GUIDE DE PRECONISATIONS DES TECHNIQUES APPLICABLES AUX REJETS DES EAUX PLUVIALES DANS LE DEPARTEMENT DU RHÔNE

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1 PREFECTURE DU RHONE Direction Départementale de l'agriculture et de la Forêt MISE 69 GUIDE DE PRECONISATIONS DES TECHNIQUES APPLICABLES AUX REJETS DES EAUX PLUVIALES DANS LE DEPARTEMENT DU RHÔNE Juin 2004

2 1 CADRE LEGISLATIF LA LOI SUR L EAU DIRECTIVE CADRE EUROPEENNE LES DOCUMENTS DE PLANIFICATION LE SDAGE RHONE MEDITERRANEE CORSE LE SAGE DE L EST LYONNAIS CONCLUSION ETAT DES LIEUX LA NAPPE DE L EST LYONNAIS SENSIBILITE DE LA NAPPE LES TECHNIQUES D INFILTRATION LES PRINCIPALES CONTRAINTES LES EAUX SUPERFICIELLES SENSIBILITE TECHNIQUES DE REJET EN EAU SUPERFICIELLE LES PRINCIPALES CONTRAINTES FICHES TECHNIQUES BASSIN D INFILTRATION OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE PUITS D INFILTRATION OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE FOSSES ET NOUES (INFILTRATION) OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE CHAUSSEE A STRUCTURE RESERVOIR (INFILTRATION) OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE Juin 2004

3 3.5 TRANCHEES DRAINANTES OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE CHAUSSEE A STRUCTURE RESERVOIR (EAU SUPERFICIELLE) OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE TOITS STOCKANTS OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN TRANCHEES DE RETENTION OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE FOSSES ET NOUES DE RETENTION OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE BASSINS DE RETENTION OBJECTIFS ET PRINCIPE CONCEPTION DIMENSIONNEMENT REALISATION ENTRETIEN SURVEILLANCE Juin 2004

4 1 CADRE LEGISLATIF 1.1 LA LOI SUR L EAU La loi sur l eau du 3 janvier 1992 institue «un cadre pour la mise en œuvre d une urbanisation intégrant les problèmes d assainissement où la limitation des débits et de leurs conséquences dommageables est faite dès l origine du ruissellement». Elle oblige les aménageurs à prendre des mesures compensatoires pour limiter l imperméabilisation des sols, maîtriser les ruissellements pluviaux et traiter si besoin est les eaux pluviales avant leur rejet au milieu naturel. Les décrets du 29 mars 1993 précisent les modalités et le champ d application du niveau régime de déclaration et d autorisation au titre de la loi sur l eau. La nomenclature des opérations soumises à autorisation ou à déclaration en application de l article 10 de la loi sur l eau a pour principe : «Seuls sont soumis au régime d autorisation ou de déclaration les installations, ouvrages, travaux ou activités dans plusieurs rubriques de la nomenclature et dépassant les seuils correspondants». Elle permet de définir en fonction des dangers et risques encourus par les eaux, de déterminer si les installations, ouvrages, travaux ou activités sont soumis à déclaration ou autorisation. Elle comporte 52 rubriques regroupées par titre suivant la nature des eaux du milieu naturel, sur lesquelles les opérations d aménagement ont un impact. Il y a donc : Les nappes souterraines. Les eaux superficielles. La mer. Les milieux aquatiques. Etat des lieux 1

5 Certaines rubriques ont pour objectif la maîtrise du ruissellement des eaux pluviales au niveau du sol et de ses aménagements : Rubrique Intitulé Procédure rejet d eaux pluviales dans les eaux superficielles ou dans un bassin d infiltration, la superficie totale desservie étant : 1 - supérieure ou égale à 20 hectares 2 - supérieure à 1 hectare mais inférieure à 20 hectares Autorisation Déclaration création d une zone imperméabilisée, supérieure à 5 hectares d un seul Autorisation tenant, à l exception des voies publiques affectées à la circulation Construction de déversoirs d orage situés dans un réseau d égouts destiné à collecter un flux polluant journalier : 1 - supérieur ou égal à 12 kg de DBO 5 Déclaration 2 - supérieur ou égal à 120 kg de DBO Rejet dans les eaux superficielles susceptibles de modifier le régime des eaux la capacité totale de rejet étant : 1 - > ou égal à m 3 /j ou à 25 % du débit 2 - > ou égal à m 3 /j ou à 5 % du débit mais < à m 3 /j et 25 % du débit Autorisation Autorisation Déclaration Il faut également considérer la législation concernant les installations classées et en particulier l arrêté ministériel du 02 février 1998 modifié concernant le traitement des eaux pluviales : Arrêté du 02 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d eau ainsi qu aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l environnement soumises à autorisation : Chapitre I: Dispositions générales Article 4 : Sans préjudice des règlements d urbanisme, l exploitant adopte les dispositions suivantes, nécessaires pour pré venir les envols de poussières et matières diverses: ( ) Un schéma de tous les réseaux et un plan des égouts sont établis par l exploitant, régulièrement mis à jour, notamment après chaque modification notable, et datés. Ils sont tenus à la disposition de l inspection des installations classées ainsi que des services d incendie et de secours. A l exception des cas accidentels où la sécurité des personnes ou des installations serait compromise, II est interdit d établir des liaisons directes entre les réseaux de collecte des effluents devant subir un traitement ou être détruits et le milieu récepteur. Chapitre II: Prévention des accidents et des pollutions accidentelles, y compris les eaux pluviales Section II : Eaux pluviales Article 9 : Lorsque le ruissellement des eaux pluviales sur des toitures, aires de stockage, voies de circulation, aires de stationnement et autres surfaces imperméables est susceptible de présenter un risque particulier d entraînement de pollution par lessivage des toitures, sols, aires de stockage, etc., ou si le milieu Etat des lieux 2

6 naturel est particulièrement sensible, un réseau de collecte des eaux pluviales est aménagé et raccordé à un (ou plusieurs) bassin(s) de confinement capable(s) de recueillir le premier flot des eaux pluviales. Les eaux ainsi collectées ne peuvent être rejetées au milieu récepteur qu après contrôle de leur qualité et si besoin traitement approprié. Leur rejet est étalé dans le temps en tant que de besoin en vue de respecter les valeurs limites en concentration fixées par le présent arrêté. Section III : Stockages Article 13 : En complément des dispositions prévues à l article 4 du présent arrêté, les effluents aqueux rejetés par les installations ne sont pas susceptibles de dégrader les réseaux d égouts ou de dégager des produits toxiques ou inflammables dans ces égouts, éventuellement par mélange avec d autres effluents. Ces effluents ne contiennent pas de substances de nature à gêner le bon fonctionnement des ouvrages de traitement. Les collecteurs véhiculant des eaux polluées par des liquides inflammables, ou susceptibles de l être, sont équipés d une protection efficace contre le danger de propagation de flammes. Les réseaux de collecte des effluents séparent les eaux pluviales (et les eaux non polluées s il y en a) et les diverses catégories d eaux polluées. Le plan des réseaux de collecte des effluents prévu à l article 4 doit faire apparaître les secteurs collectés, les points de branchement, regards, avaloirs, postes de relevage, postes de mesure, vannes manuelles et automatiques... Il est tenu à la disposition de l inspection des installations classées ainsi que des seivices d incendie et de secours. Chapitre V: Valeurs limites d émissions Section I: Généralités Article 25 : Les émissions directes ou indirectes de substances mentionnées à l annexe Il sont interdites dans les eaux souterraines, à l exception de celles dues à la réinjection dans leur nappe d origine d eaux à usage géothermique, d eaux d exhaure des carrières et des mines ou d eaux pompées lors de certains travaux de génie civil, conformément au dispositions de l arrêté ministériel du 10 juillet 1990 modifié. Section V: Eaux pluviales Article 43 : Les dispositions des sections I et IV s appliquent aux rejets d eaux pluviales canalisés. Les sections II et IV concernent les valeurs limites d émission applicables aux effluents industriels. Toutefois l arrêté d autorisation peut ne fixer des valeurs limites que pour certaines des caractéristiques prévues. Etat des lieux 3

7 Annexe II: Substances visées aux articles 12 et 25 1 Composés organohalogénés et substances qui peuvent donner naissance à de tels composés dans le milieu aquatique. 2 Composés organophosphorés. 3 Composés organostanniques. 4 Substances qui possèdent un pouvoir cancérigène, mutagène ou tératogène dans le milieu aquatique ou par l intermédiaire de celui-ci. 5 Mercure et composés de mercure. 6 Cadmium et composés de cadmium. 7 Huiles minérales et hydrocarbures. 8 Cyanures. 9 Eléments suivants, ainsi que leurs composés: 1) zinc 2) cuivre 3) nickel 4) chrome 5) plomb 6) sélénium 7) arsenic 8) antimoine 9) molybdène 10) titane 11) étain 12) baryum 13) béryllium 14) bore 15) uranium 16) vanadium 17) cobalt 18) thallium 19) tellure 20) argent 10 Biocides et leurs dérivés. 11 Substances ayant un effet nuisible sur la saveur ou sur l odeur des eaux souterraines ou sur l odeur des produits de consommation de l homme dérivés du milieu aquatique, ainsi que les composés, susceptibles de donner naissance à de telles substances dans les eaux et de rendre celle-ci impropre à la consommation humaine. 12 Composés organosiliciés toxiques ou persistants et substances qui peuvent donner naissance à de tels composés dans les eaux, à l exclusion de ceux qui sont biologiquement inoffensifs ou qui se transforment rapidement dans l eau en substances inoffensives. 13 Composés inorganiques du phosphore et phosphore élémentaire. 14 Fluorures. 15 Substances exerçant une influence défavorable sur le bilan d oxygène, notamment ammoniaque et nitrites. La loi sur l eau, et ses décrets, prend donc en compte les incidences de l urbanisation vis à vis du ruissellement des eaux pluviales et impose donc des mesures correctrices pour maîtriser ces ruissellements. Etat des lieux 4

