projet fab 5g - les services de l'État en isère

RAPPORT NO : 6445

EXTENSION DU SITE DE BERNIN PROJET FAB 5G

3 JUIN 2019

Note hydraulique

EXTENSION DU SITE DE BERNIN PROJET FAB 5G SOITEC

NOTE HYDRAULIQUE CONFIDENTIEL PROJET NO.: 6445. DATE : MAI 2019

WSP FRANCE SAS 100 C ALLÉE SAINT EXUPÉRY ESPACE NOVESPACE 38330 MONTBONNOT SAINT MARTIN TÉLÉPHONE : + 33 4 80 70 04 23 WSP.COM

INDICE DATE MODIFICATIONS REDACTION VERIFICATION APPROBATION

1 02/04/2019 Création du document R. LABEDADE K. PALADIAN

2 09/05/2019 Prise en compte de modifications de l’aménagement

R. LABEDADE K. PALADIAN

3 03/06/2019 Suite à réunion. Dernière version K. PALADIAN

Table des matières 1 Principes de gestion des eaux pluviales sur le site ............................................................................................................. 4

1.1 Découpage en bassins versant ................................................................................................................................................ 4

1.2 Dimensionnement des réseaux ..............................................................................................................................................5

1.2.1 Méthode ......................................................................................................................................................................................5

1.2.2 Résultats ......................................................................................................................................................................................5

2 Dimensionnement des ouvrages de rétention..................................................................................................................... 7

2.1 Principes de dimensionnement ............................................................................................................................................. 7

2.1.1 Hypothèses retenues ........................................................................................................................................................... 7

2.1.2 Justification du choix du débit de fuite .................................................................................................................. 7

2.2 Volumes des bassins ...................................................................................................................................................................... 8

2.3 Dimensionnement de la surverse ......................................................................................................................................... 11

2.4 Scénario d’aménagement retenu ......................................................................................................................................... 11

ANNEXES ................................................................................................................................................................................................................ 14

1. Ouvrage de stockage à créer proposé............................................................................................................................... 15

2. Analyse comparative avec l’étude de CM Aménagement ................................................................................... 17

1 PRINCIPES DE GESTION DES EAUX PLUVIALES SUR LE SITE

1.1 DECOUPAGE EN BASSINS VERSANT L’ensemble du bassin versant est de 5,9 ha environ (Bernin 2 + extension parking + extension FAB 5G).

Dans le cadre du projet d’extension, il est envisagé la gestion des eaux pluviales de manière différenciée avec le réseau existant. Ainsi, trois sous bassins versant sont envisagés sur la zone de Bernin 2 (voir figure suivante) :

• BV 1 : Bernin 2 (vert)

• BV 2 : parking Nord (jaune)

• BV 3 : projet d’extension (violet)

Figure 1 : Découpage des sous bassins versant de Bernin 2 et extension

1.2 DIMENSIONNEMENT DES RESEAUX

1.2.1 METHODE

L’objectif de cette analyse est d’estimer les capacités hydrauliques des principaux réseaux pluviaux du bâtiments, et de les comparer au débit produit pour des pluies d’occurrence 10 ans et 30 ans.

La capacité hydraulique des réseaux a été estimée à partir de la formule de Manning-Strickler en considérant les coefficients de Strickler suivants :

• 60 pour conduite béton ;

• 25 pour fossé enherbé.

Les débits produits ont été estimés à partir de la formule rationnelle, en considérant :

• Les coefficients de Montana de la station de Grenoble Saint Geoirs.

• Une pente des réseaux de 0,5 %

• Les bassins versants raccordés aux principales conduites pluviales du bâtiment (voir figure suivante)

• Un temps de concentration de 6 min

• Les coefficients de ruissellement suivants :

o 0,3 pour les espaces verts ;

o 0,9 pour les surfaces imperméabilisées.

Les calculs ont été réalisés en suivant les principes édictés dans le document Guide technique – Assainissement Routier (SETRA, octobre 2006).

1.2.2 RESULTATS

Le tableau suivant compare les capacités hydrauliques des réseaux existants avec les débits à évacuer pour une pluie de référence d’occurrence 30 ans.

