suppression du passage a niveau n°62 et … 3... · annexe 1 : note de calcul des volumes de...

35
SUPPRESSION DU PASSAGE A NIVEAU N°62 ET RETABLISSEMENT PAR PASSAGE INFERIEUR DE LA R.D. 672 SUR LES COMMUNES DE SAINT-MACAIRE ET DU PIAN-SUR-GARONNE (33) ETUDE HYDRAULIQUE 12 avril 2016 ETEN Environnement Vue sur le passage à niveau n°62 à cheval sur les deux communes – 09/14

Upload: nguyennguyet

Post on 14-Sep-2018

231 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

SUPPRESSION DU PASSAGE A NIVEAU N°62 ET

RETABLISSEMENT PAR PASSAGE INFERIEUR DE LA

R.D. 672 SUR LES COMMUNES DE SAINT-MACAIRE

ET DU PIAN-SUR-GARONNE (33)

ETUDE HYDRAULIQUE

12 avril 2016

ETEN Environnement Vue sur le passage à niveau n°62 à cheval sur les deux communes – 09/14

REFERENCES DU DOSSIER

ETUDE Etude hydraulique de la suppression du passage à niveau n°62 et du rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33)

MAITRE D’OUVRAGE

Conseil départemental de la Gironde, représenté par son Président, Monsieur Jean-Luc Gleyze 1 esplanade Charles de Gaulle CS 71 223 33 074 BORDEAUX cedex Tél. : 05 56 99 33 33 – Fax : 05 56 24 93 49

PRESTATAIRE

ETEN Environnement – Agence Aquitaine 49 rue Camille Claudel 40 990 SAINT-PAUL-LES-DAX Tél. : 05 58 74 84 10 – Fax : 05 58 74 84 03 Courriel : [email protected] Chef de projet : Gwénaëlle MAISONNEUVE, Guillaume MOREAU Chargés d’études : Sandra DULUCQ, Thomas CANDELORO, Rémy HALTÉ, Sophie LEBLANC, Delphine RANQUET

CODE INTERNE AQ_2014_DA005_D33

DATE DE REMISE 12 avril 2016

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 3 sur 35

Sommaire SOMMAIRE ..................................................................................................... 3

TABLE DES ILLUSTRATIONS .............................................................................. 4

PREAMBULE .................................................................................................... 5

I. FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE EN SITUATION ACTUELLE ......................................................6 II. MODIFICATIONS APPORTEES AU FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE ACTUEL ..................................8 III. DELIMITATION ET CARACTERISATION DU BASSIN VERSANT DU PROJET ........................................ 10

III. 1. Bassin versant du projet ............................................................................................................ 10 III. 2. Estimation des surfaces actives ................................................................................................. 10

IV. ETUDE HYDROLOGIQUE ................................................................................................ 14 IV. 1. Méthode de calcul des débits .................................................................................................... 14 IV. 2. Estimation des débits actuels .................................................................................................... 16

IV. 2. 1. Sur le BV de projet ................................................................................................................... 16 IV. 2. 2. Sur le BV amont au projet ....................................................................................................... 17

IV. 3. Estimation des débits futurs ...................................................................................................... 17 V. PRESENTATION DES DISPOSITIFS DE GESTION DES EAUX PLUVIALES INTEGRES AU PROJET ................. 19

V. 1. Principe général de gestion des eaux pluviales du projet .......................................................... 19 V. 2. Dimensionnement de l’ouvrage sous voie ferrée et des fossés attenants ................................. 21

V. 2. 1. Méthodologies de dimensionnement ..................................................................................... 21 V. 2. 2. Résultats .................................................................................................................................. 22

V. 2. 2. 1. Cadre sous la voie ferrée .................................................................................................. 22 V. 2. 2. 2. Fossé attenant au cadre ................................................................................................... 22

V. 3. Dimensionnement de l’ouvrage de rétention et de traitement ................................................. 23 V. 3. 1. Méthodologies de dimensionnement ..................................................................................... 23

V. 3. 1. 1. Méthodologie relative au dimensionnement quantitatif ................................................. 23 V. 3. 1. 2. Méthodologie relative au dimensionnement qualitatif .................................................... 24 V. 3. 1. 3. Dimensionnement retenu ................................................................................................. 25

V. 3. 2. Résultats .................................................................................................................................. 25 V. 3. 2. 1. Dimensionnement quantitatif .......................................................................................... 25 V. 3. 2. 2. Dimensionnement qualitatif ............................................................................................. 25 V. 3. 2. 3. Dimensionnement retenu ................................................................................................. 25

V. 4. Composition des dispositifs de gestion des eaux pluviales à mettre en œuvre .......................... 26 V. 4. 1. Alimentation du bassin ............................................................................................................ 26 V. 4. 2. Ouvrage de sortie .................................................................................................................... 29

V. 5. Fonctionnement de l’ouvrage en cas d’évènements pluvieux exceptionnels ............................. 30 VI. QUALITE DES EAUX PLUVIALES REJETEES ............................................................................ 32

VI. 1. Caractéristiques générales des eaux de ruissellement pluvial ................................................... 32 VI. 2. Bilan des rejets avec filières de gestion des eaux pluviales ........................................................ 32

ANNEXE 1 : NOTE DE CALCUL DES VOLUMES DE RETENTION (METHODE DES PLUIES) .......................................................................................................... 34