8 1.2 DIRECTIVE CADRE EUROPEENNE La directive cadre européenne définit deux principes : Lutter contre le déversement de substances dangereuses ou polluantes dont le cadmium, le mercure et les composés du tributylétain. Définir des normes de qualité sur des zones spécifiques ou pour des usages particuliers. L objectif de cette directive est donc de parvenir à un «bon état des eaux» c est à dire : Restaurer, améliorer et protéger les eaux de surfaces et souterraines en arrêtant un cadre destiné à prévenir toute nouvelle détérioration en vue de parvenir à un bon état des eaux pour le 31 décembre Protéger les écosystèmes. Promouvoir un usage durable de l eau. Contribuer à la lutte contre les inondations et sécheresse. Mettre fin à l utilisation de substances dangereuses dans le milieu naturel (réduction de 50 % pour 2010, 75% pour 2015 et 100% pour 2020). Cette directive conduit à déterminer et à anticiper la détérioration des usages de l eau afin de parvenir à un état des eaux satisfaisant. 1.3 LES DOCUMENTS DE PLANIFICATION LE SDAGE RHONE MEDITERRANEE CORSE Les schémas directeurs d aménagement et de gestion des eaux fixent pour chaque bassin les orientations fondamentales d une gestion équilibrée de la ressource en eau. Le schéma d aménagement et de gestion des eaux est défini dans un bassin correspondant à une unité hydrographique ou à un système aquifère. Il fixe les objectifs d utilisation et protection des ressources, écosystèmes aquatiques et zones humides. Le département du Rhône appartient au schéma directeur d aménagement et de gestion des eaux du bassin Rhône Méditerranée Corse approuvé par arrêté préfectoral le 20 décembre 1996, en application de la loi sur l eau du 3 janvier Dans le cadre de ce schéma directeur, un bilan concernant la qualité des eaux et des milieux aquatiques a été établi afin de mettre en évidence des orientations fondamentales pour une gestion équilibrée de l eau et des milieux aquatiques présents sur tout le bassin. Etat des lieux 5

9 Ces orientations sont : Poursuivre la lutte contre la pollution. Garantir une qualité d eau à la hauteur des exigences des usages. Mieux gérer avant d investir. Réaffirmer l importance stratégique et la fragilité des eaux souterraines. Restaurer ou préserver les milieux aquatiques remarquables. Restaurer d urgence les milieux trop dégradés. S investir plus efficacement dans la gestion des risques. Penser la gestion de l eau en terme d aménagement du territoire. Renforcer la gestion locale et concertée LE SAGE DE L EST LYONNAIS Le périmètre du SAGE a été fixé par arrêté préfectoral en La nappe souterraine de l Est Lyonnais est le réservoir naturel d alimentation en eau potable d une partie de l agglomération. La protection de cette richesse est donc l enjeu principal du SAGE, mais ce dernier aborde également tous les aspects de l eau dans l est lyonnais : sa qualité, sa quantité, ses usages, les milieux naturels aquatiques Le SAGE est actuellement en phase d état des lieux. 1.4 CONCLUSION Aujourd hui l eau est considérée comme un patrimoine à protéger de façon globale. La loi sur l eau de 1992 englobe toute la «Gestion équilibrée de la ressource en eau», la Directive Cadre Européenne de 2000 fixe l objectif d atteindre en 2015 un bon état des eaux. Pour respecter ces réglementations et parvenir à leurs exigences, il convient de repenser aux systèmes d assainissement notamment en ce qui concerne les rejets d eau pluviale. Pour cela, des techniques alternatives viennent se substituer aux réseaux. Ces techniques consistent à : Stocker localement et restituer progressivement l eau à faible débit dans le réseau aval, au moyen d un ouvrage hydraulique de régulation. Aider l infiltration des eaux dans le sol, réduisant ainsi l imperméabilisation des zones urbanisées. Elles fonctionnent de manière autonome, permettent de diminuer la quantité d eau ruisselée et réalimenter les nappes phréatiques. Etat des lieux 6

10 2 ETAT DES LIEUX 2.1 LA NAPPE DE L EST LYONNAIS SENSIBILITE DE LA NAPPE La nappe de l est lyonnais est un aquifère d environ 450 km², formé d alluvions fluvio-glaciaires, qui remplissent d anciennes vallées creusées par des glaciers de l époque würmienne. Elle prend naissance au sud-est et à l est de Lyon et constitue la deuxième ressource en eau potable de l agglomération. Les écoulements orientés vers l ouest et le Rhône sont répartis sur le grand Lyon en trois couloirs suivant la morphologie des formations alluvionnaires : Le couloir de Meyzieu. Le couloir de Décines / Chassieu. Le couloir de Heyrieux. Très perméables, les plaines et couloirs fluvio-glaciaires de l Est lyonnais contiennent une nappe phréatique puissante et peu profonde (10 à 15 m) raccordée à la nappe du Rhône. Cette nappe constitue une excellente réserve aquifère mais est sensible aux pollutions par infiltration compte tenu de la grande perméabilité des terrains. En 1996, le SDAGE, qui a pour but de définir des orientations fondamentales pour une gestion équilibrée de l eau et des milieux aquatiques à l échelle du bassin Rhône-Méditérrannée-Corse, a identifié la nappe de l Est lyonnais comme un aquifère à forte valeur patrimoniale, faiblement sollicitée à l époque mais à fortes potentialités et à préserver pour les générations futures. Elle est également identifiée comme une nappe particulièrement atteinte par la pollution azotée et par les toxiques. Son utilisation aujourd hui est de trois ordres : L alimentation en eau potable : o La ressource de l est lyonnais constitue une réserve importante pour l alimentation en eau potable de l agglomération lyonnaise. o L eau distribuée provient du champ captant de Crépieux-Charmy alimenté pour environ 15% par la nappe de l Est lyonnais (15 Mm 3 /an). o Les captages de secours de l agglomération s alimentent entièrement ou partiellement dans la nappe de l est lyonnais. o Les captages dans la nappe sont également utilisés pour l alimentation d une partie de l aéroport de Saint-exupéry, de la commune d Heyrieux et comme ressource de secours du syndicat intercommunal de l est lyonnais. Etat des lieux 7

11 L irrigation : o Une irrigation importante est pratiquée à partir de deux champs de captage : Genas (4 à 8 Mm 3 /an) et Saint Priest la Fouillouse ( à m 3 /an). o Un certain nombre d agriculteurs possèdent des puits d irrigation. L industrie : o Les captages industriels sont utilisés comme eaux de refroidissement, de lavage et de procédé de fabrication. o Ces captages sont en général situés en aval des couloirs (zones industrielles) La qualité des eaux de la nappe a tendance à se dégrader avec : Une teneur élevée en nitrates. Une pollution ponctuelle ou diffuse. Des risques de pollution liés aux nombreux bassins d infiltration d eaux pluviales. Synthèse de la sensibilité : Les données recueillies ont permis en 1995 de définir le potentiel de la nappe de l Est lyonnais et de situer les niveaux d atteinte qualitative à ce potentiel. Ces niveaux sont localement quantifiés à partir de la qualité actuelle de l eau souterraine et de l occupation des sols. C est donc la superposition de ces éléments qui a permis de dresser une carte de sensibilité de la nappe. D après cette carte, la nappe de l est lyonnais se présente comme une répartition de zones en quatre catégories : Secteurs de bonne qualité : o Zones à préserver en priorité. o Zones d intérêt fort. Secteurs à réhabiliter : o Zones à réhabiliter en priorité. o Zones de vigilance. Il existe une incertitude importante en terme de bilan hydrologique local et/ou global, donc en terme de potentialité d exploitation. Etat des lieux 8

12 Source : «Etude de la nappe de l Est Lyonnais» BURGEAP 1995 Etat des lieux 9

13 2.1.2 LES TECHNIQUES D INFILTRATION Intérêts de l infiltration L objectif de l infiltration est double puisqu elle favorise une meilleure diffusion des rejets ainsi qu une meilleure filtration des particules fines. L infiltration des eaux pluviales est une alternative à l assainissement classique : elle permet la recharge des nappes. Limites de l infiltration Son choix est d abord de type réglementaire par rapport : Aux périmètres de protection des captages pour l alimentation en eau potable pouvant avoir des prescriptions limitant l infiltration. Aux SDAGE et SAGE ainsi que tout organisme de gestion des eaux pouvant définir des règles de protection de la nappe. La nappe de l Est Lyonnais n ayant aucune protection naturelle contre une éventuelle contamination de ces eaux, on se doit de maîtriser la pollution apportée par les eaux pluviales avant rejet au milieu naturel. Pour cela, il existe deux approches : L approche préventive qui consiste à traiter les eaux avant leur rejet dans le milieu naturel au moyen de système de filtration/décantation et de piégeage de la pollution accidentelle. L approche curative qui consiste à récupérer les polluants dans le sol avant qu ils n atteignent les eaux de la nappe. Ces deux approches nous amènent donc à limiter toute infiltration profonde dans la nappe. Les ouvrages tels que puits d infiltration, ne garantissant aucune protection vis à vis de la qualité des eaux souterraines, seront à proscrire pour les eaux de ruissellement. Cependant ils pourront être utilisés pour l évacuation des eaux de toitures et sous certaines conditions, à savoir : Le puits ne doit pas avoir une profondeur supérieure à 3 m. Il doit être entretenu régulièrement. Il doit être protégé en amont pour éviter toute infiltration de pollution. Il doit pouvoir être obturé afin de piéger toute pollution accidentelle. Les ouvrages L infiltration se fera au moyen d ouvrages tels que : Les puits d infiltration. Les fossés et noues. Les bassins d infiltration. Les tranchées drainantes. Les chaussées à structure réservoir uniquement dans les zones non vulnérables. Etat des lieux 10

