08CLE048 Octobre 2011
Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale – Diagnostic et évolution
Phase 1 mission 4 : détermination des pluies de projet
RESUME
La ville de Bourg-en-Bresse vise à réduire son impact sur son milieu récepteur : La Reyssouze. Pour ce faire, un diagnostic fiable du système d’assainissement et d’eau pluvial est nécessaire afin :
De déterminer l’impact de la ville au niveau hydraulique et qualitatif sur son milieu récepteur ;
Déterminer des actions correctives qui permettraient de réduire cet impact.
La phase 1 de l’étude consiste à mieux connaître le fonctionnement global du système d’assainissement et d’eaux pluviales.
Dans ce cadre, le présent document synthétise la détermination des pluies de projet qui seront utilisées pour fournir un diagnostic du fonctionnement du réseau de Bourg-en-Bresse à partir d’un modèle numérique.
TABLE DES MATIÈRES
1 Préambule...1
2 Méthode de détermination de la pluie de projet ...3
2.1 Pluie de projet double-triangle ...3
2.2 Coefficients de Montana ...5
2.3 Modèle de Desbordes ...6
3 Données Météo France ...9
3.1 Choix de la station de référence ...9
3.1.1 Généralités ...9
3.1.2 Analyse des cumuls ...9
3.1.2.1 Cumuls annuels ... 9
3.1.2.2 Cumuls mensuels... 10
3.1.2.3 Cumuls journaliers ... 12
3.1.3 Station météo de référence retenu ...13
3.2 Coefficients de Montana retenus ...13
4 Pluies de projet...15
4.1 Période de retour : 1 mois...15
4.2 Période de retour : 1 an...17
4.3 Période de retour : 2 ans ...19
4.4 Période de retour : 5 ans ...21
4.5 Période de retour : 10 ans ...23
4.5.1 Durée de pluie intense de 15 minutes...23
4.5.2 Durée de pluie intense de 30 minutes...25
4.5.3 Durée de pluie intense de 60 minutes...27
4.6 Période de retour : 20 ans ...29
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege Département Études - Lyon
4.7 Période de retour : 30 ans ...35
4.8 Période de retour : 50 ans ...37
4.9 Période de retour : 100 ans ...39
5 Choix des pluies de projet utilisées pour le diagnostic du réseau...41
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Tableau 2-1 : Détail du calcul des différents paramètres de la pluie ... 7
Tableau 3-1 : Cumuls annuels sur les stations de Ceyzériat, Ambérieu et Mâcon de 2004 à 2009 ... 10
Tableau 3-2 : Nombre de mois par année où le cumul mensuel sur Ceyzériat est le plus proche de la station d’Ambérieu-en-Bugey ... 11
Tableau 3-3 : Comparaison des stations en fonction des types d’évènements pluvieux ... 12
Tableau 3-4 : Coefficients utilisés pour la construction des pluies de projet ... 13
Figure 2-1 : Forme caractéristique d’une pluie de projet double-triangle ... 3
Figure 2-2 : Construction de la pluie de projet de type Desbordes... 6
Figure 4-1 : Pluie de projet T=1mois, DM=15min ... 16
Figure 4-2 : Pluie de projet T=1 an, DM=15min ... 18
Figure 4-3 : Pluie de projet T=2 ans, DM=15min... 20
Figure 4-4 : Pluie de projet T=5 ans, DM=15min... 22
Figure 4-5 : Pluie de projet T=10 ans, DM=15min... 24
Figure 4-6 : Pluie de projet T=10 ans, DM=30min... 26
Figure 4-7 : Pluie de projet T=10 ans, DM=60min... 28
Figure 4-8 : Pluie de projet T=20 ans, DM=15min... 30
Figure 4-9 : Pluie de projet T=20 ans, DM=30min... 32
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege Département Études - Lyon
Figure 4-13 : Pluie de projet T=100 ans, DM=15min... 40
Graphique 3-1 : Cumuls annuels sur les stations de Ceyzériat, Ambérieu et Mâcon de 2004 à 2008 ... 10 Graphique 3-2 : Cumuls mensuels des trois stations météo Ambérieu-en-Bugey, Ceyzériat et Mâcon ... 11
TABLE DES ANNEXES
Annexe 1 Detail cumuls mensuels Annexe 2 Données Météo France
1
Préambule
La ville de Bourg-en-Bresse vise à réduire l’impact de sa collectivité sur le milieu récepteur : la Reyssouze.