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 4 sur 35

Table des illustrations CARTES Carte 1 : Fonctionnement hydraulique actuel ........................................................................................ 7 Carte 2 : Principes de mise en œuvre d’une décharge hydraulique pour les eaux du bassin versant amont ...................................................................................................................................................... 9 Carte 3 : Bassin versant du projet ......................................................................................................... 12 FIGURES Figure 1 : Fossé présent le long de la R.D. 672, en face du collège ......................................................... 6 Figure 2 : Synoptique de la filière de gestion des eaux pluviales .......................................................... 19 Figure 3 : Schéma de principe de la filière de gestion des eaux pluviales du projet ............................ 20 Figure 4 : schéma d'illustration du cadre .............................................................................................. 22 Figure 5 : schéma d'illustration du fossé ............................................................................................... 22 Figure 6 : Schéma de principe d’un bassin de rétention et de traitement ........................................... 28 Figure 7 : Vanne murale : exemple de vanne à tige filetée ................................................................... 30 Figure 8 : Coupe-type de l’ouvrage de sortie ........................................................................................ 30 TABLEAUX Tableau 1 : Caractéristiques du bassin versant du projet étudié .......................................................... 10 Tableau 2 : Coefficients de ruissellement pour la formule rationnelle (crue décennale)..................... 10 Tableau 3 : Présentation des surfaces actives entre l’état actuel et futur ........................................... 13 Tableau 4 : coefficients de Montana de la station Météo-France de Bordeaux-Mérignac .................. 14 Tableau 5 : facteurs multiplicateurs appliqués aux coefficients de ruissellement en fonction de la période de retour .................................................................................................................................. 16 Tableau 6 : coefficients de ruissellement de l’état actuel du BV projet ............................................... 16 Tableau 7 : débits à l'état actuel calculés avec la méthode rationnelle sur le BV de projet ................. 17 Tableau 8 : coefficients de ruissellement de l’état actuel du BV amont ............................................... 17 Tableau 9 : débits à l'état actuel calculés avec la méthode rationnelle sur le BV amont ..................... 17 Tableau 10 : coefficients de ruissellement de l'état futur du projet ..................................................... 17 Tableau 11 : débits à l'état futur calculés avec la méthode rationnelle sur le BV de projet ................ 18 Tableau 12 : évolution des débits entre l'état actuel et futur .............................................................. 18 Tableau 13 : caractéristiques du cadre sous la voie ferrée ................................................................... 22 Tableau 14 : caractéristiques du fossé attenant au cadre .................................................................... 22 Tableau 15 : caractéristiques du bassin pour le dimensionnement quantitatif ................................... 25 Tableau 16 : caractéristiques du bassin pour le dimensionnement qualitatif ...................................... 25 Tableau 17 : caractéristiques du bassin pour le dimensionnement retenu .......................................... 25 Tableau 18 : Dimension retenue pour l’orifice à géométrie contrôlée ................................................. 29 Tableau 19 : Bilan qualitatif des rejets d’eaux pluviales issus du P.N. 62 ............................................. 33

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 5 sur 35

Préambule Dans le cadre du programme de suppression et d’aménagement de passages à niveau préoccupants en Gironde, le département de la Gironde, la région Aquitaine, l’Etat et S.N.C.F. Réseau projettent la suppression :

- du passage à niveau n°62 (P.N. 62) sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne, avec rétablissement de la R.D. 672 par 2 passages inférieurs sous la voie ferrée Bordeaux-Toulouse et sous la R.D. 1113,

- du passage à niveau n°64 (P.N. 64) sur la commune du Pian-sur-Garonne, avec rétablissement de la R.D. 672E4 par passage inférieur sous la voie ferrée Bordeaux-Toulouse.

La maîtrise d’ouvrage des travaux est partagée entre le département de la Gironde (travaux routiers) et S.N.C.F. Réseau (travaux ferroviaires). Ces projets ont été déclarés d’utilité publique par :

- arrêté préfectoral du 19 juillet 2013 pour le P.N. 64, - arrêté préfectoral du 02 août 2013 pour le P.N. 62.

La présente étude hydraulique est spécifique au P.N. 62. Elle vise à déterminer :

- la filière de gestion des eaux pluviales de l’impluvium associé au rétablissement routier, - les mesures de délestage hydraulique du bassin versant situé en amont du projet et pour

lequel des phénomènes d’inondations ont été observés. A noter que le P.N. 64 a déjà fait l’objet d’une étude hydraulique similaire.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 6 sur 35

I. Fonctionnement hydraulique en situation actuelle

En situation actuelle, le projet se situe en aval d’un bassin versant de 35,97 hectares. Les eaux de ruissellement issues de ce bassin versant sont collectées via un réseau de fossés et de canalisations et sont dirigées vers un bassin d’infiltration situé au sud-ouest du bassin versant, à l’angle du chemin de Bergea et de la R.D. 19. Actuellement, des débordements sont constatés au droit de ce bassin d’infiltration. Des inondations importantes avaient aussi affectées dans ce secteur le collège. A noter que le collège n’est pas inclus dans le bassin versant intercepté, ce dernier ayant son propre réseau d’assainissement pluvial dont le cheminement hydraulique termine au sud du stade, via un ouvrage hydraulique traversant la voie ferrée.

Figure 1 : Fossé présent le long de la R.D. 672, en face du collège

ETEN Environnement – 02/15

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 7 sur 35

Carte 1 : Fonctionnement hydraulique actuel

R.D. 19

R.D. 672

Bassin d’infiltration (insuffisant)

Chemin de Bergea

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 8 sur 35

II. Modifications apportées au fonctionnement hydraulique actuel

Dans l’objectif d’améliorer la situation existante et afin d’éviter les risques d’inondation des passages inférieurs, des aménagements supplémentaires sont proposés. L’objectif principal est de soulager le bassin d’infiltration existant, situé au sud-ouest du bassin versant, à l’angle du chemin de Bergea et de la R.D. 19, qui capte actuellement les eaux de ruissellement du bassin versant amont et donc la capacité est insuffisante (débordements constatés). Ainsi, il est prévu la mise en place d’une décharge hydraulique des eaux du bassin versant amont depuis le bassin d’infiltration vers un fossé existant ou à reprofiler et/ou à créer selon les secteurs, qui permettra de gérer la surverse de ce bassin d’infiltration. Le cheminement sera le suivant :

- le long de la R.D. 19 tout d’abord, - puis sous la voie ferrée par l’intermédiaire d’un nouvel ouvrage enterré à créer, - puis le long de la R.D. 1113 jusque dans une peupleraie localisée dans le lit majeur de la

Garonne. Ce système ne sera pas connecté au réseau d’eaux pluviales existant au sud de la R.D. 1113 afin de ne pas envoyer les eaux vers le bourg de Saint-Macaire. Les eaux seront envoyées vers des exutoires existants le long des routes départementales 19 et 1113, gérées par les services du département. La Carte 2 page suivante permet d’appréhender le principe de cette décharge hydraulique. Ce qu’il faut retenir : Ce principe d’aménagement permet de distinguer les eaux du bassin versant amont de celles relatives au rétablissement de la R.D. 672, objet de la présente expertise.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016– Page 9 sur 35

