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Certu

Techniques alternatives

Le groupe Eau, Risques, Déchets du

Certu cherche à améliorer l’intégration

de ces trois domaines dans l’aménage

ment et la gestion de la ville. Il exerce

pour cela des activités d’études,

r

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aux réseaux d’assainissement pluvial

Collections du Certu

É L É M E N T S - C L É S P O U R L E U R M I S E E N Œ U V R E

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M

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T

bassin en eauparking réservoir

noue

noueenrobé drainant

d’expertise et d’animation. Les thèmes

de l’assainissement, du traitement des

déchets, de la prévention des risques

et de l’aménagement de rivières sont

développés comme des composantes

de l’aménagement urbain. La gestion

des services publics correspondants

(eau, assainissement et déchets) est

également abordée. Le groupe élabore

ainsi des méthodes et des outils qui

d’une part permettent une perception

des attentes et de la demande sociale,

et d’autre part fournissent des éléments

de réponse adaptés.

Le groupe Réseaux et Techniques

Urbaines du Cete du Sud-Ouest

traite des problèmes liés à l'hydrologie,

à l'assainissement et plus généralement

à l'aménagement dans ses rapports

avec l'eau. Plus du tiers de l'activité est

consacré à la recherche. Il développe et

contribue à la diffusion de nouvelles

technologies et de nouvelles approches

dans la conception des projets pour

une meilleure prise en compte des

risques. Sa grande expérience de terrain

lui permet d'appréhender les problèmes

dans leur globalité, de suggérer des

solutions innovantes et d'assurer des

missions d'expertise sur le territoire

national.

Conception graphique de la couverture :

Crescend’O

Illustration de couverture :

CETE du Sud-Ouest

Les solutions adoptées à Bordeaux-Technopolis

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Techniques alternativesaux réseaux

d’assainissementpluvialÉléments – clés

pour leur mise en œuvre

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Quatrième partie

Les fiches juridiques

J1 De quelles dispositions législatives et réglementaires

relèvent les techniques alternatives? 100

J2 Les articles du code civil relatifs aux eaux pluviales 101

J3 à J5 Les dispositions de la loi sur l’eau du 3 Janvier 1992

encadrant ou favorisant le recours aux techniques alternatives 103

J6 Techniques alternatives et installations classées pourla protection de l’environnement 110

J7 à J11 Les dispositions du code de l’urbanisme applicables

aux techniques alternatives 112

J12 La réglementation sanitaire encadrant le recours

aux techniques alternatives 126

Synthèse Les principaux enseignements des textes et

de la jurisprudence 128

Conclusion 135

Annexes

Les «outils» d’évaluation des contraintes

hydrauliques

A1 Le choix de la période de retour d'insuffisance de l'ouvrage 139

A2 La délimitation du bassin versant et de la surface active 141

A3 Le calcul du volume de stockage par les méthodes simplifiées 143

Bibliographie 149

137

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Introduction

Les techniques alternatives d’assainissement pluvial, c'est-à-diretoutes celles qui complètent - ou plus souvent se substituent - à la

technique d'assainissement classique par collecteur, ont un rôleessentiel à jouer pour assurer une gestion efficace des eaux pluviales.Elles s'adaptent au site, ce qui permet de concevoir les projetsd’aménagement et d’assainissement en fonction des contraintes et

potentialités de celui-ci. Ces techniques permettent aussi une meilleureprotection face au risque d’inondation:par leur fonction de rétentiond’eau temporaire, elles limitent les débits de pointe à l’aval et elles

évitent de mettre en place un réseau classique d’assainissement auniveau du projet. Les techniques alternatives assurent aussi, le caséchéant, d’autres fonctions complémentaires: circulation pour les

chaussées à structure réservoir ou les trottoirs sur tranchée,traitement paysager pour une noue aménagée en espace vert, airede loisir pour les bassins de retenue en eau ou les dépressions

enherbées... la multiplicité des usages en garantit la pérennité.

Mais, parce que leurs qualités ne sont pas toujours reconnues, parce

qu’elles suscitent encore des doutes,il convient de montrer commentces techniques alternatives apportent une réponse adaptée à nombrede projets d'aménagement. Nous présentons dans ce document des

éléments concrets et opérationnels permettant au maître d’ouvrage

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plusieurs techniques alternatives.Suite au choix du maître d’ouvrage,l’aménageur peut envisager la mise en place de ces techniques en seréférant à la partie suivante.

En troisième partie, nous identifions, pour chaque famille de techniques alternatives, les éléments-clés: les principes de fonctionne

ment, les avantages spécifiques de la solution, les conditionsd’application, les règles de conception et de dimensionnement, ainsi

que les questions se posant à l’entretien.

Enfin, nous analysons, dans les fiches juridiques, les textes de loiencadrant ou favorisant le recours aux techniques alternatives et

issus des articles du Code civil, de la loi sur l’eau, du code de l’urbanisme et de la réglementation sanitaire;nous mettons en évidence lesarticles qui peuvent inciter ou obliger les propriétaires et aménageurs

à mettre en œuvre des techniques alternatives, mais aussi lesresponsabilités des différents acteurs de l’aménagement.

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Première partie

Une étude de cas:

des solutions combinéesà Bordeaux -Technopolis

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Une étude de cas: des solutions combinées à Bordeaux-Technopolis

Nous montrons, dans cette première partie, comment, à partir d’unesituation donnée, les acteurs de l’aménagement ont mené le projet enadoptant une approche intégrée, sur quelles bases ils ont choisi lestechniques et comment ils les ont mises en œuvre.

1. La présentation de l'aménagement

L’aménagement présenté ici est le site de Bordeaux-Technopolis

(33-Martillac).

Le site de la Technopole deBordeaux-Montesquieu estune vaste zone de 1200 ha enpériphérie bordelaise, prochede l’autoroute de Toulouse.

Situé sur un plateau non urbanisé, en plein vignoble desGraves, son cadre agréable estessentiellement boisé.

Localisation de Bordeaux-Technopolis.

S FRANCOM B d M t i

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converge vers trois petites rivières dont le débit à l’étiage n’excèdepas quelques litres par seconde. L’une des rivières traverse le châteaude Montesquieu, une autre une réserve géologique de renomméeinternationale. Plus en aval, ces rivières traversent des zones trèsagglomérées particulièrement vulnérables en terme d’inondation.

Les contraintes réglementaires:

Elles concernent principalement une zone d’appellation d’origine

contrôlée, une zone de gravières qui fait l’objet d’une protectionen raison de la richesse de son sous-sol, et la réserve naturellegéologique.

Dans un second temps, toutes ces contraintes ont été hiérarchisées.La contrainte hydrologique a été jugée prépondérante, d’autant quela période de retour du risque, compte tenu des enjeux, tant dans la

zone elle-même qu’à l’aval, a été fixée à 100 ans.

Quatre points résument les fonctions que doit assurer l’assainissement pluvial:— drainer la nappe pour améliorer la portance des sols, éviter leruissellement immédiat et se donner du volume disponible pour lestockage dans le sol et dans le réseau de drainage;— assurer une sécurité satisfaisante en terme de risque d’inondation:100 ans pour l’ensemble de la zone;— véhiculer le ruissellement à faible débit;— limiter l’impact du rejet en pollution chronique et accidentelle.

2.2. Les enjeux de l’aménagement

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3.

Qui sont les acteurs et comment s'est déroulé le projet?

À partir du moment où est né le projet de développer un pôletechnologique en périphérie de Bordeaux, une première étape de« dégrossissage », précédant l'étude de faisabilité, a consisté àtrouver 1000 ha à proximité des axes routiers,peu morcelés, avecune faisabilité technique et sans trop de contraintes au niveau duPOS. Quatre sites ont été sélectionnés.

Puis a été constituée l'équipe projet.En faisaient partie: la DDE, lesservices techniques du Conseil Général, le futur concessionnaire,un architecte paysagiste, le bureau d'études maître d'œuvre quiavait été retenu par le maître d'ouvrage.Au total, une quinzaine depersonnes.

Les études ont été menées non pas indépendamment, mais tou jours en tenant compte les unes des autres. Chaque décision faisaitl'objet d'un consensus.

Le choix des techniques [réf. 28]

Le recours à des procédés traditionnels d’assainissement a bien étéenvisagé, mais il imposait des techniques lourdes et onéreuses:— des diamètres et des linéaires de canalisations très importants;— un dispositif de rétention de plusieurs hectares de surface et d’un volume de 10000 m3;

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La démarche a été la suivante:

1 – Le décennal a été réglé au niveau de la parcelle : les eaux des toitures et des parkings sont stockées dans les chaussées à structureréservoir des parkings. Il a ensuite fallu dimensionner le réseaucollectif qui reprenait le débit de fuite des parties collectives et desparcelles.

2 – La différence entre le trentennal et le centennal est reprise auniveau du dimensionnement des noues, qui permettent:— le drainage de la zone;— la collecte des débits de fuite des parcelles;— le stockage de l’épisode pluvieux trentennal;— l’évacuation du débit centennal vers un plan d’eau permanentpermettant le stockage de la pluie centennale.

Le règlement de la ZAC impose le stockage sur chaque parcelle del’épisode décennal pour un débit de fuite de 3 l/s/ha.

Quels sont les principaux critères qui ont conduit au choix

des techniques?

