Rejets urbains par temps de pluie: pollution et nuisances : actes des troisièmes journées du diplôme d'études approfondies - Sciences et techniques de l'environnement - organisées les 14 et 15 mai 1992 à Paris

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Rejets urbains par temps de pluie: pollution et nuisances : actes des troisièmes journées du diplôme

d’études approfondies - Sciences et techniques de l’environnement - organisées les 14 et 15 mai 1992 à

Paris

Bruno Tassin, Daniel Thevenot

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Bruno Tassin, Daniel Thevenot. Rejets urbains par temps de pluie: pollution et nuisances : actes des troisièmes journées du diplôme d’études approfondies - Sciences et techniques de l’environnement - organisées les 14 et 15 mai 1992 à Paris. May 1992, Paris, France. Presses de l’Ecole nationale des ponts et chaussées, pp.257, 1993, 978-2-85978-193-4. �hal-01180122�

Sous la direction de B. TASSIN et D. THEVENOT

REJETS U

PAR

TEMPS DE PLUIE ^: POLLUTIONS

ET NUISANCES

Actes des troisièmesjournées du Diplôme d'Etudes Approfondies

Sciencesettechniques del'environnement organisées les 14et 15 mai 1992 à Paris

Chez le même éditeur Gestion des eaux

sous la direction de F. VAL!RON

Tome I : Principes, moyens, structures (2e édition 1990) Tome II : Alimentation en eau, assainissement (1989) Tome III : Automatisation, informatisation, télégestion (1988)

Tome IV: Coût et prix de l'alimentation en eau et de l'assainissement (1991) La politique de l'eau en France de 1945 à nos jours (1990)

sous la direction de F. VAURON Gestion de l'eau en Europe (1990)

Actes de colloque

L'industrie de l'eau dans le monde (1988) par D. DROUET

Coût et prix de l'eau en ville (1988) Actes de colloque

Eau et informatique (1986) Actes de colloque

Automatismes et génie urbain (1983) par J. LAMOURE

Evacuation des eaux pluviales urbaines (1978)

sous la direction de P. FOUQUET et C. COSTE

Toute reproduction, même partielle, de cet ouvrage est interdite. Une copie ou reproduction par quelque procédé que ce soit, photographie, microfilm, bande magnétique, disque ou autre, constitue une contrefaçon passible des peines prévues par la loi du 11 mars 1957

sur la protection des droits d'auteurs.

© 1993 ISBN 2-85978-193-5

Préface

L'impact des rejets urbainspartempsde pluiesurles milieux récepteurs devientunproblème d'environnement très sensible et aux implications financières importantes. Plusieurs épisodes

orageux auxconséquences désastreuses pourl'écosystème aquatique sesont produitsen région parisienne en période estivale en 1990et 1992. Ces événements ont renforcé la prise de con¬

science aux niveaux techniques et politiques de la nécessité d'envisager une gestion non plus seulementquantitative mais aussi qualitative deseauxpluviales. Toutefois les connaissancesper¬

mettantunetelle gestion sont loin de pouvoir être considérées commeacquiseset de nombreux

programmesvisantà les améliorersontactuellement en coursde'réalisation. Ilsconcernent à la fois la caractérisation desrejets urbainsde tempsde pluie(matériauxparticulaires et dissous),

les mécanismes d'interaction avecle milieu récepteur, la modélisation de ces phénomènes, et la conception de techniques innovantespourabattre la pollution.

Cet_ouvragerassemble lestextes des communications d'une conférence internationale qui s'est

tenueles14 et 15mai 1992 à l'Ecole nationale des PontsetChausséesetà l'Université Paris XII Valde Marne,etquiarassemblé plus de 100 participants représentant 15 nationalités. L'objectif decetteconférence était à la fois de fairelepointsurles recherches actuellesetles développements technologiques dans le domaine des rejets urbainspartempsde pluie,etde présenterauxétudiants du DEASciencesetTechniques de l'Environnementuneproblématiques de rechercheen environ¬

nementd'une manière relativement exhaustive. Lestextesprésentés ici, originauxpourla majorité d'entre_eux,ont cherché à tenircetobjectif double, etnonseulement présentent les résultats de

travauxrécents mais aussi détaillentetdiscutent lesméthodologies employéespourles obtenir. Ils présentent donc,cequiestoriginal,undoubleaspectscientifiqueetpédagogiqueet montrentles grandsprogrès effectués dans le domainependant les cinq dernières annéesetpeuventservir de

base àlaconception denouveauxprogrammesd'étudeetderecherche.