14 2.1.3 LES PRINCIPALES CONTRAINTES Les contraintes de conception La possibilité d infiltration dépend de plusieurs facteurs : La nature et la quantité des substances véhiculées par les eaux de ruissellement. Les caractéristiques de la zone non saturée où s effectuera l infiltration. Les caractéristiques de la nappe. D après ces composantes, on en a déduit le tableau suivant proposant des possibilités d infiltration générales : Perméabilité du sol Zone de ruissellement Zone d habitat : Faible pollution, eaux de bonne qualité (peu de fines, peu de polluants) Zone d activité : Hydrocarbures, polluants persistants, toxiques, MES Zone commerciale : a) zones de circulation lourde, de déchargement et chargement b) zones de parking et circulation VL Axes de circulation, parkings : MES, hydrocarbures, polluants persistants Station essence ou de lavage de véhicules Toutes zones, pour prévenir les pollutions accidentelles Sols très peu perméables à imperméables (limons, argiles, argiles sableuses) P 10-7 m/s Infiltration possible sans précautions particulières, excepté le problème d évacuation des débits Infiltration sans précautions particulières si l on admet que la pollution restera piégée dans les premiers cm du sol Sols peu perméables 10-7 P 10-5 m/s Infiltration possible sans précautions particulières Infiltration possible à condition d imperméabiliser les zones à risque Sur ces zones peu perméables, on a le temps d intervenir, donc le traitement de la pollution peut être curatif, par purge (enlèvement du matériau pollué avec une pelle mécanique par exemple).dans les cas où un transit important de véhicules a lieu sur ces zones, il faut un dispositif de prévention des pollutions accidentelles (cf. case ci contre) Sols perméables (sables fins) 10-5 P 10-4 m/s Sols très perméables (sables avec graviers) P 10-4 m/s - si infiltration se fait dans une couche non saturée de 1 m d épaisseur au minimum, infiltration sans précautions particulières - sinon la nappe étant vulnérable, ne pas infiltrer ou ne le faire qu avec de sérieuses précautions Selon la vulnérabilité du milieu : - pas d infiltration - prétraitement avant infiltration : piégeage de la pollution en amont de l infiltration par traitement ou par confinement Sur ces zones très perméables, il faut des dispositifs de prévention et de piégeage des pollutions accidentelles. Etat des lieux 11

15 Les contraintes de dimensionnement Le dimensionnement d un ouvrage d infiltration consistera donc à déterminer ses dimensions afin d évacuer les eaux pluviales à travers le sol. Pour les ouvrages d infiltration non protégés par une zone de décantation, on prend en compte comme surface infiltrante les parois latérales de l ouvrage du fait du possible colmatage du fond. Pour les ouvrages d infiltration protégés par une zone de décantation (protection contre la sédimentation des matières en suspension et contre les apports en matière organique), on prend en compte toute la surface horizontale. La capacité d infiltration sera mesurée sur place et corrigée par un facteur de sécurité égal à ½. Pour limiter les risques de pollution de la nappe, on gardera une profondeur minimum de 1 mètre entre le plus haut niveau de la nappe et le fond de l ouvrage. Les ouvrages sont dimensionnés en fonction du niveau de protection. La norme européenne NF EN 752-2, relative aux réseaux d évacuation propose les prescriptions suivantes : LIEU Zones rurales Zones résidentielles Centres villes, ZI ou commerciales : - risque d inondation vérifié - risque d inondation non vérifié FREQUENCE D INONDATION 1 tous les 10 ans 1 tous les 20 ans 1 tous les 30 ans Passages souterrains routiers ou ferrés 1 tous les 50 ans Les contraintes d exploitation Un entretien insuffisant des ouvrages peut rapidement mener à un dysfonctionnement. C est pourquoi il est nécessaire de privilégier des entretiens préventifs et effectuer des curages des ouvrages régulièrement afin d éviter tout colmatage. Pour entretenir au mieux ces ouvrages, il est donc conseillé de les maintenir accessibles et de privilégier les ouvrages visibles pour anticiper les problèmes de colmatage et permettre un entretien conforme et régulier. De plus, un plan de gestion et d entretien sera mis en place en mentionnant le nom de la société gestionnaire. Etat des lieux 12

16 2.2 LES EAUX SUPERFICIELLES SENSIBILITE L agence de l eau du bassin Rhône Méditerranée Corse a établi une carte des risques naturels liés à l eau sur le territoire lyonnais. Cette carte met en évidence les risques de crues à prendre en compte dans la gestion globale d un cours d eau et de ses bassins versant. D après cette carte, on constate qu il existe des problèmes d inondations importants. Les mesures alternatives devront donc compenser l impact quantitatif de l urbanisation vis à vis du milieu humain (augmentation des débits donc augmentation des risques d inondation) mais aussi du milieu récepteur (augmentation brusque du débit donc lessivage). Source : Agence de l eau RMC 1995 Etat des lieux 13

17 2.2.2 TECHNIQUES DE REJET EN EAU SUPERFICIELLE Doctrine Le pôle compétence EAU du Rhône a établi des doctrines techniques dans lesquelles sont décrits les principes et objectifs concernant les rejets d eaux pluviales dans les eaux superficielles. Ces doctrines fixent comme objectifs : La préservation de la qualité des eaux en ménageant les possibilités de décantation et la possibilité d installer des appareils de dépollution. La régulation des débits pour les évènements fréquents afin de limiter les perturbations directes à l écosystème. D après ces objectifs, les projets seront orientés vers des techniques permettant de : Limiter les écoulements de manière perceptible pour préserver l équilibre du milieu récepteur. Garantir une qualité minimale du rejet en privilégiant la décantation dans tous les cas et en permettant l installation de systèmes de traitement plus sophistiqués. Prendre en compte la notion de lutte contre les inondations dès lors que l impact de l imperméabilisation de la zone concernée par le projet aggraverait de manière notable la ligne d eau de crue «critique» au niveau de la première zone vulnérable aux inondations à l aval. Les techniques alternatives Dans le cas de rejet en eau superficielle, les techniques alternatives reposent sur deux principes : L infiltration au maximum dans le sol, lorsqu elle est possible et ce pour limiter les volumes vers l aval. La rétention de l eau pour réguler les débits et limiter la pollution vers le milieu superficiel. Ces techniques pourront être : les fossés et noues les chaussées à structure réservoir les bassins les toits stockants les tranchées de rétention LES PRINCIPALES CONTRAINTES Les contraintes de conception Les ouvrages d évacuation des eaux ont une capacité de stockage limitée alors que les pluies n ont jamais les mêmes caractéristiques et que les objectifs peuvent varier selon l événement pluvieux. Etat des lieux 14

18 D un point de vue environnemental, ces ouvrages doivent être intégrés au mieux dans l environnement paysager. Pour cela, il faut leur attribuer une multifonctionnalité en les valorisant comme espaces verts ou en leur donnant un fonctionnement urbain. D autre part pour éviter un volume de stockage trop important sur un seul ouvrage, on peut associer deux techniques permettant ainsi une meilleure intégration paysagère. Les contraintes de dimensionnement Protection des biens et des personnes Le dimensionnement d un ouvrage de stockage consistera à calculer le volume maximum arrivant dans un bassin de rétention pour une période de retour donnée et déduire le volume de la retenue et la loi de vidange. La période de retour est choisie en fonction du niveau de protection à assurer. D après le CERTU, ce niveau de protection choisi ne doit pas être considéré comme une limite à l intérieur de laquelle le projet d assainissement sera étudié. Au contraire il s agit de seuils échelonnés entre les différents modes d évacuation des eaux de pluie. La norme européenne NF EN 752-2, relative aux réseaux d évacuation propose les prescriptions suivantes : LIEU Zones rurales Zones résidentielles Centres villes, ZI ou commerciales : - risque d inondation vérifié - risque d inondation non vérifié FREQUENCE D INONDATION 1 tous les 10 ans 1 tous les 20 ans 1 tous les 30 ans Passages souterrains routiers ou ferrés 1 tous les 50 ans Protection du milieu récepteur Les approches qualitatives et quantitatives réalisées par la DDAF ont permis de fixer les débits de fuite entre 5 et 10 litres par seconde et par hectare aménagé et un volume de rétention pour les ouvrages égal à une période de pluie plus fréquente de 2 à 5 ans. Les valeurs les plus contraignantes de ces fourchettes seront utilisées si le projet est situé à l amont du cours d eau, si le projet présente une proportion conséquente de la surface du bassin versant du cours d eau, si le bassin versant est déjà soumis à une forte pression de rejets d eaux pluviales. La méthode utilisée quelle que soit la protection recherchée sera soit la méthode des pluies soit la méthode des volumes. Etat des lieux 15