• Le critère paysager: une très forte volonté de mettre l'eau en valeur.• Le critère coût, notamment pour les noues: c'est la moins chèredes techniques que l'on puisse envisager pour une ZAC.• Le critère «modulable » : une technopole est créée, elle va

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Enrobé drainant

Noue

Bassin en eau

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4. La conception et le dimensionnement

des trois techniques [réf. 28]

4.1. Les chaussées à structure réservoir

Conception

Les chaussées-réservoirs se situent sur les voies principales et secondaires, ainsi que sur les parkings à l’intérieur ou à l’extérieur des lots.Elles font office de réservoir en retenant les eaux (35 % de vide dansle cas de parkings avec une couche de fondation en matériauxnon-traités) et en les laissant s’écouler, comme préconisé en régionbordelaise, à un débit de 3 l/s/ha. Les matériaux retenus sont ceux

habituellement employés dans les opérations voisines. Les formulesutilisées ont été les suivantes:

en assise de chaussée en revêtement de chaussée

grave bitume drainante béton bitumineux drainant

0,2 (20 % de fines) 13,5 % 0,2 (20 % de fines) 10 à 15 %10/20 85,0 % 10/14 85 à 90 %

fines calcaires 1,5 % fines calcaires 1 à 4 %

bitume 60/70 3,5 % bitume 60/70 4,4 à 4,8 %

ballast 20/80

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45 cm

10 cm

Béton bitumeux drainant

Grave bitume drainante

Ballast

Structure du parking - Source SERETE.

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4.2. Les noues

Conception

Situées le long des voiries, les noues permettent d’écouler le ruissellement de ces voiries, déjà régulé par les chaussées-réservoirs.

Dimensionnement

Les noues sont dimensionnées pour une pluie trentennale, enprenant en compte le surplus provenant des parcelles. Dans le fondde ces noues, une cunette bétonnée facilite les écoulements et limiteles risques d’érosion et d’entraînement de fines. En aval du projet, lacunette a une largeur de 70 cm, suffisante pour l’écoulement du débitde drainage.

Noue bordant un parking - Source Cete du Sud-Ouest.

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4.3. Le bassin en eau

Conception

Ce lac a été créé pour assurer le drainage de la Technopole. Il est situéen position centrale par rapport à l’opération. Son niveau est maintenuà la cote 50,50 NGF (TN: 53 NGF). Son marnage est suffisant (supérieur à 1,50 m) pour assurer la retenue des eaux pluviales et pour

éviter la prolifération de la végétation aquatique, tout en lui conser vant son caractère d’agrément.Le bassin est équipé de dispositifs de dégrillage, déshuilage avec unclapet en entrée. En sortie, une vanne permet d’isoler les rejets de laTechnopole du milieu récepteur.

Dimensionnement

Le calcul de la retenue a été effectué par simulation avec le logicielTERESA pour assurer une protection de type centennal sur l’ensemble du site. Le débit de fuite a été fixé à 3 l/s/ha pour l'épisodedécennal.

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5. Quelles questions pose ce projet?

Les techniques utilisées dans cette opération offrent-elles

une protection suffisante contre les événements pluvieux

exceptionnels?

La protection assurée se déroule en cascade, c’est-à-dire que les

chaussées-réservoirs protègent contre le décennal, les nouescontre le trentennal, le bassin contre le centennal. Ce dernier, parl’important volume de stockage qu’il procure, offre la protectionultime.

Eaux de ruissellement

Ouvrage régulant le débit

Structure réservoir Canalisation Noue

Coupe de principe - Source SERETE.

Que faire si le niveau de la nappe baisse?

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Quel intérêt a l’aménageur à réaliser ces techniques?

Outre ce qui a été évoqué au début du chapitre «choix destechniques », l’aménageur a pu viabiliser ses lots au fur et àmesure qu’il a réalisé la voirie et ses abords. Il a donc pu procéder par phases successives de réalisation. Il n’a pas eu àattendre la fin de l’opération pour commencer à rentabiliserles investissements.

Quelles autres solutions auraient pu être utilisées à protec

tion égale?

Pour les voiries et parkings, une solution sans stockage auraitimposé des diamètres et linéaires de canalisations importants,

donc pas de variante possible. Pour les noues, des tranchéesdrainantes auraient pu recueillir le ruissellement des surfacesadjacentes.

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Deuxième partie

La méthode:

une approche intégrée

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La méthode: une approche intégrée

Dans cette seconde partie,nous décrivons la méthode proposée pourconduire un projet d’assainissement des eaux pluviales en adaptant

le projet d’aménagement au site. Elle se déroule en trois étapes:le diagnostic de site, l’étude préalable et le scénario d’assainissement.

1. Une approche intégrée

Elle consiste à lier la démarche de prévention des risques au projetd'aménagement, et à procéder aux allers et retours permettant auprojet d'urbanisme de se bâtir autour des choix et à partir des outilstechniques de gestion des eaux pluviales.

Cette approche intégrée comporte plusieurs dimensions:

— La relation forte à l'hydrographie naturelle du site: sachant quel’on ne peut se protéger totalement du risque hydraulique, on acceptela présence d’eau en ville,mais à une condition: la maîtriser et non lasubir. L’eau ne sera maîtrisée qu’à partir du moment où le projetd’aménagement s’adaptera au site. Cette conception de l’aménagement implique de mener le projet d’assainissement avec la volonté dereconstituer au mieux le réseau hydrographique existant et ses chemi

nements, et de gérer l’eau au plus près du lieu où elle précipite.

— La prise en compte des eaux en provenance de tout le bassin versant:pour appréhender correctement le phénomène hydraulique,l’échelle du bassin versant semble satisfaisante.En effet,le projet n’estpas isolé dans son environnement hydrique: il reçoit des eaux

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— Les exigences de mise en phase et d'organisation « intégrée » del'équipe de conception: tous les acteurs de l’aménagement doivent

se sentir impliqués et accepter de croiser des éléments qui ne serontpas propres à l’assainissement, mais qui permettront de faire de bonschoix techniques.Au niveau du projet, leur démarche participative et la

considération de tous les aspects relatifs au site,aspects réglementaires,économiques, urbanistiques, sanitaires, politiques et culturels, font decette approche du projet d’aménagement une «approche intégrée».

Cette nouvelle approche se déroule en trois étapes:— Le diagnostic de site;— L’étude préalable;— Le scénario d’assainissement.

Chaque site étant différent, cette approche intégrée fait de chaque

projet d’assainissement un cas unique. Les solutions à mettre enœuvre ne peuvent plus être des techniques figées mais doiventprésenter une capacité d’adaptation.

Diagnostic de site Projet

Étude préalable

Étude de faisabilité

Solutions techniques

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Le recueil des données

Il recense objectivement les différentes caractéristiques du bassin versant. Un groupe de travail est constitué pour établir ce diagnostic.

À titre d’exemple, pour le projet d’aménagement de la «Prée descanons»,dans la ZAC de Rochefort, situé dans un marais inondablede 40 hectares en bordure de la Charente, le maître d’ouvrage,maire de Rochefort, avait convié le secrétaire du service de l’urbanisme, un cabinet d’architectes et d’urbanistes, des représentantsde la DDE, de la DDAF, de la chambre des métiers et de l’office desHLM, ainsi que les concessionnaires des différents réseaux (assainissement, eau potable, électricité,...). Chaque partenaire a fourniles éléments du diagnostic que ses compétences lui permettaientd’obtenir.

Le recueil des données est une phase importante à ne pas négligerpour la bonne poursuite de l’étude. La représentation graphique deces multiples données en permettra une appréhension globale et pertinente. Les trois tableaux suivants listent, de façon non-exhaustive,les principaux thèmes composant le diagnostic. Chaque thème étanttrès dépendant des spécificités du site, il doit être abordé soit suc

cinctement si aucun problème n’est apparent,soit de façon beaucoupplus approfondie s’il peut avoir une interaction avec le projet.

L’analyse et la hiérarchisation des données

Lors de cette étape, le groupe de travail met en commun les donnéesrecueillies chacun prend connaissance des critères des autres acteurs

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Les critères liés au milieu physique

Critères Données à recueillir

Topographie, - Délimiter le bassin versant.hydrologie - Localiser les points bas, les zones potentielles de stockage etet climatologie les principaux axes drainants.

- L’état et le régime des cours d’eau, ainsi que les débits minimum et

maximum atteints lors des crues en des points caractéristiques.- Les caractéristiques de la nappe, notammentla hauteur des basses et des hautes eaux.

- La qualité des eaux, les sources de pollution, les usages

contraignants, les milieux aquatiques sensibles.- Les structures d’assainissement.

- Les points de dysfonctionnement observés, les ouvrages insuffisants,les dommages indemnisés.

- La couverture végétale.- La pluviométrie locale, avec la répartition mensuelle des

précipitations en durée et en intensité, ainsi que l’historiquedes inondations.

Inondabilité et - Les communes à risque d’inondation (la plupart des départements enrisque hydrologique possède la liste dans le dossier départemental des risques majeurs).

- Les lits majeurs des cours d’eau.

- Les cotes d’inondation, avec une indication de la vitesse des courants.- Les endroits les plus vulnérables.

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Observations

- Le plus souvent, les cartes au 1/25 000 seront suffisamment précises

pour la délimitation du bassin versant; certains services disposent desystèmes informatisés avec un répertoire des bassins versants

- La connaissance de la couverture végétale permettra d’estimer

les coefficients d’apport ou les risques d’érosion lors des orages,la localisation des cultures aptes à être inondées, les zonesde défrichement.