Laconférence était diviséeenquatresessions d'une demi-journée chacune :

• Caractérisation deseauxpluviales,

• Productionettransfert despolluants,

• Impactsurlemilieu récepteur,

• Maîtrise de lapollution deseauxpluviales.

Cettedivisionestreprise danscetouvrage. Endernière partie, ontété rassemblés les résumés des communicationsprésentéesdans le cadre du "Third European Postgraduate WorkshoponWa¬

terQuality of Urban Runoff and Effects uponReceiving Waters". Cette dernière manifestation,

soutenue parleprogrammeErasmusdes Communautés Européennes, s'est déroulée à l'Ecole na¬

tionaledespontsetchaussées du 11au15mai 1992. Ses deux dernières journées étaientcommunes aveclesJournées du DEA SciencesetTechniques de l'Environnement,et il était donc intéressant dejoindre àcesactes,les résumés decetatelier.

Le comitéd'organisation des Journées du DEA Sciences et Techniques de l'Environnement remercietousceuxquiontrendus possible la réalisationdecettemanifestation,et enparticulier l'Ecole nationale des ponts et chaussées, l'Ecolenationaledugénie rural deseauxetdes forêts, l'Université Paris XII Val deMarne, l'Agence de l'Eau Seine Normandie, le SRETIE du Ministère del'environnement, le Plan urbain du Ministère de l'équipement,etlaSAFEGE. Il remercie aussi MM. M. Desbordes, B. Chocat, J.P. Carbonneil, B. Shuteset P.F.Ténière-Buchot d'avoir présidé lesdifférentessessionsetanimé les discussionsentreétudiants,chercheursetprofessionnels.

SOMMAIRE

Préface 3

CARACTÉRISATION DES EAUX PLUVIALES La pollution des rejets pluviaux urbains : son importance, ses carac¬

téristiques, quelques éléments sur ses origines et son interception 9

A. BACHOC, G. CHEBBO, J.M. MOUCHEL

Localisation et caractéristiques générales des dépôts en collecteurs

unitaires visitables 25

A. BACHOC

Caractérisation des solides en suspension dans les rejets pluviaux

urbains 45

G. CHEBBO, A. BACHOC

Caractéristiques physico-chimiques des métaux toxiques dans les

eaux pluviales en milieu urbain 59

J. FLORES-RODRIGUEZ

The significance of solids in urban stormwater pollution : outline

of recent research efforts in Europe 75

M. VERBANCK

PRODUCTION ET TRANSFERT DES POLLUANTS

Pollution des eaux pluviales urbaines : origine, niveaux et mobilité

des polluants 81

D.R. THÉVENOT

Relargage des métaux lourds par les sédiments pluviaux 95

A.L. BUSSY

Campagnes de mesure et modélisation du réseau d'Entzheim. ^. 113

J.L. BERTRAND-KRAJEWSKI

Impact des rejets de temps de pluie en Seine : Quelques résultats

tirés de la campagne de l'été 1991 du groupe «Orages» du

PIREN-Seine 165

J.M. MOUCHEL

Des méthodes d'observation des matières en suspension dans le

milieu naturel 185

M.A. GUICHARD, J.M. MOUCHEL

MAÎTRISE DE LA POLLUTION DES EAUX PLUVIALES La dépollution des rejets urbains par temps de pluie : une appro¬

che globale 201

J.P. TABUCHI

Aperçu des techniques de traitement des eaux pluviales 209

E. ADLER

Evaluation du volume du ruissellement urbain devant être traité à

l'exutoire de bassins séparatifs 229

A. SAGET, G. CHEBBO, A. BACHOC

Etude de la sédimentation des MES en bassin de retenue d'eaux

pluviales 237

G. JACQUET

Résumés des communications présentées dans le cadre du « Third European Postgraduate Workshop on Water Quality of Urban Runoff

and Effects _upon Receiving Waters » 243

Liste des sigles 249

Liste des participants 251

CARACTÉRISATION DES EAUX PLUVIALES

LA POLLUTION DES REJETS PLUVIAUX URBAINS :

