Une vision moderne de l'assainissement routier ... ? Une vision moderne de l'assainissement

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    10-Sep-2018

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Une vision moderne de l'assainissement routier:intgration de lassainissement dans son environnement10/05/2016 Club Cotita 1Emmanuel Berthier (Cerema IdF), Serge Criscione (Dirif), Didier Gallis (Cerema IdF)daprs la note transmise lors du club prcdentContexte La nouvelle politique routire en Ile de France doit s'inscrire dans le cadre du respect de lenvironnement. Elle s'appuie principalement sur la matrise des dplacements mais galement sur des infrastructures routires faible impact . L'Ile de France est considre comme une rgion fragmente par les routes dont les rejets directs ou indirects des rseaux d'assainissement se dversent dans les milieux naturels et cours deau. Le renforcement de la lgislation sur la protection de la ressource en eau (superficielle et souterraine) et notamment la DCE (2000/60/CE) et le SDAGE obligent les matres douvrages acclrer le programme de restauration des masses d'eau et donc rduire les rejets polluants. Les impacts d'origine routire sont divers, ils affectent la physique, la chimie et la biologie des milieux naturels (cours d'eau et nappes qui reoivent les rejets des infrastructures ; cf. Annexe I de la note). La problmatique de la gestion des sdiments issus des rseaux et surtout des bassins de rtention est aussi en enjeu important, tant du point de vue environnemental que du point de vue conomique.2Des pistes dvolution actuellesI. Une gestion patrimoniale , du rseau et de ses ouvrages annexesII. Privilgier, quand cest possible, linfiltration la source des eauxIII. Des mthodes modernes de conception dimensionnement3I. Une gestion patrimonialedu rseau et de ses ouvrages annexes L'assainissement routier est un systme constitu d'une srie d'ouvrages spcifiques, comme des avaloirs, des collecteurs, des bassins de rtention ou des stations de pompages. Avoir une vision par ouvrage de l'assainissement est rducteur ; il faut tendre vers une connaissance intgre du systme en entier, l'coulement de l'eau tant le fil conducteur de cette connaissance. Le systme d'assainissement routier constitue un patrimoine part entire et il est primordial de le connatre pour pouvoir bien le grer et lexploiter. Son matre douvrage doit donc s'organiser pour i) avoir une connaissance la plus dtaille possible de ce systme et de son tat, et ii) pouvoir intgrer, rapidement et facilement, toutes les volutions futures du systme.4I. Une gestion patrimonialedu rseau et de ses ouvrages annexes Avancer rgulirement sur la connaissance de l'tat actuel du systme, en effectuant des diagnostics, plus ou moins dtaills: de la simple identification des cuvettes hydrauliques et de leur exutoire jusqu'au relev complet topographique du systme d'assainissement intgrant un passage camra dans les collecteurs. Ils peuvent aussi concerns un linaire trs variable: d'un rejet unique collectant une cuvette de quelques centaines de mtres jusqu' un itinraire de plusieurs dizaines de kilomtres.Comment hirarchiser et prioriser ces diagnostics ? En commenant par les sections ou itinraires sources potentielles de pollution des milieux naturels et/ou des secteurs risque d'inondation.5I. Une gestion patrimonialedu rseau et de ses ouvrages annexes Avancer rgulirement sur la connaissance de l'tat actuel du systme: par exemple travaux pour la Dirif6+ Rdactions dlments de mthode: CC type pour un diagnostic, recommandations pour analyses physico-chimiques en sortie de bassins de rtention,exprimentation du diagnostic grand rendementI. Une gestion patrimonialedu rseau et de ses ouvrages annexes Avancer rgulirement sur la connaissance de l'tat actuel du systme: par exemple travaux pour la Dirif7+ Diagnostic fonctionnel sur de nombreux tronons + Priorisation des tronons diagnostiquer (cf. prsentation travail de U. De Santiago)I. Une gestion patrimonialedu rseau et de ses ouvrages annexes Dvelopper une organisation et un outil pour intgrer les informations disponibles sur les systmes d'assainissement routierInventorier, collecter et centraliser les informations existantes est dj un premier travail. L'outil informatique doit tre adapt la nature des informations et leur taille: cela pourrait aller du plus simple (une base de donnes de plans par exemple) jusqu' un outil intgrateur plus