Ces données sont disponibles auprès des services de police de l’eau,qui disposent aussi des servitudes et autres contraintes pouvant avoir

des conséquences directes sur le projet d’aménagement.

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Les critères liés à l’activité humaine: cartographie des usages de l’eau et des

contraintes qui y sont liées.


Humains et

économiques

Localiser les zones de concentration humaine et économique qui,

fortement imperméabilisées, sont une contrainte forte sur le plan dela sécurité et de la qualité des eaux.

Les usages liés

à l’eau

- Les zones, situées dans le bassin versant ou à l’aval, qui sont vulnérables du fait de leur usage : lieu de baignade, lieux publicsde toute nature, zones d’activité (industrie, commerce, tourisme).

- La localisation des périmètres de protection et de toutes les mesuresde protection des nappes si elles sont utilisées pour l’alimentationen eau potable.

- Les forages.- Les ouvrages hydrauliques ayant une incidence sur l’écoulementnaturel des eaux.

Les usages agricoles - Les zones cultivées (les pratiques culturales peuvent modifier le cycleayant une incidence de l’eau: plantation des rangs de vigne, mécanisation des cultures,...)hydrologique - Les zones de cultures aptes à être inondées,

- Les zones de sylviculture,- Les zones de défrichement.

Les aménagements - Travaux d’urbanisation,- Travaux hydrauliques: recalibrage de coursd’eau, rehaussement de berges, drainage, ...

L’ensemble de ces travaux

d’aménagement peut avoirune incidence positive ou

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Les critères liés au paysage et à l’environnement sociologique


Le paysage Paysage végétal ou minéral, type d’habitat, composition et

forme urbaines.

L’environnement

sociologique

- Les habitudes de la population vivant à proximité du projet:

pratique de la pêche dans le cours d’eau, promenades sur ses rives,qui conduisent à l’appropriation du site par la population.

- La mémoire collective et individuelle des habitants:

la connaissance des crues passées, des cours d’eau.

3. L'étude préalable

L’étude préalable évalue la faisabilité du projet sur le site retenu.Elle se déroule en deux étapes:

1 - Dans un premier temps, les contraintes issues du diagnostic de sitesont ramenées à l’échelle du projet. Cette focalisation permet de préciser les critères apparus comme prépondérants lors du diagnostic. Aussi, des études supplémentaires seront menées à l’échelle duprojet, pour vérifier sa faisabilité.On étudiera plus précisément:— la topographie;

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Seront alors menées les études de dimensionnement, telles que lesétudes hydrauliques, les études de voirie ou d’éclairage.

Les techniques alternatives trouvent ici leur place, parce qu’ellesprésentent une capacité d’adaptation par rapport aux contraintes dusite, et leurs fonctions autres qu’hydraulique séduisent les différentsacteurs de l’aménagement.

Après avoir pris en compte les choix du maître d’ouvrage, l’aménageur peut envisager la mise en place d’une ou plusieurs techniquesalternatives.

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Les fiches par technique alternative

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Pour chaque famille de techniques, nous identifions dans ces fichesles éléments-clés spécifiques:

— les principes généraux de fonctionnement et les avantages spécifiques de la solution;— les conditions pour une bonne réalisation;— la conception et le dimensionnement;— les questions se posant à l'entretien.

Nous décrivons successivement:T1 - les chaussées à structure réservoir;T2 - les tranchées;T3 - les noues;T4 - les puits;T5 - les bassins secs et en eau;T6 - les toitures-terrasses.

Dans la fiche T7, nous donnons des éléments de coûts pour chacunede ces techniques.

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Fiche T1. Les chaussées à structure réservoir

1. Principes de fonctionnement et avantagesspécifiques

Une chaussée à structure réservoirsupporte, comme toute chaussée, lacirculation ou le stationnement de véhicules; elle est aussi un réservoirpour les eaux de ruissellement: larétention d'eau se fait à l'intérieur du

corps de la chaussée, dans les vides desmatériaux. L'eau est collectée soit localement par un système d'avaloirs et dedrains qui la conduisent dans le corpsde chaussée, soit par infiltration répartie à travers un revêtement drainanten surface - enrobé drainant ou pavé

poreux. L'évacuation peut se faire versun exutoire prédéfini -un réseau d'eau pluviale ou par infiltration dansle sol support (schémap.38).

Parking réservoir et pavés drainants

de la zone d’activité du Phare (33).Source Cete du Sud-Ouest.


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Parties et fonctionsde la chaussée

Avantages spécifiques de la solution

LA STRUCTURERÉSERVOIR: - Elle s'insère en milieu urbain sans consommer d'espace supplémentaire.

LA COLLECTE PAR:

Des avaloirs et des

drains:

Un revêtementdrainant:

- Elle n'apporte aucun avantage spécifique.

- Elle peut diminuer les bruits de roulement jusqu'à 3 dBA; cette améliorationest d'autant plus valable que les bruits des pneumatiques sont prépondérants

(au-dessus de 70 km/h), et tant que l'enrobé n'est pas colmaté.

- Elle améliore le confort de l'usager en supprimant les flaques d'eau,le reflet des phares, en améliorant la visibilité du marquage horizontal.- Elle améliore l'adhérence et diminue le risque d'aquaplanage.

- Elle piège les polluants par décantation: «Des études sur la qualité deseaux ayant traversé une chaussée poreuse ont mis en évidence une réduction de la pollution des eaux de ruissellement par ce type de structure.Par

exemple, sur un site de la région nantaise, la quantité de matières en suspension par hectare imperméabilisé et par an subit un abattement de 78%par rapport à celle mesurée sur un bassin versant traditionnel.

L'abattement pour le Plomb est de 73%. Sur une avenue de Paris, pendant

une période plus courte, les abattements correspondants ont atteint 70 et78%. Des prélèvements de matériaux dans une chaussée poreuse et dans

le sol sous-jacent ont montré que les micropolluants sont principalementretenus à la surface des matériaux poreux».

L’ÉVACUATION PAR:

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Pluie

Recueil des eaux Revêtement drainantde pluie ou compact (1)

Rétention Matériau poreuxtemporaire

Interface entresol et structure

réservoir (2)ÉvacuationSol naturel

Structure-réservoir

Eau stockée

Les différents types de chaussées à structure réservoir. D'après [réf.1].

(1) Dans le cas d'un revêtement drainant, l'eau s'introduit de façonrépartie dans la structure réservoir. Dans le cas d'un revêtement compact, l'eau est introduite dans la structure de façon localisée par descaniveaux d'infiltration, ou des grilles-avaloirs raccordées à un réseaude diffusion constitué généralement de drains.

Remarque: la seconde solution - structure réservoir composée d'unrevêtement compact - est recommandée pour les zones à forte pollution comme les marchés, les stationnements, une rue arborée…et permet de s'affranchir des problèmes de colmatage des enrobésdrainants d'une couche de roulement.


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2. Pour une bonne réalisation des chausséesà structure réservoir


Critères à vérifier

LA STRUCTURE

RÉSERVOIR:

- La pente du terrain:- Trop importante, elle peut provoquer une accumulation de l'eau

dans les points bas et son débordement sur la chaussée ; elle réduitaussi la capacité de stockage dans le matériau poreux ; on peutmettre en place des cloisons ou augmenter l'épaisseur du matériau

pour améliorer cette capacité de stockage [réf.14], (schéma p.41).La pente est dite «importante» à partir de 1%. On retiendra qu'ilest possible de réaliser des chaussées à structure réservoir jusqu'à

des pentes de 10% (ZAC de Verneuil-sur-Seine - 78).- Inversement, sur terrains plats, il n'y a pas de risque de débordement, mais la durée de vidange peut être trop longue; il est souhai

table de donner de légères pentes ( ! 1%) au fond de la structureporeuse pour éviter les stagnations locales d'eau.

- La disponibilité de matériaux poreux qui répondent aux spécificités.- Le trafic : l'utilisation de chaussées à structure réservoir demande des

précautions particulières dans le cas de chaussées à fort trafic enraison des propriétés mécaniques limitées des matériaux poreux.Par contre, elles sont adaptées pour résoudre les problèmes d'assainissement posés par des surfaces importantes à trafic léger comme lesparkings VL de zones commerciales ou d'aéroports.

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L'ÉVACUATION:Étanchéité - L'utilisation de drains est toujours possible.

Infiltration - La perméabilité du sol : de 10-5 à 10-3 m/s, elle permet la sortie de

l'eau par infiltration dans le sol support.Avec une perméabilité plusfaible que 10-5 m/s, il est préférable de rechercher des horizons plusperméables, avec un puits infiltrant par exemple.

- La sensibilité du sol support à l'eau ; le sol peut perdre sescaractéristiques mécaniques en présence d'eau dans certains cas,le dimensionnement de la structure de la chaussée pourra pallier ce

défaut (voir le chapitre «dimensionnement»).- La profondeur de la nappe : le sol situé entre le réservoir et lanappe jouant le rôle de filtre, une épaisseur minimale peut être fixée

par les services d'hygiène locaux. Une infiltration avec une nappeaffleurante nécessite des mesures de protection supplémentaires.- Lorsque le risque de pollution accidentelle ou diffuse existe,

il faudra prévoir des dispositifs d'épuration en amont de l'infiltrationdans le sol. Lorsque le risque de pollution est fort, l'infiltration està proscrire; la sous-couche sera protégée par une géomembrane etl'évacuation de l'eau se fera vers un autre exutoire (schéma p.42).