SON IMPORTANCE, SES CARACTÉRISTIQUES,

QUELQUES ÉLÉMENTS SUR SES ORIGINES ET SON INTERCEPTION

BACHOCA., CHEBBO G.

CERGRENE, Noisy-le-Grand; IMF, Toulouse MOUCHEL J.M.

CERGRENE, Noisy-le Grand

1. PRESENTATION

Considérons lesrejetspluviaux urbains:nous sommesà la frontièreentrele système d'assainis¬

sementd'uneagglomération urbaineetle(s)milieu(x)naturel(s) récepteur(s),principalementdeseauxde surface. Noussommesdonc,partempsdepluie, à la sortied'unestationd'épuration,auniveau d'un déversoir d'orage d'un collecteur unitaire (oud'une bâche de station depompage,...)ouà l'exutoire d'un collecteur pluvial. Les forts débits apportésparlesdeuxdernières catégories de rejets (surverses unitairesetrejets pluviaux)peuvent provoquerdes effets négatifs importantsetnesontpasdutoutaussi propresqu'onle considérait souventjusqu'à ces dernières décades. En conservant ce poste d'observation privilégiéque constituent lespointsderejetsdirects,noussituons rapidement, danscetexte,l'importance relativede leur pollution,pourconfirmer le bien-fondé de l'intérêt qu'yportentaujourd'hui lesAgencesde l'Eau (oude Bassin), les administrations,ungrand nombre de collectivitésterritorialeset,espérons-le, la future Loisur l'Eau.Nousdégageons des comparaisons réalisées quelques éléments importantssurlessourcesprobables

decettepollution. Nousessayonsdecerner,ensuite, les principales caractéristiques decettepollution,etde

définirsaspécificité, vis à visdeseauxusées detempssecnotamment.Tout cecipeutalimenter la réflexion

surl'amélioration de laconceptiondel'assainissementetsurlesmoyenspréventifs àengager(ou non).

2. L'IMPORTANCE DE LA POLLUTION DESREJETS URBAINS PLUVIAUX

2.1.Quelques chiffres globaux

Lapollutiondeseauxpluviales urbaines, mesuréeaucoursde multiplescampagnes,estimportante:

enconcentrationdePlomb,etdeMatièreenSuspension, équivalenteousupérieureà celle deseauxusées,

enfluxrejetéstrèsnettementsupérieure,enfinenquantité annuellement déverséepar uneagglomération, comparableousupérieure à celle des rejets des stations d'épuration(1),(2),(3),(4),(5). Les résultats demesures obtenus à l'exutoire de 4 bassinsversantsurbainsexpérimentaux(6),(7),(8), d'unesurface deplusieurs dizaines

d'hectaresetdrainésparunréseauquel'onpeutconsidérercommestrictement pluvial,permettentde donner,

dans le tableau1, des fourchettes de ratios demassesannuellementrejetée, rapportéeà l'hectareimperméabilisé

etaulitre déversé(9).

Lessigles utiliséscorrespondent paramètres suivants

Paramètres depollution Masse annuelleproduite (kg/ha imp.)

Concentrationmoyenne surl'an¬

née(mg/l)

MES 200-2300 182-456

MVS 200-600 74-240

DCO 500-1100 83-268

DBO5 ^{50-200 13-39}

Pb 0,7-0,8 0,10-0,41

Tableau1: Fourchettesde ratios demassesannuellestransportées à l'exutoire

de 4bassinsversantsexpérimentaux strictement pluviaux

Ces valeursmontrentdéjàquelesmassesà prendreencomptenesontpasdutoutnégligeables.

