2-1 Code général des Collectivités territoriales 4





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Le volume d’eaux claires parasites reçu à la station d’épuration hors période de ressuyage est d’environ 90 m3/j, ce qui représente 50% du débit moyen de temps sec (égal à 180 m3/j)

  • 56% des apports parasites permanents proviennent de la zone C et 44% de la zone B.

  • En zone A, les apports parasites sont nuls.

    • Calcul des apports parasites avec ressuyage

    • Le volume d’eaux claires parasites reçu à la station en période de ressuyage est d’environ 230 m3/j, ce qui représente 74% du débit de temps sec (égal à 310 m3/j) ;

    • 76% des apports parasites sont imputables à la zone B. C’est dans ce secteur que le phénomène de ressuyage est donc le plus important. De nombreux fossés sont raccordés au réseau unitaire, drainant un bassin versant important.

    • La zone C est responsable de 24% des apports d’eaux claires.

    • En zone A, les apports parasites sont nuls.

    Calcul du taux d’infiltration

    L’utilisation du taux d’infiltration (ratio « m3 d’eaux parasites par kilomètre de collecteur et par jour » permet de hiérarchiser les quartiers au regard de leur apport d’eaux parasites.

    • Sans ressuyage, le taux d’infiltration le plus élevé s’observe dans la zone C.

    • En période de ressuyage, c’est la zone B qui présente le taux d’infiltration le plus grand.

    5-2-3 Transfert des charges polluantes

    A partir de la campagne de pollution réalisée, il est possible de calculer les charges polluantes véhiculées par les réseaux unitaires et d’eaux usées.

    • Les charges polluantes reçues à la station d’épuration représentent 44 à 56% de sa capacité nominale organique, selon les paramètres considérés (DBO5, MES et NTK)

    Globalement, l’unité de traitement est donc en sous charge organique.

    • Sur la base de 60g de DBO5, 120g de DCO et 11g de NH4+ par habitant et par jour, les charges polluantes mesurées à l’aval d’étude correspondent aux rejets d’environ 560 à 760 équivalents-habitants.

    5-2-4 Les taux de raccordement

    Les charges polluantes et hydrauliques nous ont permis de calculer un taux de raccordement par zone.

    • Globalement, le taux de raccordement est peu satisfaisant (voisin de 70%)

    Il est toutefois prudent de rappeler que cette approche du taux de raccordement est rendue particulièrement difficile, compte tenu des imprécisions liées d’une part à la répartition des consommations en eau potable dans le calcul des flux théoriques et d’autre part aux incertitudes de mesure, phénomène amplifié quand il s’agit de raisonner par différence entre plusieurs points.

    • Des disparités apparaissent entre les zones. Ainsi on observe un déficit de pollution dans les zones A et B. En revanche, le taux de raccordement de la zone C est satisfait.

    5-3 Fonctionnement des réseaux par temps de pluie

    5-3-1 La méthodologie

    La recherche des eaux d’origine pluviale dans les réseaux unitaires et des eaux parasites dans les réseaux d’eaux usées, englobe les recherches de tout apport dont la variabilité est directement liée aux précipitations avec un temps de réponse très court (quelques minutes à 1 heure). Aux points desservants des secteurs séparatifs, il s’agira des captages d’eaux pluviales : erreurs de branchement principalement et dans une moindre mesure tampons de regard de visite non étanches, surverse de plan d’eau, fossés…

    L’analyse a été menée, sur un échantillon d’évènements sélectionnés afin de recouvrir différents types de précipitations (pluies violentes et brèves, pluies importantes de longue durée, pluies faibles).

    5-3-2 Résultats des mesures

    • Globalement, le volume supplémentaire entrant à la station d’épuration (avec régulation) est estimé à environ 215 m3 pour une pluie de 5.6 mm en 4 heures. Sa capacité nominale hydraulique est dépassée (112%).

    5-3-3 Calcul des surfaces actives

    Le calcul a été effectué sur toutes les zones de l’aire d’étude.