- Le règlement qui limite ou interdit l'infiltration: périmètre deprotection des eaux pour baignade ou alimentation en eau potable.

Enfin,pour en assurer la pérennité,il est important d'informer les usagers des principes de fonctionnement de la chaussée à structure


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Calcaire 40/70 ep: 0,27 minimum21.30

Enrobés poreux ep: 0,05

Geotextile

Polyane 19.45

Drain Ø100

Percolation 10/14

8.00 20.00 20.00 20.00 25.00 25.00 24.50

142.50

H: 1/500V: 1/20

Pour augmenter la capacité de stockage dans le matériau poreux, on pourra mettre enœuvre une chaussée à structure réservoir en cascade à l'aide de cloisons et de surépaisseur.

Parking Leclerc à Saint-Médard (33) - Source Cete du Sud-Ouest.

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Alimentationpar drains

du décanteurlamellaire

Évacuationpuis infiltrationde l’eau traitée

Imperméabilisation

Decanteurlamellaire

Surface poreuseCouches-réservoirs

Face au risque de pollution accidentelle, des dispositifs d'épuration

et de prétraitement doivent être installés. Par exemple, une géomembrane permet d'isoler la structure réservoir du sol: une série dedrains collecte les eaux en fond de réservoir et les conduit vers desdécanteurs, une autre série part de ces décanteurs pour amenerl'eau sous la géomembrane, à débit régulé, afin qu'elle s'infiltre dansle sol.

Mise en place d'une structure réservoir avec membrane étanche pour protéger le sol.Source Cete du Sud-Ouest.

3. La conception et le dimensionnement deschaussées à structure réservoir


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Le dimensionnement mécanique des chaussées àstructure réservoir est le même que celui des chaus

sées classiques. On peut appliquer les règles disponibles dans:- Chaussées neuves à faible trafic.Manuel de conception (SETRA, LCPC, 1981);- Catalogue de structures types de chaussées neuves(SETRA, LCPC, 1988);- Dimensionnement des renforcements de chaussées

souples. Guide technique (SETRA, LCPC,1984);- Conception et dimensionnement des structures dechaussée. Guide technique (SETRA - LCPC, 1994).

L'épaisseur de la chaussée est fonction du trafic,du sol support, et des propriétés mécaniques des

matériaux utilisés. Le dimensionnement se conduitdonc en:- déterminant la classe de portance du sol: de 0(sol très déformable) à 4 (sol très peu déformable) ; dans le cas de l'infiltration, il faut déclasser la portance d'un rang si le sol est sensible àl'eau; lorsque le sol support est protégé de l'eau

par une géomembrane ou que sa portance nedépend pas de sa teneur en eau, les règles sontappliquées sans modification;

- choisissant les matériaux;- estimant l'agressivité du trafic lourd.

L e d i m e n s i o n n e m e n thydraulique aboutit à une

épaisseur de matér iau àmettre en place pouvantcontenir un certain volumed'eau:

1 - Évaluer le volume d'eau àstocker en utilisant l'une des

deux méthodes simplifiées del'Instruction Technique de1977 présentées en annexe,ou des méthodes de simulation.

2 - Calculer l'épaisseur dela chaussée à structure réser voir:

Épaisseur de matériau (m) =

Volume d'eau à stocker (m3 )

Porosité du matériauX surface de stockage (m2 )

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-

-

-

-

3.2. Le choix des matériaux de constitution

des structures réservoirs

En couche de surface, les matériaux utilisés peuvent être perméables ou non.

— Dans le premier cas (revêtement drainant), citons parmi les matériaux perméables, les enrobés drainants, les bétons poreux et les

pavés poreux. Les enrobés drainants dont on dispose actuellement,ceux de la nouvelle génération, sont plus ouverts que les anciensenrobés, ce qui diminue la vitesse de colmatage; l'atténuation sonorereste satisfaisante.

Exemple de composition utilisée sur la communauté

urbaine de Bordeaux

- Vides totaux: 20 à 30% (ceux desanciens enrobés étaient inférieurs à20 %).- Vides communicants: 12 à 25%.- Perméabilité : peut atteindre 2 cm/s.

- On préférera les enrobés 0/14 discontinus aux enrobés 0/10 discontinus plus sensibles au colmatage.

granulats 6/10 ou 10/14.fines : 4%.sables 0/2 ou 0/4:8 à 10%.bitume pur 60/70:

4 à 5%.

Les pavés poreux sont généralement constitués de béton. Ils sontposés sur une couche de sable grossier pour faciliter leur calage et


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éton bitumeux poreux (15 à 20 de porosité) - 0.04 à 0.06 m

Béton bitumeux poreux (15 à 20% de porosité) - 0.04 à 0.06 m

couche de surface est elle-même perméable; ce sont alors principalement des graves bitumes poreuses, des bétons poreux et des maté

riaux concassés sans sable.

En couche de fondation et en couche de forme, les matériauxayant les plus fortes porosités seront utilisés afin d'assurer le stockagetemporaire des eaux de pluie. Les principaux matériaux disponiblessont les concassés sans sable et les plastiques alvéolaires.

Roulement

Base

Fondation

Forme

AssisesPartiesupérieuredes terras

sements

Structure de la chaussée.

À titre d'exemple, on donne les dimensionnements suivants :

FAIBLE TRAFIC TRAFIC PLUS IMPORTANT(parking, lotissement)

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Quatre questions sur les enrobés drainants

1 - Comment limiter, dès la conception, le colmatage de l'enrobé drainant ?

— En réalisant la couche de roulement drainante en différé par rapport aux travaux du bâti ;— En évitant tout détournement d'usage : un parking en revêtement poreux ne peutservir de dépôt de matériau;— En utilisant les nouveaux enrobés décrits plus haut, qui se colmatent moins vite et se

décolmatent mieux;— En mettant en place des avaloirs et des drains qui injecteront l'eau dans la structureréservoir quand l'enrobé drainant colmaté ne suffira plus.

Évolution de la vitesse d'infiltration en fonction de l'âge de l'enrobé drainant (vitesse d'infiltration - gains moyens en cm/s).Source Cete du Sud-Ouest.

2 - Quelle est la pérennité des enrobés drainants?

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3 - Quel est l'effet du gel sur les chaussées à structure réservoir?Et sur les enrobés drainants?

— Les matériaux composant la structure réservoir étant très isolants, le gel ne peutgagner les couches profondes. Et dans le cas où il y parviendrait, les dégâts sur la structure sont moindres car l'air piégé permet à l'eau de se dilater.— La formation du gel en surface, ou « petit verglas », est plus précoce sur l'enrobédrainant que sur les enrobés classiques. Il faut donc agir plus rapidement que sur unechaussée classique et utiliser environ deux fois plus de sel, à cause des vides. L'utilisation

du sablage et des fondants chimiques contenant des particules insolubles est à proscrirepour éviter le colmatage.

4 - Pourra-t-on intervenir sur l'enrobé drainant?

L'intervention sur l'enrobé drainant est possible: les reprises de saignées d'un tapis enenrobé drainant avec un autre enrobé drainant ou même avec un enrobé classique peu vent limiter l'infiltration, mais seulement sur des zones ponctuelles, sans que l'ensemblede l'enrobé drainant soit remis en cause.

4. L'entretien des chaussées à structure

réservoir

4.1. L'entretien du revêtement

Revêtement perméable


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Supermarché

roulement

Supermarché

stationnement

Parking deBègles

Évolution de la vitesse d'infiltration en fonction du nombre de passes (haute pression + aspiration).Source [réf.24].

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AspirationHaute pression

+

cm/s

Balayage

+aspiration

aspiration

Mouillage+balayage

Efficacité comparée des différentes méthodes d'entretien.Source [réf.23].

Quelle est la fréquence des entretiens?

Elle varie selon le degré de colmatage de la chaussée, qui dépend


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L'auto-curage est-il efficace?

Ce phénomène se produit par l'aspiration et le dégagement descolmatants au passage des pneumatiques des véhicules. Il est effectif jusqu'à 10 000 véhicules/jour, hypothétique au delà. Il est fortement sensible au type de trafic: le trafic lourd et lent compacte lachaussée, diminuant le nombre de vides et de communicationsentre eux; l'aspiration des pneumatiques est alors inefficace.

Revêtement imperméable

Les techniques classiques d'entretien de chaussées conviennent:balayage, aspiration. Nettoyer fréquemment la surface réduira lesrisques de pollution de la couche de stockage en matériaux poreux.

4.2. L'entretien de la structure réservoir

Compte tenu de la nature des matériaux constituant la structureréservoir - matériaux concassés - quelques précautions doivent êtreprises en cas de travaux: notamment, les parois latérales des tran

chées ne seront pas verticales, et lors du remblayage, il faudra reconstituer la structure poreuse à l'identique ou au moins assurer les écoulements à sa base. D'autre part, afin d'éviter la migration d'élémentsfins vers les matériaux poreux de la structure réservoir, il faut éviterde mettre celle-ci en contact avec des matériaux constitués de telséléments; pour cela, on peut éventuellement protéger les matériaux

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Fiche T2 . Les tranchées

Tranchée sous enrobé poreux.

