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Eau claire parasite (HU) : Différence entre versions

De Wikibardig
(Modélisation des eaux claires parasites)
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* une composante d'ECP permanente, que l'on peut représenter par exemple par des valeurs moyennes mensuelles pour tenir compte des variations saisonnières ;
 
* une composante d'ECP permanente, que l'on peut représenter par exemple par des valeurs moyennes mensuelles pour tenir compte des variations saisonnières ;
 
* une composante d'ECP événementielle, que l'on peut représenter par deux paramètres :
 
* une composante d'ECP événementielle, que l'on peut représenter par deux paramètres :
** une valeur de débit pendant la durée de la pluie, fonction de la hauteur antécédente de pluie précipitée ; la relation entre la valeur de débit et la hauteur antécédente de précipitation peut être linéaire ou plus généralement de type exponentiel croissante ; le débit d4ECP est ainsi maximum à la fin de la pluie ;
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** une valeur de débit pendant la durée de la pluie, fonction de la hauteur antécédente de pluie précipitée ; la relation entre la valeur de débit et la hauteur antécédente de précipitation peut être linéaire ou plus généralement de type exponentiel croissante ; le débit d'ECP est ainsi maximum à la fin de la pluie ;
 
** un coefficient de décroissance en fonction du temps à partir de la fin de la pluie, généralement choisi pour que le débit d'ECP dure entre 1 et 5 jours après la pluie selon l'importance de la précipitation ; la décroissance peut être linéaire ou présenter une forme asymptotique (exponentielle ou hyperbolique).
 
** un coefficient de décroissance en fonction du temps à partir de la fin de la pluie, généralement choisi pour que le débit d'ECP dure entre 1 et 5 jours après la pluie selon l'importance de la précipitation ; la décroissance peut être linéaire ou présenter une forme asymptotique (exponentielle ou hyperbolique).
  

Version du 30 septembre 2022 à 15:17

Traduction anglaise : Infiltration and inflow - I/I

Dernière mise à jour : 30/09/2022

Eau claire présente en permanence ou par intermittence dans les systèmes d'assainissement ; on utilise souvent le diminutif ECP.

Sommaire

Origine des eaux claires parasites

Ces eaux sont d'origine naturelle (captage de sources, drainage de nappes, fossés, inondations de réseaux ou de postes de refoulement, etc.) ou artificielle (fontaines, drainage de bâtiments, eaux de refroidissement, rejet de pompe à chaleur, de climatisation, etc.).

Cas des réseaux unitaires et eaux pluviales

Dans les réseaux unitaires, on distingue généralement trois types d'ECP :

  • Les ECP permanentes ou saisonnières : elles peuvent être dues à des captages de sources, à des drainages permanents de nappes, à des fuites d'eau potable, etc. Leur principale caractéristique est qu'elles sont sensiblement constantes au cours du temps (elles peuvent cependant présenter des fluctuations saisonnières).
  • les ECP événementielles : elles sont directement liées aux événements pluvieux et correspondent le plus souvent à des infiltrations d'eau de surface qui se sont accumulées dans les tranchées autour des conduites. Elles se prolongent généralement quelques jours après les précipitations importantes avec une décroissance régulière.
  • les ECP accidentelles : elles sont dues à des événements spécifiques plus ou moins prévisibles : crues de rivières, pompage de nappe pour des travaux, vidange de piscine, etc. Elles se manifestent de façon plus ou moins aléatoire et sont très difficilement prévisibles.

Ces eaux viennent se rajouter aux eaux pluviales et, dans le cas des réseaux unitaires, aux eaux usées (figure 1).


Figure 1 : Différents composantes d'un hydrogramme dans un réseau unitaire.

Cas des réseaux séparatif eaux usées

Dans le cas des réseaux eaux usées stricts on divise souvent les ECP événementielles entre :

  • les ECP de captage (EPC) qui peuvent par exemple correspondre à un ruissellement direct et qui arrivent rapidement dans le réseau après une période pluvieuse, généralement du fait de mauvais branchements ;
  • les ECP d'infiltration (EPI) qui correspondent au drainage des sols et qui arrivent de façon retardée (Breil et al., 1993).