Onpeutégalement, toujoursenrestantauniveau desmassesrejetées annuellement, reprendre

unecomparaison desrésultats descampagnesdemesure,de longuedurée elles aussi, à l'exutoire de bassins

versantspluviauxetde bassins unitaires (2).Pourcesderniers,onconsidère latotalité desmassestransitées (qui comprend donclapartsusceptible d'être rejetéeauxdéversoirs d'orageetlapartenvoyéeversla station d'épuration).Onen aretiré cependant lacontribution deseauxusées domestiquesouindustriellesreçues dans le réseaupendant les pluies( quireprésenteentre20%et30% des MESetde la DCO totales, de l'ordre

de50%de laDBO5).

Paramètres depollution En collecteurs unitaires En collecteurspluviaux

MES 744-1650 503-2278

DCO 442- 1235 235-1076

DBO5 ^85-233 39-206

HC 3-47 4-35

Pb 0,6-2 0,6- 1,8

Tableau 2:Comparaison demassesannuellement transportées (en kg/ha imperméabilisé) à l'aval de bassinsversantsunitairesoupluviaux,

d'après PHILIPPEetRANCHET(2)etCHEBBO (25)

Nousvoyonsqu'enrègle générale, la contribution spécifique deseauxde ruissellement d'unréseau

unitairesontpluschargéesquecelles d'un réseau pluvial, maisqueles différencesd'unsite à l'autreprennent plutôt lepassurcettedifférence denature.

Deuxsourcessupplémentairessontenjeu: leseauxusées s'écoulant pendant le ruissellement,

comme onl'a_vu,et,probablement, les dépôts quipeuventseconstituerpartempssecdans le réseau unitaire,

etquisontremisenmouvementpartempsde pluie.

Onpouvait,enpremière analyse, estimerqueles dépôts dans les collecteursvisitables pouvaient

notablementycontribuer. Commeonleverraplus loin, la granulométrie des dépots,etlanaturedes particules finesquisontprésentes,nous endissuadent.

Ilrestedonc la remiseensuspensionpartempsdepluie des dépôts formés dans les canalisations

à l'amont desréseaux.Malgré leur grande hétérogénéité (en allantvers l'amont les particularismess'affirment),

on peutdéduire de nos mesures queles particules qui les constituentsont nettementplus fines etplus organiquesquedans les collecteurs.Maispas, sansdoute,au point d'expliquer directement l'amplitude des

variations durapportMVS/MES. Il s'effectuepeut-être, alors, des trisavecremiseensuspension princi¬

12. Lesparamètres à étudierenpriorité a)lesapproches envisageables

Nosconnaissances actuellessontles effetsnégatifs provoquésparles rejetspluviauxrestenttrès

limitées(5). Ilest toutde mêmepossible de dresserundébutd'inventaire des risques liés àcetypede rejet (11).

Nousdégagerons, d'abord,surcettebase, les paramètresqui paraissent, à priori, pouvoir jouerun rôleimportant

Nousapporteronsensuiteuncomplémentencomparantles quantités apportéespar cesrejetsavec cellesquereçoiventparailleurs leseauxde surface:les rejets urbains detemps sec,bien sûr,mais nous essayeronsaussi d'évaluersi le ruissellement urbaintransportedesflux polluants plus importantsque ceux

qu'auraient entraîné leseauxde pluiesurlesmêmes surfaces siellesétaient restéesnaturellesouagricoles.

b)effets négatifsetparamètres àprendre àcompte

Pourl'analysed'unimpact polluant, deux éléments "quantitatifs"sontimportants:

- ladilution desrejets,plus précisément le volume d'eau de mélange,ouletempsderenouvellement deseauxréceptrices:celasetraduirapar unrapportde débits dans lecasd'une rivièreou unrapport devolumepour unpland'eau

- la base detempsdesprocessusde dégradation du milieu récepteur

Celanousconduit à rechercher des fluxrejetés,surles bases detempsles plus pertinents, vis à vis deseseffetspossibles,pourchaqueparamètre polluant.