1. Principes de fonctionnement et avantagesspécifiques des tranchées

La tranchée est une excavation de profondeur et de largeur faibles, servant à retenirles eaux. Elle peut revêtir en surface diversmatériaux tels qu'un enrobé drainant, unedalle de béton, des galets ou de la pelouse,selon son usage superficiel: parkings decentres commerciaux, trottoirs le long de la voirie, ou jardins. L'eau est collectée soitlocalement par un système classique d'avaloirs et de drains qui conduisent l'eau dansle corps de la tranchée, soit par infiltrationrépartie à travers un revêtement drainant

en surface - enrobé drainant, pavé poreux, galets - ou par des orifices

entre bordures ou autres systèmes d'injection, après ruissellementsur les surfaces adjacentes. L'évacuation se fait de façon classique vers un exutoire prédéfini - un réseau d'assainissement pluvial engénéral - ou par infiltration dans le sol support. Selon leur capacité,ces deux modes d'évacuation peuvent se combiner.


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Parties et fonctionsde la tranchée

Avantages spécifiques

Le stockage dans latranchée: - La tranchée s'insère en milieu urbain et consomme peu d'espace au sol.- Elle s'intègre bien au paysage grâce aux diverses formes qu'elle peutprendre et aux divers matériaux de surface (minéral ou végétal).

- Technique ancienne, sa mise en œuvre est facile et bien maîtrisée.

La collecte par:

Des avaloirs et des drains

Infiltration par un revête

ment drainant de surface

ou par des orifices entre

bordures

Elle n'apporte pas d'avantage spécifique.

Elle supprime le système classique de drains.

L'évacuation par:

Des drains collecteurs

Infiltration dans le sol

Elle n'apporte pas d'avantage spécifique.

Elle alimente en eau la nappe et, en milieu urbain, la végétation voisine.

Les principaux inconvénients de cette technique:

— le risque de pollution de la nappe;— le colmatage.Ils peuvent être minimisés sous réserve de respecter les conditionsde mise en œuvre et d'entretien décrites dans les chapitres suivants.

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2. Pour une bonne réalisation des tranchées

Parties et fonctionsde la tranchée


Le stockage au sein de

la tranchée:

- La pente du terrain naturel : même si elle est importante, on pourratoujours réaliser une tranchée avec des cloisons pour augmenter le

volume de stockage; en revanche, si elle est trop faible, l'eau stagneradans la structure. Il faut au moins une pente de 2 ou 3 ‰. En outre,dans le cas d'une collecte après ruissellement, la connaissance de la

pente du terrain naturel est importante pour positionner la tranchéeperpendiculairement aux principaux écoulements qu'elle doit intercepter.

- Les réseaux des autres concessionnaires : les connaître permettra degérer leur croisement avec la tranchée en réalisant des gaines.

La collecte :

Solution classique

Revêtement drainant ou

orifice entre bordures

La collecte ne présente pas de contrainte particulière.

L'évacuation:

Solution classique Le critère déterminant pour rejeter dans un exutoire est la capacité dece dernier.

Infiltration: Les critères à vérifier pour l'infiltration sont les mêmes que pour unechaussée à structure réservoir (Voir la fiche T1), notamment:- la perméabilité du sol;- la profondeur de la nappe;


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ge sc

Tranchée sous trottoir - Avenue de laGrande Lande-Gradignan (33).Source Cete du Sud-Ouest.

3. La conception et le dimensionnement destranchées

3.1. Les trois principaux types de tranchées

—Les tranchées le long des voies circulées peuvent êtreplacées sous le trottoir ou en limite de parking. Dans ce

cas, même si l'infiltration dans le sol est possible, il faudrase donner la possibilité de rejeter l'eau retenue vers unexutoire, naturel ou artificiel, au moyen d'un drain. Eneffet, l'expérience a prouvé que l'infiltration en fond detranchée diminue à cause du phénomène de colmatage.Pour éviter que le drain mis en place ne s'obstrue également, il fonctionnera successivement en charge et endéchar (fiche T1 héma p.46).

Tranchée en limite de parking. Source INSA de Lyon.

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3.2. La conception

— Le matériau de surface

Les matériaux peuvent être variés selon l'usage destiné en surface, cequi facilite l'intégration de la tranchée au site: elle peut être invisiblesous un parking ou un trottoir en revêtement étanche ou drainant quisert à la circulation des voitures ou des piétons; recouverte de galets,

elle délimite deux lignes de parkings, mais n'est pas circulée; uneambiance plus végétale peut être créée avec un tapis de gazon sur ungéotextile qui empêche la migration de la terre végétale dans la structure, avec des arbres insérés dans des dispositifs anti-racines.

Terre végétale

Pelouse

Dispositifanti-racines

Géotextile

Dispositifanti-racines

(Vue de dessus)


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une tranchée sous la dalle de béton, celle-ci répartissant les efforts,le matériau de remplissage ne requiert pas de qualités mécaniques

particulières.— Le rôle hydraulique a pour but de retenir l'eau dans les vides dumatériau. En fonction du volume d'eau à stocker (voir le chapitre«dimensionnement»), on pourra choisir un matériau de type graveà 30 % de porosité ou un matériau alvéolaire en plastique à plus de90 % de porosité. Si ce matériau est inutile pour supporter le matériau de surface remplacé par exemple par des grilles, l'intérieur de la

tranchée pourra rester vide. Dans certains cas, le matériau de surfaceet le matériau de remplissage pourront être les mêmes.

Comment limiter le colmatage de la tranchée?

Sur le site expérimental de l'avenue Gustave Eiffel cité plus loin,des mesures ont été effectuées six ans après la mise en service dela tranchée; pendant cette période, elle n'a jamais été entretenue.Les mesures de granulométrie montrent des dépôts sous les galets60/80 qui obstruent la première nappe de géotextile. Les dépôtsdans le matériau de remplissage sont négligeables et ils sont enfaible quantité au-dessus de la deuxième nappe de géotextile. Cedernier protège la tranchée du colmatage. Il suffit de le prévoir en

partie supérieure dès la conception et de faciliter son accès pourqu'il puisse être changé.

Pour les problèmes de colmatage du revêtement drainant de surface-enrobé drainant ou pavé poreux - on se reportera au modèle pluscomplet de la chaussée à structure réservoir.

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3.3. Le dimensionnement

La longueur de la tranchée est souvent imposée par le type deprojet (tranchée autour d'un ensemble de bâtiments par exemple).

Sa section pourra être déterminée par l'une des méthodes simplifiéesrappelées en annexe - la méthode des pluies ou la méthode des volumes- qui permettent de connaître le volume d'eau à stocker pour une période

de retour retenue. Il aura fallu auparavant déterminer le débit de vidange, fonction des capacités d'infiltration du sol dans le cas d'unetranchée d'infiltration, ou des conditions hydrologiques à l'aval de latranchée dans le cas d'une tranchée de rétention. La section sera définie à partir de ce volume, du matériau de remplissage et des contraintesd'espace. Si les contraintes d'espace sont prépondérantes et fixentles dimensions de la tranchée, le choix du matériau de remplissage

permettra d'assurer le stockage du volume d'eau calculé.

Sur le site d'expérimentation Eiffel (projet de recherche de laCommunauté urbaine de Bordeaux et du Cete du Sud-Ouest, avenueEiffel à Pessac - 33) a été réalisée la tranchée constituée comme suit:


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2. L'arrêté du 29 août1988, qui portait

application obligatoired'une partie de la

norme NFU44-041 sur les boues d'épuration

considérées comme

matières fertilisantes, aété abrogé par l'arrêté

du 2 février 1998, suite à la parution de l'arrêté

du 8 janvier 1998 quifixe des valeurs limitesdeux fois plus sévèresque la norme U44-041

pour les éléments-traces dans les boues.Les valeurs limites en

éléments-traces dans les

sols restent inchangées.

Quelles pollutions, en quantité et en qualité, retient cettetranchée ?

Les résultats des analyses chimiques réalisées sur le site Eiffel sontréunis dans le tableau ci-dessous (les numéros d'échantillons sontrepérés sur le schéma p.58): Au regard de la norme NFU 44-041(2) qui indique la teneur maximale en polluants dans le sol après épandage de boues issues destation d'épuration, on constate que:

- les échantillons les plus pollués,notamment par le plomb,et dansune moindre mesure, par le cuivre, le zinc, les hydrocarburestotaux, sont ceux prélevés sous les galets, au-dessus de la premièrenappe de géotextile;- le matériau de remplissage est faiblement contaminé en métauxlourds;- le sol support sous la seconde nappe de géotextile ne présente

pas de pollution notable.Le rôle de filtre du géotextile est confirmé ainsi que l'adsorptionsur le matériau de remplissage.

Numérod'échantillon

M.V.en %

Pb Cu Cd Cr Ni Zn Fe Al Mn Hc

1 8.7 459 76 1.28 39 16 298 14.2 23 189 -

2 5 420 63 0.78 37 17 232 12.2 17.5 178 284

3 2.6 80.4 20 0.34 36 23 93 15.7 46.8 220 -

4 2 6 34 8 5 0 03 26 9 2 18 4 5 46 7 21 0 7

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4. Questions se posant à l'entretiendes tranchées

— Une tranchée nécessite-t-elle un entretien?

Oui, pour préserver son bon fonctionnement. Le travail d'entretienconsiste à ramasser régulièrement les déchets d'origine humaine ou les végétaux qui obstruent les dispositifs d'injection locale comme les ori

fices entre bordure ou les avaloirs et à entretenir le revêtement drainantde surface. Le géotextile de surface doit être changé après constatation visuelle de son colmatage.

— Pour les questions concernant le nettoyage des avaloirs et desdrains, le nettoyage des revêtements drainants, l'action du gel sur le

revêtement drainant et la zone de stockage, on se reportera au modèlede la chaussée à structure réservoir.