Carte 2 : Principes de mise en œuvre d’une décharge hydraulique pour les eaux du bassin versant amont

Garonne

Bassin d’infiltration (insuffisant)

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 10 sur 35

III. Délimitation et caractérisation du bassin versant du projet

III. 1. Bassin versant du projet

Au regard de l’analyse du fonctionnement hydraulique du secteur et des modifications projetées, le bassin versant d’étude, appelé aussi « bassin versant du projet », concerne uniquement l’emprise de l’opération, à savoir l’emprise du rétablissement routier sous la voie ferrée et ses annexes (bassin de rétention). Le bassin versant amont représente lui la zone au nord de la zone d’étude, dont les écoulements pluviaux traversent la zone de projet. La Carte 3 page suivante représente ces bassins versants. Les caractéristiques des bassins versants sont présentées dans le tableau suivant :

Tableau 1 : Caractéristiques du bassin versant du projet étudié

B.V. projet Surface (ha)1 0,8081

Longueur hydraulique (km) 0,182 Pente (m/m) 0,025

Tableau 2 : Caractéristiques du bassin versant amont à la zone de projet

B.V. projet Surface (ha) 33,00

Longueur hydraulique (km) 0,989 Pente (m/m) 0,078

III. 2. Estimation des surfaces actives

Les coefficients de ruissellement décennaux pour chaque type d’occupation du sol ont été estimés à l’aide des valeurs du tableau suivant :

Tableau 2 : Coefficients de ruissellement pour la formule rationnelle (crue décennale) (Source : L.R.O.P., 1995)

Couverture Morphologie Pente % Terrain avec sable grossier

Terrain argileux ou limoneux

Terrain argileux compact

Presque plat 0 - 5 0,10 0,30 0,40 Bois Ondulé 5 - 10 0,25 0,35 0,50

Montagneux 10 - 30 0,30 0,50 0,60 Presque plat 0 - 5 0,10 0,30 0,40

Prairies Ondulé 5 - 10 0,15 0,36 0,55 Montagneux 10 - 30 0,22 0,42 0,60 Presque plat 0 - 5 0,30 0,50 0,60

Cultures Ondulé 5 - 10 0,40 0,60 0,70 Montagneux 10 - 30 0,52 0,72 0,82

1 Dont 7 081 m² pour l’emprise du rétablissement et 1 000 m² pour le bassin de rétention.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 11 sur 35

Les coefficients de ruissellement utilisés par types de surfaces sont :

- 0,95 pour les voies à créer, trottoirs, bandes dérasées ; - 1 pour le bassin de rétention et les fossés ; - 0,30 pour les espaces verts (sol limono-argileux, pente inférieure à 5 %), - 0,50 pour les talus et 0,30 pour la voie ferrée.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 12 sur 35

Carte 3 : Bassin versant du projet

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 13 sur 35

Le tableau suivant présente le bilan des surfaces naturelles ou imperméabilisées, pour le bassin versant amont de la zone de projet et pour le bassin versant du projet, entre l’état actuel et l’état futur :

Tableau 3 : Présentation des surfaces actives entre l’état actuel et futur

Surfaces (m²) Coefficients de ruissellement Surfaces actives (m²)

ZONE AMONT Surfaces imperméabilisées Toitures 3 078 1 3 078 Voiries existantes 11 350 0,95 10 783 Graves 5 242 0,7 3 669 Surfaces non imperméabilisées Cultures 136 791 0,6 82 075 Bois 33 666 0,35 11 783 Espaces verts 139 873 0,30 41 962 TOTAL état actuel B.V. amont du projet 330 000 0,46 153 350

ETAT ACTUEL Surfaces imperméabilisées Toitures 242 1 242 Voiries existantes 1 776 0,95 1 687 Graves 210 0,70 147 Voie ferrée 321 0,30 96 Surfaces non imperméabilisées Espaces verts (dont 1 600 m² pour le futur bassin de rétention – BR) 5 532 0,30 1 660

TOTAL état actuel B.V. projet 8 081 0,47 3 832 ETAT FUTUR

Surfaces imperméabilisées Chaussées en enrobé à créer ou à conserver 1 426 0,95 1 355

Giratoires à créer2 1 652 0,70 1 156 Piste cyclable 595 0,95 565 Trottoirs 713 0,95 677 Surfaces non imperméabilisées Fossés 475 1 475 Talus 1 480 0,50 740 Espaces verts 750 0,30 225 Bassin 1 600 1 1 600 TOTAL état futur B.V. projet 8 081 0,76 6 793

2 Deux giratoires sont prévus dans le cadre du projet, en entrée et sortie du rétablissement.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 14 sur 35

IV. Etude hydrologique

IV. 1. Méthode de calcul des débits

Conformément à la norme NF-EN 752-2, les ouvrages d’évacuation et de stockage des eaux pluviales seront dimensionnés pour une protection jusqu’à l’occurrence 50 ans (passages souterrains routiers ou ferrés). Il convient donc de déterminer les caractéristiques de pluies d’occurrence 50 ans dans la région d’étude. Pour ce faire, les données météorologiques utilisées sont issues de la station Météo-France de Bordeaux-Mérignac. Le calcul des débits sera effectué à l’aide de la méthode rationnelle qui constitue l’une des méthodes les plus appropriées pour estimer les débits de pointe des bassins versants étudiés en fonction de leur surface, de leur coefficient de ruissellement, de leur plus long cheminement hydraulique et de leur pente.

- Méthode rationnelle :

Q(T) = 0,28.C.iM (tc).S Avec :

Q (T) : débit de projet en m3/s pour la période de retour étudiée, C : coefficient de ruissellement, iM (tc) : intensité pluviométrique de la pluie de durée égale au temps de concentration

pour la fréquence étudiée (mm/h), S : superficie du bassin versant (km2).