Les effetsleplussouventcités (11)sontliésaurejet:

- dematièresorganiques (désoxygénation, mortalité piscicole, odeurs,...),

- de solides(indépendamment des polluants qu'ils véhiculent, ils colmatent les fonds, rendent l'eau plus turbide,provoquent,s'ils sédimentent, des effets retardés,notammentenconsommation d'oxygène

etenrelargage de toxiques),

- detoxiques(mortalité, dégradation de la fauneetde la flore, effets à long terme)

- degermespathogènesetde virus (usages dangereux:baignade, ostréiculture...),

- denutriments(entrophisation, puis consommation d'oxygèneparla matière organique excéden¬

taire...),

- de flottants(pollution visuelle),

Ces diversparamètres polluants, dans les rejets pluviaux urbains,peuvent provoquer:

- des effets cumulatifssurdelongues périodes,concernant, notamment,les toxiques, les solides, les nutriments; le flux àprendreencomptesera parexemple lamasseannuelle,

c) comparaisonauxrejetsurbains detempssec

Pour évaluercequereprésententenmassesannuellesles rejets pluviaux urbains,provenantde

surversesd'unitairesoude collecteurspluviaux, vis àvis des rejets detempssec, nous nous appuyons sur une évaluation menée parTRABUCet al. (10). Elleconcerne uneville, toute théorique, de 10.000 habi¬

tants,couvrantunesurfacede 167hectares,imperméabiliséeà30 %. Les résultats apparaissent dans le tableau

3.

Paramètres depollution Rejet dela station d'épuration

Surverses(aucasoùle

réseauestunitaire)

Rejetspluviaux (aucas oùle réseauestsépara-

tif)

MES 10- 17 40-200 25-100

dco 30-50 40- 130 10-50

dbo5 ^{10- 17 15-30} 2,5-10

Tableau 3:Masses annuelles(en tonnes)rejetéespar

la stationd'épuration, lessurversesd'unitaireou,si le réseauestséparatif, les collecteurs pluviaux, d'après TRABUCetal.(10)

Lesparamètresqui apparaissentimportantssont:

- lesMES,avecdesmassesnettementplus importantespartempsde pluie,surtoutauniveau de réseauxunitaires, ELLIS(13) donnant des valeursencoresupérieures à celles du tableau 2,

- lePlombassezpeuprésentdansleseauxusées domestiquesoumême industrielles, dontlesmasses dans leseauxpluvialespourronts'avérer vite dangereusespourcertains milieux récepteurs, l'analyse

desformessouslesquellescemétalestprésentcommenceà s'affiner (11) (14) (15),

- La I)B05estdu même ordre degrandeurquedans les rejets de station d'épuration,

- les nutrimentsapportésparleseauxusées dominent vis à visdeceux quevéhiculeleruissellement

urbain(17).

Onpeutajouterquevis à vis detoxiquesassez peuétudiés jusqu'ici,maistrès préoccupants,les rejets pluviaux urbains constituentpourleseauxréceptrices lasourceprincipale(16) d'Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAPs),particulièrement virulentsetrémanents,de mêmeque,parmi lesorganochlorés, c'est leprincipalapportde PolyChloroBiphenyls (PCBs).

Pourlesmasses rejetéesau coursde chacun desévénements les plus polluants,lecontraste prend desproportions plus impressionnantes sionlescompare aveclesquantités rejetées après traitement,

oumêmeaveccellesquisontproduites,en1 jour.

Les différencesentreeauxunitairesoustrictementpluviales s'atténuent beaucoup. Nousreprenons les chiffres deréférence données parPHILIPPEet RANCHET(2)pourles événements les plus chargés

dont lapériode deretour estestimée à 6 moisou1an.Dans le tableau 4nouscomparonslesmassesqu'ils

véhiculent à lapollutionde tempssecavant etaprès traitement, produiteen1 jour,parhectare imperméabilisé (soit 3,33 hectareset200 habitants pourgarder lesréférences de TRABUCetal.(10),déjà utilisées plus haut).