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Fiche T3 . Les noues

Noue le long d'une voirie créant un habitat aéré.Source Cete du Sud-Ouest.

1. Principes de fonctionnementet avantages spécifiques des noues

Une noue est un fossé large et peu profond,avec un profil présentant des rives en pentedouce. Sa fonction essentielle est de stockerun épisode de pluie retenu (décennal parexemple), mais elle peut servir aussi à écouler un épisode plus rare (centennal parexemple). Le stockage et l'écoulement de

l'eau se font à l'air libre, à l'intérieur de lanoue. L'eau est collectée soit par l'intermédiaire de canalisations dans le cas, parexemple, de récupération des eaux de toitureet de chaussée; soit directement après ruissellement sur les surfaces adjacentes. L'eau

est évacuée vers un exutoire - réseau, puits ou bassin de rétention ou par infiltration dans le sol et évaporation. Ces différents modesd'évacuation se combinent selon leur propre capacité. En général,lorsque le rejet à l'exutoire est limité, l'infiltration est nécessaire, àcondition qu'elle soit possible.

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La zone de stockage: - Elle assure en un seul système les fonctions de rétention,

de régulation, d'écrêtement qui limitent les débits de pointe à l'aval,ainsi que le drainage des sols.

- Elle participe à la création d'un paysage végétal et d'espaces verts;c'est une solution ancienne et naturelle.

- Elle crée un habitat aéré dont elle fixe les limites, dans un cadre dequalité.

- Ses abords peuvent avoir un usage multiple : jeux d'enfants, lieux de

loisirs et de promenades.- Elle met en jeu un volume de terre extrait qui peut être réutilisé dansun remblai ou une couche de chaussée.

- Elle peut être réalisée par phases, selon les besoins de stockage; cesderniers évoluent avec le développement du lotissement par exemple.

- C'est une solution peu coûteuse.

La collecte par :

- Des collecteurs

- Ruissellement

- Elle n'apporte pas d'avantage spécifique.

- Elle évite la mise en place de collecteurs.

L'évacuation :

Vers un exutoire - Elle n'apporte pas d'avantage spécifique.

Par infiltration dans - Elle diminue les réseaux classiques d'assainissement.

le sol - Elle décharge l'exutoire s'il existe.- Elle participe à la décantation et la filtration des eaux.- Elle alimente la nappe.


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2. Pour une bonne réalisation des noues

Parties et fonctionsde la noue Critères à vérifier

La zone de stockage: - La pente du terrain naturel, qui indique la variation de profondeur dufond de noue par rapport au terrain naturel et le nombre de biefs.

À la conception, l'existence d'une pente n'est pas un facteurrédhibitoire. Dans le cas d'une pente forte, des cloisons peuvent êtremises en place afin d'augmenter le volume de stockage et réduire

les vitesses d'écoulement. Dans le cas d'une pente très faible, inférieureà 2 ou 3 ‰, une cunette en béton devra être réalisée au fond de latranchée pour assurer un écoulement minimal.

À la réalisation, il faut surveiller que la pente du projet est correctement exécutée tout au long de la noue pour éviter la stagnationd'eau dans les points bas. Celle-ci, source de mauvaises odeurs et demoustiques, est mal perçue par les habitants et dévalorise ce système

d'assainissement.

- L'érosion des sols. Elle dépend de la nature des sols et de la pentetransversale de la noue. La conception et l'entretien peuvent limiterl'érosion afin d'assurer la pérennité de la noue et l'acceptation dusystème par les habitants (voir la question sur la stabilisation despentes transversales au chapitre 3).

La collecte : Il n'y a pas de contrainte particulière à la mise en place d'une canalisation ou au ruissellement. Pour le ruissellement, on devra cependant

vérifier que les surfaces de ruissellement sont orientées vers la noue.

L'évacuation :

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3. Dimensionnement et conceptiondes noues

Dimensionnement

La première étape consiste à découper le projet en sous-bassins versants, c'est-à-dire à diviser la longueur de la noue en biefs; les biefssont des tronçons de noue entre deux points singuliers qui peuvent

être des accès à la parcelle, des busages ou des croisements ; ledimensionnement des busages régulera l'évacuation d'un bief dansun autre.

Le dimensionnement des biefs sera réalisé de la manière suivante. Oncalcule d'abord le bief le plus à l'amont, qui doit reprendre les eauxde son bassin versant; on en déduit le débit de fuite vers le bief aval.

Chaque bief aval sera ensuite dimensionné, selon la même méthode,en rajoutant le débit de fuite du bief amont.

En général, le dimensionnement d'un bief se ramène à la définition dela section (profil en travers) lorsque la longueur est imposée par lataille du projet. Sa cote de fond est souvent imposée par le niveau de

drainage des sols que l'on souhaite obtenir. La forme des bords qu'ilreste à définir, dépend du volume d'eau que l'on souhaite stocker etécouler. Ce volume, tout comme le dimensionnement qui suit, sescinde en deux pour répondre à la double fonction hydraulique de lanoue: stockage d'un événement pluvial retenu et écoulement d'unévénement plus rare.


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Temps

Débit à prendre en compte pour dimensionner le volume d'écoulement.

Débit Dimensionnement du volumed'écoulement : Il s'agit d'écouler unépisode de pluie plus rare que celui

Débit à prendre en compte pouvant être stocké dans la noue. Si lepour le dimensionnement

stockage est dimensionné pour unedu volume d’écoulementpériode de retour des pluies décennale

Débit à pris en compteet que l'on souhaite pouvoir évacuerdans le volume

de stockage par la noue des pluies de période deretour centennale, le débit de pointe à

prendre en compte pour la surface de la« zone d'écoulement centennal » (voirschéma p.64) correspond au débit depointe centennal auquel on soustrait le

débit décennal déjà compté dans la «zone de stockage décennal».Cela s'explique par le schéma ci-dessus.

Conception

La section peut être triangulaire ou trapézoïdale, elle peut aussiprendre toute autre forme qui suit les lignes de niveaux pour s'intégrer davantage dans son environnement. Sa forme n'est pas forcémentfixe sur toute la longueur: elle peut s'évaser par endroits pour inclure

un espace vert ou se rétrécir ponctuellement par manque de place.On peut également faire varier «l'habillage de surface» pour créertantôt un paysage à caractère végétal composé de pelouses, arbusteset arbres, tantôt à caractère minéral en utilisant un revêtement degalets.

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Peut-on planter des arbres dans les noues?

Oui,pour aménager la noue en espace vert.Les arbres permettrontune meilleure infiltration de l'eau grâce à leurs racines qui aèrentla terre; ils joueront aussi un rôle dans la régulation de l'eau parl'évapotranspiration. Dans le cas où le temps de séjour de l'eaudans la noue est important, il sera préférable de planter desespèces adaptées aux milieux humides.

Comment stabiliser les pentes transversales si elles sonttrop fortes?

On pourra engazonner les berges en ayant pu au préalable disposer un géotextile, ou réaliser localement des enrochements quicontribueront à donner un caractère minéral à la noue, ou encore

installer des dalles de béton-gazon [réf.19].

Que faire en cas de risque de pollution?

Lorsque le risque de pollution est trop important, comme le long

d'une autoroute, l'infiltration est prohibée. La noue ne sera utiliséeque pour sa fonction de rétention. À la réalisation, on mettra enplace une géomembrane qui isolera le sol et le protégera de toutepollution. Par-dessus, on plantera du gazon pour conserver la valeur esthétique de la noue.


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4. L'entretien des noues

Comment entretenir une noue?

Une noue a besoin d'un entretien préventif régulier pour éviterqu'elle ne se transforme en mare ou en égout à ciel ouvert; de lafréquence de cet entretien dépend fortement l'image d'environnement de qualité que constitue la noue. Il consiste à tondre lapelouse, assez souvent en été, à arroser quand les sols sont secs

pour que la végétation ne dépérisse pas, à ramasser les feuilles àl'automne et les détritus d'origine humaine, et à curer les orifices.

Pour pallier le risque de bouchage des orifices, un drain peut êtremis en place sous la noue; l'eau s'infiltre dans le fond de la nouepuis atteint le drain et s'écoule vers l'exutoire.

Drain

Drain placé sous une noue.

Que faire en cas de pollution accidentelle?

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Fiche T4 . Les puits

1. Principes de fonctionnement etavantages spécifiques des puits

Les puits sont des dispositifs qui permettent le transit du ruissellement vers un horizon perméable du sol pour assurer un débit de rejetcompatible avec les surfaces drainées, après stockage et prétraitement éventuels. Dans la majorité des cas, les puits d'infiltration sontremplis d'un matériau très poreux qui assure la tenue des parois. Cematériau est entouré d'un géotextile qui évite la migration des éléments les plus fins tant verticalement qu'horizontalement. Les puits

sont souvent associés à des techniques de stockage de type chaussée-réservoir, tranchée drainante, fossé ou même bassin de retenue, dontils assurent alors le débit de fuite.