Ainsi, le diagnostic des réseaux permettra de mieux connaître le fonctionnement global du système d’assainissement et d’eaux pluviales dans le but de :
Dimensionner des réseaux (en situations actuelle et future) : il s’agit de l’étude capacitaire ;
Évaluer l’impact de la collectivité sur la Reyssouze, par une étude des déversements ;
Réduire les intrusions d’eaux de la Reyssouze en période de crue et améliorer les écoulements des eaux pluviales dans ces conditions.
Le présent document synthétise la méthode de détermination des pluies de projet qui seront utilisées lors des simulations du réseau unitaire et du réseau d’eaux pluviales.
Temps Intensité
t1
t2
imax Période intense
Période totale
t3 i(t2)
2
Méthode de détermination de la pluie de projet
Il existe plusieurs méthodes de construction de pluies de projet. La plus utilisée est la pluie de projet de type double-triangle, construite selon de modèle de Desbordes (1974). C’est celle qui a été utilisée au cours de ce projet.
2.1 Pluie de projet double-triangle
La pluie de projet construite selon le modèle de Desbordes est caractérisée par la forme suivante :
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 4 Département Études- Lyon
Les pluies de projet double triangle sont entièrement définies par les cinq paramètres suivants :
Durée totale (t2) de la pluie, typiquement de quelques heures ;
Durée de la période intense (t1), typiquement de quelques dizaines de minutes ; Position de la pointe d’intensité par rapport à la date de début de la pluie (t3) :
pic centré ou non ;
Intensité (moyenne ou maximale) ou hauteur de pluie cumulée pendant la période intense : suivant les valeurs fournies par Météo-France ;
Intensité (moyenne ou maximale) ou hauteur de pluie cumulée pendant la période totale : suivant les valeurs fournies par Météo-France.
Les pluies de projet seront construites pour les fréquences de retour suivantes : mensuelle, annuelle, bisannuelle, quinquennale, décennale, vingtennale, trentennale, cinquantennale, centennale.
Après avoir construit ces pluies, certaines seront choisies pour être utilisées dans les simulations pour émettre un diagnostic fiable du réseau.
2.2 Coefficients de Montana
Il est nécessaire de s’appuyer sur des données météorologiques pour réaliser les pluies de projet. Ce sont les coefficients de Montana qui sont utilisés.
Les coefficients de Montana sont calculés à partir d’une courbe de la hauteur de pluie h en fonction de la période de retour T : h=f(T) à t constant. A partir de cette courbe (en divisant h par t) on obtient les courbes de l’intensité de pluie I en fonction de la période de retour T :
I = f(T) à t constant.
On réalise ensuite un ajustement linéaire du type ln(I)=A – B.ln(T) pour différentes périodes de retour T. Pour chaque période de retour, la courbe présente des cassures qui correspondent à un changement d’ajustement.
On déduit de ces résultats les ajustements du type loi Montana : I = a.e-bt où a = eA et b = B.
Pour l’étude deux ajustements ont été retenus. Ils correspondent pour l’un à une pluie
« courte » d’une durée comprise entre 6 et 120 minutes et pour l’autre à une pluie
« longue » d’une durée comprise entre 15 et 360 minutes pour chaque période de retour étudiée. Ces 2 ajustements correspondent à 2 valeurs des coefficients de Montana a et b.
Les coefficients de Montana sont ensuite directement utilisés pour réaliser la pluie de projet avec le modèle de Desbordes.
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 6 Département Études- Lyon
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ
tp DPHM
t (min)
DM
2.3 Modèle de Desbordes
Les coefficients de Montana interviennent de la façon suivante dans la détermination des pluies de projet suivant le modèle de Desbordes :
Figure 2-2 : Construction de la pluie de projet de type Desbordes
Coefficients de Montana utilisés pour la période de retour choisie :
Pluie de « longue » durée : a1 b1
Pluie de « courte » durée : a2 b2
Tableau 2-1 : Détail du calcul des différents paramètres de la pluie
Données calculées Unité Détail du calcul
DP : durée totale de la
pluie h Choisie <= 4h
DM : durée de pluie
intense min 15, 30 ou 60 min
θ : position de la période intense au cours de l’événement
Sans dimension
0,1 < θ < 0,9
(0,75 est la valeur la plus pénalisante pour le débit de pointe)
τ min θ. (DP – DM)
tp : instant de la pointe min θ. (DP – DM) + DM/2
HP : hauteur sur période
totale min a1.