lourd (SIG contenant toutes les caractristiques, y compris topographique et gomtrique, du systme). Cette organisation et cet outil sont trs importants, sinon les efforts de diagnostic de l'existant seront non hirarchiss, diffus et striles car non capitaliss8I. Une gestion patrimonialedu rseau et de ses ouvrages annexes Dvelopper une organisation et un outil pour intgrer les informations disponibles sur les systmes d'assainissement routierExemple: gestion patrimoniale des bassins de rtention du Cd95A partir dinvestigations de terrain et danalyses sur les rejets et les sdiments, production:- dune base de donnes gorfrences sur les bassins- Et pour chaque bassin: un plan de situation, un plan, une fiche (cf. documents du Cd95)9II. Privilgier linfiltration la source des eaux Il n'existe pas un type de systme d'assainissement idal, optimum et applicable tous les territoires. Sur un tronon routier donn, les principes d'assainissement doivent tre dicts par la qualit et la vulnrabilit de son environnement, et en particulier de la ressource en eau. Par exemple, un systme d'assainissement routier ne doit pas tre le mme si le rejet se fait directement dans la Seine ou dans un petit cours d'eau tiage svre et fort potentiel cologique !! Les politiques actuelles de gestion des eaux pluviales insistent sur linfiltration lasource des eaux peu pollues. Pour l'assainissement routier, cest possible par lintermdiaire douvrages longitudinaux ou centraliss ; 3 conditions doivent tre vrifies: i) un milieu rcepteur et sa ressource en eau peu ou pas vulnrables aux diffrentes pollutions (chronique, saisonnire et accidentelle), ii) une certaine capacit dinfiltration du sol en place, iii) un minimum demprise10II. Privilgier linfiltration la source des eaux Les politiques actuelles de gestion des eaux pluviales insistent sur linfiltration lasource des eaux peu polluesEx. sur le contournement de Rambouillet par la RN10 (Dirif)11CNFPT, Assainissement routier 12CNFPT Angers Notions dassainissement urbain, 18-20 nov 200912 Des questions ?Exemple de dclinaison des principes dassainissementen fonction du contexte rglementaire1. vulnrabilit de la ressource en eau (usages, qualit, .)2. rglements existants AEP rseau hydrographique (BV de la Droue, Qf=1,2 l/s/ha)CNFPT, Assainissement routier 13CNFPT Angers Notions dassainissement urbain, 18-20 nov 200913Exemple de dclinaison des principes dassainissementen fonction du contexte rglementaire3. exutoires possiblesCNFPT, Assainissement routier 14CNFPT Angers Notions dassainissement urbain, 18-20 nov 200914Exemple de dclinaison des principes dassainissementen fonction du contexte rglementaire dclinaison des principes dassainissement, valids par la Police de lEauII. Privilgier linfiltration la source des eaux Les ouvrages pour infiltrer les eaux sont aussi appeles des Techniques Alternatives (TA)Illustrations de TA utilisables en assainissement routier15TA2: les surfaces circules infiltrantes et stockantes Techniques diverses dinfiltration et/ou de stockage, sur lesquelles il est possible de circuler (voiture, piton, ) Principes:- la surface est permable (sauf cas particulier) et permet linfiltration du ruissellement dans la structure- leau peut ensuite circuler dans la structure, tre stocke, et soit sinfiltrer dans le sol sous-jacent, soit tre vacue par un drainTA2: les surfaces circules infiltrantes et stockantes Exemples:Exemple de profil de chausselenrob peut-tre permable,ou leau peut-tre injecte dansla structure par des drainsleau stocke dans la structure peut tre infiltre ou vacue par un drainLa chausse/parking structure rservoirRue Cross-et-Corot DOUAI : structure-rservoir avec revtements de chausse et de trottoirs drainants (Le Moniteur)TA2: les surfaces circules infiltrantes et stockantes Exemples: La chausse/parking structure rservoirTA2: les surfaces circules infiltrantes et stockantes Exemples: Les places de parking vgtalisesDes dalles forment la structure et accueillent le substrat et la vgtation ( adapter en fonction de lusage du parking (nb. de rotation/j)).Leau sinfiltre, est stocke dans la structure, et ventuellement draine si besoinProduits de la socit EcoVegetal: gazon pour un usage modr, vgtation rsistante pour un usage intensif (mousse, sdum, ), dalle en PEBDCrdit Photo: GRAIE Techniques trs intressantes car longitudinales: se prtent bien au ruissellement des surfaces circules (voiries, alles, ) Principes:Une noue est un foss