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Injection à travers

Un revêtement poreux

(ou à partir d’avaloirs)

Revêtement poreux

Fondation poreuse, traitée ou non

Couche de forme poreuse

Matériau peu perméable

Géotextile

Horizon

plus perméable

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Parties et fonctionsdu puits


Le puits dans son - Sa simplicité de conception

ensemble: - Sa large utilisation, de la simple parcelle aux espaces collectifs- Il est bien adaptée aux terrains plats où l'assainissement est difficileà mettre en œuvre

- C'est une technique peu onéreuse- Il ne demande que peu d'entretien- Il convient à tous types d'usages, sauf usages industriels ou présencede fines

- Il s'intègre au tissu urbain et est presque imperceptible vu sa faibleemprise au sol

- La surface peut être réutilisée en parking ou en aire de jeu parexemple

- Il complète les autres techniques; par exemple, dans le cas de fossésà ciel ouvert, il est possible d'accroître l'infiltration en jalonnantle parcours du fossé de puits filtrants (schéma ci-contre)

- Lorsque le sol superficiel est imperméable, le puits permet d'atteindredes couches de terrain perméable, sans contrainte topographiquemajeure.

La collecte

directement après

ruissellement

- L'écrêtement des pointes de débit de ruissellement et la diminutiondes volumes d'eau allant vers le réseau classique d'assainissement.

L'évacuation par - Elle maintient l'alimentation de la nappe et donc indirectement

infiltration: le niveau d'étiage des rivières, et contribue à l'alimentation en eaude la végétation environnante

- Le passage de l'eau à travers un massif poreux constitué de matériaux


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Quelques illustrations des avantages cités...

Les puits complètent les autres techniques:dans le cas de fossés à cielouvert, il est possible d'accroître l'infiltration en jalonnant le parcoursdu fossé de puits filtrants.

Lit de cailloux Zone poreuse(avec éventuel- (permettant lalement un lit de surverse avant quesable grossier en la capacité desurface et en stockage ne soitcouche de fond). atteinte).

Puits d'infiltration disposé dans le lit d'un fossé.Source Lyonnaise des Eaux.

Le stockage est adapté aux réalisations individuelles (dans ce cas, lespuits sont généralement peu profonds). Ils sont souvent situés dansdes zones pavillonnaires. Sur la Communauté urbaine de Bordeaux, laréalisation de puisards en matériau alvéolaire est conseillée pour évacuer les eaux de toiture (pour une maison individuelle de 120 m2

de surface sur terrain de perméabilité 10 -4 m/s, préconisation de4 puisards de 1 m3 ).

Limite de la capacité de stockage

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2. Pour une bonne réalisation des puits

Critères à vérifierIls concernent tous l'infiltration Commentaires

La composition des eaux à Ne pas implanter de puits sur des surfaces très polluées ou

infiltrer, les usages des surfaces pouvant l'être par des pollutions accidentelles (parking poids

drainées, les usages de la nappe. lourds, station d'essence, certaines zones agricoles, aire de

stockage de produits chimiques). Il est conseillé de conserver

une épaisseur de 1 m à 1,50 m de matériaux non-saturés

au-dessus de la nappe [réf.1].

Les matières en suspension peuvent entraîner, à long terme,

le colmatage et imposent alors le nettoyage voire le remplace

ment du massif poreux de surface. L'emploi d'un géotextile à

faible profondeur permet de retenir ces matières. Dans le cas

d'un puits comblé, même si le colmatage est plus «réparti», le

matériau de remplissage lui-même peut être chargé en fines.

Un prétraitement peut être mis en place; on peut aussi profiter

d'une mixité de solutions, chaussée-réservoir par exemple,

cette dernière jouant alors le rôle de filtre préalable.

Le niveau de la nappe peut limiter

l'utilisation des puits.

Plusieurs puits sur un même site peuvent augmenter localement

le niv eau de la nappe et les transformer en puits d'injection.

La perméabilité du sous-sol doit En terrain karstique, les puits sont fortement déconseillés, voire

être suffisante (supérieure à dangereux: ils peuvent provoquer des effondrements, des fuites

10 -6 m/s), ou bien celui-ci ne doit d'eau - donc des transferts de pollution - à travers les diaclases;

pas être imperméable sur une un risque de dissolution existe aussi par exemple en terrain

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3. La conception et le dimensionnementdes puits

• La conception

Il ne faut pas s'attacher à donner une forme précise au puits qui peutle plus souvent être assez quelconque, il vaut mieux être attentif aurespect des consignes précitées pour éviter les dysfonctionnements.

L'étude du projet doit analyser la nature et la perméabilité du sol etdu sous-sol, le débit de rejet autorisé, les études des pluies de projet,ainsi que la qualité et la nature des matériaux utilisés.

• Le dimensionnement [réf.1]

Il dépend presque uniquement de la perméabilité du sol et du débitd'apport pour la pluie de projet. L'optimisation sera souvent le résultat d'un stockage préalable avec un débit de fuite limité, on est alorsramené à un calcul classique.

L'étude hydraulique permet de déterminer les caractéristiquesprincipales du puits. Un prédimensionnement permet d'étudierles dimensions acceptables, la capacité d'absorption suffisante et laprofondeur. Le dimensionnement définitif déterminera son rayon etles dimensions des zones éventuelles de stockage. La démarche àsuivre pour le dimensionnement des puits consiste à:


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du puits, ou la porosité du matériau, ou le nombre de puits, ouencore créer un stockage supplémentaire.

- Si le volume nécessaire de stockage est inférieur au volume

géométrique, alors on peut diminuer le rayon ou la profondeurdu puits, ou la porosité du matériau.

Comment augmenter la capacité de stockage des puits?

En associant au puits d'autres types de techniques alternatives

(bassin de rétention, chaussée à structure réservoir, tranchée,noue...). Cette association est intéressante dans le cas d'un solsuperficiel imperméable au-dessus d'une couche plus profondeperméable. Schémas pp. 69 et 76.

4. Questions sur l'entretien des puits [réf.1]

Quelle est la fréquence d'entretien?

En préventif :environ tous les mois pour minimiser le colmatage: vider les chambres de décantation, nettoyer les dispositifs filtrants, vérifier le système de trop-plein (puits creux) ou le tassement dela terre végétale (puits comblé), nettoyer les surfaces drainées.En curatif : de deux fois par an à une fois tous les cinq ans lorsquele puits ne fonctionne plus et déborde fréquemment.Il consiste enun curage ou un pompage.

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COUPE A A’

COUPE BB’


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Fiche T5 . Les bassins secs et en eau

1. Principes de fonctionnement etavantages spécifiques des bassins

L'eau est collectée par un ouvrage d'arrivée, stockée dans le bassin,puis évacuée à débit régulé soit par un ouvrage vers un exutoire desurface (bassins de retenue), soit par infiltration dans le sol (bassinsd'infiltration).Parmi les bassins de retenue,on distingue les bassins eneau, qui conservent une lame d'eau en permanence, et les bassinssecs, qui sont vides la majeure partie du temps et dont la durée d'utilisation est très courte, de l'ordre de quelques heures seulement. Les

bassins sont situés soit en domaine public, où on leur attribue unautre usage valorisant les espaces utilisés, soit en lotissement, ouencore chez le particulier.

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Parties et fonctionsdu bassin


Les bassins dans - Participent à l'aménagement paysager, créent des zones vertes en

leur ensemble (qu'ils milieu urbain ou périurbain.soient de retenue - Ont d'autres fonctions que le stockage des eaux pluviales: les bassins

- secs ou en eau - en eau sont des plans d'eau, lieux de promenades et d'activités

ou d'infiltration): aquatiques; les bassins secs peuvent être paysagés, aménagés enespaces verts inondables.

- Ces fonctions secondaires ont elles-mêmes deux avantages:elles rendent nécessaire l'entretien du bassin, contribuant ainsi à sa

pérennité; elles valorisent l'ouvrage, dont l'emprise peut pénaliser lebilan de l'aménagement.

- C'est une technique ancienne dont la mise en œuvre est bien connue.

La collecte : - Elle n'apporte pas d'avantage spécifique.

L'évacuation:

Par un ouvrage - Elle n'apporte pas d'avantage spécifique.d'évacuation

Par infiltration dans le sol - L'infiltration dans le sol permet de recharger la nappe.- Elle ne nécessite pas de collecteur à l'aval et peut être utilisée dansune zone n'ayant pas d'exutoire naturel.

Les inconvénients des bassins:— le risque lié à la sécurité des riverains pour les bassins en eau;— les éventuelles nuisances dues à la stagnation de l'eau;— la consommation d'espace;


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Quelques illustrations de ces avantages... les bassins secs

Le particulier profite souvent d'une simple déclivité naturelle au fond

de son jardin pour organiser un mini bassin sec paysager où une végétation spécifique peut alors se développer. Suivant la nature duterrain, les eaux sont infiltrées ou renvoyées à un exutoire.

Bassin situé sur une parcelle privée.Source Cete du Sud-Ouest.

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Bassin sec de Bron.Source Communauté urbaine de Lyon.

Son usage est opportun en zone d'activitéscommerciales, c'est le cas du bassin sec duTriangle de Bron. De vastes parkings imper

méabilisent un peu plus le site naturellement peu perméable et éloigné des exutoires naturels; ses talus et berges sontenherbés; la vidange se fait dans le réseaud'eaux pluviales qui achemine l'eau jusqu'àun bassin d'infiltration.

Le bassin sec de Leysotte est un vaste espace public inondabledestiné à écrêter d'importants débits. Situé en zone urbaine densecomportant une majorité de lotissements,il permet de concilier assainissement et… football! Les pentes du bassin servent de gradins.L'infiltration n'étant pas possible du fait de la présence d'un sous-solargileux, l'évacuation se fait dans le réseau d'eaux pluviales. L'espaceest rentabilisé. L'entretien est celui d'un terrain de sport; un nettoyagepeut s'imposer après les mises en eau.