DP
−b1.DPHP : hauteur sur période
intense min a2.
DM
−b2.DMI1 mm/h HM/DM
I2 mm/h (HD – HM) / (DP – DM)
IM mm/h 2 (I1 – I2)
3 Données Météo France
3.1 Choix de la station de référence
3.1.1 Généralités
A proximité de la ville de Bourg-en-Bresse il existe trois stations météo : Ceyzériat ;
Ambérieu ;
Mâcon.
Météo France dispose des coefficients de Montana sur les stations d’Amberieu-en- Bugey et de Mâcon, et non sur celle de Ceyzériat pour laquelle l’historique des données est insuffisant. Ainsi Il est proposé d’analyser la pluviométrie journalière sur les 5 dernières années disponibles sur les trois stations afin de déterminer laquelle d’Ambérieu ou de Mâcon se rapprocherait le plus de Ceyzériat et servirait alors à la construction des pluies de projets.
3.1.2 Analyse des cumuls
3.1.2.1 Cumuls annuels
Les données disponibles transmises par Météo France intègrent les années 2004 à 2008 ainsi que l’année 2009 jusqu’au 30 septembre compris.
Le tableau suivant résume les cumuls annuels observés sur chaque station.
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 10 Département Études- Lyon
Tableau 3-1 : Cumuls annuels sur les stations de Ceyzériat, Ambérieu et Mâcon de 2004 à 2009
D’après le tableau ci-dessus, les hauteurs cumulées sur l’année sur Ceyzériat sont plus proches des cumuls observés sur Mâcon. Cela est valable pour chaque année depuis 2004.
Graphique 3-1 : Cumuls annuels sur les stations de Ceyzériat, Ambérieu et Mâcon de 2004 à 2008
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
2004 2005 2006 2007 2008
Année
Hauteur cumulée (mm/an)
Ceyzeriat (H cumulée en mm) Ambérieu (H cumulée en mm) Macon (H cumulée en mm)
Le graphique ci-dessus met en évidence que la station de Ceyzériat enregistre des cumuls annuels systématiquement plus importants que sur Mâcon mais inférieurs à ceux observés sur Amberieu-en-Bugey.
Les évolutions sur les 4 dernières années suivent la même tendance quelque soit le pluviomètre considéré, sauf Ambérieu entre 2007 et 2008 où les cumuls diminuent alors que ces derniers augmentent sur Ceyzériat et Mâcon.
3.1.2.2 Cumuls mensuels
Sur le même principe que les cumuls annuels, les cumuls mensuels ont été comparés.
Les tableaux et graphiques ci-dessous les résultats obtenus du traitement des données transmises par Météo France.
Graphique 3-2 : Cumuls mensuels des trois stations météo Ambérieu-en-Bugey, Ceyzériat et Mâcon
0 100 200 300 400 500 600 700 800
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mois
Cumuls (mm)
Ceyzeriat Amberieu Macon
4 mois sur 12 les cumuls de Ceyzériat sont plus proches de ceux d’Ambérieu-en- Bugey que de ceux de Mâcon.
L’annexe 1 reprend distinctement les cumuls mensuels pour chaque année.
Les graphiques permettent d’observer une saisonnalité similaire sur les trois stations.
Dans la majorité des cas, les cumuls de Ceyzériat se situent entre ceux de Mâcon et ceux d’Ambérieu. Ces derniers sont souvent les plus importants. Selon les mois, les cumuls de la station de Ceyzriat vont être plus proches de l’une ou de l’autre station.
Le tableau ci-après indique le nombre de mois sur l’année pour lesquels les cumuls de Ceyzériat sont plus proches de ceux d’Ambérieu que de ceux de Mâcon.
