviter tout désagrément éventuel futur, il importe donc de

mettre en place un réseau de surveillance hydrochimique destiné à permettre

un suivi continu de la qualité de la nappe. A titre de référence, il con¬

viendrait de le mettre en service 6 mois environ avant le début des travaux,

ceci afin de posséder un état chimique initial pour deux contextes piézomé¬

triques contrastés ("hautes eaux" et. "basses eaux").

42 - CONCEPTION

Un prélèvement en nappe ne peut être réellement représentatif que

s'il est effectué sur un ouvrage dont on est à même d'extraire un volume

d'eau important par rapport à la réserve de l'ouvrage. De plus, il faut

que les ouvrages de surveillance soient implantés dans la direction d'écou¬

lement des filets liquides, ni trop prës, ni trop éloignés de ou des points

d'injection. A cet effet, un piézomètre, dis tant de 100 m permettra de con¬

trôler l'efficacité du réseau d'assainissement mis en place. Il faudra qu'il

ait un diamètre suffisant = 150 mm pour la descente d'une. pompe immergée

afin de ."nettoyer" correctement le forage avant prélèvement de l'échantillonreprésentatif de la qualité des eaux de la nappe.

43 - ANALYSES CHIMIQUES

Deux prélèvements et analyses seront effectués avant le début des

travaux. Puis, pendant la durée de ceux-ci, un contrôle sera pratiqué une fois

par an, pendant la période d'étiage de la nappe (été probablement). Ensuite,

une tournée bi-annuelle sera entreprise pendant les cinq premières années de

mise en service du Parc des Expositions. Suivant les résultats obtenus, cette

fréquence sera maintenue ou diminuée pour se stabiliser ensuite â un contrôle

annuel (en été) .

- 45 -

Pour éviter tout désagrément éventuel futur, il importe donc de

mettre en place un réseau de surveillance hydrochimique destiné à permettre

un suivi continu de la qualité de la nappe. A titre de référence, il con¬

viendrait de le mettre en service 6 mois environ avant le début des travaux,

ceci afin de posséder un état chimique initial pour deux contextes piézomé¬

triques contrastés ("hautes eaux" et. "basses eaux").

42 - CONCEPTION

Un prélèvement en nappe ne peut être réellement représentatif que

s'il est effectué sur un ouvrage dont on est à même d'extraire un volume

d'eau important par rapport à la réserve de l'ouvrage. De plus, il faut

que les ouvrages de surveillance soient implantés dans la direction d'écou¬

lement des filets liquides, ni trop prës, ni trop éloignés de ou des points

d'injection. A cet effet, un piézomètre, dis tant de 100 m permettra de con¬

trôler l'efficacité du réseau d'assainissement mis en place. Il faudra qu'il

ait un diamètre suffisant = 150 mm pour la descente d'une. pompe immergée

afin de ."nettoyer" correctement le forage avant prélèvement de l'échantillonreprésentatif de la qualité des eaux de la nappe.

43 - ANALYSES CHIMIQUES

Deux prélèvements et analyses seront effectués avant le début des

travaux. Puis, pendant la durée de ceux-ci, un contrôle sera pratiqué une fois

par an, pendant la période d'étiage de la nappe (été probablement). Ensuite,

une tournée bi-annuelle sera entreprise pendant les cinq premières années de

mise en service du Parc des Expositions. Suivant les résultats obtenus, cette

fréquence sera maintenue ou diminuée pour se stabiliser ensuite â un contrôle

annuel (en été) .

- 46 -

Les analyses chimiques effectuées porteront sur tous les éléments

susceptibles d'être émis, de façon chronique ou saisonnière, par une surface

routière : PO , NO , Cd, Cu, Mn, Pb , Zn, hydrocarbures et phénols. Seront

également mesurés les paramètres physico-chimiques susceptibles d'être modifiés

DCO et résistivité essentiellement.

44 - INTERVENTION EN CAS DE DEVERSE^ffiNT ACCIDENTEL

Afin de limiter au maximum l'infiltration du liquide dans le sol,

l'usage d'absorbants est vivement recommandé car c'est un procédé trës ef¬

ficace s'il est utilisé suffisamment tôt. On citera pour mémoire la sciure,

les copeaux de bois, la tourbe, la pierre ponce, la mousse de polymères et

la perlite (par exemple, cette dernière peut absorber jusqu'à 500 litres de

fuel par mS en milieu sec et 250 l/m3 en milieu aqueux) .

Apres récupération, par pompage, ou traitement chimique (neutrali¬

sation ...) de l'effluent, les terrains contaminés seront excaves et mis en

décharge industrielle, à moins que la pollution soit d'ampleur limitée et

qu'un traitement "in situ" puisse la résorber totalement (exemple : utilisation

de biodégradants pour les hydrocarbures, ...).

De son côté, le bassin de stockage pourra contenir d'éventuels dé¬

versements toxiques. Suivant le degré de contamination, il sera procédé au

traitement sur place de l'effluent ou à son. pompage.

5 - CONCLUSIONS

La réalisation du Parc des Expositions à Chassieu (69), entre cette loca¬

lité et l'aérodrome de Lyon-Bron, entrainera l'imperméabilisation de plus de

40 ha de terrains par construction de toitures, parkings et voies d'accës.

A ce jour, les eaux de pluies non évapotranspirées s'infiltrent aisément

dans les alluvions fluvio-glaciaires du couloir de Décines, dont la perméa¬

bilité est telle qu'aucun réseau hydrographique n'a pu se développer. Ces

alluvions contiennent par contre une nappe importante et transmissive, de

qualité chimique qualifiée dc bonne, quoique un peu dure et relativement

chargée en nitrates (teneurs variant entre 20 et 45 mg/l) .

