LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
Ouvrages en commandePhotovoltaïque autonome
Photovoltaïque raccordé au réseau
Débit de fuite
En fonction de la pollution des eaux, de la perméabilité du sol mais également du risque de pollution et de la sensibilité du milieu et de ses usages, il est possible :
- soit d’infiltrer les eaux pluviales à la parcelle, le débit de fuite correspond alors à la capacité du sol à infiltrer les eaux (fonction de la perméabilité) ;
- soit de les rejeter, dans un cours d’eau ou au réseau d’assainissement collectif, à débit limité (dans le cas ou l’infiltration est impossible ou non appropriée). Dans les cas où le rejet est autorisé au réseau communautaire, la direction de l’eau fixe le débit de fuite.
Infiltration
Petit rappel sur les conditions à remplir pour que l’infiltration soit possible
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La perméabilité du sol (K en m/s) doit être comprise entre 10-5 et 10-2 m/s. En effet, à de telles valeurs, la sortie d’eau est possible par le sol support. Avec une perméabilité plus faible que 10-5 m/s, il est préférable de rechercher des horizons plus perméables. Pour une détermination rapide de la perméabilité du sol K (ou conductivité hydraulique), se reporter au tableau ci-dessous. Il est important de noter qu’un essai de perméabilité (type Porchet) est toujours très fortement recommandé pour vérifier l’infiltration à la parcelle.
Ordres de grandeur de la conductivité hydraulique K dans différents sols (Musy & Soutter, 1991)
- Dans le cas d’une perméabilité plus forte que 10-2 m/s des dispositifs de prétraitement ou filtres devront être mis en place pour éviter la lessiviation des sols. Les puits d’infiltration sont strictement interdits dans ces configurations.
- La connaissance de la profondeur de la nappe est importante. Le sol situé entre la structure et la nappe joue un rôle de filtre. La base de l’ouvrage doit être au dessus du niveau des plus hautes eaux de la nappe souterraine. Au Grand Lyon, une épaisseur minimale de 2 m est fixée entre le toit de la nappe et le fond de la structure permettant l’infiltration. Cette épaisseur peut être ramené à 1 m en centre urbain danse pour l’infiltration des eaux de toiture.
- Lorsque le risque de pollution accidentelle ou diffuse existe, il faudra prévoir des dispositifs d’épuration en amont de l’infiltration dans le sol. Lorsque le risque de pollution est fort, l’infiltration est à proscrire ; la sous-couche sera protégée par une géomembrane et l’évacuation de l’eau se fera vers un autre exutoire.
- Lorsque le ruissellement provenant des surfaces drainées entraîne des ’apports de fines ou de polluants trop importants, un prétraitement par décantation sera nécessaire.
- L’infiltration est possible lorsqu’il y a suffisamment d’espace disponible.
Pour le dimensionnement de la surface infiltrante des bassins de rétention/infiltration, on prend en compte uniquement le fond horizontal. Les talus ne sont pas considérés dans le calcul de dimensionnement initial (ils constituent une surface supplémentaire de sécurité qui sera nécessaire après quelques années de fonctionnement et de colmatage). La formule du débit de fuite s’écrit donc (Qf en m3/s) : Qf = Sinf (fond du bassin) x K
Pour les noues et les fossés, la surface d’infiltration correspond à la surface au miroir (projection horizontale de l’ouvrage). Le débit de fuite prend la formulation suivante : Qf = Smiroir x KPour les puits (vide avec buses munies de barbacanes ou comblés) et les tranchées, on peut estimer, pour le dimensionnement, que la surface d’infiltration est constituée uniquement par la moitié des surfaces des parois verticales (on ne considère pas la surface du fond de la tranchée qui se colmate rapidement). La formule du débit de fuite s’écrit alors (Qf en m3/s) : Qf = 1/2 x Sparois verticales x K
Rejet à débit limité au réseau
En fonction de l’état des réseaux d’assainissement, les débits de rejet autorisés sont fixés entre 5 et 15 l/s/ha lotis voire plus (y compris la voirie, les trottoirs…) suivant les secteurs de l’agglomération. Toutefois, le débit de fuite minimum est en général fixé à 3 l/s pour les surfaces inférieures à 1 ha lotis. Nous prendrons ces valeurs dans la suite afin de mieux comprendre la méthodologie.
On calcule d’abord le débit de fuite théorique (Qf en l/s) : Qf = S x q
Avec :
- Qf, débit de fuite théorique (en l/s pour la surface totale).
- S, surface totale du projet d’urbanisation (en hectare).
- q, débit de rejet autorisé (compris entre 5 à 15 l/s/ha loti).
=> Si Qf (calculé ci-dessus) est inférieur à 3 l/s, alors le débit de fuite autorisé pour la surface totale du projet sera égal à 3 l/s.
=> Si Qf est supérieur à 3 l/s, le débit de fuite autorisé pour la surface total du projet est égal à la valeur calculée.