Bassin de retenue hydraulique

Bassin de retenue hydraulique

Bassin de retenue hydraulique

Réseaux humides

Professeur encadrant : M. POULET
Auteurs : BOUVET Maxime

CAR0N Hélène

GC 4– Groupe A

2009

INSA – Spécialité Génie Civil

16/10/2009

Introduction

Les bassins de rétention sont une technique utilisée afin de compenser les effets de l'imperméabilisation des sols en zone urbaine. Ainsi par leur artifice, on limite les apports d’eaux pluviales sur le réseau, afin d’éviter la pollution, la saturation et le débordement du réseau.

Après avoir défini certains termes techniques, nous déterminerons les caractéristiques de notre bassin grâce à l’étude du cahier des charges du projet.

Problème à résoudre : déterminer les caractéristiques hydrauliques du bassin du lotissement la roselière d’Obernai.

Objectif : Comprendre la conception des bassins de rétention et l’appliquer dans un cas concret.

1)Définitions

Assainissement pluvial : Traitement (collecte, stockage et rejet) des eaux de ruissellement pluviales afin de gérer cette ressource de manière efficace.

Bassin de retenue : Il est constitué en 3 parties : un ouvrage d’alimentation, une zone de stockage et un ouvrage de régulation. Leur rôle est de :

• 
  Stocker les eaux pluviales pour éviter la surcharge du réseau
  
• 
  Réduire les débits de pointe à l’exutoire
  
• 
  Dépolluer les eaux pluviales par décantation des particules
  

Remarque : Il existe 4 types de bassins de retenue : les bassins secs (rempli qu’en cas de pluies exceptionnelles), les bassins en eau, les bassins à ciel ouvert et les bassins enterrés.

2)Les contraintes du projet

Suite à la lecture du cahier des charges du BRH d’Obernai, nous pouvons en déduire les contraintes suivantes :

Contraintes réglementaires	Contraintes techniques	Contraintes sociales et économiques
Assainissement séparatif	L’infrastructure existante (collecteur béton armé ø1400 pente moyenne de 23,5 pour 10000)	Population du nouveau lotissement (1500 habitants)
Débit de sortie limité Rejet compris entre 5 et 25% du débit quinquennal en année sèche, soit 8 à 40 l/s (POS)	Le débit existant des eaux pluviales de la RD500 et de la ville	Technique alternative dans la notion de coulée verte, solliciter les espaces collectifs
Infiltration des eaux issues des surfaces imperméables dans la nappe interdite (police de l’eau)	Gérer le raccordement au réseau existant	Trouver un bon compromis coût sécurité du système d’assainissement
Etude d’incidence du projet sur le milieu naturel	S’assurer d’une surface d’implantation du bassin suffisante	Critères de choix : coûts d’entretien, de fonctionnement et coûts énergétiques
Sécurité des équipements et des personnes	Altimétrie de l’ouvrage à définir suivant le bassin versant	Privilégier la sécurité des biens et des personnes (clôtures, signalisations…)
	Limitation du ruissellement au niveau de la parcelle (< 0.3)	Créer une zone ludique et avoir une bonne intégration au paysage.
		Assurer la protection contre les inondations

3)Détermination des caractéristiques hydrauliques du bassin du lotissement la Roselière d’Obernai

1. Principales données

Afin d’utiliser la méthode de Montana, les données à collecter sont :

• 
  La superficie du bassin versant
  
• 
  La localisation géographique (topographie suivant l’exutoire de notre bassin versant
  
• 
  Le coefficient de ruissellement du sol
  
• 
  Le débit de fuite
  

Dans notre cas, la superficie du bassin est de 20,5 ha. D’après l’article 321.3, le coefficient de ruissellement doit être inférieur à 0,3, ainsi on prend la condition limite soit C=0,3. La police des eaux nous impose un « débit de rejet entre 5 et 25% du débit quinquennal en année sèche, soit 8 à 40 l/s ». On prend donc la condition la plus défavorable soit de Qf = 32 l/s. (voir la modèle de Montana en Annexe)

3.2 Validation du modèle de Montana

Le modèle de Montana permet de déterminer les débits maximum dans un bassin versant urbain. C’est une méthode considérée comme viable et fiable si on respecte ces conditions d’applications. Cette loi est correcte pour des pluies de longue durée (30minutes à 24h). Or en Alsace, la durée des pluies est généralement de cet ordre de grandeur. De plus, le bassin versant doit présenter une géométrie étalée, ce qui est le cas pour la commune d’Obernai. Ainsi, le modèle de Montana est validé dans notre étude.

3.3 Choix et conception du bassin

Notre choix s’est porté sur un bassin de rétention en eau (situé dans la partie basse du quartier à côté du parc -> cf. fichier Synthese_Lotissement_BOUVET_CARON.dwg). Il est situé au point bas du bassin versant, position idéale pour éviter l’utilisation de pompes.

Nous avons choisi un bassin en eau car :

• 
  il apporte plus de sécurité qu’un bassin sec (en effet, le public est plus vigilant face à un bassin qui est continuellement en eau, plutôt qu’à un bassin pouvant se remplir périodiquement). On veillera cependant à disposer des barrières et palissades pour éviter la chute dans le bassin.
  
• 
  il permet une très bonne intégration paysagère. Nous avons rajouté des arbres, une aire de jeux et une passerelle pour l’aspect ludique.
  
• 
  Il y a possibilité de recréer un écosystème possible par des zones peu profondes sur les bords pour les poissons (cf. coupe ci-dessous).
  
• 
  On peut réutiliser les eaux pluviales ce qui n’est pas à négliger, au vu du prix de la ressource.
  
• 
  On veillera cependant à entretenir régulièrement le bassin pour éviter les nuisances olfactives et l’eutrophisation.
  

D’après le modèle de Montana, le bassin de rétention a un volume de 3 639 m³.

On opte donc pour un bassin avec des pentes douces, d’une profondeur faible : 2,5m au plus profond. De plus, pour une bonne intégration paysagère, nous avons choisi de mettre en place un géotextile sur les berges avec possibilité de plantations suivant les besoins. Nous avons opté pour la plantation d’arbre sur les rives avec des espaces piétonniers afin d’agrémenter la vie du quartier. Le sol étant imperméable, aucune solution (béton ou géotextile) ne sera mise en place au fond du bassin.

Ci-dessous, voici le bassin proposé, d’une capacité de 3800 m³, ce qui correspond au cahier des charges. Afin de faciliter le calcul du volume du bassin, on a séparé le bassin en deux trapèzes. Les aires ont été calculées grâce au logiciel AutoCAD. Voici les résultats :

3.4 Implantation du bassin

(Cf. fichier Synthese_Lotissement_BOUVET_CARON.dwg)

Conclusion

Ce td nous a permis :

• 
  de comprendre le fonctionnement des différents types bassins de rétention
  
• 
  de savoir exploiter un cahier des charges afin d’en tirer les principales contraintes
  
• 
  d’utiliser le modèle de Montana dans un cas concret