    A partir des données recueillies lors de la campagne de mesure (analyse de différents évènements pluvieux), un calcul a permis, d’une part d’apprécier la corrélation entre la hauteur de pluie tombée et le volume d’eau ruisselé (surdébit lié à la pluie) et d’autre part, de calculer les surfaces actives.

    • Le volume supplémentaire engendré par une pluie fictive de 10mm et arrivant à la station d’épuration est d’environ 23m3, soit 13% du débit de temps sec (hors période de ressuyage).

    En réalité, près de 527 m3 sont collectés dans les réseaux en plus du débit de temps sec. La surface active correspondante est d’environ 5.3 ha.

    Mais la part la plus importante est évacuée vers le milieu naturel par les déversoirs d’orage et le trop plein en tête de station, soit 504 m3 pour une pluie de 10mm.

    Le volume surversé au niveau du trop plein du poste est estimé à 438 m3 pour cette même pluie. La surface active correspondante est de 43 800 m². Cette surverse est provoquée par la régulation du temps de fonctionnement des pompes, qui ne permet pas de relever la totalité des apports captés en zones amont (A et B). Le volume surversé ne correspond donc pas à des intrusions d’eaux pluviales dans le réseau d’eaux usées de la zone C, mais au débordement de la bâche de reprise du poste de relèvement.

    6 - Résultats des investigations menées pour la recherche des apports parasites permanents

    6-1- Les investigations réalisées

    Deux types d’investigations ont été menées sur les réseaux afin de localiser précisément les différentes anomalies mises en évidence et quantifiées dans la phase précédente, à savoir :

     Une inspection nocturne a permis, d’une part de confirmer l’importance des eaux claires parasites drainées par les collecteurs et d’autre part, de localiser les tronçons responsables des apports les plus importants.

     Une campagne d’inspection télévisée menée sur certains tronçons de collecteur (environ 330m) pour rechercher les anomalies responsables des apports parasites permanents les plus importants. Les tronçons inspectés sont repris ci-après :

     Rue Montmart

     Rue André Chénier

    A la demande de la commune, un tronçon a également fait l’objet d’une inspection télévisée. Il s’agit des rues de la Marotte et de Gurcy, soit un linéaire de 1 126 mètres.

    6-2 Inspection nocturne

    6-2-1 Résultats de l’inspection

    Au cours de l’inspection nocturne, le débit total mesuré à l’aval de l’aire d’étude est de 9 m3/h, soit environ 193 m3/j (avec un coefficient minorateur qui tient compte du fait que les mesures réalisées n’étaient pas représentatives du débit minimum de nuit et qu’un réseau d’assainissement n’est jamais étanche à 100%).

    Il se répartit de la façon suivante :

     Rue Montmart : 280 mètres responsables de 55 m3/j, soit 28% des apports totaux

     Rue André Chénier : 50 mètres responsables de 15 m3/j, soit 8% des apports totaux

     Rue de Gurcy : 630 mètres responsables de 100 m3/j, soit 52% des apports totaux

     Rue du Moulin d’Ars : 250 mètres responsables de 4 m3/j, soit 2% des apports totaux.

    Le solde est estimé à 19 m3/j, soit 10% des apports totaux. Il n’a pas été localisé précisément et correspond à des apports diffus.

    6-2-2 Investigations à réaliser

    Afin d’apprécier l’état physique de certaines canalisations et de déterminer les anomalies responsables des principaux apports parasites permanents, il est nécessaire de réaliser une inspection télévisée des tronçons incriminés.

    A partir des investigations réalisées sur la rue de Gurcy et la rue de la Marotte, des informations concernant l’état des canalisations ont déjà été recueillies.

    Toutefois, le linéaire de réseau suspecté d’apporter 70 m3/j et regroupant les rues Montmart et André Chénier (soit 330 mètres), a fait l’objet d’une inspection télévisée afin de déterminer précisément la nature et la localisation des anomalies responsables de ces infiltrations d’eaux claires.