19 Toutes deux supposent connue la surface active S a = S x C a du bassin versant ainsi que les relevés pluviométriques correspondants, à intervalle de temps t de une ou quelques heures (3h par exemple), sur une assez longue période (au moins 10 ans). Sa = surface active de ruissellement alimentant l ouvrage de protection S = surface topographique totale Ca = coefficient d apport c est à dire ratio entre la surface imperméabilisée et la surface totale La méthode des pluies On se fixe la fréquence des pluies contre lesquelles on veut se protéger (décennale par exemple) et la valeur du débit de vidange Q du bassin qu on supposera constant. Le volume évacué à l exutoire pendant le temps t est donc V = Qt qu on peut exprimer en millimètres de hauteur d eau en le rapportant à la surface active du bassin versant : H (mm) = 360 Q (m³/s) / S a (ha) On peut alors reporter sur le graphique des courbes enveloppes la droite H (t) donnant en fonction du temps la hauteur d eau évacuée. La différence d ordonnées entre cette droite et la courbe enveloppe de durée de retour T donne à chaque instant la hauteur de pluie à stocker ; l écart maximal H entre ces ordonnées correspond au volume à donner au bassin soit : V (m³) = 10 H (mm) Sa (Ha). On peut faire de même pour d autres valeurs du débit de l exutoire ou d autres périodes de retour de la pluie et ainsi optimiser le dimensionnement des ouvrages. Si le maximum d écart H est obtenu pour le temps t A et si la courbe H(t) recoupe la courbe enveloppe au temps t B, on admet que t A donne le temps de remplissage et t B t A le temps de vidange. Bien entendu ceci n est qu approché car l ensemble de la courbe enveloppe ne représente pas un seul et même épisode pluvieux. Etat des lieux 16

20 La méthode des volumes Si l on considère un épisode pluvieux particulier, caractérisé par la courbe donnant les hauteurs d eau cumulées en fonction du temps, on peut, par comparaison avec les courbes des hauteurs d eau évacuées par l exutoire correspondant à différentes valeurs du débit de vidange Q, déterminer les volumes de stockage nécessaires pour cet épisode correspondant aux différentes valeurs de Q. Le principe est le même que pour la méthode des pluies, mais appliqué cette fois à la courbe d un épisode pluvieux particulier et non à la courbe enveloppe. Les valeurs maximales, des hauteurs d eau à stocker chaque année, ont été ajustées à une loi statistique comme on l a fait pour les pluies de la méthode des pluies. Pour chaque débit de vidange on a obtenu une courbe donnant la hauteur à stocker en fonction de sa probabilité (ou durée de retour). A partir de cette famille de courbes, on en a construit une autre en traçant, pour chaque durée de retour, 1a courbe donnant la hauteur à stocker en fonction de la valeur du débit de vidange. Les courbes moyennes sont données pour les trois régions de la France métropolitaine définies sur la carte suivante. Cette méthode conduit à des résultats plus élevés car la méthode des pluies revient à calculer le volume de l ouvrage en fonction de la probabilité de débordement au temps t A sans tenir compte des possibilités de débordement à d autres temps t. Etat des lieux 17

21 Les contraintes d exploitation Pour favoriser la pérennité et le bon fonctionnement des ouvrages, il faut privilégier les entretiens réguliers. C est pourquoi il est recommandé de concevoir des ouvrages à ciel ouvert et donc facilement accessibles. Un plan de gestion devra être préparé en mentionnant le nom de la société gestionnaire. Etat des lieux 18

22 3 FICHES TECHNIQUES Fiches techniques 19

23 3.1 BASSIN D INFILTRATION OBJECTIFS ET PRINCIPE L objectif de l infiltration est de favoriser la diffusion des rejets sans augmenter les débits de pointe du milieu récepteur et de favoriser la filtration des particules fines. Les ouvrages d infiltration prennent en compte les caractéristiques de perméabilité du terrain naturel CONCEPTION L infiltration est assurée par un filtre granulaire composite sur un encaissant perméable. Elle conduit à un dimensionnement hydraulique assez simple en fonction de la perméabilité du filtre. La perméabilité des sols doit être testée pour chaque site en plusieurs points. Par conséquent, il faut tenir compte du colmatage progressif des matériaux en diminuant les valeurs obtenues par un facteur de dix. Exemple de valeurs de perméabilité : Matériau Graviers Sables Perméabilité (m/s) 10-3 à à 10-4 Pour des raisons de sécurité, le bassin d infiltration doit être réalisé par excavation (bassin creux sans digue) pour éviter toute rupture de digue en cas de colmatage du massif et donc débordement du bassin. Le massif filtrant, d une épaisseur comprise entre 2 et 2.5 m, est constitué de trois couches superposées : o une couche de grave 20/40 sur une épaisseur de 0.4 à 0.5 m o une couche de grave 10/20 sur une épaisseur de 0.8 à 1 m o une couche de sable 0/6 sur une épaisseur de 0.8 à 1m. Pour piéger la pollution accidentelle, le massif sera isolé de l encaissant par une couche étanche et les eaux percolées seront collectées par un réseau de drains puis infiltrées DIMENSIONNEMENT Le volume du bassin est calculé par la Loi de DARCY. Pour cela, la hauteur d eau dans le bassin est fixée à la moitié de la profondeur du bassin et la surface d infiltration est équivalente à la moitié de la surface développée des côtés du bassin. B Ainsi, on a : V i = kxjx x3600xt 2 Avec : V i : volume infiltré en m 3 k : perméabilité en m/s j : gradient hydraulique, pris égal à 1 m/m B : surface développée des côtés du bassin en m 2 t : temps de percolation en h Le volume d eau à stocker est donc la différence entre le volume entrant V e et le volume infiltré V i : V = max [ Ve( t) Vi( t) ] Sachant que : Ve() t = 3. 6xtxCxixAxα Avec : i : intensité de la pluie d une durée t en l/s.ha A : surface de l impluvium en ha C : coefficient de ruissellement de l impluvium t : temps de concentration en h α : coefficient introduit pour tenir compte de la variabilité du volume ruisselé du bassin versant (= 1.25) Fiche technique : Bassins d infiltration 20

24 3.1.4 REALISATION Le choix de l emplacement du bassin d infiltration est influencé par plusieurs critères : La profondeur de la nappe souterraine ou du substratum qui doit être à moins de 1.2 m sous la couche d infiltration La couche d infiltration qui doit être constituée de matériaux rapportés à moins que l encaissant ne soit constitué de sables ou de graviers propres. La présence de roches solubles dans l encaissant. La perméabilité des couches d infiltration en milieu saturé qui doit être supérieure à m/s ENTRETIEN L entretien du massif filtrant doit être régulier car un colmatage définitif peut se produire très rapidement. De manière générale, il faut : Vérifier visuellement le temps de vidange du bassin au moins 4 fois par an. Cette vérification est nécessaire pour éviter tout colmatage. Scarifier la surface du massif sur une profondeur de 10 cm environ tous les trois mois Entretenir le massif en limitant la végétation Analyser la teneur en contaminants tous les deux ans à diverses profondeurs Remplacer la couche supérieure environ tous les dix ans sauf s il y a colmatage excessif ou pollution accidentelle SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due à l infiltration des eaux de ruissellement, il faut installer un piézomètre en amont et en aval de l ouvrage. Des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres suivants : PH (norme NFT 90008). Hydrocarbures totaux (norme NFT ). Conductivité (norme NF EN 27888). Azote kjeldahl (norme NF EN 25663). Plomb, zinc. COT (norme NF EN 1484). Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Bassins d infiltration 21

25 3.2 PUITS D INFILTRATION Le terme de puits perdus est aujourd hui à proscrire de toutes les circonstances et doit être remplacé par puits d infiltration OBJECTIFS ET PRINCIPE Les puits d infiltration permettent d évacuer les eaux pluviales dans le sol. Ils sont utilisés dans des zones où la couche de sol superficielle est peu perméable mais avec des capacités d infiltration importante dans les couches profondes. Ces ouvrages ne garantissant aucune protection vis à vis de la qualité des eaux souterraines, ils seront à proscrire pour les eaux de ruissellement et ne seront utilisés que pour l évacuation des eaux de toitures et sous certaines conditions, à savoir : Le puits ne doit pas avoir une profondeur supérieure à 3 m. Il doit être entretenu régulièrement. Il doit être protéger en amont pour éviter toute infiltration de pollution. Il doit pouvoir être obturé afin de piéger toute pollution accidentelle. Principes : Réception des eaux pluviales dans le puits : elle s effectue par la surface ou par un réseau de conduites Stockage temporaire des eaux Evacuation des eaux : l eau recueillie traverse une couche de sol non saturée. AVANTAGES - Diminution du réseau à l aval donc du risque d inondation - Gain financier à l aval - Diminution - Peu d emprise foncière et bonne intégration dans le tissu urbain - Pas d exutoire donc alimentation de la nappe - Pas de contrainte topographique majeure INCONVENIENTS - Possibilité de colmatage - Entretien régulier spécifique - Risque de pollution de la nappe - Capacité de stockage limitée - Tributaire de la qualité du sol L infiltration des eaux pluviales à partir des puits permet l alimentation des nappes ce qui peut favoriser le développement de la végétation urbaine. En contre partie, le risque de pollution de la nappe peut être sérieusement redouté selon la nature des eaux infiltrées. De plus, si le niveau de la nappe est trop élevé, la capacité de stockage du puits sera fortement diminuée CONCEPTION La conception des puits d infiltration implique plusieurs étapes : Il faut vérifier que o Le projet ne se situe pas à l intérieur d une zone à infiltration réglementée. o Les eaux de ruissellement soient de bonne qualité. o Le sous sol ne soit pas imperméable sur une trop grande profondeur et soit propice à l infiltration. Il faut déterminer les différents usages attribués aux espaces drainés par le puits, la présence d espaces végétaux, la topographie et l existence de réseaux. Les matériaux utilisés pourront être : Pour l interface entre la surface drainée et le puits : Ces matériaux seront choisis en fonction des considérations esthétiques, économiques et d usages : o Des dalles ou blocs poreux ou alvéolés placés sur une couche de sable. o Du gazon, des galets ou enrobés drainants. Pour l intérieur du puits : Le puits peut ne pas être rempli. Sinon les matériaux les plus couramment utilisés sont des cailloux, des graviers ou des granulats concassés. Si le puits sert uniquement d exutoire, il est possible de le remplir par un matériau moins poreux mais très perméable. Pour l interface puits-sol adjacent : Le volume de stockage peut être délimité par la pose d une crépine ou d une buse perforée en béton, ou d un géotextile. Si le puits est à proximité de la végétation, il faut placer un système anti-racines. Pour l interface puits-réseau : Le système de trop plein peut être placé en sécurité en cas d une pluie exceptionnelle, d un colmatage ou d une pollution. Fiche technique : Puits d infiltration 22