Il apparaît qu’il faut prévoir des conduites de diamètres suivant :

Figure 2 : Dimensionnement des conduites d’eau pluviale

Dimension Capacité ouvrage Comparaison

TypePente moy

(m/m)Ø (m) K Qc (l/s) V (m/s) S enrobé (m²) S ext (m²) Surf act (m²) Tc tot (min) I30 (mm/h) Q30 (l/s) Vérif Q30

0.9 0.3

Cyan Conduite 0.005 300 60 53.33 0.755 1370 1233 6.000 108.482 37.2 suffisant

Violet Conduite 0.005 400 60 114.86 0.914 3720 3348 6.000 108.482 100.9 suffisant

Jaune Conduite 0.005 600 60 338.65 1.198 11700 1900 11100 6.000 108.482 334.5 suffisant

Bassin versant

Extension de l’usine FAB5 G WSP – N°6445 SOITEC – Bernin 7

2 DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES DE RETENTION

2.1 PRINCIPES DE DIMENSIONNEMENT

2.1.1 HYPOTHESES RETENUES

Les hypothèses de dimensionnement sont les suivantes :

• Dimensionnement du volume de rétention à partir de la méthode des pluies

• Débit de fuite de 10 l/s/ha

• Volume de rétention calculé pour des pluies d’occurrence décennale et trentennal

• Coefficient de Montana de la station de Grenoble Saint Geoirs

• Coefficient de ruissellement

o 0,9 pour les surfaces imperméabilisées

o 0,3 pour les espaces verts

2.1.2 JUSTIFICATION DU CHOIX DU DEBIT DE FUITE

Réglementation

Le SDAGE préconise que « les nouveaux aménagements doivent limiter leur débit de fuite lors d’une pluie centennale à une valeur de référence à définir en fonction des conditions locales ».

Le PLU de la ville de Bernin rappelle que l’aménageur est tenu de réaliser à sa charge les dispositifs de stockages nécessaires, mais ne définit pas de débit de fuite maximal.

Le schéma directeur d’assainissement des eaux pluviales de la commune de Bernin, réalisés en 2004 définit des zones constructibles (zones rurales) avec des débits de fuites dimensionnés pour une période de retour 10 ans compris entre 18 et 24l/s/ha.

La norme NF EN 752-2 prescrit les performances à atteindre pour les réseaux d'évacuation des eaux pluviales (tableau extrait des textes relatifs à la norme).

Le site de Bernin est un site industriel situé en zone rurale.

Cas communes voisines

Les Agglomérations et communautés de communes alentours ont défini des débits de fuite max sur leur territoire, qui est en moyenne de 10 l/s/ha (Chambéry Métropole, Annecy, …, 5l/s/ha pour Grenoble Alpes Métropole)


Préconisations

Nous préconisons la prise en compte d’un débit de fuite de 10 l/s/ha pour l’ensemble de la zone.

L’ensemble du bassin versant à considérer est de 5,9 ha environ (Bernin 2 + extension parking + extension FAB 5G), le débit de fuite de l’ensemble du bassin versant à prendre en compte est donc de 60 l/s environ.

2.2 VOLUMES DES BASSINS Compte tenu de l’environnement de l’usine, de la présence d’une nappe affleurante et des résultats de l’étude hydraulique d’Hydrétudes, qui met en évidence le sous dimensionnement des fossés exutoires, nous conseillons la prise en compte d’une pluie trentennale pour le dimensionnement des ouvrages (bassin de stockage et collecteurs).

Le tableau suivant présente les surfaces qui seront raccordées au dispositif de rétention des eaux pluviales.

Tableau 1 : Surfaces raccordées au dispositif de rétention des eaux pluviales

BV 1 BV 2 BV 3 TOTAL

Surfaces imperméabilisées

3,57 ha 1,17 ha 0,96 ha 5,70 ha

Espaces verts 0 ha 0,19 ha 0 ha 0,19

Les dimensions des ouvrages de rétention sont les suivantes (voir notes de calcul dans les pages suivantes) :

• 1 939 m³ pour une pluie décennale

• 2 783 m³ pour une pluie trentennale

Ce volume utile est obtenu en considérant les trois ouvrages suivants :

• Le bassin de confinement existant (volume de 600 m³)

• Le bassin de confinement existant (volume de 1 217 m³)

• Le bassin d’orage enterré à créer (volume de 1 000 m³)

Soit un volume utile total de 2 817 m³.