- 46 -

Les analyses chimiques effectuées porteront sur tous les éléments

susceptibles d'être émis, de façon chronique ou saisonnière, par une surface

routière : PO , NO , Cd, Cu, Mn, Pb , Zn, hydrocarbures et phénols. Seront

également mesurés les paramètres physico-chimiques susceptibles d'être modifiés

DCO et résistivité essentiellement.

44 - INTERVENTION EN CAS DE DEVERSE^ffiNT ACCIDENTEL

Afin de limiter au maximum l'infiltration du liquide dans le sol,

l'usage d'absorbants est vivement recommandé car c'est un procédé trës ef¬

ficace s'il est utilisé suffisamment tôt. On citera pour mémoire la sciure,

les copeaux de bois, la tourbe, la pierre ponce, la mousse de polymères et

la perlite (par exemple, cette dernière peut absorber jusqu'à 500 litres de

fuel par mS en milieu sec et 250 l/m3 en milieu aqueux) .

Apres récupération, par pompage, ou traitement chimique (neutrali¬

sation ...) de l'effluent, les terrains contaminés seront excaves et mis en

décharge industrielle, à moins que la pollution soit d'ampleur limitée et

qu'un traitement "in situ" puisse la résorber totalement (exemple : utilisation

de biodégradants pour les hydrocarbures, ...).

De son côté, le bassin de stockage pourra contenir d'éventuels dé¬

versements toxiques. Suivant le degré de contamination, il sera procédé au

traitement sur place de l'effluent ou à son. pompage.

5 - CONCLUSIONS

La réalisation du Parc des Expositions à Chassieu (69), entre cette loca¬

lité et l'aérodrome de Lyon-Bron, entrainera l'imperméabilisation de plus de

40 ha de terrains par construction de toitures, parkings et voies d'accës.

A ce jour, les eaux de pluies non évapotranspirées s'infiltrent aisément

dans les alluvions fluvio-glaciaires du couloir de Décines, dont la perméa¬

bilité est telle qu'aucun réseau hydrographique n'a pu se développer. Ces

alluvions contiennent par contre une nappe importante et transmissive, de

qualité chimique qualifiée dc bonne, quoique un peu dure et relativement

chargée en nitrates (teneurs variant entre 20 et 45 mg/l) .

- 47 -

Les eaux de cette nappe sont sollicitées pour l'alimentation en eau po¬

table (captages de St Bonnet de Mure, de Chassieu et de Décines - Charpieu),

ou pour usages industriels. Il convient donc de maintenir la qualité de ces

eaux et toute réalisation susceptible de modifier qualité et débit doit faire

l'objet de mesures visant la sauvegarde de ces deux paramètres.

En prévision de cette sauvegarde, les eaux de pluie seront collectées,

stockées et réinjectées dans le sous-sol après traitement, de façon à li¬

miter, dans des gammes tout à fait raisonnables, les atteintes portées aux

eaux souterraines. Des études sur les pollutions routières ont en effet

démontré par ailleurs, que la majeure partie de la pollution émise est

absorbée à la surface de fines particules issues de l'usure des pneuma¬

tiques, de celle des matériaux de chaussée ou de poussières emportées par

les vents, qui seront retenues dans le bassin de stockage ou le décanteur-

deshuileur.

Quant aux pollutions accidentelles, elles sont liées aux activités du

Parc des Expositions. La seule susceptible de se produire, quoique impro¬

bable, est liée à l'approvisionnement en fuel domestique si toutefois un

chauffage par ce combustible est préconisé. En tout état de cause, les

effets d'un polluant assimilé à un traceur parfait introduit dans la nappe

est analysé et les résultats démontrent qu'il faut prës de 3 ans pour fran¬

chir le parcours entre le point de rejet et le canal de .Jonage. En tenant

compte de la dilution complémentaire, due aux pluies, 1 m3 de polluant par¬

fait donnerait, aprës 3750 m de parcours, une concentration ^ 2,5. 10 g/1.

Un tel accident est fort peu probable et les temps de parcours des eaux

souterraines permettra d'assurer les interventions nécessaires pour en

réduire ou annihiler les conséquences.

Par mesures de précaution, un piézomëtre de surveillance de la qualité

des eaux implanté 100 m à l'aval hydraulique du point de rejet, est recom¬

mandé ainsi qu'un programme de surveillance.

- 47 -

Les eaux de cette nappe sont sollicitées pour l'alimentation en eau po¬

table (captages de St Bonnet de Mure, de Chassieu et de Décines - Charpieu),

ou pour usages industriels. Il convient donc de maintenir la qualité de ces

eaux et toute réalisation susceptible de modifier qualité et débit doit faire

l'objet de mesures visant la sauvegarde de ces deux paramètres.

En prévision de cette sauvegarde, les eaux de pluie seront collectées,

stockées et réinjectées dans le sous-sol après traitement, de façon à li¬

miter, dans des gammes tout à fait raisonnables, les atteintes portées aux

eaux souterraines. Des études sur les pollutions routières ont en effet

démontré par ailleurs, que la majeure partie de la pollution émise est

absorbée à la surface de fines particules issues de l'usure des pneuma¬

tiques, de celle des matériaux de chaussée ou de poussières emportées par

les vents, qui seront retenues dans le bassin de stockage ou le décanteur-

deshuileur.

