HIPPODROME DE LONGCHAMP / PARIS DOSSIER LOI SUR L EAU / JUILLET 2013 ANNEXE 2

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1 HIPPODROME DE LONGCHAMP / PARIS DOSSIER LOI SUR L EAU / JUILLET 2013 ANNEXE 2

2 HIPPODROME DE LONGCHAMP PERMIS DE CONSTRUIRE NOTICE TECHNIQUE INFILTRATION DES EAUX DE DRAINAGE JUILLET 2013

3 SOMMAIRE 1 OBJET DE LA PRESENTE NOTICE 2 2 ETAT DES LIEUX 3 3 PREDIMENSIONNEMENT 4 4 INTERPRETATION DES RESULTATS 6 5 CONCLUSION 7 6 ANNEXES 8

4 1 OBJET DE LA PRESENTE NOTICE La présente notice concerne la note de calcul pour l infiltration des eaux de drainage des espaces extérieurs du projet du «Nouveau Longchamp» pour le compte de France Galop dans la commune de PARIS (75). Le projet de zonage pluvial de la Mairie de Paris, prévoit pour le secteur du «bois de Vincennes» et celui du «bois de Boulogne», une déconnexion des eaux pluviales du réseau d égout, c est le «zéro rejet». Il en résulte que les eaux seront donc conservées sur le site. Cette note a donc pour objet, au stade des études d Avant Projet, de définir les éléments et la possibilité, compte tenu de l impluvium important et des éléments concernant le sous sol, d infiltration des eaux dans le sol dans le cadre de l opération. Elle sera accompagnée d une note de calcul ainsi que du plan des surfaces joint en annexe.

5 2 ETAT DES LIEUX Dans le cadre de l aménagement du «NOUVEAU LONGCHAMP», une campagne de sondage a été lancée. Des essais de type «Porcher» ont été réalisés sur site pour connaitre l imperméabilité du sol. Les résultats de ces essais et leur localisation ont été donnés et seront annexés au présent rapport (voir annexe n 5). Quatre sondages ont été réalisés permettant de définir la valeur de K : - Sondage KP1 K = 1, m/s - Sondage KP2 K = 3, m/s - Sondage KP3 K = 7, m/s - Sondage KP4 K = 8, m/s Une moyenne arithmétique de l ensemble des essais donne la valeur de 5 x 10-7 m/s (soit 0.5 x 10-6 m/s) pour le coefficient K d imperméabilité du sol. Il convient également de rappeler le processus d infiltration, ses avantages et ses inconvénients, les limites de ce procédé. L infiltration ne s accommode pas généralement avec un terrain dont la nappe phréatique est proche de la surface. Il faut pour pouvoir infiltrer l eau dans un substratum «non saturé», prévoir au minimum une revanche de 1 mètre entre la nappe et le niveau d infiltration. De plus, il conviendra de s assurer que le terrain en place est propice à l infiltration et que le sol «non saturé» ait une perméabilité K supérieure en général à 10-6 m/s (0.5 x 10-6 m/s dans notre cas). Pour un coefficient plus faible, l infiltration reste possible cependant le procédé devient plus gourmand en espace. Disponibilité de l espace Le terrain au global représente une superficie d environ 63 ha avec des zones ou l infiltration est plus délicate. Toutefois l espace n est pas ici un problème prépondérant.