    6-2-3 Résultats des inspections télévisées

    Un linéaire total de 1 360 mètres a été inspecté.

    Les principales anomalies recensées sont :

    • Des fissures et perforations n’assurant pas une bonne étanchéité des collecteurs

    • De nombreux dépôts de ciment

    • Des branchements pénétrants et mal raccordés entraînant des défauts d’étanchéité

    • Des casses de collecteurs, rendant possible les intrusions d’eaux de nappe dans le réseau

    • Des contre-pentes ne permettant pas un bon écoulement des effluents

    Les inspections télévisées ont été réalisées sur 2 périodes.

    Les conditions hydrogéologiques sont donc différentes entre chaque période et peuvent être plus ou moins favorables pour la localisation des intrusions d’eau de nappe dans les collecteurs.

    Soulignons toutefois que 6 infiltrations et 14 traces d’infiltrations ont été recensés sur l’ensemble du linéaire inspecté.

    7 – Modélisation des réseaux unitaires

    7-1 Contexte de l’étude

    La modélisation du réseau unitaire de la commune de Montigny-Lencoup, vise à mettre en évidence les insuffisances de capacité du réseau en cas de fortes pluies ainsi qu’à quantifier la surverse des déversoirs d’orage puis à proposer des solutions pour limiter ces rejets de pollution vers le milieu naturel. Cette étude s’inscrit, par ailleurs, dans un contexte plus large, de schéma directeur qui doit permettre à la commune de se doter d’un outil de programmation des futurs aménagements à prévoir en matière d’assainissement et d’épuration afin non seulement de remédier aux dysfonctionnements actuels, mais également afin de prendre en compte son urbanisation future et d’appliquer les nouvelles directives de la loi sur l’eau.

    Enfin, il s’agira d’établir un programme pluriannuel, après hiérarchisation, des travaux de réhabilitation et d’extension des réseaux d’assainissement et de la station d’épuration.

    7-2 Méthodologie

    Les modélisations des réseaux unitaires de la commune de Montigny-Lencoup se décomposent en trois phases :

    • Collecte des données

    - pluviométrie

    - plan de récolement des réseaux

    • Constitution d’un plan topographique

    • Modélisation des réseaux unitaires et validation des modèles définitifs

    7-3 Modélisation hydrologique (phase 6 annexe 1)

    7-3-1 Principe

    C’est l’étape indispensable de la modélisation hydraulique, afin de simuler les différents évènements pluvieux qui seront soumis au modèle hydraulique précédemment décrit.

    Les hyétogrammes (quantité de pluie tombée en fonction du temps mm/h) correspondant à des pluies définies sont injectés dans le modèle hydraulique à travers les nœuds représentant les bassins élémentaires.

    7-3-2 Données hydrologiques

    Utilisation des pluies de projet, locales et synthétiques : Un des objectifs de la modélisation est de connaître le volume surversé par les déversoirs d’orage et de dimensionner éventuellement un bassin d’orage pour intercepter la fraction de ce volume la plus polluée afin de minimiser l’impact sur le milieu naturel. Ce volume est ensuite réinjecté dans la filière de traitement après la pointe ; le bassin d’orage joue ainsi un rôle « tampon » permettant d’éviter les à-coups hydrauliques sur la station d’épuration. Les simulations permettent dans ce cas d’apprécier les capacités d’évacuation des conduites existantes au regard d’évènements pluvieux exceptionnels.Il a été prévu initialement des définitions de pluies de projet de période de retours de 1 mois, 6 mois, 1 an et 10 ans tirées des droites de répartition. Remarque : Les intensités des pluies locales étant inférieures aux intensités des modèles synthétiques, nous utiliserons les deux types de pluie pour explorer toutes les hypothèses. Nous utiliserons pour les pluies synthétiques les coefficients de Montana.

    7-3-3 Résultat

    • Aucun débordement ni mise en charge n’est constaté sur le secteur unitaire de la commune.