Paramètres depollution ^{Eaux usées}

avanttraitement (1jourderejet,enkg)

Eaux usées après traitement (1 jour derejet,enkg)

Pluie trèspolluante (fréquence0,5 à 1 an)en

kg

MES 7 0,6 à 1 ⁶⁵

DCO 14 1,6 à 2,7 ⁴⁰

DBO5 ⁷ 0,6à 1 6,5

H.C.totaux 0< <0,05 ^- 0,7

Plomb 0< <2x10-3 ^- 40x10-3

Tableau 4:Comparaisondesmassesvéhiculées,parhectareimperméabilisé,

parleseauxusées (ou unitaires) detempssecen 1jour

etparleseauxpluvialesdel'événement de fréquence6 mois à 1an

LePlomb(plus de20 foisplusqueleseauxdetempssecavanttraitement),les Hydrocarbureset les MES(plus de 10 foisplus), la DCO(deux fois pluset10 fois plusquele rejet dela station d'épuration) apparaissent très pénalisants.

d)comparaisonauxapportsruraux

Pour les toxiquescités plus haut, ycompris les métaux, les rejets pluviaux urbainssonttrès dominants(cf.tableaux 2et5).

Pour lesMES, parcontre,la situationestbeaucoup plusnuancée. Les flux, pour les "zones

naturelles"oucultivéessontextrêmement variables.D'après KAUARK-LEITE (18), lesmassesannuellement

entraînées parle ruissellement varientdemoinsde100kg/haen zoneforestière à plus de 40 T/ha, lorsque

celle-ciaété récemment déboisée. Lesprésapportentjusqu'à 1T/ha,les vignes de 4à 10 T/ha. Rappelons

quele ruissellementsur unbassin urbain (imperméabilisé à 30%)transportede0,15T/ha à 1,2 T/ha: l'ordre degrandeurestle mêmeque pourleszonesruralespeuérodables.

Pour lesnutriments,le tableau5, tiré de(19), donne des valeurscomparées des ruissellements

rurauxeturbains,cesderniersnedonnantpasdemassesannuelles très supérieures

MES(T) ^Pic(kg) ^Azote(kg) ^Plomb(kg) ^Zinc(kg)

Zoneagricole

Céréales 0.2-7 0.2-4.6 4.3-31 0.005-0.006 0.014-0.064

Pâture 0.03-1 0.1-0.5 3.2-14 0.004-0.015 0.021-0.038

Bois 0.1-0.6 0.02-0.4 1-6.3 0.01-0.03 0.02-0.03

Zoneurbaine

Résidentielle 0.6-2.3 0.4-1.3 5-7.3 0.06 0.02

Commerciale 0.05-0.8 0.1-0.9 1.9-11 0.17-1.1 0.25-0.43

Industrielle 0.5-1.7 0.9-4.1 1.9-14 2.2-7 3.5-12

e)les paramètres déterminants

Nousnousintéresserons defaçon majeure:

- auxuséesrejetées durant de longues périodes (1 anparexemple)enmétaux lourds,notamment

enplomb,end'autresmicro-polluantsqu'il conviendraitd'étudierplus,etenMES, essentiellement

parce que, comme nousleverronsplus loin, ilssontles véhicules d'autrespollutions,

- auxmassesrejetéesau coursdechacun des événements,enparticulier deceuxquisontles plus chargés,enMES,enDCO,DBO5,Plombethydrocarbures bien sûr,

-

auxfréquences desrejets.

3. SPECIFICITES DE LA POLLUTION DESREJETS PLUVIAUX URBAINS

3.1.Pollutionparticulaireetpollution dissoute

Le tableau 6(20)(24)(25)montrelarépartitionentrelafractionde lapollution pluviale fixéesur les solides(filtrationà0,45/<m oucentrifugation donnent des résultatscomparables)etfraction dissoute, à l'aval d'un réseaupluvial,dansuncollecteurunitaireetdans dessurversesd'unitaire. Dans les troiscas,la pollution particulaireestnettementdominante.

Site Paramètresdepollution

DCO DBO5 NTK Hydrocarburestotaux ^Pb

BassinsBéquigneaux (pluvialBORDEAUX)

83 à 90 % 77 à 95 % 67 à 82% 86 à 87 % 95% à ?