Tableau 3-2 : Nombre de mois par année où le cumul mensuel sur Ceyzériat est le plus proche de la station d’Ambérieu-en-Bugey
Nombre de mois
2004 6
2005 4
2006 4
2007 8
2008 5
2009 4
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 12 Département Études- Lyon
3.1.2.3 Cumuls journaliers
L’analyse des cumuls journaliers sur les 5 dernières années a permis d’établir les résultats suivants :
Sur les 1220 jours où il a plu sur au moins une des trois stations, le cumul journalier sur la station de Ceyzériat est plus proche de celui observé sur Ambérieu-en-Bugey à 642 reprises soit 53 % du temps. Par ailleurs, cette tendance se confirme pour les jours où la hauteur précipitée cumulée est comprise entre 10 mm et 20 mm. Le tableau ci-dessous illustre les précédents propos.
Tableau 3-3 : Comparaison des stations en fonction des types d’évènements pluvieux Cumuls
journaliers (mm)
Ceyzériat Amberieu- en-Bugey
Mâcon
0 1185 1085 1216
> 0 et < 1 261,0 344,0 266,0
> 1 et < 5 0,0 0,0 0,0
> 5 et < 10 477,0 466,0 465,0
> 10 et < 15 75,0 77,0 64,0
> 15 et < 20 47,0 46,0 35,0
> 20 53,0 79,0 54,0
Le graphique suivant précise la corrélation entre la station de Ceyzériat et celles d’Ambérieu-en-Bugey et Mâcon.
y = 1,0427x + 0,4 R2 = 0,7421
y = 0,7063x + 0,4898 R2 = 0,5498
. 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0
. 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0
Hauteur d'eau précipitée sur Ceyzeriat (mm)
Hauteur d'eau précipitée sur Ambeieu et Macon (mm)
Amberieu Macon Linéaire (Amberieu) Linéaire (Macon)
Le graphique indique que la corrélation est meilleure entre les stations de Ceyzériat et d’Ambérieu-en-Bugey.
a b a b
1 mois 1,164 0,535 1,346 0,572
1 an 2,977 0,555 4,058 0,633
2 ans 3,82 0,578 4,652 0,625
5 ans 4,67 0,586 6,189 0,657
10 ans 5,419 0,587 7,107 0,658
20 ans 6,037 0,582 7,811 0,654
30 ans 6,348 0,578 8,104 0,649
50 ans 6,754 0,573 8,473 0,643
100 ans 7,14 0,561 8,781 0,631
coefficients de Montana suivant la durée de la pluie 6 min à 120 min 15 min à 360 min Période de retour
3.1.3 Station météo de référence retenu
Au vu de l’analyse réalisée à partir des cumuls journaliers des trois stations météo d’Ambérieu-en-Bugey, de Ceyzériat et de Mâcon, nous préconisons l’utilisation de la station météo d’Ambérieu-en-Bugey pour l’élaboration des pluies de projet.
3.2 Coefficients de Montana retenus
Les coefficients de Montana qui interviennent dans la détermination des pluies de projet suivant le modèle de Desbordes ont été directement calculés par Météo France pour les périodes de retour suivantes : mensuelle, annuelle, bisannuelle, quinquennale, décennale, vingtennale, trentennale, cinquantennale, centennale (cf.
Annexe 2).
Ils sont récapitulés dans le tableau suivant :
Tableau 3-4 : Coefficients utilisés pour la construction des pluies de projet
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
HM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 1 mois
4 Pluies de projet
En suivant la méthode présentée précédemment, on réalise les pluies de projet qui permettront de mettre en évidence les points sensibles du réseau et d’en élaborer un diagnostic fiable pour différentes périodes de retour.
Chaque pluie de projet est caractérisée par sa période de retour et la durée de son épisode intense. Cette durée peut être de 15, 30 ou 60 minutes. Il a été choisi de réaliser les pluies de projet avec un épisode pluvieux très intense pour l’ensemble des périodes de retour étudiées (durée de 15 minutes). Cependant, pour les pluies décennales et vingtennales, 3 durées différentes de pluie intense ont été étudiées.
Il a été choisi de décaler le pic d’intensité de pluie : le pic est placé au 2/3 de l’événement pluvieux. Cette configuration est plus pénalisante pour le réseau.