Quant aux pollutions accidentelles, elles sont liées aux activités du

Parc des Expositions. La seule susceptible de se produire, quoique impro¬

bable, est liée à l'approvisionnement en fuel domestique si toutefois un

chauffage par ce combustible est préconisé. En tout état de cause, les

effets d'un polluant assimilé à un traceur parfait introduit dans la nappe

est analysé et les résultats démontrent qu'il faut prës de 3 ans pour fran¬

chir le parcours entre le point de rejet et le canal de .Jonage. En tenant

compte de la dilution complémentaire, due aux pluies, 1 m3 de polluant par¬

fait donnerait, aprës 3750 m de parcours, une concentration ^ 2,5. 10 g/1.

Un tel accident est fort peu probable et les temps de parcours des eaux

souterraines permettra d'assurer les interventions nécessaires pour en

réduire ou annihiler les conséquences.

Par mesures de précaution, un piézomëtre de surveillance de la qualité

des eaux implanté 100 m à l'aval hydraulique du point de rejet, est recom¬

mandé ainsi qu'un programme de surveillance.

- 48 -

ANMBXE 1

transferts souterrains de solutes en

milieu non sature (caractéristiquesprincipales),

- 48 -

ANMBXE 1

transferts souterrains de solutes en

milieu non sature (caractéristiquesprincipales),

- 49 -

Les transferts souterrains de solutés en milieu non saturé sont com¬

plexes, mais les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont

permis d'en préciser quelques caractéristiques principales :

1 - Vitesse d'infiltration

La vitesse d'infiltration des eaux pluviales est essentiellement

fonction de la perméabilité et de la teneur en eau du milieu -poreux, donc de

sa nature géologique et de l'historique pluviométrique des jours précédents»

s

Pour donner un ordre de grandeur du phénomène d'infiltration, nous

indiquons ci-après deux expériences trës différentes :

- On constate, à l'aide de limnigraphes implantés dans, des conditions

géologiques similaires à celles des terrasses alluviales récentes de

la plaine du Forez, qu'à la suite d'orages violents ou de fortes

pluies concentrées sur une courte période,. pour une' épaisseur d'al¬

luvions non saturées atteignant une dizaine de mètres, la nappe ne

réagit à ces apports très importants qu'après un lapsrde temps non

.négligeable, de' l'ordre de 2 à 10 j (suivant l'état -hygrométrique

du sol) .

- La mesure des temps de transfert en zone non saturée peut aussi se

faire au cours d'expériences de traçage oû-l'on infi-ltre un traceur

dans une fouille en procédant simultanément à un pompage dans la

nappe à proximité immédiate, avec prélèvement d'échantillons à in"

tervalles- réguliers et dosage de la masse dé traccuï qu'ils co-n"

tiennent. Cette méthode permet de mesurer.:la vitesse':de transferí,

du produit considéré et. donne des indications sur laT-dispersivitë

du milieu,

L'Agence Financière de Bassin Rhone-Méditerranée-Co-í-sé !à réalisé (1)

ce type d'expérience en milieu alluvial ¿ ; dans la région lyonnaise.

(1) - "Protection des nappes alluviales contre la pollution -> -:Site alluvialde l'Est lyonnais" - Agence de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse - 1975.

- 49 -

Les transferts souterrains de solutés en milieu non saturé sont com¬

plexes, mais les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont

permis d'en préciser quelques caractéristiques principales :

1 - Vitesse d'infiltration

La vitesse d'infiltration des eaux pluviales est essentiellement

fonction de la perméabilité et de la teneur en eau du milieu -poreux, donc de

sa nature géologique et de l'historique pluviométrique des jours précédents»

s

Pour donner un ordre de grandeur du phénomène d'infiltration, nous

indiquons ci-après deux expériences trës différentes :

- On constate, à l'aide de limnigraphes implantés dans, des conditions

géologiques similaires à celles des terrasses alluviales récentes de

la plaine du Forez, qu'à la suite d'orages violents ou de fortes

pluies concentrées sur une courte période,. pour une' épaisseur d'al¬

luvions non saturées atteignant une dizaine de mètres, la nappe ne

réagit à ces apports très importants qu'après un lapsrde temps non

.négligeable, de' l'ordre de 2 à 10 j (suivant l'état -hygrométrique

du sol) .

- La mesure des temps de transfert en zone non saturée peut aussi se

faire au cours d'expériences de traçage oû-l'on infi-ltre un traceur

dans une fouille en procédant simultanément à un pompage dans la

nappe à proximité immédiate, avec prélèvement d'échantillons à in"

tervalles- réguliers et dosage de la masse dé traccuï qu'ils co-n"

tiennent. Cette méthode permet de mesurer.:la vitesse':de transferí,

du produit considéré et. donne des indications sur laT-dispersivitë

du milieu,

L'Agence Financière de Bassin Rhone-Méditerranée-Co-í-sé !à réalisé (1)

ce type d'expérience en milieu alluvial ¿ ; dans la région lyonnaise.

(1) - "Protection des nappes alluviales contre la pollution -> -:Site alluvialde l'Est lyonnais" - Agence de Bassin Rhône-Méditerranée-Corse - 1975.

- 50 -

pour des épaisseurs non saturées variant entre 1 et 16 mètres, mais

dans tous les cas l'injection du traceur n'a eu lieu qu'après éta¬

blissement d'un régime permanent d'infiltration (par "saturation"

préalable du terrain à l'aide de quantités d'eau importantes).

Dans ces conditions expérimentales (qui ne sont pas, à proprement

parler, celles d'un transfert en milieu non saturé, puisque celui-ci

ne l'est plus), les essais ont fait ressortir une vitesse d'infil¬

tration voisine d'un mètre/heure pour les épaisseurs .importantes.