6 Capacité d absorption du sol La capacité d absorption du sol ou capacité d infiltration est ici un des points clés du projet. Nous donnerons ciaprès les ordres de grandeur de coefficient d imperméabilité des sols. Ordre de grandeur de la perméabilité dans différents sols K (m/s) Type de sols Gravier sans sable ni éléments fins Sable avec gravier, sable grossier à sable fin Sable très fin limon grossier à limon argileux Argile limoneuse à argile homogène Possibilités d infiltration excellentes bonnes Moyennes à faibles Faibles à nulles Nature du sol propice à la présence d eau Cela touche la stabilité des ouvrages, car certains sols comme les sols gypseux, risquent la dissolution et sont peu compatibles avec la présence d eau. Niveau des nappes souterraines Le niveau des plus hautes eaux de la nappe est un paramètre important. Une nappe peu profonde peut réduire le volume de stockage, peut être beaucoup plus facilement contaminée par une pollution chronique ou même accidentelle. On considère une nappe peu profonde si elle se situe à moins d un mètre du fond de la future structure. Selon le guide «la ville et son assainissement» du Certu (2003), toute injection directe d eau dans la nappe (quelle que soit la nature des eaux et le type de sol) est à proscrire. Dans notre cas la nappe se situe à environ 2.50 m du niveau du terrain naturel, le niveau d infiltration se situera donc à 1.50 m maximum sous le terrain naturel. Proximité ou influence d un bassin versant Notre projet est borné d une part à l est par la piste de l hippodrome en point haut et d autre part à l ouest par la route des tribunes dont les eaux restent canalisées. Il n y a pas à proprement parlé d influence ou d impact d un bassin versant amont sur notre projet. 3 PREDIMENSIONNEMENT Le débit de projet ainsi que le dimensionnement des ouvrages ont été calculés à partir des formules de «l instruction technique relative aux réseaux d assainissement des agglomérations» basée sur une période de retour de 10 ans. Le projet sera scindé en trois parties : La première partie (zone 1 ou impluvium) représente la voie pompiers et le bassin d infiltration devant le totalisateur et la tribune du pavillon. Cette zone reprendra les eaux pluviales des planches jusqu à la piste (environ m²). La deuxième partie (zone 2) représente les zones d infiltration du jardin du manège, du jardin de Longchamp, du rond de présentation. Cette zone reprendra les eaux pluviales depuis les planches jusqu à la route des tribunes (environ m²). La troisième partie (zone 3) représente les zones d infiltrations autour du parking et une zone type tranchée drainante en bordure de projet. Ces zones reprendront toutes les eaux pluviales à l ouest du restaurant des pistes (environ m²). Les calculs pour chaque zone seront donnés en annexe n 4.

7 Coefficient moyen de ruissellement de la parcelle globale du projet (voir le détail en annexe pour chaque zone): Les coefficients de ruissellement ont été fixés à : c = 0.90 pour la voirie c = 0.90 pour la toiture c = 0.20 pour les espaces verts Les surfaces suivantes permettent de calculer le coefficient moyen de ruissellement pour les m2 de surfaces du projet (voir plan de repérage en annexe 1) : S 1 voirie = m² avec un coefficient de ruissellement de c 1 = 0.90 S 2 toiture = m² avec un coefficient de ruissellement de c 2 = 0.90 S 3 espaces verts = m² avec un coefficient de ruissellement de c 3 = 0.2 Le coefficient moyen de ruissellement sur l ensemble du projet est donc une moyenne pondérée déterminée par le calcul suivant : c moyen = (c 1 x S 1 + c 2 x S 2 + c 3 x S 3 ) / Surface totale du projet soit : c moyen = (9 867 x x x 0.20) / = 0.45 Le coefficient de ruissellement moyen du projet est de 0.45 pour une surface active de m². Calcul du débit de fuite (par unité de surface active) : Le débit de fuite Q f (ou débit de vidange) est le débit d infiltration dans le sol et est lié à la nature du sol, son imperméabilité. Plus le terrain est perméable, plus le débit de fuite est important. Il est égal à : Q f = K x S bassin x 1000 (en l/s) avec - K en m/s (coefficient d imperméabilité) - S bassin en m²