4.1 Période de retour : 1 mois
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs) :
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 16 Département Études- Lyon
Pluie de projet double triangle, retour T=1 mois, épisode intense 15 min
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
temps en minutes par ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h sur ∆∆∆∆t
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Figure 4-1 : Pluie de projet T=1mois, DM=15min
Intensité maximale période de retour :
Pluie totale :
Pluie de période intense : Durée période intense :
4 15 Durée totale pluie :
mm/h 1 mois
14,1 4,1
mm mm 27,5
heures minutes
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 1 an
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.2 Période de retour : 1 an
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 18 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=1 an, épisode intense 15 min
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00
tem ps en m inutes par ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h sur ∆∆∆∆t
Figure 4-2 : Pluie de projet T=1 an, DM=15min
mm/h 1 an
30,3 9,9
mm mm 68,6
heures minutes Pluie totale :
Pluie de période intense : Durée période intense :
4 15 Durée totale pluie :
Intensité maximale période de retour :
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 2 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.3 Période de retour : 2 ans
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 20 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=2 ans, épisode intense 15 min
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00
tem ps en m inutes par ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h sur ∆∆∆∆t
Figure 4-3 : Pluie de projet T=2 ans, DM=15min
Intensité max. 82,8 mm/h
36,3 mm
Pluie de période intense : 12,0 mm Pluie totale :
Durée période intense : 15 minutes période de retour : 2 ans
Durée totale pluie : 4 heures
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 5 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.4 Période de retour : 5 ans
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 22 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=5 ans, épisode intense 15 min
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-4 : Pluie de projet T=5 ans, DM=15min
mm Intensité max. (IM) : 100,6 mm/h Hauteur période intense (HM) : 14,3
Durée période intense (DM) : 15 minutes
Hauteur totale (HP) : 40,6 mm
5 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures période de retour :
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 10 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.5 Période de retour : 10 ans
Trois pluies ont été construites pour cette période de retour. Elles ont respectivement les durées de période intense : 15, 30 et 60 minutes.
4.5.1 Durée de pluie intense de 15 minutes
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 24 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=10 ans, épisode intense 15 min
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-5 : Pluie de projet T=10 ans, DM=15min
période de retour : 10 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
Durée période intense (DM) : 15 minutes
Hauteur totale (HP) : 46,3 mm
Hauteur période intense (HM) : 16,6
Intensité max. (IM) : 116,8 mm/h
mm
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 30 Pas de temps (> 1 min) min 4
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 10 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.5.2 Durée de pluie intense de 30 minutes
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 26 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour 10 ans, épisode intense : 30 minutes
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-6 : Pluie de projet T=10 ans, DM=30min
Intensité max. (IM) : 74,5 mm/h mm Hauteur période intense (HM) : 22,1
Durée période intense (DM) : 30 minutes
Hauteur totale (HP) : 46,3 mm
10 ans Durée totale pluie (DP) : 4 heures
période de retour :
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 60 Pas de temps (> 1 min) min 4
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 10 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.5.3 Durée de pluie intense de 60 minutes
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 28 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour 10 ans, période intense : 60 minutes
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-7 : Pluie de projet T=10 ans, DM=60min
période de retour : 10 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
Durée période intense (DM) : 60 minutes
Hauteur totale (HP) : 46,3 mm
Hauteur période intense (HM) : 29,4
Intensité max. (IM) : 47,5 mm/h
mm
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 20 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.6 Période de retour : 20 ans
Trois pluies ont été construites pour cette période de retour. Elles ont respectivement les durées de période intense : 15, 30 et 60 minutes.
