TESTS D INFILTRATION SUR LES ZONES CONSTRUCTIBLES. Commune de Novillars (25)

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1 TESTS D INFILTRATION SUR LES ZONES CONSTRUCTIBLES Commune de Novillars (25) DOSSIER Février 2017

2 Ce dossier a été réalisé par : Sciences Environnement Agence de Besançon Pour le compte de : Mairie de Novillars Personnel ayant participé à l'étude : Chargé(es) d'études : Romuald TAUVERON Technicien(s) : Maxime JAYET

3 SOMMAIRE 1. Présentation Situation Le projet Description et analyse du site Contexte général des parcelles Contexte géologique Nature du sol Pédologie Perméabilité Conclusion... 18

4 INDEX DES ILLUSTRATIONS Figure 1 : Situation du projet par rapport au village Figure 2 : Parcelles concernées... 6 Figure 3 : Projet d aménagement de la zone 1AU du PLU de Novillars... 7 Figure 4 : Vue sur la partie Est des parcelles depuis le haut de la zone du projet (en direction du Sud-Est)... 8 Figure 5 : Vue sur la partie Ouest des parcelles depuis le haut de la zone du projet (en direction du Sud- Ouest)... 8 Figure 6 : Vue sur les parcelles depuis le bas de la zone du projet (en direction du Nord-Ouest)... 9 Figure 7 : Contexte géologique de la zone d étude (source : InfoTerre) Figure 8 : Station GPS pour la localisation des sondages Figure 9 : Situation des essais et sondages Figure 10 : Sondage pédologique réalisé à la tarière à main Figure 11 : Argiles limoneuses et compactes Figure 12 : Calcaires dissous. Refus sur roche Figure 13 : Terrains extraits d un sondage à la tarière Figure 14 : Saturation du sol en eau avant réalisation du test d'infiltration Figure 15 : Essais d infiltration Figure 16 : Classement des sols et des perméabilités... 17

5 1. PRESENTATION A la demande de la mairie de la commune de Novillars, le Bureau d Études Sciences Environnement a réalisé les 13 et 14 février 2017, une reconnaissance de différentes parcelles de la zone 1AU du projet de PLU, en vue de déterminer son aptitude à l infiltration pour définir au besoin la faisabilité d assainissement non collectif dans certaines zones (dans le cas où la collectivité ferait ce choix) Situation Le terrain investigué se situe Chemin au-dessus des Roches, au lieu-dit «Combe Tonneau et Essart Brulé», à Novillars. Il se trouve au cœur du village, de part et d autre de l ITEP (Institut Thérapeutique Educatif et Pédagogique) des Erables, à la lisière de la forêt de Chailluz. Emprises du projet Figure 1 : Situation du projet par rapport au village Tests d infiltration

6 Il correspond aux parcelles n 101, 104, 106, 108 et 110 de la section AA du cadastre de Novillars. Le terrain représente une surface totale d environ m². Emprises du projet Figure 2 : Parcelles concernées Tests d infiltration

7 1.2. Le projet Le projet d aménagement de la zone constructible 1AU du PLU de Novillars comprend au total 46 parcelles. Figure 3 : Projet d aménagement de la zone 1AU du PLU de Novillars Tests d infiltration

8 2. DESCRIPTION ET ANALYSE DU SITE 2.1. Contexte général des parcelles Les parcelles concernées par le projet créent une zone en forme de U autour de l ITEP. Cette zone présente une pente générale en direction du Sud-Est sur l ensemble du terrain prospecté. La partie la plus au Nord se caractérise néanmoins par une pente plus prononcée que sur le reste du site. Aucun fossé ni ruisseau ne se trouvent à proximité des parcelles. Figure 4 : Vue sur la partie Est des parcelles depuis le haut de la zone du projet (en direction du Sud-Est) Figure 5 : Vue sur la partie Ouest des parcelles depuis le haut de la zone du projet (en direction du Sud-Ouest) Tests d infiltration

9 Figure 6 : Vue sur les parcelles depuis le bas de la zone du projet (en direction du Nord-Ouest) Tests d infiltration

10 2.2. Contexte géologique Le cadre géologique de la zone d'étude est présenté sur la figure ci-dessous : Figure 7 : Contexte géologique de la zone d étude (source : InfoTerre) La commune de Novillars se situe au Nord du département du Doubs, au Nord-Est de Besançon. Le territoire communal est longé, dans sa partie Sud par la rivière du Doubs. D après la carte géologique du BRGM, les parcelles concernées se trouvent sur des terrains sédimentaires : les alluvions anciennes (notées Fy), qui renferment des galets siliceux (grès, quartz). Ces alluvions surmontent des terrains marno-calcaires gris à concrétions siliceuses ou calcaires de l Argovien d une épaisseur de 10 à 15 m (notés j5), qui affleurent au Nord et au Sud de la zone d emprises du projet Tests d infiltration