Collecteurn°13

(unitaireMARSEILLE)

83 à 92% 91% 70 à80 % 82 à 99% 99.5% à

100%

La Molette

(surversed'unitaire SEINE-ST-DENIS)

88% 83% 48% ^- 99%

Tableau 6. Pollutionparticulaire-fixéesurlesparticules solides-

(en% de la pollution totale-particulaireetdissoute-)sur3 sites.

Deplus, 93% des PCBs, d'après MARSALEK (21), 90 % des HAPs, 97 % du Benzopyrène, 85

%dufluoranthène,d'après HERRMANNetKAR1 (22)sontassociésauxsuspensions dans le ruissellement

urbain.

3.2.Taille etdécantabilité decessolides,principauxvecteursde pollution

a)granulométrie

Desmultiples échantillonnageset mesuresmenés dans le cadreduprogrammeAGHTMsurles

solidesenréseaux d'assainissement(20)(24)(25)(26),etd'autres (23), nouspouvonsdégager les tendances

suivantes:

- les finesparticules(30 /jm<D50<38 /im)sontprédominantes dans lessolides transférés(princi¬

palementensuspension), pendant les épisodes pluvieux,dans lesréseaux d'assainissement(D50est lediamètremédian desparticules, D10etD90représententles mailles fictives àtraversdesquelles passeraientrespectivement 10 à 90%des particules,enmasse). Lepourcentageen massedes particules inférieures à 100/jmestde l'ordre de70 à 80 %.

- les solides recueillis danslesavaloirssemblentprésenterundiamètre médianplusimportantque celui des solidesprélevés plutôt àl'aval duréseau d'assainissement.Cecipourraêtre expliquépar une éventuelle sédimentation desparticulesrelativementgrossièresentrel'entréeetl'aval du réseau.

- les résultats desmesuresgranulométriquessont assezhomogènesd'une ville àuneautre etdans la même villeentreréseau unitaireetséparatif. Les différences observées dans les valeursde D90 n'influencent_pasbeaucoupcettehomogénéitévu quelespourcentagesdesparticulesgrossièressont faibles. Plus l'événement pluvieux est important plus la proportion de particules grossièresest

importante.

- les solidesendépôtdans les collecteursvisitables sontbeaucoup plusgrossiers^que les solides

transférésensuspensionpartempsde pluieou partemps sec(Cf. figure 1).

- lessolides transférésentempssecetceuxtransitésentempsdepluieontdes caractéristiques granulométriques très proches. Mais lesmesuresdesmassesvolumiquesetde vitesse de chutemontrent qu'ilssontdenaturedifférente.

- lesparticules finesensuspension (< 100^m)semblent êtreagglomérées. Ceci apparaitdans les résultatsdutableau5 oùuneexposition àdes ultrasonsafaitchuter demoitié le diamètremédian

desparticules, leretourduD50 àsavaleur initiale après 5 minutes derepossemblantmontrerque lesultrasonsnecassentpasles particules, mais qu'ils opèrentunedésagglomération réversible.

DIAMETRE EQUIVALENT [mm]

b)massesvolumiques

Dans laplupart descas,ilyadécroissance desmassesvolumiquesavecl'augmentationde lataille

desparticules(24)(25).

En tempsde pluie,etpourdesréseaux unitaires, les solides de taille inférieure à 100^msontmoins

denses(de 1,8 à2,2 g/cm3)que ceuxdesréseaux séparatifs (de 2,5à2,7g/cm3),cequi donneunindice de la contribution desdépôtsenréseaux (etdeseauxusées s'écoulantaumomentdu ruissellement) à la pollution véhiculée dans les collecteurs unitaires partempsdepluie. Cependant,pour untypedonné de réseau (séparatif

ouunitaire) lamassevolumique des particules parait homogène d'un site àunautre.

c) vitessede chute

Les vitesses de chute desparticules transféréesentempsde pluiesontengénéraltrès élevées,y

comprispourles particules fines de tailleinférieure à 50 (entre 3et7 m/h). Cette bonne décantabilitéa étéconfirmée lors demesuresplus globales dans des cônes d'Imhoff,etàgrande échelle à l'occasion de la décantation des^eauxdepluie pendant quelques heures, dans des bassins deretenues.