A noter que des équipements connexes sont prévus au niveau de l’exutoire (dans le bassin de confinement) :

• Un ouvrage de régulation qui permettra d’assurer un débit de fuite de 60 l/s. A l’amont, une grille devra être mise en place pour éviter le bouchage de l’ouvrage de régulation.

• Une surverse de sécurité pour les épisodes pluvieux exceptionnels (ouvrage dimensionné pour un événement d’occurrence cent ans).

• Une vanne de fermeture motorisée pour les eaux incendie

Les rejets (débit de fuite et surverse) seront évacués par une conduite vers le fossé existant à l’extérieur de l’enceinte.


Figure 3 : Dimensionnement du bassin de rétention des eaux pluviales pour une pluie décennale

PARAMETRE HYDROLOGIQUES Grenoble Saint Geoirs

a b

6 mn - 1h 3,81 0,5

1h - 24h 6,495 0,617

Bassin versant Surface C Surface active

Voierie 5,166 ha 0,90 4,649 ha

Toitures 0,536 ha 0,90 0,482 ha

Espaces verts 0,190 ha 0,30 0,057 ha

Total 5,89 ha 0,88 5,19 ha

Qf (m³/s/ha) Qf opération (m³/s)

Débit de fuite de l'ouvrage 0,01 0,059

Evaluation du volume de rétention suivant la méthode des pluies

Qfuite mi-hauteur (m3/s)t

(mn)

Volume sortant

(m³)h(t) mm

Volume entrant

(m³)

Volume rétention

(m³)

0,059 6 21,21 9,33 484 463

10 35,35 12,05 625 590

30 106,05 20,87 1 083 977

60 212,10 29,51 1 531 1319

120 424,20 40,64 2 108 1684

180 636,30 47,46 2 463 1826

240 848,40 52,99 2 749 1901

300 1 060,51 57,72 2 995 1934

360 1 272,61 61,89 3 211 1939

420 1 484,71 65,66 3 407 1922

480 1 696,81 69,10 3 585 1889

500 1 767,51 70,19 3 642 1874

750 2 651,27 81,98 4 254 1602

1000 3 535,02 91,53 4 749 1214

1440 5 090,43 105,25 5 461 371

Volume maximal de rétention 1939 m³

9,1Tps de vidange (h)

BV 1 + BV 2 + BV 3 - Pluie décennale

Coef pour h en mm et t en mn

T=10 ans


Figure 4 : Dimensionnement du bassin de rétention des eaux pluviales pour une pluie trentennale

PARAMETRE HYDROLOGIQUES Grenoble Saint Geoirs

a b

6 mn - 1h 4,09 0,456

1h - 24h 8,793 0,63

Bassin versant Surface C Surface active

Voierie 5,166 ha 0,90 4,649 ha

Toitures 0,536 ha 0,90 0,482 ha

0,190 ha 0,30 0,057 ha

Total 5,89 ha 0,88 5,19 ha

Qf (m³/s/ha) Qf opération (m³/s)

Débit de fuite de l'ouvrage 0,01 0,059

Evaluation du volume de rétention suivant la méthode des pluies

Qfuite mi-hauteur (m3/s)t

(mn)

Volume sortant

(m³)h(t) mm

Volume entrant

(m³)

Volume rétention

(m³)

0,059 6 21,21 10,85 563 542

10 35,35 14,32 743 708

30 106,05 26,04 1 351 1245

60 212,10 37,96 1 970 1758

120 424,20 51,69 2 682 2258

180 636,30 60,06 3 116 2480

240 848,40 66,81 3 466 2618

300 1 060,51 72,56 3 765 2704

360 1 272,61 77,62 4 027 2755

420 1 484,71 82,17 4 264 2779

480 1 696,81 86,34 4 480 2783

500 1 767,51 87,65 4 548 2780

750 2 651,27 101,84 5 284 2633

1000 3 535,02 113,28 5 877 2342

1440 5 090,43 129,64 6 726 1636

Volume maximal de rétention 2783 m³

13,1Tps de vidange (h)

BV 1 + BV 2 + BV 3 - Pluie trentennale

Coef pour h en mm et t en mn

T=30 ans


2.3 DIMENSIONNEMENT DE LA SURVERSE L’objectif de cette analyse est de dimensionner la conduite devant évacuer le débit de surverse pour une pluie centennale.

