Précisions sur la gestion des eaux et la rétention «anti-crue»

Transcription

1 Précisions sur la gestion des eaux et la rétention «anti-crue» 8.1. Gestion des eaux : eaux usées, maîtrise des eaux de ruissellement et réalisations Séparation des eaux usées et des eaux pluviales Eaux grises et noires Le PASH place le périmètre du permis d urbanisation en zone d épuration collective. Malheureusement, aucun collecteur n est présent à ce jour et sa mise en place n est pas prioritaire en raison du trop faible nombre de logements à raccorder. Dans cette situation, la législation impose le placement de stations d épurations individuelles et de drains de dispersion. Cette solution d infiltration des eaux épurées n est toutefois pas envisageable dans le cas présent en raison de la topographie, de la nature du sol et du sous-sol ainsi qu en raison du manque d espace entre les constructions et le domaine public. Un réseau interne de collecte des eaux épurées est donc mis en place afin de les diriger vers le fossé existant en bordure de la rue de Mariomont en attente du futur égout public (cf. ci-dessous). Si l égout public voit le jour, les stations d épuration individuelles seront by-passées et ce réseau reprendra les eaux grises et noires non épurées de tous les lots. Si un égout public raccordé à une station d épuration était placé avant la construction d une habitation, il est inutile d installer une station d épuration ; les eaux usées sont directement rejetées dans la canalisation interne au site qui est elle-même raccordée à cet égout. En termes de débit d eaux usées provenant des habitations, il est généralement admis qu un habitant moyen produit chaque jour 180 litres d eaux usées, selon la définition d un équivalent habitant. On peut également admettre qu en moyenne chaque habitation individuelle abrite l équivalent de 4 personnes adultes et que chaque appartements en abrite 3. Cette production est normalement répartie entre 6h00 et 24h00 avec des pointes en début de matinée et en fin d après midi. Sur base du nombre de logements prévus, le bassin versant amont de la propriété (lot 12 uniquement maximum 15 appartements, donc 45 EH) devraient générer quotidiennement au maximum 8,1 m³ d eau usées soit environ 0,12 l/s réparti dans les 18 heures. Même en estimant que le volume total soit produit durant 3 heures (par exemple entre 6h00 et 7h30 et entre 18h00 et 19h30) le débit faible égal à environ 0,8 l/s est obtenu. Le bassin versant aval (lots 1 à maisons individuelles, donc 44 EH) devraient quant à lui générer environ le même débit. Les stations d épuration et les collecteurs internes sont dimensionnés en fonction de ces quantités.

2 Eaux pluviales Les eaux pluviales peuvent être de deux origines différentes : o Les eaux de pluies générées par les toitures des habitations, o Les eaux générées par les surfaces imperméabilisées ou semiimperméabilisées et par les jardins. Les premières sont régulées au sein de chacun des lots par des dispositifs récoltant les eaux de pluies. Lors de la construction d une habitation, la réalisation d'un dispositif de stockage de l eau pluviale est ainsi obligatoire et sa capacité est établie comme suit : au minimum 5 m³ par 100 m² de toiture. Les habitations sont en outre obligatoirement dotées d un équipement technique qui permet l usage domestique de cette eau de pluie récupérée : arrosage, nettoyage, etc Les secondes sont régulées par un système de rétention qui comprend plusieurs dispositifs. Le projet comprend ainsi l installation de systèmes de temporisation des eaux pluviales qui permettent d améliorer le régime hydrique actuel et donc la situation du ruisseau du Cossart en période de fortes pluies ; ce qui permet de diminuer autant que possible à l échelle du projet l aléa d inondation qui existe sur ce ruisseau. En effet, plutôt que de ne temporiser que le surplus d eau de ruissellement engendré par l urbanisation du site, les systèmes de rétention mis en place permettent de recueillir l entièreté du volume d eau ruisselant après l urbanisation du site, y compris la part qui ruisselle déjà avant urbanisation. La capacité des bassins est calculée pour une pluie d orage de 20 minutes et de période de retour de 30 ans qui correspond à une intensité de 244 l/s/ha. Les calculs détaillés sont repris en annexe 3 du présent cahier des Options d Aménagement. o -A- Bassin versant nord : système de temporisation permettant un stockage total de 62 m³ et constitué d un bassin d orage à l avant de l immeuble à appartements combiné à un dispositif de stockage souterrain ; o -B- Bassin versant aval - zone est : système de temporisation permettant un stockage total de 34 m³ et constitué d un dispositif de rétention sis sous le chemin de desserte privé ; o -C- Bassin versant aval - zone ouest : système de temporisation permettant un stockage total de 22 m³ et constitué d un dispositif de rétention souterrain.