Les solides detempsdepluie chutentbeaucoup plusvitequeles solides detempssec. Il semble que,pourles particulesfines,lesdifférences constatéesnes'expliquentpasseulementparlesécartsentre

massesvolumiques.La constitutiondesflocs jouesansdouteunrôle majeur.

d)dépollutionpardécantation

Le tableau 7 donne des valeurs d'efficacité de la décantationpendant quelques heures,enbassin

deretenue(24). Les abattements des charges polluantespeuventêtre qualifiés de bons à excellents.

Paramètres depollu¬

tion

MES DCO DBOj NTK Hydrocarburestotaux ^Pb

Abattement de la

pollution

83 à 90% 70 à 91 % 75 à 91 % 44à 69% >88% 65 à 81 %

Tableau 7:Abattement de lapollutionpardécantationdequelques heures

dans lebassinBéquigneaux à BORDEAUX (en% de la pollution totale)

3.3. Les volumespollués

Les débits d'eauxpluvialessonttrès vitesans commune mesure aveclesdébits d'eau usée dèsque lapluie prendunminimum d'ampleur.Une pluie dont l'intensitérestefaible (entre 5 à 10 mm/h) génère,sur notrevillethéoriquede10.000 habitantsetde 50 hectares imperméabilisés,desdébits de plusieurs centaines

delitresparseconde, ledébitmoyend'eaux uséessesituant à151/s. Lerapportestde plusieurs dizaines. Cela

montrequ'il n'estpastrès facilement envisageable de créer des capacités de traitementaufil du débit quine fonctionneraient, deplus, de quelques centaines d'heurespar an.

Unespoirreste,cependant, defaçontenace.Etsi seulement n'étaientnotablement polluésqueles

"premiers flots"? On pourraitalors stockerceux-cidans descapacitésde volumeassezréduit,avantde les traiter, à plusfaibledébit,après la pluie.

Sitelétaitle cas, nousaurions,surlafigure 2,unerépartitionsuivant lacourbeenpointiilés(une courbesuivantlapremière diagonaletraduisant,elle,uneconcentrationconstante toutaulong de lacrue).

Commeonlevoit ici pourlebassinversantexpérimental strictement pluvial(9)deMAUREPAS-2Sha.

imperméabilisés à 60 %-, de mêmequepourd'autres,cen'estpasvraiment lecas.Nousenévaluerons les conséquences plusloin. _Ut'Jhr_

uto

0

Figure2

0.2 0.4 0.6 o.a i

VR CUMULE/VR TOTAL

:Ensembledes courbes deGeiger obtenuessurMaurepaspourles MES

4.LES PERSPECTIVESTECHNIQUES

4.1. L'amélioration indispensablede la connaissance des mécanismes deproductionetde transportde

cettepollution

D'unemanièregénérale,unetelle connaissancenepeutquecontribueràunmeilleur ciblage des dispositions quipeuventêtre prises à l'amont, à titre préventifoucuratif,età mieuxreproduirelesprocessus essentiels pour,àtraversunemodélisation,sedonner lesmoyensd'évaluer, de prévoiretde contrôler.

Sur certainspoints, lessolutionssontd'évidence à la source.EUessemettent enplace lentement,

presqueparailleurs. Ainsipourla réduction desteneursenplomb quisontbiensûrtrès dépendantes du trafic

automobileetdes anti-détonnantsqu'il utilisera de moinsenmoins.Maistoutn'estpasréglépourautant.Il

enresteencore,etsousquelleforme ?

Demême,quelleestla dynamique derejetdesautrestoxiques?

Ou encore,pourles rejetsdematière organique,ondresse leconstataujourd'huique pourcertaines pluies, lafraction volatile (organique) des solidesensuspension (les MVS)peutreprésenter dans certains rejetsunitaires 50 % des MES,en masse,alorsquedans lesrejets pluviaux stricts lapartcomplémentaire,

celledesmatières minérales(MM), domine largement Quand cela survient-t-il,