La méthode rationnelle utilise les intensités de pluies maximales, calculées à partir de la loi de Montana :

btai −= . Pour le calcul de ces intensités, les coefficients de Montana de la station Météo France de Bordeaux-Mérignac peuvent être utilisés :

Tableau 4 : coefficients de Montana de la station Météo-France de Bordeaux-Mérignac

Coefficients de Montana

Station de Bordeaux-Mérignac

6 < t(mn) < 15 15 mn < t < 6 h 6 < t(h) < 24 a (T) b (T) a (T) b (T) a (T) b (T)

T = 10 ans 28,06 0,692 23,10 0,689 33,29 0,746 T = 20 ans 41,74 0,513 32,77 0,688 32,77 0,688 T = 50 ans 37,94 0,669 37,94 0,669 37,94 0,669

T = 100 ans 44,97 0,677 44,97 0,677 44,97 0,677

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 15 sur 35

c

c

tt

HR1

*+

=

Les temps de concentration (tc) peuvent être calculés à l’aide de la formule de Richards, une des seules formulations de calcul permettant d’obtenir un temps de concentration adapté selon la période de retour de l’évènement étudié. Cette formule itérative s’exprime de la façon suivante : Avec :

tc : temps de concentration (en heures), m : coefficient fonction du produit C*R :

m = α * (C.R)β Si 0 < C.R < 55 alors α = 0,112 et β = -0,53

Si 55 < C.R < 200 alors α = 0,26 et β = -0,72

L : trajet maximal des eaux (en km), C : coefficient de ruissellement, R : tel que :

Avec H hauteur précipitée en mm pour une pluie centrée de durée tc ; P : pente moyenne du cours d’eau (en m/m), K : abattement spatial des pluies (K=1 pour les bassins de superficie A < 50 km²).

- Calcul des coefficients de ruissellement en fonction de la période de retour : méthode préconisée par l’ouvrage « Hydrologie », de François Anctil, Jean Rousselle et Nicolas Lauzon3 :

La méthode préconisée est de reprendre les coefficients de ruissellement habituellement utilisés pour des périodes de retour T = 10 ans et de leur appliquer un facteur multiplicateur lorsque les évènements étudiés sont plus rares. Ainsi, les auteurs considèrent les facteurs multiplicateurs suivants : 1,1 pour des évènements de T = 25 ans et 1,25 pour des évènements de T = 100 ans. A noter toutefois que le coefficient maximal de ruissellement est limité à 1. En fonction de ces préconisations, il est donc possible d’en déduire les facteurs multiplicateurs pour des temps de retour intermédiaires (construction d’un nuage de points et d’une fonction puissance dont le coefficient de détermination est de 0,99).

3 Hydrologie, cheminement de l’eau. François Anctil, Jean Rousselle et Nicolas Lauzon. Presses internationales Polytechnique. Ecole Polytechnique de Montréal, 2005. 317 p.

KPRCLm

tt

c

c

*****8.9

1=

+

3 2

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 16 sur 35

Il s’ensuit que les facteurs multiplicateurs suivants peuvent être appliqués :

Tableau 5 : facteurs multiplicateurs appliqués aux coefficients de ruissellement en fonction de la période de retour

Evènement Facteur P10 - P20 1,07 P50 1,17 P100 1,25

IV. 2. Estimation des débits actuels

IV. 2. 1. Sur le BV de projet Les coefficients de ruissellement avant mise en œuvre du rétablissement sont les suivants :

Tableau 6 : coefficients de ruissellement de l’état actuel du BV projet

Evènement Facteur Cr état actuel B.V. projet

P10 - 0,47 P20 1,07 0,51 P50 1,17 0,56 P100 1,25 0,59

Détermination des facteurs multiplicateurs pour le calcul du coefficient de ruissellement en fonction de la période de

retour

y = 0.8028x0.0965

R2 = 0.9989

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 20 40 60 80 100 120

Période de retour (T)

Fact

eur

mul

tiplic

ateu

r

Série1Puissance (Série1)

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 17 sur 35

L’application de la méthode rationnelle donne donc les débits actuels suivants sur le B.V. de projet :

Tableau 7 : débits à l'état actuel calculés avec la méthode rationnelle sur le BV de projet

Période de retour Débit à l’état actuel (m3/s)

Temps de concentration associé (en h)

Q10 ACTUEL 0,11 0,154 Q20 ACTUEL 0,13 0,142 Q50 ACTUEL 0,21 0,108 Q100 ACTUEL 0,28 0,092

IV. 2. 2. Sur le BV amont au projet Les coefficients de ruissellement retenus pour l’amont de la zone d’étude sont les suivants :

Tableau 8 : coefficients de ruissellement de l’état actuel du BV amont

Evènement Facteur Cr état actuel B.V. projet

P10 - 0,46 P20 1,07 0,50 P50 1,17 0,54 P100 1,25 0,58

L’application de la méthode rationnelle donne donc les débits actuels suivants sur le B.V. amont au projet :

Tableau 9 : débits à l'état actuel calculés avec la méthode rationnelle sur le BV amont

Période de retour Débit à l’état actuel (m3/s)

Temps de concentration associé (en h)

Q10 ACTUEL 3,61 0,296 Q20 ACTUEL 4,10 0,294 Q50 ACTUEL 4,26 0,294 Q100 ACTUEL 4,60 0,292

IV. 3. Estimation des débits futurs

Les coefficients de ruissellement calculés pour l’état futur, sans dispositif de gestion des eaux pluviales, sont répertoriés dans le tableau suivant :

Tableau 10 : coefficients de ruissellement de l'état futur du projet

Evènement Facteur Cr état futur B.V. projet

P10 - 0,76 P20 1,07 0,81 P50 1,17 0,89 P100 1,25 0,95

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 18 sur 35

En situation future d’aménagement, en tenant compte des nouvelles surfaces actives présentées dans le paragraphe III. 2. , les débits futurs, sans dispositif de gestion des eaux pluviales, atteindraient selon la méthode rationnelle :

Tableau 11 : débits à l'état futur calculés avec la méthode rationnelle sur le BV de projet

Période de retour Débit à l’état futur (m3/s)

Temps de concentration associé (en h)

Q10 FUTUR 0,30 0,089 Q20 FUTUR 0,31 0,087 Q50 FUTUR 0,45 0,071 Q100 FUTUR 0,68 0,056

L’évolution des débits entre l’état initial et après aménagement, sans filière de gestion des eaux pluviales, est présentée dans le tableau ci-dessous :

Tableau 12 : évolution des débits entre l'état actuel et futur

Période de retour

Evolution des débits entre l’état actuel et l’état futur sans dispositif de gestion des

eaux pluviales (en %) Q10 FUTUR + 173 % Q20 FUTUR + 138 % Q50 FUTUR + 114 % Q100 FUTUR + 143 %

En l’absence de filières de gestion des eaux pluviales, les débits de ruissellement après aménagement du rétablissement seront augmentés. La mise en œuvre de mesures d’atténuation

hydraulique permettra donc de préserver les milieux aquatiques récepteurs de tous rejets quantitativement plus importants qu’à l’état actuel (principes de ralentissement dynamique).