3 Délimitation des bassins versants et du système de rétention des eaux de pluies Les eaux de ruissellement des lots supérieurs seront dirigées vers le bassin d orage nord à l aide d une noue située au travers du verger bocager et de l espace vert médians. Cette noue se raccordera à une canalisation au moment du passage plus proche des immeubles qui dirigera à son tour les eaux vers le système de temporisation. Les dispositifs de temporisation des eaux pluviales se déverseront dans le fossé existant en bordure de la rue de Mariomont selon la capacité de ce dernier. Un débit de rejet de 4,8 l/s/ha correspondant au débit de crue calculé par le service technique provincial 1 pour le bassin versant du Cossart à hauteur du terrain urbanisé est pris comme débit maximum pour la vidange des dispositifs de temporisation. En fonction de la taille des bassins versants de chaque dispositif, les débits calculés sont les suivants : o o -A- Bassin versant nord : surface de 0,89 ha => débit de rejet vers le fossé : max 4,3 l/s -B- Bassin versant aval - zone est : surface de 0,58 ha 1 Il s agit du débit théorique de crue calculé par le Service Technique Provincial pour le ruisseau du Cossart à la hauteur du terrain en question en fonction de divers paramètres dont notamment, la pluviométrie, la taille du bassin versant, les pentes etc.. A hauteur du projet, le ruisseau du Cossart draine un bassin versant d environ 388 hectares, ce qui correspond à un débit de crue d environ 1,87 m³/s. Les ouvrages d art sont dimensionnés en fonction de ce débit.

4 => débit de rejet vers le fossé : max 2,8 l/s o -C- Bassin versant aval - zone ouest : surface de 0,39 ha => débit de rejet vers le fossé : max 1,9 l/s Pour les aménagements des abords des constructions privées, des matériaux perméables pour les revêtements de sol des parkings, pour les chemins, les terrasses, etc... sont utilisés.

5 Annexe 3. Dimensionnement des dispositifs de rétention des eaux générées par les surfaces imperméabilisées ou semi-imperméabilisées et par les jardins

6 Méthode utilisée pour le calcul des volumes de ruissellement Un volume de ruissellement peut être calculé sur base de la formule suivante : V r = S tot * I * d * ((f moyen début pluie + f moyen fin pluie ) / 2 / 1000 avec : V r = volume de ruissellement engendré par la surface étudiée en m² S tot = surface totale étudiée en m² I = intensité de la pluie en l/s/ha d = durée de la pluie en secondes f moyen début pluie = coefficient de ruissellement moyen du bassin en début de pluie f moyen fin pluie = coefficient de ruissellement moyen du bassin en fin de pluie La durée de la pluie prise en compte dans ce calcul est égale à 20 minutes. L intensité d une pluie (I) est fonction de sa durée (d) et de sa fréquence «F». La fréquence est égale à l inverse de la période de retour. Cette période de retour est l intervalle de temps pendant lequel une intensité de pluie est en moyenne atteinte ou dépassée au moins un fois. Pour une pluie de durée et de fréquence donnée, on utilise les courbes Intensité-Durée- Fréquence (courbes IDF) pour en déterminer l intensité. La courbe IDF utilisée dans le présent calcul est celle de la Ville de Verviers 2. La période de retour appliquée est de 30 ans. Pour une pluie de 20 minutes ayant une période de retour de 30 ans, l intensité correspondante est de 244 l/s/ha pour Verviers. Les coefficients de ruissellements sont donnés par la formule suivante : f moyen = (f1 * S1 + f2 * S2 + f3 * S3 + + fn * Sn) / Stot = fi * Si / Si avec : f1 = coefficient de ruissellement de la nature de la surface 1 S1 = aire du bassin recouverte de la nature de la surface 1 Deux coefficients de ruissellement sont employés dans nos calculs et ce, pour chaque type de surface : un coefficient de ruissellement au début de la précipitation et un coefficient de ruissellement à la fin de cette même précipitation, qui sera inévitablement plus élevé, vu l effet de la saturation du sol. Nous retrouvons donc deux f moyens relatifs au début et à la fin de la pluie analysée. 2 Le site internet de la Direction générale des Voies hydrauliques de la Région Wallonne permet d obtenir la courbe IDF de chaque commune wallonne (