11 3. NATURE DU SOL La nature du sol en place influence directement le choix du type de filière à prescrire, de par ses capacités d épuration naturelle (aération suffisante, épaisseur supérieure à 90 cm), et ses capacités d infiltration des eaux. Les 13 et 14 décembre 2017, 34 sondages pédologiques ont été réalisés sur les parcelles de la zone du projet, ainsi que 10 essais d infiltration. Les essais et les sondages ont eu lieu sur les parcelles n 101, 104, 106, 108 et 110 du cadastre de Novillars. Ils ont été localisés par GPS Leica avec une précision au centimètre, ce qui permet d obtenir des points géo référencés précis. (Voir plan ci-après) Figure 8 : Station GPS pour la localisation des sondages Tests d infiltration

12 Figure 9 : Situation des essais et sondages Tests d infiltration

13 3.1. Pédologie Nous avons donc réalisé 34 sondages pédologiques à l'aide d une tarière à main sur les parcelles afin de déterminer le type de sol sur l ensemble de la surface du projet. Deux tarières à main ont été utilisées : l une de Ø 15 cm pour réaliser les trous qui serviront aux tests d infiltration (cf. paragraphe suivant), et l autre d un diamètre inférieur, soit Ø 8 cm pour les sondages purement pédologiques. Figure 10 : Sondage pédologique réalisé à la tarière à main Les sols sont globalement homogènes sur la zone d étude. La pédologie d un sondage type est la suivante : - 0 cm Terre végétale (quelques racines et vers de terre) Terre argilo-limoneuse 10% Terre argileuse (très compacte) 15% - 60 Figure 11 : Argiles limoneuses et compactes Refus à 95 cm sur roche Figure 12 : Calcaires dissous. Refus sur roche Tests d infiltration

14 Figure 13 : Terrains extraits d un sondage à la tarière Les sondages ont été réalisés à des profondeurs variant de 30 cm à 110 cm. 25 des 34 sondages ont présenté un refus sur roche. Sondage Profondeur (cm) Refus Traces d hydromorphie Présence de racines et vers de terre Oui Oui Non 2 75 Oui Oui Oui Non Oui Oui 4 98 Oui Oui Non 5 95 Oui Non Oui 6 75 Oui Oui Non 7 60 Non Non Non Oui Oui Non Oui Oui Oui Oui Non Non Non Oui Oui Oui Oui Oui Oui Non Non Non Oui Oui Oui Oui Non Oui Non Oui Oui Oui Non Oui Oui Oui Oui Non Non Oui Oui Non Tests d infiltration

15 Sondage Profondeur (cm) Refus Traces d hydromorphie Présence de racines et vers de terre Oui Non Oui Oui Oui Non Oui Oui Non Non Oui Non Non Oui Non Non Non Oui Oui Oui Oui Non Non Non Oui Non Non Oui Non Oui Oui Oui Oui Oui Non Non Oui Oui Oui Oui Oui Non Tests d infiltration

16 3.2. Perméabilité Parallèlement aux tarières, nous avons réalisé 10 tests d infiltration selon la méthode dite de Porchet sur la zone étudiée. Ces essais permettent de définir l aptitude du sol à l infiltration. Ils s appuient sur la Loi de Darcy qui définit la conductivité hydraulique dans un sol saturé. Les jours précédents les journées de tests (les 13 et 14 février 2017) n ont pas été marqués par un temps très pluvieux. Le sol était donc très légèrement humide. La durée de saturation du sol en eau avant le test a varié de 15 à 45 minutes. Chaque essai correspond à un remplissage de la fosse puis, à la mesure du niveau d eau descendant, permettant ainsi d obtenir d une vitesse appelée «perméabilité» (K) en millimètres / heure. Figure 14 : Saturation du sol en eau avant réalisation du test d'infiltration Figure 15 : Essais d infiltration L essai n 7 a été réalisé à niveau variable (à 30 et 60 cm) : c est une adaptation de l essai de Porchet Tests d infiltration