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 19 sur 35

V. Présentation des dispositifs de gestion des eaux pluviales intégrés au projet

V. 1. Principe général de gestion des eaux pluviales du projet

Les eaux pluviales du site seront gérées dans un ouvrage de rétention avec obturateur puis rejetées à débit limité au milieu récepteur. La Figure 3 page 20 permet d’illustrer la filière proposée. Ainsi, les ruissellements des voiries et des giratoires seront repris en amont des rampes d’accès aux passages inférieurs à travers deux petits réseaux d’assainissement gravitaires équipés de cunettes, de grilles avaloirs et de canalisations. Ils rejoindront à l’ouest le bassin de rétention/traitement. Pour les eaux pluviales tombées au niveau du double souterrain, une station de pompage sera chargée de les relever jusqu’au réseau gravitaire situé à proximité. Le bassin de rétention devra également assurer : − le traitement d’une partie de la pollution chronique, − le confinement de la pollution accidentelle, − l’écrêtement des débits de pointe en fréquence 50 ans. En parallèle, les eaux issues du bassin versant amont transiteront par la décharge hydraulique qui contournera le bassin. Tous les rejets trouveront pour exutoire le fossé bordier de la R.D. 1113 (propriété du conseil départemental).

Figure 2 : Synoptique de la filière de gestion des eaux pluviales

Qf = 3,9 l/s

Refoulement

Bassin de rétention/traitement

B.V. amont Q50 du B.V. amont

Point bas où se concentrent les eaux pluviales résiduelles du P.N. 62

Giratoire nord Giratoire sud

Cadre sous V.F. à créer

Réseau gravitaire nord Réseau gravitaire sud

Fossé existant le long de la R.D. 1113

Conduites en encorbellement ou

situées sous la décharge hydraulique

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 20 sur 35

Figure 3 : Schéma de principe de la filière de gestion des eaux pluviales du projet

Bassin de rétention/ traitement

Vers fossé existant

Bassin d’infiltration du B.V. amont existant

Fossé à reprofiler et à

créer

Poste de relevage

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 21 sur 35

V. 2. Dimensionnement de l’ouvrage sous voie ferrée et des fossés attenants

V. 2. 1. Méthodologies de dimensionnement Le cadre prévu sous la voie ferrée devra être dimensionné afin de permettre l’évacuation des eaux du bassin versant amont au projet dans le cas d’un évènement cinquantennal, tandis que les fossés attenants évacueront ce débit ainsi que celui généré par le bassin de rétention situé après le passage sous la voie ferrée. La méthode de dimensionnement est celle préconisée par l’instruction technique de 1977, avec l’utilisation de la formule de Manning-Strickler. La démarche est la suivante :

• Sur l’hypothèse d’un régime uniforme, on calcule la vitesse d’écoulement qui peut transiter à travers le cadre et le fossé ;

• Cette vitesse est fonction de la pente hydraulique, du rayon hydraulique et du coefficient de Strickler. Celui-ci est déterminé par la composition du matériau par lequel transitera l’eau, tandis que le rayon hydraulique dépend de la géométrie de la section d’écoulement ;

• Le débit transité représentant le produit de la vitesse par la section d’écoulement, il suffira de vérifier que celui-ci est bien supérieur ou égal au débit cinquantennal pouvant être généré par le bassin versant amont, et supérieur ou égal à ce débit en plus du débit de fuite de l’ouvrage de rétention pour les fossés.

V = Ks * i ½ * Rh

2/3

Avec :

Ks : Coefficient de Strickler (m1/3/s) i : pente de la conduite Rh : rayon hydraulique (m)

Rh = Sm / Pm Avec :

Sm : Section mouillée (m) Pm : Périmètre mouillé (m)

Sm et Pm dépendant de la géométrie de la section d’écoulement, leur formule n’est pas la même pour le cadre et le fossé. Celles-ci sont présentées dans le tableau ci-dessous :

Cadre Fossé Sm L * l ( B + b ) / 2 * h Pm 2 * (L + l) (B + b + 2 * t )

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 22 sur 35

Figure 4 : schéma d'illustration du cadre Figure 5 : schéma d'illustration du fossé

V. 2. 2. Résultats

V. 2. 2. 1. Cadre sous la voie ferrée

Tableau 13 : caractéristiques du cadre sous la voie ferrée

Coefficient de Strickler Ks (m1/3/s) 75

Pente de l’ouvrage i (%) 0,5 Largeur de l’ouvrage L (mm) 1800 Hauteur de l’ouvrage l (mm) 850 Vitesse d’écoulement (m/s) 3,00

Débit maximal évacué (m3/s) 4,36

Le cadre a une capacité d’évacuation de 4.36 m3/s, supérieur au débit cinquantennal de 4.26 m3/s généré par le bassin versant amont à la zone de projet.

V. 2. 2. 2. Fossé attenant au cadre

Tableau 14 : caractéristiques du fossé attenant au cadre

Coefficient de Strickler Ks (m1/3/s) 35

Pente de l’ouvrage i (%) 0,5 Emprise du fossé B (m) 2,73

Largeur à la base du fossé b (m) 0,6 Profondeur du fossé (m) 1,6

Pente des talus 2/3 Vitesse d’écoulement (m/s) 1,76

Débit maximal évacué (m3/s) 4,69 Le fossé a une capacité d’évacuation de 4.69 m3/s, supérieur au débit cinquantennal de 4.26 m3/s généré par le bassin versant amont à la zone de projet. Le dimensionnement de ce fossé permettra également l’évacuation des eaux transitant par le bassin de rétention. Les caractéristiques dimensionnelles des ouvrages tiendront compte de la profondeur du fil d’eau

d’arrivée des eaux à traiter, de la surface disponible, de la pente du terrain et de sa nature.