Par ailleurs, un essai par epandage sur le terrain naturel, avec

une couche argileuse superficielle, a permis de constater que la

vitesse d'infiltration n'était, dans cet horizon, que d'une dizaine

de centimètres par heure.

Lorsqu'un produit quelconque est dissous dans les eaux pluviales, sa

propagation dans le sol, généralement dissociée de celle de l'eau, est soumise(2)

à diverses influences de causes et d'effets très variés; -citons entre

autres : -

2 - Adsorption

Les éléments dissous dans l'eau peuvent être adsorbes sur les par--

ticules constituant le sous-sol. Cette adsorption. est trës variable suiva-nt

le type du polluant et suivant le type de sol : un .sol pourra ¡adsorber d'autant

plus que sa surface spécifique sera grande (surface en contaot -avec le pol¬

luant, par cm3 par exemple) ;. ainsi un sol contenant une proportion notable

de matiëres organiques adsorbe beaucoup plus (10 à- 100 fois)- qiié le même sol

sans matiëres organiques. Les sols argileux ont une surface spécifique très

grande (quelques dizaines de m2/cm3) , due à leur très faible granulométrie;

mais étant très peu perméables, leur rôle naturel d'adsorbani. entre diffici¬

lement en jeu.

Il semble toutefois que les terrains pollués atteignent une saturation

vis-à-vis de 1' adsorption et parfois même rejettent ultérieurement des pollu¬

ants auparavant adsorbes.

(2) - "Pollution des eaux souterraines" -Etude bibliographique publiée en1970 par Y. BABOT du Service géologique d'Alsace et de Lorraine.

- 50 -

pour des épaisseurs non saturées variant entre 1 et 16 mètres, mais

dans tous les cas l'injection du traceur n'a eu lieu qu'après éta¬

blissement d'un régime permanent d'infiltration (par "saturation"

préalable du terrain à l'aide de quantités d'eau importantes).

Dans ces conditions expérimentales (qui ne sont pas, à proprement

parler, celles d'un transfert en milieu non saturé, puisque celui-ci

ne l'est plus), les essais ont fait ressortir une vitesse d'infil¬

tration voisine d'un mètre/heure pour les épaisseurs .importantes.

Par ailleurs, un essai par epandage sur le terrain naturel, avec

une couche argileuse superficielle, a permis de constater que la

vitesse d'infiltration n'était, dans cet horizon, que d'une dizaine

de centimètres par heure.

Lorsqu'un produit quelconque est dissous dans les eaux pluviales, sa

propagation dans le sol, généralement dissociée de celle de l'eau, est soumise(2)

à diverses influences de causes et d'effets très variés; -citons entre

autres : -

2 - Adsorption

Les éléments dissous dans l'eau peuvent être adsorbes sur les par--

ticules constituant le sous-sol. Cette adsorption. est trës variable suiva-nt

le type du polluant et suivant le type de sol : un .sol pourra ¡adsorber d'autant

plus que sa surface spécifique sera grande (surface en contaot -avec le pol¬

luant, par cm3 par exemple) ;. ainsi un sol contenant une proportion notable

de matiëres organiques adsorbe beaucoup plus (10 à- 100 fois)- qiié le même sol

sans matiëres organiques. Les sols argileux ont une surface spécifique très

grande (quelques dizaines de m2/cm3) , due à leur très faible granulométrie;

mais étant très peu perméables, leur rôle naturel d'adsorbani. entre diffici¬

lement en jeu.

Il semble toutefois que les terrains pollués atteignent une saturation

vis-à-vis de 1' adsorption et parfois même rejettent ultérieurement des pollu¬

ants auparavant adsorbes.

(2) - "Pollution des eaux souterraines" -Etude bibliographique publiée en1970 par Y. BABOT du Service géologique d'Alsace et de Lorraine.

- 51 -

3 - Echange d'ions

Certaines substances contenues dans les

terrains traversés par l'infiltration des eaux polluées peuvent échanger

leurs ions contre ceux contenus dans ces eaux.

Ces substances sont essentiellement :

- les minéraux argileux

- les minéraux zéolithiques

- 1' hydroxyde ferrique- les substances organiques, l'humus par exemple

Mais, dans le cas des polluants. L'échange d'ions

est assez limité compte tenu du fait que les molécules sont souvent^des com¬

plexes hydrocarbures (détergents, pesticides ...) ou des anions .(Cl , SO^ ,

NO ~ ). Néanmoins l'échange des ions se présente dans le cas des- cations ra¬

dioactifs.

4 - Précipitation de sel

Un au-tre -phénomène q-ui intervient, dans certains '

cas pour diminuer la teneur du polluant est sa précipitation sous forme de

sel. Cette précipitation peut être due à une variation des conditions phy¬

sico-chimiques du milieu (température, pH , potentiel redox ,..) dans lequel

s'infiltre l'eau polluée. Une fois le polluant précipité, il.- est facilement

retenu par simple filtration dans le milieu poreux traversé.

. 5 _ Rétention capillaire

. Pour qu'un liquide piaj-sse s ' inf.il-trer et pro--

gresser dans un milieu poreux, il faut,, au fur et- à mesure de s.a-. progressioiT.j

qu'il "mouille" le. terrain. Cette partie du liquidie- est en fait-.jetenue dans

les "coins" des pores par adsorption et rétention capillaire.- Ce- pourcentage

de liquide reste ensuite dans ces pores, et forme ce qu'on appelle la "satu¬

ration résiduelle". Celle-ci dépend essentiellement des caractéristiques

mouillantes du liquide polluant (viscosité - tension superficielle), et du

diamètre des pores du milieu poreux.