    8 – Le réseau existant

    8-1 Présentation du réseau

    Le coefficient d’occupation des sols a été déterminé pour chaque bassin élémentaire, de manière individuelle et non uniforme.

    8-2 Données générales

    Le tableau suivant récapitule l’ensemble des données hydrauliques intégrées dans le modèle informatique du réseau existant

    1. Bassins versants

    Secteur

    Nbre de bassin versant

    Superficie totale (ha) contributive

    Unitaire

    11

    3.57

    Pluvial

    1 (B9)

    0.66



    1. Nœud et tronçons

    La modélisation du réseau de Montigny-Lencoup comporte 26 nœuds, 25 tronçons circulaires, 2 déversoirs d’orage, 1 trop-plein, 1 vanne et 4 exutoires. Aucune canalisation à ciel ouvert n’a été retenue dans la modélisation.

    1. Les exutoires

    L’ensemble des exutoires a été considéré comme étant non noyé. On admet par conséquent un fonctionnement optimal du système récepteur, dont le comportement en cas de pluie sort du cadre de la présente étude.

    L’exutoire n°1 (EXUT1) est constitué par la canalisation Ø 800, en béton, reprenant la surverse du déversoir d’orage de la rue Turgot.

    L’exutoire n°2 (EXUT2) est constitué par la canalisation Ø 600, en béton, reprenant la surverse du déversoir d’orage de la rue de Jussieu.

    L’exutoire n°3 (EXUT3) est constitué par la canalisation Ø 500, reprenant le pluvial de la rue du Cocheret

    L’exutoire n°4 (STEP) est constitué par la canalisation Ø 250, en béton, entrant dans le poste de relèvement de la station d’épuration.

    9 – Fonctionnement du réseau

    9-1 Introduction

    Le modèle hydraulique du réseau existant est simulé à partir de modèles hydrologiques correspondants à des pluies de retour 1 mois, 6 mois, 1 an, 2 ans, 10 ans.

    Le logiciel HW, permet de visualiser l’évolution du niveau de l’effluent dans les collecteurs et les ouvrages au cours de la période de simulation.

    Il est alors possible de mettre en évidence les hauteurs d’eaux maximales pour chaque tronçon de collecteur.

    9-2 Présentation des résultats

    Le modèle hydraulique des réseaux d’assainissement de Montigny-Lencoup a été soumis à différentes pluies dont chaque simulation a fait l’objet d’un rapport reprenant l’ensemble des résultats.

    Les principaux résultats concernent les insuffisances des canalisations pour des pluies décennales et les volumes collectés et surversés pour des évènements pluvieux exceptionnels (pluie mensuelle, semestrielle, annuelle…)

    9-2-1 Détermination des volumes surversés par les déversoirs d’orage

    • La valeur de surverse obtenue avec la pluie annuelle synthétique et la pluie annuelle locale (obtenu à la station Météo-France de Melun-Villaroche) est plus importante de 150%. La surverse générée par la pluie décennale synthétique est quant à elle supérieure de 30% à la pluie locale.

    • Aucune surverse n’est à signaler par temps sec avec ou sans période de ressuyage.

    9-2-2 Détermination des volumes surversés par le trop-plein de la rue du Cocheret

    • Le trop plein fait surverser, à partir d’une pluie annuelle synthétique (22.3 mm en 240 minutes), des eaux claires dans le réseau d’eaux usées. Cette surverse peut amener jusqu’à 15 m3 d’eaux claires au déversoir d’orage n°1 de la rue Turgot pour une pluie décennale synthétique.

    Pour l’ensemble des simulations, nous avons considéré la vanne dans la position relevée lors de la période de mesures (ouverture de 200mm).

    Nous avons conduit une simulation maximaliste avec la vanne fermée (ouverture résiduelle de 10 mm) et une pluie décennale locale. 148m3 sont alors surversés vers le réseau unitaire et 60 m3 conservés vers le milieu naturel. La majorité du volume ainsi véhiculée par le réseau (95%) se voit suversée par le DO1.
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