L

l

B

b

t

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 23 sur 35

V. 3. Dimensionnement de l’ouvrage de rétention et de traitement

Le bassin devra être dimensionné de sorte à répondre à 3 objectifs : - objectif quantitatif : le débit de rejet sera conforme au principe de « ralentissement

dynamique » du SDAGE Adour-Garonne ; - objectif qualitatif relatif à une pollution accidentelle (renversement d’une citerne…) ; - objectif qualitatif relatif à une pollution chronique : conformité du rejet aux valeurs seuils de

l’arrêté de janvier 2010 et non dégradation de la qualité du cours d’eau récepteur.

V. 3. 1. Méthodologies de dimensionnement

V. 3. 1. 1. Méthodologie relative au dimensionnement quantitatif La méthode de dimensionnement est celle de la méthode des pluies avec données locales4 (station météorologique de Bordeaux-Mérignac dans le cas présent). La démarche est la suivante :

• il est recherché la variation de hauteur DH entre la hauteur vidangée (Hs) et la hauteur d’eau tombée (He), déterminée statistiquement pour une période de retour donnée (T = 50 ans dans le cas présent, conformément à la norme NF-EN 752-25) et pour différentes durées ;

• cette hauteur DH peut être visualisée en traçant les courbes hauteur-durée-fréquence et de hauteur vidangée. Cette dernière est déterminée via le débit de fuite qs, avec : qs = (360 x Qs) / Sa ;

• les courbes étant construites, la plus grande valeur de DH (DH max) est recherchée ;

• enfin, le calcul du volume à stocker V (en m3) est réalisé selon la formule :

V = 10 * DHmax * Sa

Avec :

DHmax : hauteur d’eau maximale (mm), Sa : surface active (en ha).

Pour sa part, le débit de fuite retenu pour le dimensionnement est habituellement déterminé en fonction de deux paramètres bien distincts :

- soit à l’aide d’un débit spécifique préconisé (exemple : 3 l/s/ha6 pour T = 10 ans) ;

4 Telle que décrite dans l’ouvrage « Techniques alternatives en assainissement pluvial » de Y. Azzout, S. Barraud, E. Alfakih et F. N. Cres (INSA Lyon). 5 La norme NF-EN 752-2 préconise des fréquences d’inondations pour les projets en fonction des milieux dans lesquels ils se trouvent. Par exemple, la fréquence T = 10 ans est recommandée en milieu rural, T = 20 ans pour les zones résidentielles, T = 30 ans pour les centres villes, les zones d’activités économiques ou commerciales, T = 50 ans pour les passages souterrains routiers ou ferrés. 6 Débit spécifique habituellement préconisé par les services de la D.D.T.M. Pour une période de retour de T = 50 ans, est appliqué le coefficient multiplicateur de 1,6 x Qs10, soit 4,80 l/s/ha conformément au chapitre II de l’instruction technique de 1977.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 24 sur 35

- soit en fonction du temps de vidange du bassin, étant habituellement entendu qu’une durée de 10 heures est optimale pour ce qui est de l’effet de décantation permettant une meilleure reconquête qualitative des eaux de ruissellement.

Dans le cas présent, le dimensionnement est basé sur le premier paramètre pour une fréquence de pluie cinquantennale afin de répondre à la norme NF-EN 752-2 (passages souterrains routiers ou ferrés), à savoir 4,8 l/s/ha.

V. 3. 1. 2. Méthodologie relative au dimensionnement qualitatif

Pollution accidentelle

Le bassin devra permettre le confinement d’une pollution accidentelle de 40 m3 (renversement d’une citerne).

Pollution chronique Pour le traitement d’une pollution chronique, il convient de se référer aux préconisations du SETRA. Ainsi, il faut privilégier le principe de la décantation, dont le but est de limiter la vitesse horizontale par une tranquillisation du flot pour favoriser la chute des particules et leur piégeage au fond des ouvrages de rétention. Cette tranquillisation du flot est obtenue grâce à la taille des bassins. Pour abattre la pollution d’au moins 85 % pour la fraction 0-100 µm, il faut au minimum que le bassin soit dimensionné de manière à assurer une vitesse de chute égale à 1 m/h. Ainsi, la surface minimum de traitement doit respecter la formule suivante :

Sb =�0,8.Qe-Qf

Vs.ln �0,8.Qe

Qf�� .3600

Avec :

Sb : surface recherchée du bassin (en m²), Qe : débit d’entrée du bassin déterminé par 0,45 x Q10

7 (en m³/s),

Qf : débit de fuite du bassin (ici, 0,0039 m³/s), Vs : vitesse de sédimentation (ici, 1 m/h).

Par ailleurs, une configuration « allongée » des bassins permet de maximiser le temps de séjour des particules dans l’ouvrage et ainsi de favoriser la décantation et le déshuilage. C’est pourquoi, afin d’assurer une bonne efficacité du traitement de la pollution chronique, on cherchera dans la mesure du possible à respecter le ratio longueur/largeur du bassin ≥ 6. Enfin, un volume mort d’une hauteur de 0,5 m sera maintenu en fond d’ouvrage.

7 Le coefficient multiplicateur ici utilisé permet d’approcher un débit de temps de retour T = 1 an. C’est en effet la base de dimensionnement conforme aux préconisations du SETRA utilisée pour la pollution chronique. A noter que ce débit d’entrée est seulement ici une base de calcul, la présente filière devant assurer l’assainissement de la plateforme pour une pluie de T = 50 ans.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 25 sur 35

V. 3. 1. 3. Dimensionnement retenu Dès lors qu’un ouvrage doit assurer plusieurs fonctions, il est recommandé de retenir lors de son dimensionnement la fonction la plus exigeante, c’est-à-dire celle qui conduit au volume de rétention le plus élevé.

V. 3. 2. Résultats

V. 3. 2. 1. Dimensionnement quantitatif La note de calcul selon la méthode des pluies est reportée en annexe 1.

Tableau 15 : caractéristiques du bassin pour le dimensionnement quantitatif

Surface (ha) 0,8081 Coefficient de ruissellement à l’état futur pour T = 50 ans 0,89

Débit de fuite (en l/s) 3,9 Volume utile de stockage (en m3) 459

Emprise du bassin projeté (m²) 1 000

V. 3. 2. 2. Dimensionnement qualitatif

Le tableau ci-dessous présente le dimensionnement du bassin pour le traitement d’une pollution chronique (évènement de période de retour 1 an).