- 51 -

3 - Echange d'ions

Certaines substances contenues dans les

terrains traversés par l'infiltration des eaux polluées peuvent échanger

leurs ions contre ceux contenus dans ces eaux.

Ces substances sont essentiellement :

- les minéraux argileux

- les minéraux zéolithiques

- 1' hydroxyde ferrique- les substances organiques, l'humus par exemple

Mais, dans le cas des polluants. L'échange d'ions

est assez limité compte tenu du fait que les molécules sont souvent^des com¬

plexes hydrocarbures (détergents, pesticides ...) ou des anions .(Cl , SO^ ,

NO ~ ). Néanmoins l'échange des ions se présente dans le cas des- cations ra¬

dioactifs.

4 - Précipitation de sel

Un au-tre -phénomène q-ui intervient, dans certains '

cas pour diminuer la teneur du polluant est sa précipitation sous forme de

sel. Cette précipitation peut être due à une variation des conditions phy¬

sico-chimiques du milieu (température, pH , potentiel redox ,..) dans lequel

s'infiltre l'eau polluée. Une fois le polluant précipité, il.- est facilement

retenu par simple filtration dans le milieu poreux traversé.

. 5 _ Rétention capillaire

. Pour qu'un liquide piaj-sse s ' inf.il-trer et pro--

gresser dans un milieu poreux, il faut,, au fur et- à mesure de s.a-. progressioiT.j

qu'il "mouille" le. terrain. Cette partie du liquidie- est en fait-.jetenue dans

les "coins" des pores par adsorption et rétention capillaire.- Ce- pourcentage

de liquide reste ensuite dans ces pores, et forme ce qu'on appelle la "satu¬

ration résiduelle". Celle-ci dépend essentiellement des caractéristiques

mouillantes du liquide polluant (viscosité - tension superficielle), et du

diamètre des pores du milieu poreux.

- 52 -

Si, par la suite, le terrain pollué reçoit

une infiltration d'eau non polluée (pluie), la partie retenue par capil¬

larité peut être diluée et, peu à peu, s'éliminer. Il apparaît donc que

cette rétention capillaire pour le polluant dépendra de la teneur en eau

initiale du terrain.. Si le terrain est sec au moment de l'infiltration des

eaux polluées, une grande partie est nécessaire pour mouiller le terrain,

puis s'infiltrer plus loin. Tandis que si le terrain est déjà humide, et

donc si le volume nécessaire pour saturer la retention capillaire est en

place, les eaux polluées s'infiltreront plus rapidement et parviendront

au niveau de la nappe avec moins de pertes.

6 - Dégradation

La dégradation des polluants dans les terrains

est essentiellement due à l'activité biologique des micro-organismes qui

s'y développent. On a donc surtout un phénomène de biodégradation, fonction

pour sa majeure part des conditions d'aération du milieu. Ainsi les milieux

permettant la survivance de bactéries aérobies favoriseront une biodégra¬

dation beaucoup plus grande que les milieux anaérobies.

Les conditions les-" plus favorables se rencon¬

trent donc à la surface du sol et dans les quelques prem.iers décimètres

où la présence de matières organiques (humus) permet à ces micro-organismes

aérobies de se développer. On peut citer par exemple, l'accélération de

l'activité bactérienne lorsqu'un terrain pollué est excavé et stocké en

terril; l'aération du terrain par retournement permet à ces bactéries d'avoir

tout l'oxygëne nécessaire à leur développement.

Des mesures effectuées sur différents sols

montrent que l'on a en surface de 2 à 5.10 bactéfi,es/g de sal, ce chiffre3 .- ^diminuant rapidement à 5.10 à 1 m de profondeur. Si ce sol a été fume,.

la valeur en profondeur change peu tandis qu'en surface, elle peut être

multipliée par 10 ou 50. La couverture végétale a .une action importante

sur la population des niicro-organismes dans les premières diz,aines de cm,

mais là encore les valeurs tendent à s'uniformiser vers 80 cm -- 1 m de

profondeur.

Les bactéries sont souvent trës spécialisées

quant à leur nourriture. De ce fait, si les conditions le permettent, la

présence d'un polluant dégradable par un certain type de bactéries favo¬

risera leur multiplication, et accélérera sa biodégradation.

- 52 -

Si, par la suite, le terrain pollué reçoit

une infiltration d'eau non polluée (pluie), la partie retenue par capil¬

larité peut être diluée et, peu à peu, s'éliminer. Il apparaît donc que

cette rétention capillaire pour le polluant dépendra de la teneur en eau

initiale du terrain.. Si le terrain est sec au moment de l'infiltration des

eaux polluées, une grande partie est nécessaire pour mouiller le terrain,

puis s'infiltrer plus loin. Tandis que si le terrain est déjà humide, et

donc si le volume nécessaire pour saturer la retention capillaire est en

place, les eaux polluées s'infiltreront plus rapidement et parviendront

au niveau de la nappe avec moins de pertes.

6 - Dégradation

La dégradation des polluants dans les terrains

est essentiellement due à l'activité biologique des micro-organismes qui

s'y développent. On a donc surtout un phénomène de biodégradation, fonction

pour sa majeure part des conditions d'aération du milieu. Ainsi les milieux

permettant la survivance de bactéries aérobies favoriseront une biodégra¬

dation beaucoup plus grande que les milieux anaérobies.

