Eau claire parasite (HU)

Traduction anglaise : Infiltration and inflow - I/I

Dernière mise à jour : 10/3/2020

Eau claire présente en permanence ou par intermittence dans les systèmes d'assainissement. On parle souvent d'ECP.

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…) ou artificielle (fontaines, drainage de bâtiments, eaux de refroidissement, rejet de pompe à chaleur, de climatisation…).

Différents types d'ECP

On distingue généralement 3 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, ... 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, ...). Elles se manifestent de façon plus ou moins aléatoire et sont très difficilement prévisibles.

Une autre distinction est parfois faite entre le ECP de captage (EPC) qui arrivent rapidement dans le réseau après une période pluvieuse et les ECP d'infiltration (EPI) qui arrivent de façon retardée. Cette distinction présente uniquement de l'intérêt dans le cas des réseaux d'eau usée strict.

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

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 ».

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 :

• Belhadj, N. (1994) : Variations par temps de pluie des débits dans les réseaux d’eaux usées de type séparatif: identification des composantes et modélisation des infiltrations ; thèse ENPC; téléchargeable sur : https://pastel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/529364/filename/1994TH_BELHADJ_N_NS17981.pdf
• Breil, P. , Joannis, C., Raimbault, G. (1993) : Drainage des eaux claires parasites par les réseaux sanitaires. De l'observation à l'élaboration d'un modèle prototype ; LA HOUILLE BLANCHE ; N'1, 1993 ; pp 45-57 ; téléchargeable sur : https://www.shf-lhb.org/articles/lhb/pdf/1993/01/lhb1993005.pdf
• Ranchet, J., Renard,D., Vicy, A. (1982) : Analyse et détection des eaux parasites dans les réseaux d'assainissement ; TSM ; vol.77, n°4,avril 1982, pp.731-183.

Pour en savoir plus :

• De Bénédittis, J. (2004) : Mesurage de l’infiltration et de l’exfiltration dans les réseaux d’assainissement ; thèse INSA Lyon ; téléchargeable sur : http://csidoc.insa-lyon.fr/these/2004/de_benedittis/04_table_des_matieres.pdf