26 3.2.3 DIMENSIONNEMENT Les dimensions sont fonctions de la position de la nappe, de la nature du sol et de la formation géologique des couches traversées. Le dimensionnement du puits va également dépendre du type d événement pluvieux auquel il est soumis et de la période de retour d insuffisance. Il comprend plusieurs phases : Détermination du débit de fuite : le débit est considéré constant et est pris égal au produit de la surface totale du puits contribuant à l absorption par la capacité d absorption spécifique du sol : Qs = S.q as Avec : Qs = débit en m 3 /s S = surface intérieure du puits concernée par l infiltration en m 2 q as = capacité d absorption par unité de surface infiltrante en m 3 /s/m 2 Vn = Estimation du volume à stocker : les méthodes utilisées peuvent être celle des pluies ou celle des volumes. Le volume nécessaire V n est égal à la différence maximale entre le volume instantané entré et le volume sorti, divisé par la porosité du terrain. max( Ventré ( t) Vsorti( t)) Avec : V entré = volume d eau entré dans le puits au temps t n V entré = Sa x H(D) avec Sa la surface active drainée et H(D) la hauteur d eau totale tombée lors d une pluie de retour 10 ans pendant un intervalle de temps D V sorti = volume d eau infiltré au temps t V sortit =Sp x q as x D avec Sp la surface intérieure du puits et D la durée de la pluie n = porosité du matériau ( n= 1 si le puits est creux) Dimensions du puits : il s agit de comparer le volume géométrique V g avec le volume à stocker V n. Il faut que V g = V n pour en déduire le rayon du puits. V g = πr 2 p Avec R = rayon du puits à déterminer p = profondeur du puits en m REALISATION Lors de la réalisation, il est recommandé : D éviter tout apport de terre vers le puits. Aussi on doit construire le puits dans les dernières étapes du projet et séparer les surfaces productrices de fines des surfaces drainées. De respecter les dimensionnements de l ouvrage pour éviter tout risque de débordement par diminution du volume de stockage. De vérifier la porosité utile et la propreté des granulats pour éviter tout colmatage prématuré. Les puits peuvent être réalisés mécaniquement ou manuellement par des pelles mécaniques ou des sondeuses. En fin de réalisation, il est nécessaire de vérifier la capacité de vidange par des essais d injection pour constater le bon fonctionnement hydraulique du puits ENTRETIEN La fréquence d entretien dépend de la qualité des eaux pluviales recueillies et des systèmes annexes au puits mis en place. Une surveillance régulière est nécessaire particulièrement après de fortes pluies. On distingue l entretien préventif et l entretien curatif : L entretien préventif permet de maintenir le fonctionnement hydraulique en réduisant le colmatage. Il concerne le nettoyage des décanteurs et des dispositifs filtrants, la vérification du système de trop plein, la tonte des espaces verts Il doit être effectué régulièrement. L entretien curatif consiste à curer et pomper le fond du puits, changer les matériaux à l intérieur du puits ainsi que le géotextile. Il est réalisé quand le puits ne fonctionne plus. Dans le cas d une pollution accidentelle, il sera difficile d agir avant que la pollution n ait atteint le puits. C est pourquoi, il est recommandé d utiliser des systèmes de stockage à l amont du puits ou des vannes de sécurité. Autrement il faudra pomper la pollution à l intérieur du puits et vider les matériaux pour les remplacer SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due à l infiltration des eaux de ruissellement, il faut installer un piézomètre en amont et en aval de l ouvrage. Des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres suivants : PH (norme NFT 90008). Hydrocarbures totaux (norme NFT ). Conductivité (norme NF EN 27888). Azote kjeldahl (norme NF EN 25663). Plomb, zinc. COT (norme NF EN 1484). Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Puits d infiltration 23

27 3.3 FOSSES ET NOUES (INFILTRATION) OBJECTIFS ET PRINCIPE Les fossés permettent de réguler les eaux de ruissellement en les infiltrant dans le sol. Principe : Introduction des eaux directe par ruissellement sur les surfaces adjacentes ou localisé via une conduite. Stockage des eaux à l air libre. Evacuation des eaux par infiltration. AVANTAGES - Diminution des réseaux à l aval - Gain financier à l aval - Diminution du risque d inondation - Délimitation de l espace - Pas d exutoire - Alimentation de la nappe phréatique - Intégration des noues comme espace paysager ou de jeux et loisirs INCONVENIENTS - Possibilité de colmatage - Entretien régulier spécifique - Risque d accident en période de remplissage - Risque de pollution de la nappe - Emprise foncière - Entretien contraignant pour les espaces verts CONCEPTION Avant toute implantation, on contrôle que : La place disponible est suffisante. Le sol support est perméable et propice à la présence d eau. Les plus hautes eaux de la nappe sont au moins à 1 mètre de la base supposée du fossé. Le ruissellement n apporte pas de fines ou polluants trop important. La zone d implantation n est pas soumise à une réglementation spéciale. Les matériaux utilisés comme interface entre le fossé et le sol dépendent de leur rôle : Rendre étanche le fossé : béton, pierres roulées, briques ou géomembrane. Stabiliser les flancs du fossé : pieux, géotextile ou argile DIMENSIONNEMENT Le dimensionnement concerne principalement la grandeur à déterminer puisque le plus souvent la longueur est imposée par le plan masse. Il comprend les étapes suivantes : Détermination du débit de fuite : le débit de vidange est conditionné par la capacité d infiltration du sol support : Qs = S.q as Avec Qs = débit en m 3 /s S = surface d infiltration en m 2 q as = capacité d absorption par unité de surface infiltrante en m 3 /s/m 2 Estimation du volume à stocker : en général il est calculé par la méthode des volumes V = 10 x ha x Sa Avec ha : hauteur spécifique de stockage en mm donnée par abaque Sa : surface active en ha déterminée par les surfaces participant au ruissellement Détermination du profil en travers : il doit être choisi en tenant compte des observations suivantes : - plus le profil est évasé, plus la surface participant à l infiltration est importante - la nature du sol peut imposer des pentes latérales maximales pour obtenir une meilleure stabilité - la profondeur ne doit pas être trop importante pour des raisons de sécurité Fiche technique : Fossés et noues d infiltration 24

28 3.3.4 REALISATION La réalisation des fossés ne demande aucune particularité. Cependant certaines précautions sont à prendre vis à vis du colmatage. Elles consistent à : Limiter les apports de fines en différant l implantation, les protégeant d un film étanche, les nettoyant dès la fin du chantier. Respecter les paramètres du dimensionnement pour éviter tout débordement ultérieur ENTRETIEN Les fossés et les noues sont considérés comme des espaces verts et doivent donc être entretenus comme tels sous risque d être envahis par la végétation. On distingue l entretien préventif et l entretien curatif : L entretien préventif concerne l entretien des espaces verts, le curage des orifices surtout après une pluie importante. L entretien curatif consiste à remplacer la couche de terre végétale pouvant être colmatée. Concernant la pollution accidentelle, la position privilégiée des fossés et des noues dans les lotissements diminue ce risque. Cependant, il faudra rapidement pomper ce qui n est pas encore infiltré et aussi décontaminer le sol. De plus, il faudra veiller à éviter l appropriation de ces espaces verts par les riverains pouvant détourner la fonction hydraulique initiale de l ouvrage SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due à l infiltration des eaux de ruissellement, il faut installer un piézomètre en amont et en aval de l ouvrage. Des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres suivants : PH (norme NFT 90008). Hydrocarbures totaux (norme NFT ). Conductivité (norme NF EN 27888). Azote kjeldahl (norme NF EN 25663). Plomb, zinc. COT (norme NF EN 1484) Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône. Fiche technique : Fossés et noues d infiltration 25

29 3.4 CHAUSSEE A STRUCTURE RESERVOIR (INFILTRATION) OBJECTIFS ET PRINCIPE L objectif dans ce cas est de diminuer les volumes transitant dans les réseaux par infiltration dans le sol support. Principes : Injection immédiate de l eau dans la chaussée : o Entrée répartie si la couche de surface est perméable (enrobés drainants ou pavés poreux). o Entrée localisée si la couche de surface est étanche par des bouches à grille ou des avaloirs. Evacuation répartie directement dans le sol. Abattement de la pollution : L efficacité des structures est importante car la pollution est retenue par les matériaux poreux. Les expérimentations réalisées démontrent que le sol ne semble pas contaminé six ans après la mise en service de l ouvrage. MES PLOMB DCO Charges % % % Concentrations % % On considère que les hydrocarbures sont liés aux MES et par conséquent l abattement de la pollution en hydrocarbures correspond à l abattement pour les MES. AVANTAGES - Ecrêtements des débits et diminution du risque d inondation - Gain financier - Pas d emprise foncière supplémentaire - Filtration des polluants - Alimentation de la nappe INCONVENIENTS - Phénomène de colmatage - Entretien régulier spécifique - Structure tributaire du sous-sol - Sensibilité au gel - Risque de pollution de la nappe CONCEPTION Les matériaux seront choisis en fonction des différentes couches. Ainsi, on peut utiliser : Couche de surface : dalles et pavés, enrobés drainants, bétons drainants, revêtement étanche ou matériaux stabilisés. Couche de base : des matériaux non liés, traités au liant bitumineux, traités au liant hydraulique, des matériaux alvéolaires en plastique ou de récupération. Couche de formation et de forme : des matériaux non liés ou alvéolaires en plastique ou de récupération. Interfaces : géotextile entre la couche de formation et la couche de forme et entre la couche de forme et le sol support DIMENSIONNEMENT La règle de dimensionnement inclut : Le choix de la pluie de référence. Le débit de sortie constant ou variable. Le dimensionnement de la structure en perméabilité pour l infiltration et en épaisseur pour le stockage. Le dimensionnement des drains répartiteurs dans le réservoir. h. S. C V = max Q. t P Fiche technique : Chaussée à structure réservoir 26