Les conditions les-" plus favorables se rencon¬

trent donc à la surface du sol et dans les quelques prem.iers décimètres

où la présence de matières organiques (humus) permet à ces micro-organismes

aérobies de se développer. On peut citer par exemple, l'accélération de

l'activité bactérienne lorsqu'un terrain pollué est excavé et stocké en

terril; l'aération du terrain par retournement permet à ces bactéries d'avoir

tout l'oxygëne nécessaire à leur développement.

Des mesures effectuées sur différents sols

montrent que l'on a en surface de 2 à 5.10 bactéfi,es/g de sal, ce chiffre3 .- ^diminuant rapidement à 5.10 à 1 m de profondeur. Si ce sol a été fume,.

la valeur en profondeur change peu tandis qu'en surface, elle peut être

multipliée par 10 ou 50. La couverture végétale a .une action importante

sur la population des niicro-organismes dans les premières diz,aines de cm,

mais là encore les valeurs tendent à s'uniformiser vers 80 cm -- 1 m de

profondeur.

Les bactéries sont souvent trës spécialisées

quant à leur nourriture. De ce fait, si les conditions le permettent, la

présence d'un polluant dégradable par un certain type de bactéries favo¬

risera leur multiplication, et accélérera sa biodégradation.

- 53 -

Les réactions bactériennes peuvent être consi¬

dérées comme une deshydrogènation:

A H + B ». A -4- B H

Il y a transfert de l'hydrogène du corps. A sur le corps B par activation

bactérienne. On peut ainsi distinguer :

- deshydrogènation par l'oxygëne : oxydation

- " par les nitrates : dénitrif ication

- un. ^gg sulfates : réduction des sulfates

- " " l'anhydride carbonique : fermentation mé-

, thanique.

L'oxydation et la dénitrif ication sont produite!

par des bactéries obligatoirement ou facultativement aérobies (vivant dans

les couches superficielles du sol) qui transforment les matières organiques

en C0 , H 0 et nitrates. Lorsque tout l'oxygène libre est consommé, celui

des ions N0 peut provoquer- des dégradations poussées, et si le potentiel

redox du milieu est encore plus bas, il peut s'effectuer la réduction des

sulfates ou la fermentation méthanique.

Si les molécules des matières organiques

portent quelques groupements --.OH ou - NH , une dégradation- intensive est

possible. "

- 53 -

Les réactions bactériennes peuvent être consi¬

dérées comme une deshydrogènation:

A H + B ». A -4- B H

Il y a transfert de l'hydrogène du corps. A sur le corps B par activation

bactérienne. On peut ainsi distinguer :

- deshydrogènation par l'oxygëne : oxydation

- " par les nitrates : dénitrif ication

- un. ^gg sulfates : réduction des sulfates

- " " l'anhydride carbonique : fermentation mé-

, thanique.

L'oxydation et la dénitrif ication sont produite!

par des bactéries obligatoirement ou facultativement aérobies (vivant dans

les couches superficielles du sol) qui transforment les matières organiques

en C0 , H 0 et nitrates. Lorsque tout l'oxygène libre est consommé, celui

des ions N0 peut provoquer- des dégradations poussées, et si le potentiel

redox du milieu est encore plus bas, il peut s'effectuer la réduction des

sulfates ou la fermentation méthanique.

Si les molécules des matières organiques

portent quelques groupements --.OH ou - NH , une dégradation- intensive est

possible. "

- 54 -

ANNEXE 2

TRANSFERTS SOUTERR,'\IfiS Bl flILIEU SATURE

(caractéristiques principales).

- 54 -

ANNEXE 2

TRANSFERTS SOUTERR,'\IfiS Bl flILIEU SATURE

(caractéristiques principales).

- 55 -

Les transferts souterrains de soluté en milieu saturé sont complexes,

mais les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont permis d'en

préciser quelques caractéristiques principales :

1 - Densité du polluant

Le comportement d'un polluant en milieu saturé, dans la nappe,

dépend de sa densité et de sa miscibilité à l'eau. Mis à part les hydrocar¬

bures, les autres polluants se présentent en solution ou suspension dans l'eau

et sont donc miscibles à l'eau.

Un polluant plus dense que l'eau (salure par exemple) aura

tendance à pénétrer dans la nappe, en même temps que s'effectue sa propagation

dans le sens d'écoulement de celle-ci, sous forme d'une langue, dont la concen¬

tration sera élevée au centre, et auréolée de zones à concentration plus faible;

correspondant à la zone de mélange entre l'eau polluée et l'eau de la nappe.

2 - Dispersion

En s'éloignant du lieu d'injection la masse de substance en

solution dans l'eau se dilue pour occuper "un volume, d'extension croissante et

de concentration corrélativement décroissante. Cette dispersion, du soluté a

plusieurs causes :

- dispersion cinématique .: au cours de l'avanaée du front,

les vitesses varient d'une particule à l'autre et cette

disparité se traduit par un effet de mélange concrétisé

par l'atténuation progressive (dans le temps et l'espace)

du pic de concentration observé au passage du front. Cette

variabilité des vitesses s'explique pour plusieurs raisons :

- 55 -

Les transferts souterrains de soluté en milieu saturé sont complexes,

mais les nombreuses études entreprises depuis plusieurs années ont permis d'en

préciser quelques caractéristiques principales :

1 - Densité du polluant

Le comportement d'un polluant en milieu saturé, dans la nappe,

dépend de sa densité et de sa miscibilité à l'eau. Mis à part les hydrocar¬

bures, les autres polluants se présentent en solution ou suspension dans l'eau

et sont donc miscibles à l'eau.