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Quelques illustrations de ces avantages... les bassins en eau

Ils peuvent agrémenter les jardins des particuliers. Leur emprise

foncière, taille, forme, revêtement, ne dépendent que du choix dupropriétaire. Ils constituent une réserve d'eau en cas de sécheresse(réserve incendie dans certains cas). Ils peuvent se limiter à unesimple excavation imperméabilisée, mais le plus souvent c'est lanappe superficielle qui alimente le plan d'eau.

Mare ou bassin d'agrément.Source Foncier Conseil.

Ils peuvent avoir un fort impact paysager

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Parc technologique Saint-Priest - Porte des Alpes: lac n°3, ZAC secteur Perches.Source : Communauté urbaine de Lyon.

À l'échelle d'un lotissement ou d'une ZAC,ilsconstituent des espaces publics attractifs: variété de formes, de végétation, de modelé

des rives, de profondeur,... Les eaux récupérées sont celles produites par l'ensemble dessurfaces imperméabilisées qui n'ont pas ététraitées à l'échelon de la parcelle (voirie, parking, trottoir,...). Ils permettent en outre lesactivités de loisirs, pêche, promenade, nau

tisme, parcours sportif, jeux divers.

À l'échelle d'un bassin versant, les écoule

ments convergent vers ces exutoires placésen point bas, autorisant d'importants volumes de stockage. Ils peuvent servir deréserve écologique (faune et flore diversifiées). Leur maintien en eau dépend essentiellement de leur rapport avec la nappephréatique permanente.

Bassin en eau de Fontaudin.Source Cete du Sud-Ouest.


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2. Pour une bonne réalisation des bassins

Parties et fonctionsdu bassin Critères à vérifier

Bassin en eau - Pour satisfaire à l'usage secondaire lié à l'eau -activités aquatiques, promenade

celle-ci doit être d'assez bonne qualité, sans flottants notamment, ni irisation

par des produits pétroliers ou huileux; un réseau séparatif est recommandé;

- L'alimentation en eau du bassin doit être prévue pendant les périodes de

sécheresse;

- Ils sont sensibles aux déversements de pollution par les eaux pluviales(envasement, apport de métaux lourds et de matière organique) et usées

(rejets, arrivées diffuses provenant des industriels ou de mauvais

branchements de particuliers).

Bassin sec - Leur fréquence d'utilisation doit être assez faible et les durées de submersion

pas trop longues;

- Les hauteurs d'eau atteintes doivent être faibles;- Pour maintenir le bassin à sec, un drainage général est souvent nécessaire;

il permet d'évacuer les eaux de la nappe, de conserver toute la capacité de

l'ouvrage et d'assurer une portance minimale du fond du bassin.

Tous types - Il faut éviter tout rejet provenant de zones de proximité telles que zones

de bassins d'activités commerciales ou industrielles générant des pollutions; un compar

timentage du bassin ou des protections spécifiques peuvent s'imposer;- La conception doit être soignée;

- La gestion doit être rigoureuse pour la sécurité et le confort des riverains;

- Le bassin doit avoir un usage secondaire pour obliger son entretien et donc

assurer sa pérennité, et pour rentabiliser le coût des acquisitions foncières;

- Les bassins doivent être réservés aux cas où l'on peut respecter les conditions

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3. Conception et dimensionnementdes bassins

La conception

Hormis le particulier, qui peut avoir ses propres exigences en sus decelles de débit et de stockage imposées au moment du permis deconstruire, le concepteur du bassin est amené à des compromisdans le choix du volume de stockage, de la morphologie, d'éventuels équipements de surface, et de la localisation. Ces choix se fonten fonction des contraintes physiques (topographie, hydrogéologie,occupation du sol), économiques (foncier, gestion, maintenance),techniques (niveaux de protection retenus, entretien) et environnementales (impacts sur le milieu récepteur, paysage et qualité de vie).L'usage de surface dépend essentiellement du type d'effluent et de la

fréquence d'utilisation.

En fonction de ces multiples critères, on choisira entre un bassin eneau ou un bassin sec, un bassin de retenue ou d'infiltration, un bassinaccompagné d'un ouvrage de prétraitement ou non,un seul bassin ouplusieurs bassins en parallèle ou en série. On choisira par exemple:— Un bassin en eau si le sol est imperméable et si la nappe n'est pas

vulnérable;— Un bassin revêtu si les eaux de ruissellement sont fortementpolluées, à proximité d'une autoroute par exemple;— Un bassin en eau si l'on souhaite agrémenter une zone urbaniséeavec un plan d'eau;


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Stockage enterré sous bassin. Source Cete du Sud-Ouest.

Vue en plan

A A’

Avaloirs

Ces techniques sont-elles adaptées à un usage contraignanten surface en tissu urbain dense?

Au centre-ville, la fréquentation et l'occupation du sol sont descontraintes fortes. Certains aménagements sont possibles avec desbassins secs, couplés à des structures réservoirs. La place ci-dessousest pourvue d'un stockage enterré avec une faible hauteur d'eaupour les événements courants et n'est inondée que lors des pluiesexceptionnelles.

Coupe AA’

A A’

Stockage pour

les pluies

exceptionnelles

Stockage

de 5 à

10 ans

Réseau de drainsassurant l’alimentation

et la vidange du

système

Marches et

plans inclinés

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Estimer le volume d'eau et le débit de fuite du bassin versant amont de l'ouvrage à dimensionner en fonction de contraintes hydrauliques. Cette estimation peut se faire par lesméthodes simplifiées - la méthode des pluies ou la méthode des volumes - présentées

dans l'Instruction Technique de 1977 et rappelées en annexe. Elles donnent un ordre degrandeur du volume du bassin. On y admet que le débit de fuite est constant, la détermination du volume utile repose donc uniquement sur l'équation de conservation du volume:

dV/dt = Qe - Qs

où V est le volume utile de la retenue, t le temps, Qe le débit d'entrée dans la retenue etQs le débit en sortant.

Pour des bassins versants de surfacelimitée (lotissements, ZAC), les estimations issues des méthodes simplifiées

suffisent.

Pour des bassins versants de taille supérieure, les estimations issues desméthodes simplifiées sont insuffisantes.

Elles doivent être affinées par desméthodes élaborées lorsque la faisabilitédu projet est confirmée. La méthode desdébits est couramment utilisée: ellesimule les écoulements au moyen demodèles mathématiques soit sur la basede pluies de projet d'occurrence donnée

et de différentes durées, soit sur la basede pluies observées sur le bassin versantou d'autres bassins versants de climatsensiblement identique.


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— être déduits de simulations hydrauliques;— résulter d'exigences de fonctionnement (par exemple, vidange enun temps spécifié).

Diverses réalisations en région bordelaise, lyonnaise ou parisiennesont citées dans [réf.15].

Bassin Surface du bassin versant

Volumede stockage

Bassin sec de la FrescouleBassin sec du chemin de ClèresBassin sec de Bron

Bassin en eau de Fontaudin

120 ha250 ha30 ha

300 ha

25 000 m3

13 000 m3

5 600 m3

48 000 m3

4. Les questions se posant à l'entretiendes bassins

1 - Un bassin temporaire a-t-il besoin d'un entretien régulier?

Un bassin sec peut très vite devenir inesthétique dans le paysageurbain dès lors qu'il est laissé à l'abandon. La végétation de sesabords ou de ses parois en est souvent la cause. Une tonte régulièreainsi qu'un fauchage sont à prévoir pour le bassin enherbé; unnettoyage type balayage pour racler la surface du bassin revêtu est

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2 - Comment entretenir un bassin en eau?

— En ramassant régulièrement les flottants et en entretenant les

berges;— En contrôlant la végétation :en favorisant l'ombrage,en limitantles arrivées de fertilisants dans le bassin, en réalisant chaque annéeun faucardage avec enlèvement des végétaux;— En vidant périodiquement le bassin (tous les dix ans environ)pour entretenir les ouvrages habituellement noyés, pour éventuellement curer le bassin et pour le renouvellement de la masse d'eau.

3 - Que faire des dépôts résiduels?

Une vérification de l'épaisseur des boues accumulées peut se faireaprès quelques années de mise en service, puis tous les cinq ans.

L'extraction des décantats est réalisée par voie hydraulique ou àsec. Leur évacuation peut se faire vers un dispositif de traitementpour une filière de valorisation ou, suivant leur composition, versun dépôt définitif. Une analyse de la qualité des boues permettrade préciser la filière de valorisation.

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- C'est un procédé de stockage immédiat et temporaire à la parcelle;

- Il ne consomme pas d'espace au sol;- Il s'intègre, de façon esthétique, à tous types d'habitats : sur le bâti existant, après vérification

de la stabilité et de l'étanchéité ; ou bien, et de préférence, sur le bâti neuf qui sera conçu avec

une fonction de stockage; ou encore à l'occasion de travaux d'aménagement (création de niveaux

d'habitation, usure, réparations suite à des intempéries, ...) ;

- Sa mise en œuvre ne demande pas de technicité particulière, par rapport aux toitures traditionnelles,

mais sa réalisation doit être soignée;

- Ce procédé de stockage crée peu de surcoût par rapport à une toiture traditionnelle. Les surcoûtsdus aux surcharges à prendre en compte pour stocker l'eau sont souvent avancés comme

un inconvénient de cette technique; en réalité, les surcharges à considérer pour la neige sont,

dans la plupart des régions de France, supérieures à celles à considérer pour l

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