Conséquences des ECP sur le fonctionnement des réseaux et des stations d'épuration

Les ECP augmentent les débits et diluent les eaux usées. Elles pénalisent donc fortement le fonctionnement des stations d'épuration. Par ailleurs elles augmentent les dépenses énergétiques dès lors que les systèmes d'assainissement sont munis de stations de pompage. Dans certains cas elles peuvent même contribuer à augmenter la durée et le volume des rejets par les déversoirs d'orage.

Les eaux parasites d'infiltration peuvent également contribuer à déstabiliser les conduites en entrainant les matériaux sur lesquels elles sont posées.

Estimation des débits d'eaux claires parasites

Reprenant en partie les travaux de Belhadj (1994), De Bénédittis (2004) a recensé 15 méthodes différentes d’estimation des ECP. Ces méthodes reposent sur deux principes généraux :

  • Principe (1) : En dehors des périodes pluvieuses, le débit d'ECP correspond à la différence entre le débit total de temps sec et le débit d’eaux usées strictes. Ce dernier peut être apprécié en fonction de la consommation journalière en eau potable et/ou du nombre d’habitants (méthodes débitmétriques) ou de mesures de polluants caractéristiques des eaux usées domestiques (DBO, DCO, MES, etc.) (méthodes chimiques).
  • Principe (2) : Le débit d’eaux usées strictes est faible en période nocturne, le débit d’ECP est donc proche du débit nocturne minimum. Pour les réseaux étendus (et/ou de pente faible), certaines méthodes utilisent un coefficient de correction pour tenir compte d’un débit résiduel nocturne d’eaux usées strictes.

Certaines de ces 15 méthodes peuvent utiliser simultanément ces deux principes généraux, ce sont des méthodes dites « hybrides ».

Modélisation des eaux claires parasites

Du fait du caractère involontaire et imprévisible des eaux claires parasites, leur modélisation est obligatoirement fondée sur des mesures permettent de caler les modèles. On distingue généralement :

  • une composante d'ECP permanente, que l'on peut représenter par exemple par des valeurs moyennes mensuelles pour tenir compte des variations saisonnières ;
  • une composante d'ECP événementielle, que l'on peut représenter par deux paramètres :
    • une valeur de débit pendant la durée de la pluie, fonction de la hauteur antécédente de pluie précipitée ; la relation entre la valeur de débit et la hauteur antécédente de précipitation peut être linéaire ou plus généralement de type exponentiel croissante ; le débit d'ECP est ainsi maximum à la fin de la pluie ;
    • un coefficient de décroissance en fonction du temps à partir de la fin de la pluie, généralement choisi pour que le débit d'ECP dure entre 1 et 5 jours après la pluie selon l'importance de la précipitation ; la décroissance peut être linéaire ou présenter une forme asymptotique (exponentielle ou hyperbolique).

Les ECP accidentelles sont par nature totalement imprévisibles.

Recherche des sources d'ECP

Les méthodologies suivies pour rechercher les sources d'ECP utilisent le plus souvent le travail de Ranchet et al.(1982). Elles se décomposent en trois phases successives :

  • diagnostic global du système d’assainissement dans les zones où les eaux parasites sont observées : visites de terrain, choix des sites de mesure et mise en place d'une campagne de mesures si possible longue pour bien prendre en compte les variations saisonnières et événementielles.
  • Analyse des chroniques pluie-débit fournies par les mesures au pas de temps horaire ou journalier (et des mesures de polluants si disponibles) : quantification des apports et répartition par secteurs géographiques et par type d’eaux parasites ; localisation des zones prioritaires a priori les plus défectueuses
  • Analyse détaillée des zones prioritaires par l’emploi de techniques spécifiques :
    • tests à la fumée pour localiser les branchements non conformes d’eaux pluviales sur les réseaux séparatifs eaux usées (analyse amont->aval et aval->amont);
    • traçage (en général au colorant) pour localiser les branchements erronés (analyse uniquement amont->aval) ;
    • inspections télévisées pour localiser des défauts structurels.

Ces trois phases d’investigation sont suivies par une phase d’étude et de comparaison des différentes solutions permettant de réduire l’impact des eaux claires parasites sur les réseaux d’assainissement afin d’élaborer un programme d’aménagement.

Bibliographie :


Pour en savoir plus :

Outils personnels