4.6.1 Durée de pluie intense de 15 minutes
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 30 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=20 ans, épisode intense 15 min
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-8 : Pluie de projet T=20 ans, DM=15min
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
Intensité max. (IM) : 132,0 mm/h
mm Hauteur période intense (HM) : 18,7
Durée période intense (DM) : 15 minutes
Hauteur totale (HP) : 52,0 mm
20 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
période de retour :
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 30 Pas de temps (> 1 min) min 4
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 20 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.6.2 Durée de pluie intense de 30 minutes
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 32 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=20 ans, épisode intense 30 min
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-9 : Pluie de projet T=20 ans, DM=30min
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
période de retour : 20 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
Durée période intense (DM) : 30 minutes
Hauteur totale (HP) : 52,0 mm
Hauteur période intense (HM) : 25,0
Intensité max. (IM) : 84,6 mm/h
mm
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 60 Pas de temps (> 1 min) min 5
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 20 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.6.3 Durée de pluie intense de 60 minutes
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 34 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour 20 ans
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-10 : Pluie de projet T=20 ans, DM=60min
Intensité max. (IM) : 54,4 mm/h mm Hauteur période intense (HM) : 33,4
Durée période intense (DM) : 60 minutes
Hauteur totale (HP) : 52,0 mm
20 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures période de retour :
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 30 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.7 Période de retour : 30 ans
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 36 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=30 ans, épisode intense 15 min
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-11 : Pluie de projet T=30 ans, DM=15min
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
Intensité max. (IM) : 140,3 mm/h
55,5 mm
Hauteur période intense (HM) : 19,9 mm Hauteur totale (HP) :
Durée période intense (DM) : 15 minutes période de retour : 30 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 50 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.8 Période de retour : 50 ans
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 38 Département Études- Lyon
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=50 ans, épisode intense 15 min
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-12 : Pluie de projet T=50 ans, DM=15min
Intensité max. (IM) : 151,2 mm/h
59,9 mm
Hauteur période intense (HM) : 21,5 mm Hauteur totale (HP) :
Durée période intense (DM) : 15 minutes période de retour : 50 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
I(t) mm/h
IM P2
2 x I2 P1 P3
P0 P4
ττττ tp DP
HM
t (min)
DM
DP (durée pluie totale) h 4
DM (durée de pluie intense) min 15 Pas de temps (> 1 min) min 3
0,1 < Θ < 0,9 s.d. 0,7
Période de retour 20 ans
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
4.9 Période de retour : 100 ans
Les données utilisées pour réaliser cette pluie sont récapitulées dans le tableau suivant (voir tableau 2-1 pour le détail des calculs):
Ville de Bourg-en-Bresse Phase 1 mission 4 : pluies de projet Étude générale du système d’assainissement et d’eau pluviale
Safege 40 Département Études- Lyon
Intensité max. (IM) : 164,7 mm/h
66,4 mm
Hauteur période intense (HM) : 23,4 mm Hauteur totale (HP) :
Durée période intense (DM) : 15 minutes période de retour : 20 ans
Durée totale pluie (DP) : 4 heures
La courbe suivante représente la pluie obtenue :
Pluie de projet double triangle, retour T=100 ans, épisode intense 15 min
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00
temps en minutes au pas ∆∆∆∆t intensité pluvieuse en mm/h au pas∆∆∆∆t
Figure 4-13 : Pluie de projet T=100 ans, DM=15min
Cette pluie a les caractéristiques suivantes :
NF EN 752 mars 2008 art.8433
type de zone mise en pression inondation
rurale 1 10
résidentielle 2 20
centre ville, ZI, centre commercial 5 30
passage souterrain, routier ou ferré 10 50 mise en pression : mise en charge des canalisations sans débordements
inondation : débordements au dessus du TN
période de retour de l'événement
5
Choix des pluies de projet utilisées pour le diagnostic du réseau
L’utilisation des pluies de projet dans les simulations doit permettre de mettre en évidence plusieurs points caractéristiques du réseau.
La quantification des rejets du réseau unitaire au milieu récepteur, par les déversoirs d’orage, est réalisée à l’aide d’une pluie de courte période de retour : 1 mois et de période intense : 15 minutes.
L’étude capacitaire du réseau doit permettre de mettre en évidence les dysfonctionnements tels que : mise en charge, débordement, vitesse excessive, pourcentage de remplissage des collecteurs, ratio débit/débit capable d’écoulement.
Conformément à la norme NF EN 752 de mars 2008, nous réaliserons l’étude capacitaire en simulant les pluies de période de retour conseillée, à savoir :
Ainsi, les dysfonctionnements seront évalués à l’aide d’une pluie de projet de retour 20 ans et 30 ans.