8 Calcul du débit d absorption On calcul ici le débit spécifique pour une surface S drainée (surface active Sa) par la formule qs = 3600 x Qf / Sa (en mm/h) - Qf en l/s (débit de fuite) - Sa en m² Calcul de la hauteur d eau spécifique de stockage A partir de la courbe de l abaque AB7 (voir annexe 2), on définit la hauteur spécifique de stockage, correspondant à la région 1 projet en région parisienne (voir annexe 3) et à une période de retour de 10 ans. Calcul du volume total à stocker (voir annexe 4) A partir de la hauteur spécifique, on en déduit le volume total à stocker équivalent à : V = ha x Sa / 1000 Les calculs ci-dessus visent à donner la démarche à suivre s appuyant sur l «instruction technique relative aux réseaux d assainissement des agglomérations de 1977». Les feuilles de calcul plus précises sont données en annexe 4. 4 INTERPRETATION DES RESULTATS Fonctionnement des ouvrages d infiltrations Principe retenu : le dimensionnement des bassins d infiltration est basé sur une période de retour décennale ; en cas d épisode pluvieux plus important, l ouvrage d infiltration se met en charge et c est le volume de stockage qui prend le relais. Selon le guide du Certu «la ville et son assainissement», une notion de risque de débordement des eaux et donc d inondation doit être envisagée. Elle tient compte de l occurrence d apparition de ce risque (10 ans, 20 ans, 30 ans ). Minimiser le risque est notre préoccupation, et dans le cadre du projet «zéro rejet», qui implique donc que ne sera fait aucun raccordement au collecteur, nous essayons de pouvoir «stocker» avant infiltration des eaux dans le sol, la pluie la plus grande possible. Pour les bassins d infiltration, on a envisagé deux matériaux différents qui reposent sur un stockage temporaire pour infiltration progressive de l eau dans le sol ; le premier est à base de structures alvéolaires (90 % d indice de vides) et le second est à base de gravier ou équivalent (entre 30 à 60 % d indice de vides) qui a une bonne qualité drainante. Des noues de faible profondeur sont aussi à prévoir pour récupérer les eaux des espaces verts. Pour la zone 1, les calculs montrent que la zone d infiltration permet de stocker un volume de : m² x 0.9 x 0.50 = 2250 m 3 effectif en prenant un coefficient de sécurité de 0.50 et un indice de vide de 0.9 pour les systèmes alvéolaires mis en œuvre. On peut comparer ce résultat avec les m 3 nécessaire pour stocker la pluie d occurrence centennale (période de retour). Pour la zone 2, les calculs montrent que la zone d infiltration permet de stocker un volume de : m² x 0.3 x 0.50 = 660 m 3 effectif en prenant un coefficient de sécurité de 0.50 et un indice de vide de 0.3 pour les systèmes drainants à base de gravier mis en œuvre (nota : il existe des alternatives au matériau gravier permettant un stockage plus important avec un indice de vide plus élevé). On peut comparer ce résultat avec les m 3 nécessaire pour la pluie d occurrence vingtenale. Par exemple si l on utilise des billes de béton (procédé «hydrocyl» ou similaire avec 50 à 60 % de vide) ou même du «draingom» (procédé à base de morceaux de pneus recyclés avec également 50 à 60 % de vide) à la place du gravier, nous aurions un volume de stockage proche de 1095 m3 (supérieur au volume nécessaire pour stocker la pluie centennale qui est de 957 m 3 ).