30 Avec : Guide de préconisations des techniques applicables aux rejets des eaux pluviales V : volume de la structure réservoir en m 3 h : hauteur de pluie de fréquence connue en m S : impluvium correspondant en m 2 C : coefficient d apport P : % de vide Q : débit de fuite admissible à l exutoire en m 3 /s T : temps de concentration en secondes H V max S. p = Avec H : hauteur de la structure réservoir en m REALISATION La réalisation de cette structure demande une mise en œuvre plus rigoureuse qu une chaussée classique. Le respect du projet permettra ainsi d éviter tout dysfonctionnement hydraulique, mécanique ou une détérioration de la surface de la chaussée. En phase de chantier, le revêtement de surface sera réalisé après achèvement complet des constructions. Contrôle des dimensions - Matériaux mis en place Eviter une diminution du volume et Eviter une épaisseur trop faible - Pentes Eviter une pente forte - Réalisation du fond de forme Eviter les points bas Contrôle des matériaux - Porosité Eviter une réduction du volume - Dureté des granulats - Granulométrie des matériaux Eviter les fines - Géotextile Vérifier le bon recouvrement des bandes et Eviter les déchirures et salissures - Géomembranes Eviter les déchirures et les perçages intentionnels - Drains Vérifier leur bon fonctionnement En fin de réalisation, il faut : Vérifier la vitesse d infiltration par un perméamètre ou un drainomètre. Vérifier la tenue mécanique par l essai de déflexion pour déterminer la portance et l homogénéité de la structure ENTRETIEN Structures avec la couche de surface étanche : o Curage fréquent des regards et avaloirs avec nettoyage des équipements associés. o Curage des drains. Structures avec couche de surface drainante : o Entretien préventif : hydrocurage / aspiration (lavage à l eau sous moyenne pression Rendement de 6000 à 8000 m²/j). Cette technique est peu coûteuse. o Entretien pré-curatif : pression / aspiration à très haute pression. Cette technique est moyennement coûteuse. o Entretien curatif : fraisage de la surface sur environ 3 cm ou thermorecyclage de l enrobé en place. Ces techniques sont coûteuses et délicates. Dans le cas d une pollution accidentelle, on pourra aspirer les polluants par les regards pour les chaussées à structure réservoir de rétention. Pour l entretien hivernal : Proscrire le sablage et les fondants chimiques. Répandre une quantité de sel plus importante (à cause des vides). Agir rapidement car la formation du verglas est précoce. Faire attention au raclage SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due à l infiltration des eaux de ruissellement, il faut installer un piézomètre en amont et en aval de l ouvrage. Des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres suivants : PH (norme NFT 90008). Hydrocarbures totaux (norme NFT ). Conductivité (norme NF EN 27888). Azote kjeldahl (norme NF EN 25663). Plomb, zinc. COT (norme NF EN 1484) Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Chaussée à structure réservoir 27

31 3.5 TRANCHEES DRAINANTES OBJECTIFS ET PRINCIPE L infiltration des eaux stockées au sein d une tranchée permet d écrêter les volumes et les débits de ruissellement permettant ainsi d alléger le système d assainissement. Principes : Les tranchées drainantes sont des ouvrages superficiels et linéaires remplis de matériaux poreux et capables de stocker temporairement les eaux pluviales. Le fonctionnement est assuré par : La collecte des eaux par la surface ou par des drains diffusant l eau dans toute la tranchée. Le stockage temporaire des eaux dans la structure. L évacuation des eaux stockées par infiltration dans le sol. AVANTAGES - Diminution des réseaux à l aval du projet - Gain financier et peu coûteux - Diminution du risque inondation par répartition des volumes et des flux - Mise en œuvre facile - Bonne intégration paysagère - Pas d exutoire - Alimentation de la nappe INCONVENIENTS - Phénomène de colmatage - Entretien spécifique régulier - Contrainte dans le cas d une forte pente - Contrainte liée à l encombrement du sous-sol - Risque de pollution de la nappe CONCEPTION La conception des tranchées implique les études suivantes : Il faut vérifier que : o Le projet ne se situe pas à l intérieur d une zone à infiltration réglementée. o Les eaux de ruissellement ne risquent pas d être trop polluées dans le cas d une nappe proche de la tranchée. o Le sol est perméable et propice à l infiltration. Il faut définir les surfaces qui seront drainées, leurs usages ainsi que la topographie du site. L occupation actuelle et ultérieure de ces surfaces est nécessaire pour connaître la nature de la pollution. Les matériaux utilisés peuvent être : Pour l interface surface drainée tranchée : o Des dalles ou blocs poreux ou alvéolés. o Des galets, enrobés drainants, gazon. o Sable ou géotextile afin de filtrer les polluants. Pour l intérieur de la tranchée : o Matériaux poreux afin d assurer le stockage des eaux : des graves et des galets. o Matériaux alvéolaires en plastique ou des pneus. Pour l interface entre la tranchée et le sol adjacent : o Un géotextile pour limiter la migration de fines à l intérieur de la structure. Fiche technique : Tranchée drainante 28

32 3.5.3 DIMENSIONNEMENT Le dimensionnement hydraulique dépend de l événement pluvieux dans lequel on souhaite se protéger. Il comprend : Le dimensionnement du volume géométrique fonction de : o La longueur L, généralement imposée par le tracé. o La largeur l, variable mais qui doit rester compatible avec la mise en œuvre. o La profondeur p, qui doit être voisine de celle choisie pour les essais d infiltration. La détermination de la capacité d absorption La détermination du débit de vidange : le débit est fonction des capacités d infiltration du sol. Il est estimé par : Q = S.qas Avec Q = débit de vidange S = surface active qas = capacité d absorption par unité de surface infiltrante en m 3 /s/m 2 La détermination du volume de stockage : le volume nécessaire Vn est égal à la différence maximale entre le volume instantané entré et le volume instantané sorti, divisée par la porosité du matériau. max( Ventré ( t) Vsorti( t)) Vn = n Avec : Ventré = volume d eau entré dans la tranchée au temps t V sorti = volume d eau infiltré au temps t n = porosité du matériau REALISATION Lors de la réalisation certaines recommandations sont à respecter : Les apports de terre vers la tranchée doivent être évités. Aussi on doit construire la tranchée dans les dernières étapes du projet et séparer les surfaces productrices de fines des surfaces drainées. Les dimensionnements de l ouvrage doivent être respectés pour éviter tout risque de débordement par diminution du volume de stockage. Les matériaux utilisés doivent avoir une porosité utile suffisante et doivent être propres pour éviter tout colmatage prématuré. Un contrôle de fin de réalisation consiste à vérifier la capacité de stockage et de vidange par des essais de remplissage ENTRETIEN L entretien des tranchées doit être réalisé le plus régulièrement possible pour prévenir tout dysfonctionnement hydraulique. On distingue l entretien préventif et l entretien curatif : L entretien préventif consiste à maintenir un bon fonctionnement en réduisant le colmatage. Il concerne le nettoyage des regards, des paniers, des décanteurs, des déshuileurs et la tonte des espaces verts. Il doit être effectué régulièrement. L entretien curatif consiste à décolmater les surfaces drainantes, changer les matériaux de surface et à l intérieur de la tranchée. Il intervient lorsque le fonctionnement hydraulique n est plus assuré. Dans le cas d une pollution accidentelle, il est important d agir rapidement en pompant les polluants. Si la pollution est importante, les moyens mis en œuvre habituellement pour des déversements doivent être employés. Les matériaux doivent ensuite être changés SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due à l infiltration des eaux de ruissellement, il faut installer un piézomètre en amont et en aval de l ouvrage. Des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres suivants : PH (norme NFT 90008). Hydrocarbures totaux (norme NFT ). Conductivité (norme NF EN 27888). Azote kjeldahl (norme NF EN 25663). Plomb, zinc. COT (norme NF EN 1484). Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Tranchée drainante 29

33 3.6 CHAUSSEE A STRUCTURE RESERVOIR (EAU SUPERFICIELLE) OBJECTIFS ET PRINCIPE L objectif est d écrêter les débits de pointe de ruissellement en stockant la pluie dans le corps de chaussée afin de : Retarder l écoulement de l eau. Limiter les débits par stockage. Principes : Injection immédiate de l eau dans la chaussée : o Entrée répartie si la couche de surface est perméable (enrobés drainants ou pavés poreux). o Entrée localisée si la couche de surface est étanche par des bouches à grille ou des avaloirs. Evacuation : o Localisée par restitution dans un réseau ou un cours d eau. o Combinée Abattement de la pollution : L efficacité des structures est importante car la pollution est retenue par les matériaux poreux. Les expérimentations réalisées démontrent que le sol ne semble pas contaminé six ans après la mise en service de l ouvrage. MES PLOMB DCO Charges Concentrations % % % % % On considère que les hydrocarbures sont liés aux MES et par conséquent l abattement de la pollution en hydrocarbures correspond à l abattement pour les MES. AVANTAGES INCONVENIENTS - Ecrêtements des débits et diminution du risque - Phénomène de colmatage d inondation - Entretien régulier spécifique - Gain financier - Structure tributaire du sous-sol - Pas d emprise foncière supplémentaire - Sensibilité au gel - Filtration des polluants CONCEPTION Les matériaux seront choisis en fonction des différentes couches. Ainsi, on peut utiliser : Couche de surface : dalles et pavés, enrobés drainants, bétons drainants, revêtement étanche ou matériaux stabilisés. Couche de base : des matériaux non liés, traités au liant bitumineux, traités au liant hydraulique, des matériaux alvéolaires en plastique ou de récupération. Couche de formation et de forme : des matériaux non liés ou alvéolaires en plastique ou de récupération. Interfaces : géotextile ou géomembrane DIMENSIONNEMENT La règle de dimensionnement inclut : le choix de la pluie de référence le débit de sortie constant ou variable le dimensionnement de la structure en perméabilité pour l infiltration et en épaisseur pour le stockage le dimensionnement des drains répartiteurs dans le réservoir h. S. C V = max Q. t P Fiche technique : Tranchée drainante 30