Un polluant plus dense que l'eau (salure par exemple) aura

tendance à pénétrer dans la nappe, en même temps que s'effectue sa propagation

dans le sens d'écoulement de celle-ci, sous forme d'une langue, dont la concen¬

tration sera élevée au centre, et auréolée de zones à concentration plus faible;

correspondant à la zone de mélange entre l'eau polluée et l'eau de la nappe.

2 - Dispersion

En s'éloignant du lieu d'injection la masse de substance en

solution dans l'eau se dilue pour occuper "un volume, d'extension croissante et

de concentration corrélativement décroissante. Cette dispersion, du soluté a

plusieurs causes :

- dispersion cinématique .: au cours de l'avanaée du front,

les vitesses varient d'une particule à l'autre et cette

disparité se traduit par un effet de mélange concrétisé

par l'atténuation progressive (dans le temps et l'espace)

du pic de concentration observé au passage du front. Cette

variabilité des vitesses s'explique pour plusieurs raisons :

- 56 -

. la vitesse du fluide dans un pore, nulle sur les

parois, est maximale sur l'axe.

. les dimensions variables des pores ont pour consé¬

quence une variation des vitesses d'un pore à l'autre,

ou au sein- d'un même pore.

. les lignes de courant doivent contourner les grains

avec des cheminem.ents plus ou moins longs (tortuosité)

par rapport à la direction de la vitesse moyenne.

. à l'échelle des pores, les lignes de courant fluctuent

dans le temps, même si macroscopiquement le régime

permanent est établi.

. à quoi il faut ajouter les hétérogénéités géologiques

qui, par la présence de strates plus ou moins conduc¬

trices, jouent un rôle très important.

On distingue généralement la dispersion longitudinale

qui cause l'étalement du pic -au sein du. -tube de con--

rant , et la dispersion transversale qui provoque

les échanges latéraux entre ;filets liquides voisins;.

-diffusion moléculaire ; el'.le-se prodLíí't même ea- Cl 'absence de

tout mouvement d'ensemble du fluide et n'est due qu'à son

agitation moléculaire. En nappe alluviale, son rôle est géné¬

ralement négligeable par rapport à la dispersion- cinématique.

3 - Persistance et dégradab'i-lité du pol¬

luant dans la nappe-

Les phénomènes étudié':^-, l-<3r s de l'x'o--

filtration du polluant dans le sous-sol, tels qu' adsorption',', échange d'iuus.

précipitation, dégradation, interviennent .aussi en .milieu saituré, mais ds

façon très atténuée. En effet, d'une part, l'eau de- la nappe s'dsorbée et de

réter.iion capillaire dans le terrain gêne, le contact entre le polluant el:

les particules de terrain, réduisant ainsi 1 ' adsorption et l'échange d'ions ,

d'autre part, le polluant arrivant dans la nappe est très dilué, ce qui

s'oppose à sa précipitation. Enfin l'aération et donc la teneur en oxygène

diziir.-je rapidezier.t dans la nappe en profondeur, de même que la présence de

natières organiques ou de sels nutritifs, ne permettant pas de ce fait la

sur.'ivance ce bactéries aérobies : la dégradation dans la nap.p-e est négli¬

geable par rapport à celle subie lors de .1 inf iltration dans la zone non

saturée.

- 56 -

. la vitesse du fluide dans un pore, nulle sur les

parois, est maximale sur l'axe.

. les dimensions variables des pores ont pour consé¬

quence une variation des vitesses d'un pore à l'autre,

ou au sein- d'un même pore.

. les lignes de courant doivent contourner les grains

avec des cheminem.ents plus ou moins longs (tortuosité)

par rapport à la direction de la vitesse moyenne.

. à l'échelle des pores, les lignes de courant fluctuent

dans le temps, même si macroscopiquement le régime

permanent est établi.

. à quoi il faut ajouter les hétérogénéités géologiques

qui, par la présence de strates plus ou moins conduc¬

trices, jouent un rôle très important.

On distingue généralement la dispersion longitudinale

qui cause l'étalement du pic -au sein du. -tube de con--

rant , et la dispersion transversale qui provoque

les échanges latéraux entre ;filets liquides voisins;.

-diffusion moléculaire ; el'.le-se prodLíí't même ea- Cl 'absence de

tout mouvement d'ensemble du fluide et n'est due qu'à son

agitation moléculaire. En nappe alluviale, son rôle est géné¬

ralement négligeable par rapport à la dispersion- cinématique.

3 - Persistance et dégradab'i-lité du pol¬

luant dans la nappe-

Les phénomènes étudié':^-, l-<3r s de l'x'o--

filtration du polluant dans le sous-sol, tels qu' adsorption',', échange d'iuus.

précipitation, dégradation, interviennent .aussi en .milieu saituré, mais ds

façon très atténuée. En effet, d'une part, l'eau de- la nappe s'dsorbée et de

réter.iion capillaire dans le terrain gêne, le contact entre le polluant el:

les particules de terrain, réduisant ainsi 1 ' adsorption et l'échange d'ions ,

d'autre part, le polluant arrivant dans la nappe est très dilué, ce qui

s'oppose à sa précipitation. Enfin l'aération et donc la teneur en oxygène

diziir.-je rapidezier.t dans la nappe en profondeur, de même que la présence de

natières organiques ou de sels nutritifs, ne permettant pas de ce fait la

sur.'ivance ce bactéries aérobies : la dégradation dans la nap.p-e est négli¬

geable par rapport à celle subie lors de .1 inf iltration dans la zone non

saturée.

