LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
Ouvrages en commandePhotovoltaïque autonome
Photovoltaïque raccordé au réseau
Gestion qualitative des eaux pluviales
La pollution chronique
La pollution des eaux de pluie a deux origines :
- Le lessivage de l’atmosphère et des surfaces sur lesquelles ruissellent les eaux de pluie.
- Le rinçage et l’entraînement dans les réseaux des matières accumulées par temps sec.
- Les matières solides, flottants et macro déchets (les MES proviennent essentiellement de l’érosion des sols et adsorbent divers polluants tels que les métaux lourds, les engrais…).
- Les métaux lourds, notamment : zinc (gouttières), cuivre, nickel, fer, etc.
- Les micropolluants (hydrocarbures, pesticides…) qui se retrouvent associés aux MES.
- La contamination bactérienne.
- Les matières organiques.
Les effets cumulatifs
Les déversements répétés de matières en suspension et l’adsorption de certains polluants au sein de ces sédiments peut être un facteur contribuant à la dégradation du milieu naturel (notamment les habitats aquatiques, voire les usages).
Les rejets annuels peuvent être estimés à partir du tableau tiré du guide technique des bassins de retenue d’eaux pluviales (STU, LAVOISIER 1994) :
Masses de polluants rejetées dans les eaux de ruissellement |
||
|---|---|---|
| Paramètres de pollution | Rejets pluviaux > Lotissement, parking, ZAC En kg/ha/an |
Rejets pluviaux zone urbaine dense > ZAC importante En kg/ha/an |
| MES | 660 | 1 000 |
| DCO | 630 | 820 |
| DBO5 | 90 | 120 |
| Hydrocarbures totaux | 15 | 25 |
| Métaux | 1 | 1.3 |
Les effets de choc
Lors d’orages sur les secteurs imperméabilisés, le ruissellement des eaux de pluie peut amener des quantités non négligeables de polluants dans le milieu naturel sur un court laps de temps, notamment après une longue période de temps sec (concentrations importantes des eaux en polluants).
Le tableau suivant, élaboré à partir de données bibliographiques, fournit des ordres de grandeur de différents ratios de masses pour un événement polluant. Il permet d’évaluer les apports dus aux effets de choc.
Masses de polluants (en kg) véhiculées par hectare de surface imperméabilisée (toitures et chaussées) pour des événements de 1 à 5 ans de période de retour |
||
|---|---|---|
| Nature du polluant | Episode pluvieux de fréquence annuelle (apporte de 5 à 10% de la masse annuelle) En kg/ha/an |
Episode pluvieux plus rare 2 à 5 ans En kg/ha/an |
| MES | 65 | 100 |
| DCO | 40 | 100 |
| DBO5 | 6.5 | 10 |
| Hydrocarbures totaux | 0.7 | 0.8 |
| Métaux | 0.04 | 0.09 |
La pollution accidentelle
Lorsque l’activité de la zone concernée est industrielle ou bien susceptible d’accueillir des véhicules transportant des substances polluantes, il est nécessaire de mettre en place un dispositif de confinement des eaux polluées afin d’éviter qu’une pollution accidentelle ne puisse rejoindre le milieu naturel.
Ce dispositif doit permettre en outre de confiner les éventuelles eaux d’extinction d’incendie susceptibles elles aussi d’être polluées.
Traitement de la pollution
Comme le montrent les résultats ci-dessus, la pollution engendrée par ruissellement sur des surfaces imperméabilisées n’est pas négligeable.
-
Une très grande partie de la pollution est fixée sur les matériaux solides : le tableau suivant est tiré du guide technique des bassins de retenue d’eaux pluviales (STU, LAVOISIER 1994) :
Le système de traitement le plus efficace pour ce type de pollution est la décantation,Paramètres de pollution
DCO (%) DBO5 (%) Hydrocarbures (%) Métaux (%) 83 à 95 83 à 92 82 à 99 79 à 99 -
Après 24 heures de décantation environ on observe les abattements de pollution suivants tirés du guide technique des bassins de retenue d’eaux pluviales (STU, LAVOISIER 1994) :
Abattement de la pollution au bout de 24 h de décantation (en % de la pollution totale)
Paramètres de pollution MES DCO DBO5 (%) Hydrocarbures totaux Plomb Abattements 83 à 90 % 70 à 90 % 75 à 91 % > 88 % 65 à 81 %
Caractéristiques du bassin décanteur
- Le débit d’évacuation du bassin est déterminé de façon à assurer une décantation des eaux de pluie pendant la durée la plus longue possible (quelques heures à 24 heures), ce débit doit donc être le plus faible possible.
Le débit d’évacuation peut être calculé en fonction des capacités du milieu récepteur (respect des objectifs de qualité), à défaut on choisira pour ce débit la valeur de 10 l/s (valeur en deçà de laquelle on risque d’observer des problèmes de colmatage de l’orifice de sortie).
Attention > Ne pas confondre ce débit d'évacuation du bassin décanteur avec le débit de fuite du projet. - Le volume du bassin de décantation est calculé à partir de la méthode des pluies en faisant la différence entre le volume amené par une pluie de temps de retour 2 ans et levolume d’eau évacué sur la base du débit d’évacuation déterminé ci-dessus à différents pas de temps, le volume retenu est alors égal à la valeur maximale atteinte par cette différence.
-
La géométrie du bassin doit répondre aux critères suivants :
- Le rapport longueur / largeur est > 6 pour favoriser la décantation.
- La vitesse horizontales des particules ne doit pas dépasser 0.3 m/s pour décanter les particules ≤ 100 μm et 0.15 m/s pour décanter les particules ≤ 50 μm.
- La superficie du bassin décanteur doit répondre à la théorie de HAZEN.
Pour décanter une particule dans un ouvrage, il faut que la vitesse de l’eau (Vh) dans l’ouvrage soit inférieure à la vitesse de sédimentation des particules à décanter (U en m/h). Cette vitesse de l’eau Vh est appelée charge hydraulique superficielle ou vitesse de Hazen. Donc, condition de sédimentation : Vh ≤ U, avec :
Vh = Q/S
où :
où :
- Vh : Vitesse de Hazen en m/h = vitesse horizontale dans l’ouvrage.
- Débit d’eau à l’entrée du décanteur en m3/h.
- Surface du décanteur en m².
- Conditions : absence de turbulences et de courants, absence de remise en suspension des particules décantées.