17 La formule permettant de déterminer le coefficient de perméabilité du sol est : K (en mm/h) = 6, x Volume d'eau percolé en 10 minutes (en millilitres) Les différents essais de perméabilité ont permis d obtenir les valeurs de perméabilité suivantes : Les résultats des tests de Porchet sont indiqués dans le tableau ci-dessous : Test d infiltration Profondeur du test (en cm) Temps (en min) Volume écoulé (en litres) , , , , ,1 7 7A ,05 3 7B , , , ,22 15 Coefficient de perméabilité K (en mm/h) Pour la zone concernée par le projet où nous avons réalisé les tests d infiltration, la perméabilité varie de 0 à 15 mm/h. Ces coefficients de perméabilité sont caractéristiques d'un sol imperméable à perméable médiocre. Sol argileux Sol argilolimoneux Sol limoneux Sol sablolimoneux Sol dominante sableuse Nature du sol Imperméable Très peu perméable Perméable médiocre Moyennement perméable Très perméable Perméable en grand Perméabilité K < 6 K=6 K=15 K=30 K=50 K > 50 Coefficient de perméabilité Figure 16 : Classement des sols et des perméabilités Les essais n 2, 3, 5, 7A et 7B montrent un sol imperméable. Les essais n 1, 4, 6, 8 et 9 révèlent des coefficients de perméabilité caractéristiques d un sol «très peu perméable». L essai n 10 montre un sol de perméabilité médiocre Tests d infiltration

18 4. CONCLUSION Les sondages pédologiques effectués sur les parcelles étudiées révèlent un type de sol globalement homogène : sol argileux plus ou moins compact. Les essais d infiltration réalisés sur les emprises du projet ont mis en évidence une capacité d infiltration du sol très faible, voire nulle. L évacuation des eaux pluviales par infiltration à la parcelle est par conséquent difficilement envisageable. De la même manière, la mise en place de filière d assainissement non collectif impliquera de trouver un exutoire autre que le sol (fossé, réseau pluvial, ). Actuellement, le coefficient de ruissellement sur la zone du projet est de l ordre de 0,2 (pour une parcelle de pâture sur sol peu perméable avec une pente moyenne). Après l aménagement du site, le coefficient de ruissellement sera de l ordre de 0,5 à 0,6 (secteur résidentiel dense). Il sera important avant de prévoir un aménagement de cette zone de prendre en compte cet impact sur le ruissèlement. Il sera donc nécessaire : - De mener une étude hydraulique permettant de vérifier la capacité des réseaux pluviaux situés en aval à absorber un volume supplémentaire d eau important (débit acceptable) ; - De limiter au maximum l imperméabilisation des sols dans l aménagement de la parcelle et de chaque lot ; - De favoriser au maximum toutes les solutions permettant de limiter le ruissèlement ou de le ralentir (stockage à la parcelle, toitures adaptées, ) ; - De prévoir des structures réservoirs pour stocker provisoirement les eaux pluviales avant rejet dans le réseau collectif, afin d éviter tout impact trop important sur les réseaux communaux. La gestion des risques impose à la collectivité de déterminer une période de retour acceptable pour laquelle les ouvrages mis en place pourront s avérer insuffisants. La période de retour pour laquelle sont généralement dimensionnés les aménagements sont de : TYPE DE ZONE Zones rurales Zones résidentielles Centre village et zones commerciales ou artisanales Période de retour sans débordement 10 ans 20 ans 30 ans Tests d infiltration

19 En première approche, très théorique, une pluie d une heure de retour 20 ans génère une hauteur de pluie de l ordre de 44 mm (44,4 mm pour une pluie de durée d une heure sur la station météorologique de Besançon). Dans ces conditions, il est probable que le volume d eau généré par la mise en œuvre du projet sur 3,5 ha représente un volume d eau de pluie généré par un évènement de retour 20 ans soit de l ordre de : (surface en m²) x 0,044 (hauteur d eau en m) x 0,6 (pourcentage d eau ruisselée) = 924 m 3 sur une heure. Cette estimation en première approche montre un accroissement du volume théorique d eaux ruisselé de l ordre de 616 m 3 (coefficient de ruissèlement passant de 0,2 à 0,6). Ce volume ne prend pas en compte le ruissèlement potentiel provenant des terrains situés au-dessus de la parcelle (bassin versant). Il est important de noter que le substratum calcaire est parfois proche (refus de tarière sur roche), mais il s agit de calcaires de l Argovien, caractérisés par des alternances de marnes et de calcaires, donc la perméabilité restera certainement faible ou aléatoire, même à des profondeurs plus importantes Tests d infiltration