On commencera par simuler une pluie vingtennale dont la période de forte intensité de pluie durera 30 minutes. On complètera ensuite la liste des dysfonctionnements repérés en appliquant des pluies plus défavorables pour le réseau, en réduisant la
ANNEXE 1
DETAIL CUMULS MENSUELS
Année Données janvier février mars avril mai juin juillet août sept, oct, nov, déc, Total 2 004 Ceyzeriat 152,2 44,6 90,8 37,2 66,0 34,8 71,0 145,0 55,6 189,2 68,0 56,6 1 011,0
Amberieu 125,2 38,4 86,8 31,0 67,2 40,0 54,6 222,0 50,0 243,6 67,0 68,6 1 094,4
Macon 111,2 38,6 83,4 38,6 37,6 26,4 59,0 213,8 14,6 168,8 91,2 57,2 940,4
2 005 Ceyzeriat 53,4 59,0 32,0 230,8 61,2 55,2 64,0 31,8 29,2 84,0 59,2 66,8 826,6
Amberieu 61,8 72,8 32,6 252,8 88,8 63,2 54,2 52,4 47,0 109,4 78,6 77,8 991,4
Macon 59,4 60,2 43,8 177,0 85,2 58,4 40,0 11,6 34,6 67,8 71,2 48,6 757,8
2 006 Ceyzeriat 41,2 54,0 137,6 81,0 101,4 34,2 38,6 153,4 21,8 86,4 82,8 82,4 914,8
Amberieu 64,3 68,8 147,8 109,6 118,0 83,2 72,6 178,6 42,4 133,0 101,8 94,0 1 214,1
Macon 33,0 44,6 74,8 68,8 117,6 26,4 41,6 144,8 47,2 69,4 59,4 47,2 774,8
2 007 Ceyzeriat 66,2 82,8 69,6 10,8 146,4 86,6 135,4 146,6 96,4 24,6 100,6 64,2 1 030,2
Amberieu 72,6 105,2 85,4 9,6 254,6 141,4 158,6 166,6 97,2 23,6 95,2 70,8 1 280,8
Macon 62,0 68,2 53,2 19,4 118,4 108,4 102,4 121,0 70,0 20,2 80,8 36,4 860,4
2 008 Ceyzeriat 72,8 22,0 111,8 177,8 56,4 108,0 93,2 81,0 119,2 114,2 54,0 99,4 1 109,8
Amberieu 98,0 29,4 90,8 156,0 69,2 114,6 128,6 89,6 200,2 129,8 57,4 79,8 1 243,4
Macon 56,4 13,4 60,0 118,2 62,4 112,8 112,6 109,2 86,4 105,2 90,2 90,2 1 017,0
2 009 Ceyzeriat 33,4 118,2 63,8 37,6 39,4 84,6 44,0 48,4 42,0 511,4
Amberieu 56,2 133,8 77,0 44,0 45,8 109,8 91,2 25,4 67,2 650,4
Macon 40,2 77,8 23,4 47,6 44,2 142,4 43,6 34,2 41,2 494,6
Somme Cezeriat 419,2 380,6 505,6 575,2 470,8 403,4 446,2 606,2 364,2 498,4 364,6 369,4 5 403,8 Somme Amberieu 478,1 448,4 520,4 603,0 643,6 552,2 559,8 734,6 504,0 639,4 400,0 391,0 6 474,5 Somme Macon 362,2 302,8 338,6 469,6 465,4 474,8 399,2 634,6 294,0 431,4 392,8 279,6 4 845,0
ANNEXE 2
DONNÉES MÉTÉO FRANCE
a b a b
1 mois 1,164 0,535 1,346 0,572
1 an 2,977 0,555 4,058 0,633
2 ans 3,82 0,578 4,652 0,625
5 ans 4,67 0,586 6,189 0,657
10 ans 5,419 0,587 7,107 0,658
20 ans 6,037 0,582 7,811 0,654
30 ans 6,348 0,578 8,104 0,649
50 ans 6,754 0,573 8,473 0,643
100 ans 7,14 0,561 8,781 0,631
Période de retour Satistiques sur la période
1982 - 2007
1974-2007
coefficients de Montana suivant la durée de la pluie 6 min à 120 min 15 min à 360 min Calcul des coefficients sur le site d’Ambérieu-en-Bugey en date du 6 juillet 2009 :
Source : Météo France : Centre départemental de l’Ain, aérodrome 01 500 CHÂTEAU GAILLARD.