- 57

Donc, la diminution des concentrations dans

la nappe est due essentiellement à la dilution par dispersion, d'où l'intérêt

primordial de l'étude de ce phénomène, appliquée à la pollution de nappes.

Une étude réalisée au cours de ces dernières

années (1) a conduit, entre autres, à l'analyse de la propagation d'un nuage

de traceur dans une nappe à écoulement uniforme. Les résultats obtenus per¬

mettent de calculer la concentration maximale qui sera atteinte en tout point

de l'aquifère, à l'aval hydraulique d'une injection, que celle-'ci soit ins¬

tantanée ou continue :

¿^ - Injection instantanée en éco.ulj&i'îent uniforme

injection ¡nitiole

Ec ou lement bidimensionnel, migrotion de )a tache de traceur oprès. uoe injection brève

m/ü)L -.-- .

^-nhai_ '^'^L°T

avec t' Rmax

- ^- . exp

"t 'Rmax

/4 -f xr^ ^ yp^ - :

xR^ > y'k

4 t.-'

.2 . ...2

avecca- :

m :

CJ :h :

°Laj,:

Xr ;

Vr :

x,y s

concentration maximale, atteinte au point de coordonnées (x,v)masse de solute injectée '^ \ »7/

porosité cinématiqueépaisseur de l'aquifèredispersivité longitudinaledispersivité transversaleabscisse réduite du point de mesure : Xr = x/clordonnée réduite du point de mesure :' yR = y/ /ajja-j- .

coordonnées dans le système orthogonal centré sur' le poi'nt-.d" inj ectionet d'axe Ox parallèle au vecteur vitesse.

(1) - "Contribution à l'identification des par£imëtres de dispersion dans letaquifëres par interprétation des expériences de traçage". RapportB.R.G.M. 77 SGN 515 HYD - Thèse de J.P. SAUTY.

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Donc, la diminution des concentrations dans

la nappe est due essentiellement à la dilution par dispersion, d'où l'intérêt

primordial de l'étude de ce phénomène, appliquée à la pollution de nappes.

Une étude réalisée au cours de ces dernières

années (1) a conduit, entre autres, à l'analyse de la propagation d'un nuage

de traceur dans une nappe à écoulement uniforme. Les résultats obtenus per¬

mettent de calculer la concentration maximale qui sera atteinte en tout point

de l'aquifère, à l'aval hydraulique d'une injection, que celle-'ci soit ins¬

tantanée ou continue :

¿^ - Injection instantanée en éco.ulj&i'îent uniforme

injection ¡nitiole

Ec ou lement bidimensionnel, migrotion de )a tache de traceur oprès. uoe injection brève

m/ü)L -.-- .

^-nhai_ '^'^L°T

avec t' Rmax

- ^- . exp

"t 'Rmax

/4 -f xr^ ^ yp^ - :

xR^ > y'k

4 t.-'

.2 . ...2

avecca- :

m :

CJ :h :

°Laj,:

Xr ;

Vr :

x,y s

concentration maximale, atteinte au point de coordonnées (x,v)masse de solute injectée '^ \ »7/

porosité cinématiqueépaisseur de l'aquifèredispersivité longitudinaledispersivité transversaleabscisse réduite du point de mesure : Xr = x/clordonnée réduite du point de mesure :' yR = y/ /ajja-j- .

coordonnées dans le système orthogonal centré sur' le poi'nt-.d" inj ectionet d'axe Ox parallèle au vecteur vitesse.

(1) - "Contribution à l'identification des par£imëtres de dispersion dans letaquifëres par interprétation des expériences de traçage". RapportB.R.G.M. 77 SGN 515 HYD - Thèse de J.P. SAUTY.

58 -

5 - Injection continue en écoulement uniforme

,' A

Injectioncontinue

Pour chaque point (x,y), on obtient la concentration maximale

obtenue à stabilisation, et qui constitue l'asymptote à la courbe de resti¬

tution :

^r f^R'^R^- = ^^Prxf^,

. Ko2 _i 2 '^r' ^ ^-^

J

avec les mêmes variables réduites Xr^ et y que pour l'injecti.on instantanéeet :

- ---- ^^ ¿nojfj. « L 1^.'r = "côr^" "'"^

Q : débit de soluté injecté à la concentration Co, par unité

d'épaisseur, aquifëre.

fl : vitesse effective (ou vitesse moyenne de pore)

Ko: fonction de BESSEL modifiée de seconde 'espèce et d'ordre 0.

(on peut utiliser sans grand dommage ; l^approxima.îiiQn suivanteexp (A). Ko (A) # -^- )

fk

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5 - Injection continue en écoulement uniforme

,' A

Injectioncontinue

Pour chaque point (x,y), on obtient la concentration maximale

obtenue à stabilisation, et qui constitue l'asymptote à la courbe de resti¬

tution :

^r f^R'^R^- = ^^Prxf^,

. Ko2 _i 2 '^r' ^ ^-^

J

avec les mêmes variables réduites Xr^ et y que pour l'injecti.on instantanéeet :

- ---- ^^ ¿nojfj. « L 1^.'r = "côr^" "'"^

Q : débit de soluté injecté à la concentration Co, par unité

d'épaisseur, aquifëre.

fl : vitesse effective (ou vitesse moyenne de pore)

Ko: fonction de BESSEL modifiée de seconde 'espèce et d'ordre 0.

(on peut utiliser sans grand dommage ; l^approxima.îiiQn suivanteexp (A). Ko (A) # -^- )

fk