34 Avec : V : volume de la structure réservoir en m 3 h : hauteur de pluie de fréquence connue en m S : impluvium correspondant en m 2 C : coefficient d apport P : % de vide Q : débit de fuite admissible à l exutoire en m 3 /s T : temps de concentration en secondes H V max S. p = Avec H : hauteur de la structure réservoir en m REALISATION La réalisation de cette structure demande une mise en œuvre plus rigoureuse qu une chaussée classique. Le respect du projet permettra ainsi d éviter tout dysfonctionnement hydraulique, mécanique ou une détérioration de la surface de la chaussée. En phase de chantier, le revêtement de surface sera réalisé après achèvement complet des constructions Contrôle des dimensions - Matériaux mis en place Eviter une diminution du volume Eviter une épaisseur trop faible - Pentes Eviter une pente forte - Réalisation du fond de forme Eviter les points bas Contrôle des matériaux - Porosité Eviter une réduction du volume - Dureté des granulats - Granulométrie des matériaux Eviter les fines - Géotextile Vérifier le bon recouvrement des bandes Eviter les déchirures et salissures - Géomembranes Eviter les déchirures et les perçages intentionnels - Drains Vérifier leur bon fonctionnement En fin de réalisation, il faut : Vérifier la vitesse d infiltration par un perméamètre ou un drainomètre. Vérifier la tenue mécanique par l essai de déflexion pour déterminer la portance et l homogénéité de la structure ENTRETIEN Structures avec la couche de surface étanche : o Curage fréquent des regards et avaloirs avec nettoyage des équipements associés. o Curage des drains. Structures avec couche de surface drainante : o Entretien préventif : hydrocurage / aspiration (lavage à l eau sous moyenne pression Rendement de 6000 à 8000 m²/j). Cette technique est peu coûteuse. o Entretien pré-curatif : pression / aspiration à très haute pression. Cette technique est moyennement coûteuse. o Entretien curatif : fraisage de la surface sur environ 3 cm ou thermorecyclage de l enrobé en place. Ces techniques sont coûteuses et délicates. Dans le cas d une pollution accidentelle, on pourra aspirer les polluants par les regards pour les chaussées à structure réservoir de rétention. Pour l entretien hivernal : Proscrire le sablage et les fondants chimiques. Répandre une quantité de sel plus importante (à cause des vides). Agir rapidement car la formation du verglas est précoce. Faire attention au raclage SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due aux rejets des eaux de ruissellement, des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres tels que les MES, les hydrocarbures totaux (norme NFT ) et la DCO. Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Tranchée drainante 31

35 3.7 TOITS STOCKANTS OBJECTIFS ET PRINCIPE Le facteur le plus important de l imperméabilisation est l implantation des bâtiments. Une des possibilités est donc de stocker provisoirement l eau de pluie en toiture et de la restituer à débit limité au réseau d eau pluvial ou à un autre exutoire. On peut utiliser des toitures à pentes nulles ou douces (0.1 à 5 %) Schémas de principe : AVANTAGES - Diminution des réseaux à l aval - Gain financier à l aval - Diminution du risque d inondation - Pas d emprise foncière - Bonne intégration dans le tissu urbain - Pas de technicité particulière INCONVENIENTS - Entretien régulier - A utiliser avec précautions sur une toiture existante - Difficile à mettre en place sur toiture en pente (> 2%) - Léger surcoût dans certains cas - Réalisation soignée par entreprises spécialisées CONCEPTION Conditions d utilisation : o Il faut que le toit soit en faible pente (< 5%). o Il faut respecter les règles suivantes : DTU 43.1 pour les toitures terrasses, avis techniques pour les toitures engravillonnées, règles professionnelles pour la réfection des toitures et classement FIT des revêtements d étanchéité. Constitution : Une toiture stockante est constituée des éléments suivants : o Un élément porteur. o Un pare vapeur et un isolant thermique. o Une étanchéité. o Une protection de l étanchéité. o Un ensemble de dispositifs de vidange (régulateurs, trop pleins de sécurité) DIMENSIONNEMENT Le dimensionnement d une toiture stockante est réalisé en plusieurs phases : Evaluation du nombre de descentes : Ce nombre est fixé par les règles de DTU qui imposent que tout point d une terrasse est au maximum à 30 mètres d une descente et que toute bouche draine une surface maximale de 700 m². Evaluation de la hauteur d eau à stocker : on détermine : - la hauteur d eau nécessaire pour une bonne régulation. Elle est calculée par la méthode des volumes en prenant comme surface active de ruissellement la surface de toiture et un coefficient d apport égal à 1 : 360xQs q s = Sa Fiche technique : Toits stockants 32

36 Avec q s = débit spécifique en mm/h Qs = débit en m 3 /s Sa = surface active en m 2 On en déduit ensuite la hauteur h a par l abaque. - la hauteur d eau à ne pas dépasser : en cas de volume trop important à stocker, il faut assurer une sécurité à l effondrement de la structure. Pour cela, la toiture doit pouvoir évacuer un débit de 3l/mn/m 2 conformément au DTU par des trop pleins. Dimensionnement des dispositifs de vidange : pour ces dispositifs, on peut utiliser les formules hydrauliques simples : D = 4Qd mπ 2gh Avec Qd : débit régulé devant être évacué par la descente D : diamètre de l orifice régulateur m : coefficient de débit H : hauteur de l eau sur le toit g : accélération de la pesanteur Les descentes doivent avoir un diamètre minimum de 60 mm pour éviter toute obstruction et être dimensionnées suivant les règles habituelles DTU REALISATION La réalisation doit suivre les règles habituelles DTU en vigueur et doit comprendre les contrôles suivants : Respect des dimensions. Vérification de la qualité et de la performance des matériaux vis à vis de l étanchéité. Vérification du bon fonctionnement des organes de vidange ENTRETIEN La chambre syndicale nationale d étanchéité préconise un minimum de deux visites annuelles pour les toitures stockantes : l une après la période automnale et l autre avant la période estivale. L entretien est à la charge des propriétaires. Des préconisations d entretien peuvent être introduites au niveau du règlement de copropriété. Fiche technique : Toits stockants 33

37 3.8 TRANCHEES DE RETENTION OBJECTIFS ET PRINCIPE Les tranchées sont des ouvrages superficiels et linéaires qui recueillent les eaux de ruissellement perpendiculairement à leur longueur puis les évacuent vers un exutoire. Principes : Le fonctionnement est assuré par : La collecte des eaux par la surface ou par des drains diffusant l eau dans toute la tranchée. Le stockage temporaire des eaux dans la structure. L évacuation des eaux stockées par restitution vers un exutoire avec un débit régulé. AVANTAGES - Diminution des réseaux à l aval du projet - Gain financier et peu coûteux - Diminution du risque inondation par répartition des volumes et des flux - Mise en œuvre facile - Bonne intégration paysagère INCONVENIENTS - Phénomène de colmatage - Entretien spécifique régulier - Contrainte dans le cas d une forte pente - Contrainte liée à l encombrement du sous-sol CONCEPTION La conception des tranchées implique la seule condition de la présence d un exutoire ou la possibilité d en créer un. Les matériaux utilisés peuvent être : Pour l interface surface drainée tranchée : o Des dalles ou blocs poreux ou alvéolés. o Des galets, enrobés drainants, gazon. o Sable ou géotextile afin de filtrer les polluants. Pour l intérieur de la tranchée : o Matériaux poreux afin d assurer le stockage des eaux : des graves et des galets. o Matériaux alvéolaires en plastique ou des pneus. Pour l interface entre la tranchée et le sol adjacent : o Un géotextile pour limiter la migration de fines à l intérieur de la structure. Pour l interface tranchée-exutoire : o Un regard et/ou un drain d évacuation dans le cas d une évacuation localisée. o Un orifice de régulation dans le cas d une régulation de débit DIMENSIONNEMENT Le dimensionnement hydraulique dépend de l événement pluvieux dans lequel on souhaite se protéger. Il comprend : Le dimensionnement du volume géométrique fonction de : o La longueur L, généralement imposée par le tracé. o La largeur l, variable mais qui doit rester compatible avec la mise en œuvre. o La profondeur p, variable qui ne doit être ni trop faible ni trop importante La détermination du débit de vidange : le débit est fonction des capacités hydrauliques de l exutoire ou. Il est supposé constant. Fiche technique : Tranchées de rétention 34

