GESTION INTEGREE DES EAUX PLUVIALES : - Réflexions sur le ... · 13 MAI 2020 • GESTION INTEGREE...

13 MAI 2020 •

GESTION INTEGREE DES EAUX PLUVIALES :

- Réflexions sur le dimensionnement

- Focus sur les chaussées à structure réservoir

13 MAI 2020 •

Réflexions sur le dimensionnement

1. Niveau de service des pluies

Niveau de services des pluies

Il existe différents types de pluies classées en pluies faibles, moyennes, fortes et exceptionnelles.Elles sont catégorisées en fonction des fréquences d’occurrence.

Important pour dimensionner les ouvrages, séparer ce qui relève de la gestion des eaux pluvialesde ce qui relève des inondations.

http://c-eau-region-grenoble.org/wp-content/uploads/2015/03/JOURNAL.PAGE_.SIMPLE.13.01.18.pdf

La période de retour caractérise le temps statistiqueentre deux occurrences d'un événement naturel d'une intensité donnée. C’est l’intervalle de temps moyen séparant 2 réalisations de cet événement.

http://c-eau-region-grenoble.org/wp-content/uploads/2015/03/JOURNAL.PAGE_.SIMPLE.13.01.18.pdf

http://www.assainissement.developpement-durable.gouv.fr/documents/Fiche_SPE_EP_conditions_pluviometriques_Essentiel_decembre_2014.pdf

Niveau de services des pluies

2. Définition du temps de vidange

Définition du temps de vidange

• Temps de vidange fonction du niveau de service

• Temps de vidange fonction de la perméabilité

• Temps de vidange fonction de la hauteur d’eau précipitéeo24 à 48h pour des pluies 10-20 anso + long pour la pluie centennale

• Surface active + temps de vidange = Volume à stocker

• Objectif : vidange d’un volume suffisant pour la pluiesuivante.

Perméabilité et temps de vidange

Pour vidanger un même volume d’eau pluviale par infiltration,trois notions entrent en ligne de compte :

• La perméabilité du sol

• La hauteur d’eau à infiltrer

• La surface mobilisée fonction de cette hauteur d’eau

Le tableau ci-après fixe les correspondances entre perméabilitéet temps de vidange en fonction de la hauteur d’eau à gérer.

Perméabilité et temps de vidange

Perméabilité K(m/s)

Equivalent en mm/h

Temps de vidange (H) Pour CSR ép. 0,60 m et

Iv = 35 %Soit He = 21 cm

Temps de vidange (H) Pour SAUL ép. 1 m et

Iv = 95 %Soit He = 95 cm

Temps de vidange (H) Pour SAUL ép. 2 m et Iv =

95 %Soit He = 190 cm

5 x 10-5 180 1,2 5,3 10,6

10-5 36 5,8 26,4 (1 j) 52,8 (2 j)

5 x 10-6 18 11,7 (0,5 j) 52,8 (2 j) 105,6 (4 j)

10-6 3,6 58,3 (2,4 j) 264 (11 j) 528 (22 j)

5 x 10-7 1,8 116,7 (4,8j) 528 (22 j) 1 056 (44 j)

Attention : Pour établir ce tableau, il n’a été pris en compte que la perméabilité verticale(surface au sol). Or, il se produit une infiltration latérale d’autant plus importante que lacharge hydraulique est élevée.Elle peut être supplémentaire de 20% à 50%, selon géométrie de l’ouvrage.

3. Bases de dimensionnement hydraulique

• La méthode recommandée par le guide « la ville et son assainissement » est d’utiliser le modèle général de la collectivité (modèle détaillé)

• Possibilité d’utiliser la méthode des pluies ou des volumes si :– Pas de modèle général

– Données locales de précipitations

Source : CEREMA

Bases de dimensionnement

• Méthode des volumes

Le guide « la ville et son assainissement » recommande de ne plus utiliser l’abaque Ab7

de l’IT 77.


• Méthode des pluies

Détermination de la plus grande valeur de Δhmax (différence maximale entre la hauteur évacuée et la hauteur précipitée)

hauteur d'eau évacuée

h (k.

q .k.s

h (q ,T)max s

k.

t

t

t ,T)

hauteur d'eau évacuée

h (k.

q .k.s

h (q ,T)max s

k.

t

t

t ,T)


H(t,T) = a(T) x t (1-b(T))

• Méthode des pluies

Calcul du volume utile de stockage Vs en m3

avec :

Vs : volume d'eau à stocker en m3

hmax : hauteur totale à stocker en mm

Sa = S . Ca : surface active de ruissellement alimentant l'ouvrage de stockage en ha

amax S Δh 10 =V


• Calcul du volume géométrique Vg en fonction :

• Dimensions de l’ouvrage (longueur, largeur, hauteur)

• Porosité du matériau

• Pente

• Volume stockage < ou = Volume géométrique


Prise en compte du débit de fuite sur le besoin de stockage

1. Par infiltration : Qi

Ex : 200 m² de Sa – CSR ép. 0,60m et Iv : 35% - Pluie 50mm en 3h - soit 10 m3 à stocker et un besoin de 50m² de CSR

- Si K = 10-6 m/s soit 3,6 mm/h – donc Qi = 3,6 x 3 = 10,8 mm soit < 5% du volume de stockage

- Si K = 5.10-6 m/s soit 18 mm/h soit 5,4 cm en 3h. Gain = 26% donc Gain sur la structure de 13 m² - Possible prise en compte d’une pluie plus importante mais attention aux intensités de pluies.