Tableau 16 : caractéristiques du bassin pour le dimensionnement qualitatif

Q10ans (m3/s) 0,30

Qentrée (m3/s) 0,135 Qfuite (m3/s) 0,0039

Surface minimale du bassin (en m2) 1 245

V. 3. 2. 3. Dimensionnement retenu Le dimensionnement le plus pénalisant est celui lié à l’objectif qualitatif. Le bassin projeté devra donc permettre le stockage d’une pluie d’occurrence 50 ans de 459 m³ sur une surface en fond de bassin de 1 245 m². Ses caractéristiques seront les suivantes :

Tableau 17 : caractéristiques du bassin pour le dimensionnement retenu

Emprise (m2) ≈ 1 600 Volume utile8 (m3) 459 Hauteur utile (m) 0,57

Hauteur du volume mort (m) 0,20

Débit de fuite (en l/s) 3,9

Pente des talus 1/3 maxi

Rapport L/l ≥ 6

8 Le volume utile ne tient pas compte du volume mort.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 26 sur 35

Les caractéristiques dimensionnelles des ouvrages tiendront compte de la profondeur du fil d’eau d’arrivée des eaux à traiter, de la surface disponible, de la pente du terrain, de sa nature géo-

pédologique et de la présence de la nappe.

V. 4. Composition des dispositifs de gestion des eaux pluviales à mettre en œuvre

Le fonctionnement hydraulique d’un ouvrage affecté au stockage des eaux pluviales est assuré par :

l’injection de l’eau de pluie dans le corps de l’ouvrage. L’entrée des eaux pluviales dans le bassin de rétention sera effectuée de manière gravitaire, hormis pour le point le plus bas du rétablissement routier pour lequel un poste de relevage est prévu ; le stockage temporaire de l’eau : celui-ci sera effectué à l’intérieur de l’ouvrage avec un volume utile de 459 m³ ; l’évacuation progressive de l’eau vers le milieu récepteur sera réalisée à l’aide d’un orifice circulaire pour obtenir un débit régulé à 3,9 l/s. En aval, une conduite sera mise en place de manière à rattraper le fil d’eau du fossé de la R.D. 1113, le but étant d’évacuer les eaux de manière gravitaire.

Le bassin sera étanché, le cas échéant, si un risque de remontée de nappe est avéré. Dans le cas où le bassin ne sera pas étanché, une partie des eaux s’infiltreront dans le sol en place. Une lame d’eau de 0,20 m sera également prévue en fond de bassin. Ce volume mort a vocation à :

- opposer une inertie à la propagation d’une pollution accidentelle, - maintenir en eau la cloison siphoïde et ainsi empêcher l’évacuation d’un polluant non

miscible et plus léger que l’eau, - favoriser le développement de la végétation, - permettre le piégeage de la pollution miscible, - favoriser l’abattement de la pollution chronique, - permettre la dilution de la pollution saisonnière (sels de déverglaçage),

- limiter la remise en circulation des particules décantées lors des phases de marnage naturel du bassin,

- limiter la profondeur de la conduite de sortie afin qu’elle puisse être raccordée au fil d’eau du fossé de la R.D. 1113 avec une pente convenable.

La Figure 4 ci-dessous recense l’ensemble des éléments à prendre en compte dans la conception de l’ouvrage.

V. 4. 1. Alimentation du bassin L’ensemble des eaux pluviales du projet sera collecté par deux réseaux dédiés plus un poste de relevage. L’entrée du bassin sera équipée d’un regard by-pass muni de vannes afin de court-circuiter l’ouvrage après y avoir piégé une pollution accidentelle mais aussi pour assurer des opérations d’entretien. Le poste de relevage sera équipé pour sa part de deux pompes (dont une de sécurité) qui devront assurer l’assainissement des souterrains. Des capacités de relèvement de 15 l/s seront prévues, qui permettront :

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 12 avril 2016 – Page 27 sur 35

- en fonctionnement classique (une seule pompe), l’assainissement du souterrain jusqu’à des

pluies de temps de retour 10 ans, - en fonctionnement exceptionnel (première pompe en panne ou fonctionnement simultané),

l’assainissement du souterrain jusqu’à des pluies de temps de retour 50 ans.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 28 sur 35

Figure 6 : Schéma de principe d’un bassin de rétention et de traitement

(Source : SETRA)

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 29 sur 35

V. 4. 2. Ouvrage de sortie L’ouvrage de sortie sera équipé :

- d’un dégrilleur afin d’assurer le piégeage des déchets flottants et autres macro-déchets, - d’une cloison siphoïde apte à retenir les hydrocarbures.

Pour sa part, l’ouvrage permettant de réguler le débit sera adapté à la faible profondeur du bassin. Il n’est pas possible par exemple d’y prévoir une vanne d’hydrorégulation comme présentée sur la Figure 4 ci-dessus. Il sera préféré un orifice à géométrie contrôlée. Les paramètres dimensionnant de ce type d’orifice sont : la section, la charge hydraulique et le coefficient d’ajutage. De ce fait, ce type d’ouverture donne un débit limité mais non constant dans le temps. N.B. : si le calcul conduit à un diamètre inférieur à 5 cm, on préfèrera l’installation d’une vanne martelière à un orifice calibré de tout petit diamètre. Pour le dimensionnement de l’orifice, la formule de calcul est la suivante :

Q = m.S.(2.g.h)^0,5 Avec :

m : coefficient d’ajutage (0,385 pour un déversoir latéral, 0,62 pour un orifice cylindrique extérieur),

S : section d’écoulement (m²), g : pesanteur de l’eau, h : charge hydraulique/hauteur d’eau au-dessus de la surverse (en m).

Le tableau ci-après recense les éléments nécessaires au calcul de même que le résultat obtenu :

Tableau 18 : Dimension retenue pour l’orifice à géométrie contrôlée

Débit de fuite autorisé (l/s)

Niveau d’eau maximum au droit

de l’orifice (m)

Charge hydraulique (m)

Diamètre intérieur de l’orifice pour un

ouvrage cylindrique (mm)

3,90 0,57 0,54 63

Pour assurer le confinement d’éventuelles pollutions accidentelles à l’intérieur du bassin, il sera prévu au-devant de cet orifice une vanne martelière.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 30 sur 35

Figure 7 : Vanne murale : exemple de vanne à tige filetée

(Source : Techn’eau) La Figure 6 ci-dessous illustre le type d’ouvrage de sortie à prévoir en aval du bassin de rétention.