38 La détermination du volume de stockage : le volume nécessaire Vn est égal à la différence maximale entre le volume instantané entré et le volume instantané sorti, divisée par la porosité du matériau. Vn = max( Ventré ( t) Vsorti( t)) n Avec : V entré = volume d eau entré dans la tranchée au temps t V sorti = volume d eau infiltré au temps t n = porosité du matériau REALISATION Lors de la réalisation certaines recommandations sont à respecter : Les apports de terre vers la tranchée doivent être évités. Aussi on doit construire la tranchée dans les dernières étapes du projet et séparer les surfaces productrices de fines des surfaces drainées. Les dimensionnements de l ouvrage doivent être respectés pour éviter tout risque de débordement par diminution du volume de stockage. Les matériaux utilisés doivent avoir une porosité utile suffisante et doivent être propres pour éviter tout colmatage prématuré. Un contrôle de fin de réalisation consiste à vérifier la capacité de stockage et de vidange par des essais de remplissage ENTRETIEN L entretien des tranchées doit être réalisé le plus régulièrement possible pour prévenir tout dysfonctionnement hydraulique. On distingue l entretien préventif et l entretien curatif : L entretien préventif consiste à maintenir un bon fonctionnement en réduisant le colmatage. Il concerne le nettoyage des regards, des paniers, des décanteurs, des déshuileurs et la tonte des espaces verts. Il doit être effectué régulièrement. L entretien curatif consiste à décolmater les surfaces drainantes, changer les matériaux de surface et à l intérieur de la tranchée. Il intervient lorsque le fonctionnement hydraulique n est plus assuré. Dans le cas d une pollution accidentelle, il est important d agir rapidement en arrêtant les polluants au niveau des regards. Les matériaux doivent ensuite être changés SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due aux rejets des eaux de ruissellement, des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres tels que les MES, les hydrocarbures totaux (norme NFT ) et la DCO. Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Tranchées de rétention 35

39 3.9 FOSSES ET NOUES DE RETENTION OBJECTIFS ET PRINCIPE Les fossés de rétention ont pour objectif de réguler les eaux de ruissellement en ralentissant leur écoulement. Principe : Introduction des eaux directe par ruissellement sur les surfaces adjacentes ou localisé via une conduite. Stockage des eaux à l air libre. Evacuation des eaux stockées par vidange à débit régulé vers un exutoire AVANTAGES - Diminution des réseaux à l aval - Gain financier à l aval - Diminution du risque d inondation - Délimitation de l espace INCONVENIENTS - Possibilité de colmatage - Entretien régulier spécifique - Risque d accident en période de remplissage - Emprise foncière CONCEPTION Pour les fossés d infiltration, il faut vérifier l existence d un exutoire ou la possibilité d un créer un. Si le sol est vulnérable à l infiltration de l eau, il est nécessaire de placer une étanchéité. Les matériaux utilisés comme interface entre le fossé et le sol dépendent de leur rôle : Rendre étanche le fossé : béton, pierres roulées, briques ou géomembrane. Stabiliser les flancs du fossé : pieux, géotextile ou argile. Accélérer la fin de vidange : béton au fond du fossé pour faciliter les écoulements DIMENSIONNEMENT Le dimensionnement concerne principalement la grandeur à déterminer puisque le plus souvent la longueur est imposée par le plan masse. Il comprend les étapes suivantes : Détermination du débit de fuite : le débit de fuite est pris égal au débit maximal autorisé à l aval du projet. Estimation du volume à stocker : en général il est calculé par la méthode des volumes V = 10 x ha x Sa Avec ha : hauteur spécifique de stockage en mm donnée par abaque Sa : surface active en ha déterminée par les surfaces participant au ruissellement Détermination du profil en travers : il doit être choisi en tenant compte des observations suivantes : - la nature du sol peut imposer des pentes latérales maximales pour obtenir une meilleure stabilité - la profondeur ne doit pas être trop importante pour des raisons de sécurité REALISATION La réalisation des fossés ne demande aucune particularité. Cependant certaines précautions sont à prendre vis à vis du colmatage. Elles consistent à : Limiter les apports de fines en différant l implantation, les protégeant d un film étanche, les nettoyant dès la fin du chantier. Respecter les paramètres du dimensionnement pour éviter tout débordement ultérieur. Fiche technique : Fossés et noues de rétention 36

40 3.9.5 ENTRETIEN Les fossés et les noues sont considérés comme des espaces verts et doivent donc être entretenus comme tels sous risque d être envahis par la végétation. On distingue l entretien préventif et l entretien curatif : L entretien préventif concerne l entretien des espaces verts, le curage des orifices surtout après une pluie importante. L entretien curatif consiste à remplacer la couche de terre végétale pouvant être colmatée. Concernant la pollution accidentelle, la position privilégiée des fossés et des noues dans les lotissements diminue ce risque. Cependant, il faudra rapidement arrêter la pollution en obstruant les orifices (bouchon, plaque ) De plus, il faudra veiller à éviter l appropriation de ces espaces verts par les riverains pouvant détourner la fonction hydraulique initiale de l ouvrage SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due aux rejets des eaux de ruissellement, des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres tels que les MES, les hydrocarbures totaux (norme NFT ) et la DCO. Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône. Fiche technique : Fossés et noues de rétention 37

41 3.10 BASSINS DE RETENTION OBJECTIFS ET PRINCIPE L objectif peut porter sur deux aspects : l aspect quantitatif en stockant les eaux pluviales pour prévenir les insuffisances hydrauliques à l aval et l aspect qualitatif en traitant les eaux avant de les rejeter au milieu naturel CONCEPTION Le choix du type du bassin s effectue selon plusieurs critères : les critères physiques : ils concernent la nature du sol, la profondeur de la nappe, les côtes de collecteurs d entrée et de l exutoire les critères urbanistiques : à savoir si le bassin se trouve dans une zone d habitations, fréquentée ou non par des piétons, à savoir si il y a des installations industrielles, commerciales ou secteurs à fort potentiel de pollution, à savoir l influence des populations résidentes. Les critères économiques Les critères environnementaux : à savoir l impact sur le régime hydraulique, sur la qualité de l eau, sur le paysage urbain, sur la qualité du cadre de vie Tous ces critères feront l objet d une analyse précise pour définir quel est le type de bassin le mieux adapté aux objectifs fixés : bassins secs ou en eau DIMENSIONNEMENT Le principe de dimensionnement inclut : le choix de la période de retour : pour des bassins versants de taille réduite (< 10 ha) la période est 10 voire 20 ans. Pour des bassins versants plus importants, la période peut être de 30, 50 ou 100 ans. L évaluation du débit de fuite Qs (m 3 /h) : il est évalué par rapport aux apports des bassins versants situés en aval du projet. La détermination du volume utile : il est généralement calculé par la méthode des volumes. En admettant un débit de fuite constant, on a les étapes suivantes : o Coefficient d apport Ca : son calcul s effectue à partir des coefficients de ruissellement Ca i de zones homogènes de surface S i : Ca = CaixSi S o Surface active Sa (ha): elle est définie par le produit de la superficie du bassin versant S par le coefficient d apport Ca : Sa = S x Ca o Le débit de fuite qs (mm/h/ha) : il est calculé par hectare de surface active : qs = 360 xqs Sa o La hauteur spécifique de stockage h (mm) : elle est déterminée par abaque o Le volume utile V (m 3 ) : V = 10 x Sa x h Les volumes obtenus par cette méthode sont de l ordre de 5 à 50 % plus élevés que ceux obtenus par la méthode des pluies suivant la région, la période de retour et le débit de fuite REALISATION Concernant les bassins à ciel ouvert, qu ils soient secs ou en eau, les procédures de réalisation sont les suivantes : Les études complémentaires : elles concernent plus particulièrement le sol sous l emprise de la digue. Elles consistent à réaliser des sondages, reconnaître le site, et faire des essais dans un laboratoire. Les travaux de terrassement : ils comprennent les travaux divers de préparation au chantier, les mouvements de terre, l extraction des matériaux, la réutilisation des sols en remblai. L étanchéité : elle peut se faire soit par actions mécaniques et un traitement chimique du sol en place, soit par une géomembrane. Fiche technique : Bassins de rétention 38

42 ENTRETIEN Les bassins doivent être entretenus pour assurer la pérennité de leur fonction mais aussi pour être acceptés par le public. L entretien doit être régulier et comprend : un entretien préventif qui concerne : o les ouvrages hydrauliques : dégagement des flottants, remplacement des pièces usagées, vérification de l étanchéité o les ouvrages de prétraitement : ils doivent être régulièrement vidés, nettoyés et curés de tous les éléments polluants retenus o la propreté des abords du bassin : ramassage très régulier des flottants, contrôle de la végétation pour éviter un accroissement excessif et donc une modification hydraulique du bassin de rétention. Un entretien curatif qui concerne : o Le faucardage pour extraire tous les produits du plan d eau et éviter leur minéralisation. On distingue le faucardage mécanique, chimique ou biologique. o L aération pour lutter contre les fermentations o La vidange périodique pour effectuer des opérations de renouvellement ou de curage o L élimination de la vase et autres déchets par curage mécanique ou procédés physico-chimiques. En cas de pollution accidentelle, les mesures peuvent être : des mesures pour limiter l impact telles que : o abaisser un plan d eau pour recueillir les polluants et les évacuer o détourner la pollution vers des zones moins sensibles o réduire le temps de transit dans le bassin des opérations telles que oxygénation du milieu, déplacement des ressources vivantes SURVEILLANCE Pour mesurer l efficacité de l ouvrage et vérifier qu il n existe aucune pollution due aux rejets des eaux de ruissellement, des prélèvements seront effectués dans le milieu naturel pour mesurer les paramètres tels que les MES, les hydrocarbures totaux (norme NFT ) et la DCO. Les fréquences de ces mesures seront à fixer avec la Direction Départementale de l Agriculture du Rhône et la DRIRE. Fiche technique : Bassins de rétention 39