- Si K = 5.10-5 m/s, Qi > Pluie


2. Par débit de fuite vers réseau : Qf

Le besoin de stockage à déduire est fonction de ce Qf x temps de lapluie.

Ex : 200 m² de Sa – CSR ép. 0,60m et Iv : 35% - Pluie 50mm en 3h - soit 10 m3 à stocker et unbesoin de 50m² de CSR

Si Qf = 2 l/s/ha, pour 200 m², Qf = 0,144 m3/h soit 69h pour vidangerles 10 m3

N.B: 2l/s/ha = Kp de 2 x 10-7 m/s !!!


3. Par débit de fuite vers réseau Qf et infiltration Qi

Ex : 200 m² de Sa – CSR ép. 0,60m et Iv : 35% - Pluie 50mm en 3h - soit 10 m3 à stocker et unbesoin de 50m² de CSR

- Si K = 10-6 m/s et Qf = 2l/s/ha, Gain de 5% + 4% = 9%

- Si K = 5.10-6 m/s et Qf = 2l/s/ha, Gain = 26% + 4% = 30%

- Si K = 5.10-5 m/s, Qf inutile !



Conclusion :

Le dimensionnement se résume bien souvent en un simple calcul de volume de stockage sur la base de la pluie projet retenue

13 MAI 2020 •

Focus sur les chaussées à structure réservoir

LA CHAUSSEE A STRUCTURE RESERVOIR

Géotextile

Enrobé poreux Enrobé classique

Pourcentage de vides : env. 20%Perméabilité moyenne : 2cm/sFonction : faire percoler l’eau de pluie directement jusqu’à la structure réservoirA exclure dans les zones de giration et dans les zones à « risque » de souillure

Fonction : faire ruisseler l’eau de pluie jusqu’à des ouvrages de collecte


Infi

ltra

tio

nEx

uto

ire

Revêtement poreux Revêtement étanche


Rue Jean Jaurès – Cuincy (59)

Chaussée à structure réservoir d’infiltration avec

revêtement classique


Parc d’activités de Lauwin-Planque (59)

Chaussée à structure réservoir de rétention avec revêtement classique


Rue du Marais Dauphin – Flers-en-Escrebieux (59)

Enrobé poreux Enrobé étanche

© Agence de l’Eau Artois-Picardie

Chaussée à structure réservoir d’infiltration

avec revêtement poreux et classique

STRUCTURES RESERVOIRS

Lotissement Delestraint - Lambres-lez-Douai (59)


Rue Cross - Douai (59) - 1994


Parking de la Faculté de droit - Douai (59) – 1996

LES ENROBES POREUX

3 niveaux d’entretien :

→ Préventif : balayeuse classique (aspiration)

→ Précuratif : décolmatage par pression/aspiration

→ Curatif : changement de la couche de surface

Enrobé colmaté0,1 cm/s

Enrobé décolmaté1,1 cm/s

Exemple décolmatage rue Cross (Douai) - Septembre 2010 Décolmateuse

LES ENROBES POREUX

Les éléments clés d’une opération à Douai

Coût total du décolmatage : 28 692 € HT

Surface totale d’enrobés poreux décolmatés : 17 000 m²

Soit un ratio de 1,7 € HT/m²

Volume d’eau utilisé : 180 m3

Tonnage de sables récupérés : 45 tonnes

Focus sur l’entretien précuratif

Source : Ville de Douai

LES ENROBES POREUX

• Réalisée par la société SOTRAVEER (Winnezeele (59)), cetteprestation s'est déroulée de décembre 2014 à février 2015.

• Elimination de ces produits : traitement sur filière sable de la STEPde Douai, avec traitement des eaux de lavage (52 € HT/Tonne)

• Eléments de pollution :

Matière sèche : 41,7 %

Métaux lourds : Cd = 3,14 ppm / Cr = 35,6 ppm / Cu = 121 ppm / Ni = 24,1 ppm / Pb = 166 ppm / Zn = 1 030 ppm / Hg = 0,23 ppm

Hydrocarbures : HCT = 1 590 ppm

Focus sur l’entretien précuratif

Source : Douaisis Agglo

LA BOUCHE D’INJECTION

DÉCANTATION

FILTRATION

Ouvrage d’engouffrement et de prétraitement des eaux pluviales de voiries, parkings…


Mise au point d’un protocole de réception ou de contrôle de

conformité des bouches d’injection

2 étapes :

1- Vérification physique de l’ouvrage

a. Vérification visuelle de l’opérateur

-Etat général de la bouche d’injection

-Etat du filtre, son support et son verrouillage

-Mesure du volume de la décantation

-Surface active

b. Vérification par caméra

-Etat du drain

-Longueur du drain


2- Vérification hydraulique

Simulation de la capacité de l’ouvrage à absorber la pluie et à diffuser l’eau.

Test : Déversement de 1 000 litres d’eau dans la bouche d’injection

Si la bouche d’injection absorbe l’eau en

moins de 4 minutes, l’ouvrage est déclaré conforme.

ADOPTA

120, rue Gustave Eiffel

59500 DOUAI

Tél : 03.27.94.12.41

Mail : [email protected]

www.adopta.fr

MERCI DE VOTRE ATTENTION !

Association Adopta

@AssoAdopta

ADOPTA

http://www.adopta.fr/

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