9 Pour la zone 3, les calculs montrent que la zone d infiltration permet de stocker un volume de : m² x 0.3 x 0.50 = 315 m 3 effectif en prenant un coefficient de sécurité de 0.50 et un indice de vide de 0.3 pour les systèmes drainants à base de gravier mis en œuvre (nota : il existe des alternatives au matériau gravier permettant un stockage plus important avec un indice de vide plus élevé). On peut comparer ce résultat avec les m 3 nécessaire pour la pluie d occurrence vingtenale. De la même manière que pour le bassin 2, nous aurions un volume de stockage proche de 525 m 3 (supérieur au volume nécessaire pour stocker la pluie centennale qui est de 457 m 3 ) si on remplace le gravier par des éléments en béton ou à base de morceaux de pneus. Calcul du temps de vidange des ouvrages Les feuilles de calcul données en annexe proposent également le calcul du temps de vidange des bassins. - Pour le bassin n 1, le temps de vidange pour une pluie de période de retour de 10 ans est de 4 jours néanmoins son volume de stockage permet de palier à cette durée et de se prémunir contre de nouvelles arrivées d eaux (possibilité de stocker la pluie centennale). - Pour le bassin n 2, nous avons 2.5 jours de durée de vidange néanmoins son volume de stockage permet de palier à cette durée et de se prémunir contre de nouvelles arrivées d eaux (possibilité de stocker la pluie centennale suivant les matériaux mis en oeuvre). - Pour le bassin n 3, nous avons 2.5 jours de durée de vidange néanmoins son volume de stockage permet de palier à cette durée et de se prémunir contre de nouvelles arrivées d eaux (possibilité de stocker la pluie centennale suivant les matériaux mis en oeuvre). Dispositifs mis en place pour confiner une éventuelle pollution accidentelle En cas d incendie, ou d une éventuelle pollution accidentelle, on a prévu un réseau en canalisation diamètre Ø 1000 servant de stockage des eaux avant pompage et évacuation. Les collecteurs raccordés aux regards de visite seront munis d un clapet anti-retour et pourront être obturés automatiquement en cas de sinistre. En outre les regards seront pourvus de décantation de 50 cm. Les eaux du parking transiteront par un séparateur à hydrocarbures avant infiltration. Moyens de surveillance et d entretien des ouvrages Le regard d amenée des eaux pluviales dans le bassin d infiltration possèdera un bac de décantation, dispositif qui permet son entretien régulier et contribue à éviter un colmatage du système. On peut prévoir des regards de visite donnant accès aux drains afin de les contrôler et éventuellement de les nettoyer par hydro curage. Les systèmes alvéolaires pourront être contrôlés par les regards de visites prévus à cet effet et éventuellement curés si nécessaire. 5 CONCLUSION Le projet de l aménagement du Nouveau Longchamp se prête bien à l utilisation de techniques alternatives en assainissement pluvial. Le sol a une perméabilité faible néanmoins l espace propice à l infiltration ne manque pas.

10 6 ANNEXES ANNEXES ANNEXE 1 SCHEMA DECOUPAGE PROJET

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14 ANNEXE 2 ABAQUE AB 7 Instruction technique 77

15

16 ANNEXE 3 Carte de pluviométrie homogène Instruction technique 77

17 La France est partagée en trois régions homogènes de pluviométrie. Les régions I, II, III, comme le montre la figure ci dessous. Le projet du «nouveau Longchamp» se trouve en région 1.

18 ANNEXE 4 Calcul du bassin d infiltration

19 FEUILLE DE CALCUL BASSIN 1

20 FEUILLE DE CALCUL BASSIN 2

21 FEUILLE DE CALCUL BASSIN 3

22 ANNEXE 5 Résultats des Essais Porcher valeurs de K

23 Implantation des essais

24 Essais de perméabilité

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28 ANNEXE 6 Exemples de solutions alternatives pour la gestion de l eau

29 Tranchée drainante Elle peut se réaliser sous espaces verts (selon l exemple ci-dessous) ou sous voirie (le complexe de terre végétale étant remplacé par la structure de chaussée (avec ou sans revêtement poreux).

30 Exemple de réalisation de tranchée drainante

31 Utilisation des systèmes alvéolaires ultra léger (SAUL) en remplacement du gravier

32 Exemple SOGEBOX

33 Exemple QBIC

34 Exemple Nid d abeille

35 Noue

36 Exemple de noue bordant un parking

37 Exemple de noue bordant une chaussée

38 Parking végétalisé

39 Exemple de parking végétalisé

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