La capacité hydraulique des réseaux a été estimée à partir de la formule de Manning-Strickler en considérant un coefficient de Strickler de 60 pour les conduites béton.

Les débits produits ont été estimés à partir de la formule rationnelle, en considérant :

• Les coefficients de Montana de la station de Grenoble Saint Geoirs.

• Une pente des réseaux de 0,5 %

• Un temps de concentration de 6 min

• Les coefficients de ruissellement suivants :

o 0,3 pour les espaces verts ;

o 0,9 pour les surfaces imperméabilisées.

Les calculs ont été réalisés en suivant les principes édictés dans le document Guide technique – Assainissement Routier (SETRA, octobre 2006). Ils sont présentés dans le tableau suivant.

Au vu de ces résultats, il faut prévoir une canalisation Ø1200 en sortie du bassin de confinement.

Figure 5 : Dimensionnement de la conduite en aval du bassin de confinement

2.4 SCENARIO D’AMENAGEMENT RETENU Principe d’aménagement

Plusieurs scénarios d’aménagement ont été étudiés dans le cadre du projet.

Le scénario retenu consiste à récupérer l’ensemble des eaux pluviales des trois bassins versants dans un système de rétention composé de trois ouvrages :

• Le bassin de rétention existant, de volume utile 600 m³

• Le bassin de confinement existant, de volume utile 1 217 m³

• Un bassin de stockage à créer, de volume utile 1 000 m³. Ce nouveau bassin remplacera le bassin d’orage existant. Il sera enterré et situé sous le parking. Son aménagement prendra en compte la localisation des bâtiments projetés pour le futur village des entreprises.

Ces ouvrages seront connectés entre eux par des conduites Ø1000, de façon que l’ensemble des volumes soient mis en équilibre.

Comparaison

Pente moy

(m/m)Ø (m) K Qc (l/s) V (m/s) S imperm (m²)

S espaces verts

(m²)Tc tot (min)

I100

(mm/h)Q100 (l/s) Vérif Q100

0,9 0,3

0,005 1200 60 2 150,32 1,901 57000 1900 6,000 122,378 1 763,4 suffisant

Dimension Capacité ouvrage


La sortie du système de rétention se fera au niveau du bassin de confinement de 1217m3 par un ouvrage de régulation permettant de limiter le débit en sortie. Cet ouvrage visitable est composé :

• D’une vanne motorisée de fermeture permettant le confinement des eaux incendie.

• D’une grille de protection

• D’un orifice de régulation (pour assurer le débit de fuite de 60l/s pour un débit trentennale) : Ø200

• D’une surverse de sécurité (dimensionné pour un épisode centennal) : Ø1200

• D’une canalisation raccordée au fossé existant à l’extérieur de l’enceinte du site : Ø 1200

Les réseaux projetés sont illustrés sur la figure suivante.

Figure 6 : Synoptique de la gestion des eaux pluviales et organisation des ouvrages de stockages

Figure 7 : Plan de l’aménagement proposé

Ø200


Figure 8 : Vue en plan et coupe de principe de l'ouvrage de régulation


ANNEXES


1. OUVRAGE DE STOCKAGE A CREER PROPOSE

Contenu des problèmes d’entretien existant sur le bassin d’orage, nous proposons la mise en place d’un ouvrage de stockage enterré. Le caractère sous-terrain du stockage enterré le rend peu consommateur d’espace en surface et lui permet de s’insérer parfaitement dans un aménagement urbain. Il doit cependant être positionné sous des espaces accessible pour son entretien.

Nous conseillons la mise en place d’un ouvrage de stockage réalisé sous forme de canalisation en acier galvanisé de diamètre variable (à définir suivant la hauteur de nappe).