accueillant (peu profond, large, vgtalis) qui collecte et stocke le ruissellement, linfiltre, et ventuellement lvacue vers un exutoire.TA3: les noues et fosss infiltrantsCrdit photo: Rouannaise de leauTA3: les noues et fosss infiltrantsLexemple bucolique !Noue avec redans: permet doptimiser le stockage, en particulier dans le cas dun profil en long en penteTA4: les tranches infiltrantes Principes:Tranche remplie par un matriau grossier minral , qui collecte, stocke, infiltre et ventuellement vacue le ruissellement. Crdit photo, Cerema Crdit photo, Cerema Exploitation - Entretien:- Nettoyage de surface et dveloppement de la vgtation- Surveiller la permabilit du systme (risque de colmatage en surface mais surtout du sol entourant) Points dattention:TA4: les tranches infiltranteso Colmatage: cest surtout le gotextile entre la tranche et le sol qui est expos (et pas facile surveiller/changer). Prvoir un gotextile proche de la surface simplifie lintervention gotextileTA5: les bassins dinfiltration Principes: un espace dcaiss collecte, stocke, infiltre, voire vacue des eaux de ruissellementTA5: les bassins dinfiltrationCrdit photo: La Roannaise des eauxTA6: les puits dinfiltration Principes:- un puit collecte les eaux de ruissellement, les stocke et les infiltre- il existe des conceptions trs varies: alimentation, combl ou creux, moyen dinfiltration Intrts:o Ouvrage qui prend trs peu demprise en surfaceo Peut permettre datteindre un horizon de sol permable, alors quen surface linfiltration est trs difficile Performances:o Dpend de la permabilit du sol et du rapport surface dinfiltration / surface contributiveo Une surverse reste envisageable en cas de saturationTA6: les puits dinfiltrationLes diffrents matriaux de stockage Il existe diffrents matriaux pour stocker les eaux pluviales dans une structure de TA Outre leur comportement mcanique, une proprit important est leur porosit utile (= vide qui peut-tre occup par leau pour tre stocke)MATERIAUX POROSITE UTILE APPLICATIONSGraves non traites poreuses (GNTP) d/D30 35 % CSR, tranche, puitsGraves bitumes poreuses 10 20% CSRBton de ciment poreux 10 20% CSRProduits creux en bton 50 60% CSR faible trafic, trancheStructures alvolaires ultra-lgres (SAUL)95 % (CSR), tranche, bassin enterr, Pneumatiques 60 % Tranche non circule, bassin enterr- matriaux de porosit > 90-95% (>> grave)- cot rduit (200 300 /m3) - matriaux de porosit > 90-95% (>> grave)- cot rduit (200 300 /m3) III. Des mthodes modernesde conception-dimensionnementIl sagit de concevoir et dimensionner des ouvrages de faon simple et rustiqueUne conception adapte permet dassurer un fonctionnement satisfaisant et une simplification de lexploitation, particulirement pour les bassins de rtention ou ouvrages compacts de dpollutionPour le dimensionnement, utiliser des mthodes globales, le recours une modlisation dtaille tant utile sur certains projets3132Ex: technople Montesquieu la Brde (33)Conception des bassins de rtention- Impermabilis ou bassins dinfiltration- Dcouvert ou couvert (si peu demprise)- Dcouvert: sec ou en eauEx: Nancy33Conception idale: bassin non couvert et en eauConception des bassins de rtention34 Permet la rtention (respect dun dbit de fuite) et une meilleure dpollution quun simple bassin de rtention:o Par simple filtration par le matriaux(sable souvent)o Alimentation par la surface (filtre vertical)ou dans le corps (filtre horizontal)o Lventuelle vgtation ( privilgier) permet surtout de conserver la capacit dinfiltration en surface, elle transforme aussi un peu la pollutionConception des bassins de rtention avec filtres plantsDbits en entre du filtreDbits en sortie du filtreExemple de bilan hydraulique35Conception des bassins de rtention avec filtres plants16 vnements pluvieux mesurs en entre/sortie3698% 99% 80% 99%Conc MES (mg/l)Trs bonne rtention des MES[MES]aval < 8 mg/lAbattementsdes flux > 95%Polluants Efficacit ProcessusMES 97% Rtention/filtrationDCO 65% Rtention et transformationPhosphore 60% Rtention/filtrationAzote 5% TransformationConception des bassins de rtention avec filtres plants37Le filtre plant permet:- Trs bonne efficacit sur les paramtres globaux - Trs bonne efficacit sur les pollutions particulaires, rduite sur les pollutions dissoutes- La vgtation sert surtout maintenir la capacit dinfiltration du filtreConception des bassins de rtention avec filtres plants Il existe sur le march divers produits compacts pour dpolluer