Principes des études environnementales

Question fondamentale : peut-on envisager de produire mieux et sans coûts supplémentaires « prohibitifs » ?

Ou : la les études environnementales peuvent - elles être source d’économies ?

L’étude du site, associée à une connaissance de l’eau et du sol – éléments environnementaux par définition -, peut se traduire par des économies financières importantes.

Il faut parler de la gestion de l’eau sans emploi de termes comme : transparence hydraulique, solution alternative…

Toute notre culture concernant l’assainissement des eaux pluviales est basée sur le principe : Collecte, transport et rejet (ailleurs)

On y associe maintenant le terme traitement avant rejet (Directive Européenne), et la formule devient naturellement : Collecte, transport, traitement et rejet.

Etudes à l’échelle parcelle

On peut noter une certaine complexité :

• Notion de responsabilité en lieu et place de probabilité
• L’absence totale d’outils de calcul

Cette complexité explose dès prise en compte de la contrainte « respect d’une valeur de débit de fuite pour telle période de retour »

La notion de période de retour implique :

• Une définition de pluie d’une durée supérieure à 6 mn, pluie peu concernée par l’échelle de la parcelle
• Une définition de valeur seuil à ne pas dépasser sachant que la détermination de cette valeur seuil est impossible à effectuer

Responsabilité et norme EN 12056

La notion de responsabilité induit que l’aléa devient un élément relatif

La notion de période de retour disparait pour laisser la place à une valeur « normalisée » ; l’intensité est prise égale à 3 mm/mn

Le débit produit par une surface de toiture devient un élément mathématique simple :

Q (en l/mn) = 3 * S (Surface en m²)

Cette équation permet de :

• Supprimer la difficulté de détermination du volume stocké
• Supprimer la difficulté de détermination de la vitesse de ruissellement

La norme EN 12 056 définit un modèle spécifique pour le bâtiment où l’aléa n’existe plus.

Absence totale d’outils de calcul

            Une parcelle comprend en général des surfaces bâties et des surfaces voiries

            La surface bâtie répond à la norme EN 12 056 avec une intensité normalisée

            La surface voirie répond à la norme EN 752 avec une intensité non définie.

            Les capacités du collecteur doivent donc répondre à l’évacuation de la somme des débits :

• Bâtiments ou 3 * S
• Voirie, débit inconnu

On peut aussi simplifier le sujet en posant :

Débit voirie = 3 * Surface

Et en disposant des points d’entrée d’eau tous les 300 m², technique dite de la « Règle de l’Art » et couramment appliquée de nos jours. 

On peut ainsi conclure que la probabilité de dépassement de capacité d’un tel ouvrage tend vers zéro, sous réserves que l’ouvrage aval possède des caractéristiques équivalentes.

Contrainte locale

            On ajoute à un calcul « virtuel » une contrainte du type : le résultat doit être conforme à une valeur physique prise en compte dans les modèles, modèles appliqués à « l’extérieur du domaine parcelle »

La réponse doit être conforme à :

• Débit maximal selon les normes en vigueur
• Débit minimal selon la contrainte locale

Les risques liés à la réponse doivent aussi être analysés :

• Risque maximal si non respect des normes
• Absence de risque si non respect de la contrainte locale 

Conclusions :

• La contrainte locale n’est pas prise en compte
• Le modèle appliqué au quartier est « virtuel »
• La rentabilité des investissements engagés selon les conclusions du modèle est toute relative

Démarches

            L’approche du sujet doit se faire de façon différente de manière à pouvoir répondre à deux contraintes opposées. Cette approche ne peut être que globale.

La société EROA commercialise les produits spécifiques qui répondent à cette approche.

Les produits de la société EROA, issus de cette conception, sont simples d’utilisation et fournissent la réponse aux cas concrets et courants.

Equation de continuité

            L’équation proposée ressemble beaucoup à l’équation de Muskingum

            La démarche proposée ne consiste pas à résoudre l’équation mais à concevoir un projet qui respecte les hypothèses simplificatrices de l’équation formulée.

            Volume d’apport pendant une durée fixée est égal à :

• Variation du Volume stocké sur la surface étudiée
• Variation du Volume stocké dans le collecteur
• Volume évacué

Volume d’apport = S * I * Δt

Volume stocké sur la surface étudiée = α  [S * I * Δt] avec α compris dans l’intervalle [0,1]

Volume évacué = Q * Δt

Volume stocké dans le collecteur = β * Q * Δt

Le débit véhiculé dans le collecteur dépend du Rayon Hydraulique, donc de la section mouillée.

Cette équation se simplifie si :

• α = 1
• β = 0
• Q = 0

Ou si :

• α = 0
• β = 0
• Q = S * I * Δt

On note que le premier cas permet de gérer la norme EN 12056 et le second cas la contrainte aval.

L’ensemble permet de gérer la norme EN 752.

Modification des habitudes

            La résolution de l’équation de continuité formulée ci-dessus ne peut se faire que par modification des habitudes, et intégration de la pensée « Gestion de l’Eau » dans le concept projet.

            La non modification des habitudes conduit à une impossibilité de détermination des coefficients α et β, donc du débit final. 

            La détermination du débit final peut aussi être ignorée si on considère que le cas « pluie » est un phénomène rare.

            On note qu’il devient possible de déterminer la réponse hydraulique du quartier par connaissance de la réponse de la parcelle.