Le choix de ce type de stockage :

- Coût (moins cher que les autres ouvrages, tel que nid d’abeille, cuve béton, …), - Facilité et rapidité de mise en place : en tranchée, - Flexibilité et résistance, - Pas de dalle de répartition nécessaire en cas d’aménagement au-dessus, - Possibilité d’aménagement varié (en longueur, en largeur, en série, en parallèle …).

Figure 9 : Photo exemple d’ouvrage tuyau SPIREL

Cet ouvrage est visitable via un trou d’homme Ø 800 (une par canalisation). Chaque canalisation comprend :

o 1 piquage entrée

o 1 piquage sortie

o Des piquages de communication entre réservoir permettant le remplissage et la vidange uniforme sur le principe des vases communiquant.

La mise en œuvre de ces collecteurs gros diamètre s’effectue en tranchée avec :

- Lit de pose plan et stable en matériaux 0/31.5 ou 0/50.

- Remblaiement avec des matériaux compactable, non gélifs, non argileux ou limoneux et dépourvus de gros calibres.

- La hauteur minimale de remblais au-dessus de la génératrice supérieure du réservoir est de :

o 0.80m sous voirie

o 0.50 m sous espaces verts.

La mise en place d’une dalle de répartition n’est pas nécessaire. Dans le cas du présent projet, nous conseillons la mise en place de 0,80m de remblais, permettant d’anticiper un futur aménagement sur l’ouvrage de stockage (voirie, parking, élargissement de la plateforme de déchets, …)


En fonction des résultats de l’étude d’infiltration, et de la hauteur de nappe définie, l’ouvrage de stockage pourra être lesté afin de palier à d’éventuelle remontée de nappe.

Figure 10 : Coupe de principe ouvrage de stockage

Extension de l’usine FAB5 G – avril 2019 WSP – N°6445 SOITEC – Bernin – Gestion des eaux pluviales 17

2. ANALYSE COMPARATIVE AVEC L’ETUDE DE CM AMENAGEMENT

Dans le cadre du projet WSP, la surface du bassin versant de Bernin 2 + extension a été sectorisée en 3 sous bassin versant :

- Bernin 2 (BV1) - Parking Nord (BV2) - Extension projet (BV3).

L’étude de CM Aménagement prend en compte la globalité du site, à savoir Bernin 2 + parking Nord + extension projet.

Pluie retour 10 ans :

WSP CM aménagement 1

CM Aménagement 2

BV 1 35 700 m²

BV 2 11 700m²

BV3 9 600 m²

Surface totale (m²) 58 900 m² 58 366 m² 58 366 m²

Q fuite (l/s) 60 l/s 491 l/s 0

10l/s/ha 83/l/ha

Durée de la pluie 1 à 24 h (méthode des pluies)

10 min 10 min

BV 1 1218 m3

BV 2 396 m3

BV 3 328 m3

Volume total stockage (m3) 1942 m3 1468 m3 1762 m3

Durée de vidange (h) 9,5h nc nc

Extension de l’usine FAB5 G – avril 2019 WSP – N°6445 SOITEC – Bernin – Gestion des eaux pluviales 18

Pluie retour 30 ans :

WSP CM Aménagement

BV 1 35 700 m²

BV 2 11 700m²

BV3 9 600 m²

Surface totale (m²) 58 900 m² 58 366 m²

Q fuite (l/s) 60 l/s 0

Durée de la pluie 1 à 24 h (méthode des pluies)

12h30

BV 1 1746 m3

BV 2 600 m3

BV 3 470 m3

Volume total stockage (m3)

2816 m3 5089 m3

Durée de vidange (h) 13,5h nc

La prise en compte par CM Aménagement d’une pluie de durée 10 min ne nous semble pas suffisant et peu réaliste au regard des épisodes pluvieux.

CM Aménagement propose deux scénarii,

- Débit de fuite de 491 l/s, correspondant au débit de fuite existant actuellement, - Débit de fuite à 0. Cette dernière hypothèse ne prend pas en compte l’évacuation du bassin.

Par ailleurs, le temps de vidange du bassin n’est pas précisé dans l’étude de CM Aménagement.

projet fab 5g - les services de l'État en isère

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