les EP:o par filtration et/ou adsorbtiono outre lquipement, ncessiteun entretien rgulier (sinon, risquedefficacit ngative)o installer sur des zones sensibles (surfaces contributives polluantes, milieurcepteur sensible38Ouvrages compacts de dpollutionMatriaux adsorbantsOuvrages compacts industrialiss les importants ouvrages industriels dbourbeurs, dshuileurs, dcanteurs, .. o Prfabriqus, sorte de gros bidons o Leur usage sest rpandu, surtout en assainissement routiero Trs peu efficaces pour la pollution chronique ; un intrt pour retenir/traiter une pollution accidentelle139Ouvrages compacts de dpollutionSchma de principe dun dshuileur (tir de 1)Extrait de Agence de leau Seine Normandie, 20141: Note du Setra, Traitement des eaux de ruissellement routires, Opportunit des ouvrages industriels: dbourbeurs, dshuileurs, dcanteurs, .. 40Ouvrages/techniques de rgulation Souvent un point cl dun ouvrage de stockage/rgulation des EP:o Une des difficults: objectif de rguler gnralement des faibles dbits risque dobstruction de lorificeo Diffrentes techniques:+ effet Vortex: permet de rguler de trs faible dbit (41Ouvrages/techniques de rgulationSi dbit assez important, prconise un ouvrage de rgulation simple et rustiqueSetra, 2007, GTPOR,Guide technique sur la pollution dorigine routireLes mthodes simples et globales conviennent souvento dimensionnement dun ouvrage de transfert avec les mthodes Rationelle et Manning-Strikler (par ex. pour dimensionner la section dun collecteur, dune noue)o dimensionnement dun ouvrage de stockage, avec la mthode des pluies (par ex. bassin de rtention)o !!! leurs paramtrisations, et utiliser des donnes de pluie locales (les formules de lIT77 sont caduques)Les mthodes de dimensionnementCrdit photo: Conseil Dpartemental 93Recommande dutiliser un modle hydraulique dtaill:Dans le cas dun systme avec un ensemble douvrages de rtention/infiltration en srie et/ou parallle qui interagissent entre euxLes formules globales usuelles domaine dapplication des formules:le BV doit avoir un rseau ramifi sans ouvrages spciaux et une pente comprise entre 0,2% et 5%formules production transfert domaine dapplication(!! sujet controverses)Dbit de pointeRationnelleCaquotCr (constant)Cr (constant)ngligstockageamortissementABV Les mthodes de dimensionnementCrdit photo: Conseil Dpartemental 93Utilisation dun modle hydraulique dtaill:Ex. sur le cas dtude du projet dune voie bus sur lA10 (Dirif), modlisation ralise par ArtliaLes mthodes de dimensionnementCrdit photo: Conseil Dpartemental 93Recommande dutiliser un modle hydraulique dtaill:Ex. sur le cas dtude du projet dune voie bus sur lA10 (Dirif), modlisation ralise par ArtliaLes mthodes de dimensionnementCrdit photo: Conseil Dpartemental 93Recommande dutiliser un modle hydraulique dtaill:Ex. sur lA10Les mthodes de dimensionnementCrdit photo: Conseil Dpartemental 93Recommande dutiliser un modle hydraulique dtaill:Ex. sur le cas dtude du projet dune voie bus sur lA10 (Dirif), modlisation ralise par Artlia- Cf. les rfrences la fin de la noteEn particulier les guides de la Dtech du Cerema(ex. Setra)- Concernant les techniques alternatives:Les techniques alternatives pour la gestion des eauxpluviales, VRAI ou FAUX ? Risques rels et avantages, Graie, note de Juin 2014, 40p, en ligneTechniques alternatives en assainissement pluvial, Choix, Conception, Ralisation et entretien, Y.Azzout et al., dition Tec&Doc, Livre de 1994, 317pLassainissement pluvial intgr dans lamnagement, dition du Certu, Livre de 2008, 161pLe site du GRAIE (www.graie.org), y compris un forumFiches techniques de lassociation Adopta (Douai ; www.adopta.fr)Le site Wikhydro prsente quelques filmsPour en savoir plus:http://www.graie.org/http://www.adopta.fr/Une vision moderne de l'assainissement routier:intgration de lassainissement dans son environnement10/05/2016 Club Cotita 49MERCI POUR VOTRE ATTENTIONEmmanuel Berthier (Cerema IdF), Serge Criscione (Dirif), Didier Gallis (Cerema IdF)Contact: emmanuel.berthier@cerema.frDiapo 1Diapo 2Diapo 3Diapo 4Diapo 5Diapo 6Diapo 7Diapo 8Diapo 9Diapo 10Diapo 11Diapo 12Diapo 13Diapo 14Diapo 15Diapo 16Diapo 17Diapo 18Diapo 19Diapo 20Diapo 21Diapo 22Diapo 23Diapo 24Diapo 25Diapo 26Diapo 27Diapo 28Diapo 29Diapo 30Diapo 31Diapo 32Diapo 33Diapo 34Diapo 35Diapo 36Diapo 37Diapo 38Diapo 39Diapo 40Diapo 41Diapo 42Diapo 43Diapo 44Diapo 45Diapo 46Diapo 47Diapo 48Diapo 49

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