7 Calcul des surfaces et des coefficients de ruissellement Surfaces ha f début pluie f fin pluie Situation avant urbanisation (situation existante) Bassin versant A Prairie 0,8817 0,20 0,25 Accès au bâti 0,0114 0,45 0,55 Total et moyennes 0,8931 0,20 0,25 Bassin versant B Prairie 0,5848 0,20 0,25 Total et moyennes 0,5848 0,20 0,25 Bassin versant C Prairie 0,3899 0,20 0,25 Total et moyennes 0,3899 0,20 0,25 Situation après urbanisation Bassin versant A Jardins 0,5204 0,20 0,25 Bâti 0,1212 0,90 1,00 Accès au bâti 0,1014 0,45 0,55 Espaces verts 0,0925 0,15 0,20 Terrasses 0,0358 0,45 0,55 Prairies 0,0146 0,20 0,25 Bassin d orage 0,0072 1,00 1,00 Total et moyennes 0,8931 0,33 0,40 Bassin versant B Espace boisé 0,2212 0,10 0,15 Prairie 0,1655 0,20 0,25 Jardins 0,1270 0,20 0,25 Bâti 0,0317 0,90 1,00 Terrasses 0,0217 0,45 0,55 Accès au bâti 0,0177 0,45 0,55 Total et moyennes ,22 0,27 Bassin versant C Espace boisé 0,1193 0,10 0,15 Prairie 0,1436 0,20 0,25 Jardins 0,0913 0,20 0,25 Bâti 0,0159 0,90 1,00 Terrasses 0,0109 0,45 0,55 Accès au bâti 0,0089 0,45 0,55 Total et moyennes 0,3899 0,22 0,27

8 Calcul des volumes à temporiser Bassin versant A Dans la situation existante, le volume ruisselé calculé est égal à environ 60 m³. Ce volume passe à environ 96 m³ lorsque l on prend en compte l aménagement du terrain. Le volume du bassin d orage devrait logiquement être égal au surplus d eau de ruissellement engendré par l urbanisation du site. Cependant, pour ne prendre aucun risque et pour ne pas surcharger le milieu récepteur (fossé se déversant dans le ruisseau du Cossart), il est recommandé que l ouvrage de rétention permette de recueillir l entièreté du volume d eau ruisselant après l urbanisation du site, c est-à-dire 96 m³. Cela permettra d améliorer la situation sur le ruisseau du Cossart en période de fortes pluies et de diminuer éventuellement l aléa d inondation qui existe sur ce ruisseau. Lorsque l on tient compte des citernes individuelles de récolte des eaux de pluies des toitures, on observe évidemment une diminution du volume d eau de ruissellement. Dans ce cas, le volume ruisselé après l urbanisation du site et qu il convient de stocker est de 62 m³. Bassin versant B Pour le bassin B, dans le cas de la situation existante, le volume ruisselé calculé est d environ 38 m³. Ce volume passe à environ 42 m³ lorsque l on prend en compte l aménagement du terrain. Cette faible augmentation s explique en grande partie par le remplacement d une partie de la prairie par une surface boisée. Lorsque l on considère en plus les citernes obligatoires de récolte des eaux de pluies des toitures, le volume ruisselé après l urbanisation du site et qu il convient de stocker est de 34 m³. Bassin versant C Pour le bassin C, dans le cas de la situation existante, le volume ruisselé calculé est d environ 26 m³. Ce volume passe à environ 28 m³ lorsque l on prend en compte l aménagement du terrain. Cette faible augmentation s explique en grande partie par le remplacement d une partie de la prairie par une surface boisée. Lorsque l on considère en plus les citernes obligatoires de récolte des eaux de pluies des toitures, le volume ruisselé après l urbanisation du site et qu il convient de stocker est de 22 m³.