Figure 8 : Coupe-type de l’ouvrage de sortie

Ce qu’il faut retenir : Cet organe nécessite une surveillance et un entretien très régulier de façon à maintenir un fonctionnement optimal du bassin de rétention et de traitement.

V. 5. Fonctionnement de l’ouvrage en cas d’évènements pluvieux exceptionnels

En cas d’évènements pluvieux supérieurs à T = 50 ans, les réseaux de collecte des eaux pluviales au niveau de l’emprise du projet ne suffiront plus et des débordements commenceront à se manifester. Une accumulation d’eau est alors susceptible de se former au niveau des points bas de l’ouvrage, au sein des souterrains. Une interruption temporaire de la circulation sera alors susceptible d’être mise en œuvre. Cependant, la station de relevage sera en capacité de rapidement assainir la zone.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 31 sur 35

Au niveau du bassin de rétention et de traitement, une surcharge hydraulique n’est donc pas à exclure. Pour remédier à de possibles débordements, une surverse latérale de sécurité apparaît nécessaire. Celle-ci sera dimensionnée pour des pluies de temps de retour 100 ans, selon la même formule que celle des orifices, présentée ci-avant. Cette surverse longitudinale sera bétonnée ou enrochée et se présentera comme une encoche sur une des parois du bassin située à proximité du fossé de la R.D. 1113. Ses caractéristiques seront les suivantes :

- longueur du déversoir : 4,5 mètres, - hauteur de la lame déversante : 0,20 mètre, - débit de capacité : 0,69 m³/s, soit un débit supérieur au débit de pointe centennal du B.V.

projet (0,68 m³/s).

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 32 sur 35

VI. Qualité des eaux pluviales rejetées

VI. 1. Caractéristiques générales des eaux de ruissellement pluvial

L’atmosphère contient des particules d’origine naturelle (érosion des surfaces, volcans, incendies de forêts) et d’origine anthropique (industrie, trafic routier, agriculture). En traversant l’atmosphère, la pluie se charge en polluants. Une partie de la pollution des eaux de ruissellement est donc attribuable à la pluie. On estime généralement que cette part est de 15 à 25 % (Chocat, 1997). Le reste provient du ruissellement de la pluie sur les surfaces urbaines où les polluants se sont accumulés pendant la période de temps sec. Les eaux de pluies lessivent les surfaces imperméables en entraînant une grande partie des polluants. La circulation automobile est l’une des sources principales d’un grand nombre de polluants. C’est le cas des hydrocarbures (huiles et carburants), de l’oxyde d’azote (gaz d’échappement) et des différents métaux provenant de l’usure des pneus (zinc, cadmium, cuivre) et des pièces métalliques (titane, chrome, aluminium,…). L’érosion des routes libère aussi des polluants issus du ciment ou du goudron des chaussées, des peintures au sol.

VI. 2. Bilan des rejets avec filières de gestion des eaux pluviales

Les masses polluantes annuelles unitaires à prendre en compte sont définies dans la note n°75 du SETRA relative au « calcul des charges de pollution chronique des eaux de ruissellement issues des plateformes routières ». Pour des trafics globaux compris entre 1 000 et 10 000 véhicules par jour, la charge de pollution (Ca) générée par les plateformes routières est calculée sur la base suivante :

Ca = Cu.T.S/1000 Avec :

Ca : charge annuelle (en kg), Cu : charge unitaire annuelle (en kg/ha pour 1 000 véhicules/jour), T : trafic global (en véhicules/jour, ici 500), S : surface imperméabilisée (voirie, piste cyclable, trottoirs, giratoire, en ha).

En sortie de filière (après traitement), les concentrations moyennes sont calculées comme suit :

Cm = (Ca.(1-t))/9.S.H Avec :

Cm : concentration moyenne annuelle (en mg/l), Ca : charge annuelle (en kg), t : taux d’abattement des ouvrages (ou rendements épuratoires, en %), S : surface imperméabilisée (en ha),

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 33 sur 35

H : hauteur de pluie moyenne annuelle (en mètre – 1 032,4 mm pour la station de Bordeaux-Mérignac – donnée Météo-France).

Le tableau ci-après rend compte des résultats obtenus :

Tableau 19 : Bilan qualitatif des rejets d’eaux pluviales issus du P.N. 62

Paramètres de pollution

Charge unitaire (en kg/an/ha

imperméabilisé pour 1 000 véhicules/jour)9

Charge annuelle pour 630

véhicules/jour (kg)

Rendements épuratoires

attendus (en %)

Concentration en sortie de

rejet (en mg/l)

Intervalles supérieures de concentration

moyenne de l’objectif du bon état10

M.E.S. 44.70 50.73 85% 0.45 < 50 mg/l D.C.O. 44.70 50.73 75% 0.76 < 30 mg/l Zinc 0.35 0.40 80% 4.7E-03 < 3,1E-03 mg/l Cuivre 0.02 0.02 80% 2.7E-04 < 1,4E-03 mg/l Cadmium 1.76E-03 2.00E-03 80% 2.4E-05 < 4E-05 mg/l Hydrocarbures 0.67 0.76 65% 1.59E-02 non repris H.A.P. 6 9.66E-05 1.10E-04 65% 2.29E-06 non repris

Ce qu’il faut retenir : Les rejets issus du projet sont conformes à l’objectif de bon état des eaux, hormis pour le zinc. Cependant, ce composé est largement surestimé ici puisqu’il n’y aura que peu d’équipements en acier galvanisé dans le cadre de cet aménagement (rétablissement routier en déblai du terrain naturel ne nécessitant pas de glissière latérale de sécurité). Ainsi, il peut être considéré que les rejets en zinc seront bien en-deçà de cette valeur.

9 Cf. note n°75 du SETRA. Ici, est effectuée une moyenne entre sites ouverts et restreints du projet. 10 Valeurs relatives au SEQ-Eau version 2 et à l’arrêté du 25 janvier 2010.

Suppression du passage à niveau n°62 et rétablissement par passage inférieur de la R.D. 672 sur les communes de Saint-Macaire et du Pian-sur-Garonne (33) – Etude hydraulique Conseil départemental de la Gironde

Version du 28 avril 2016 – Page 34 sur 35

Annexe 1 : note de calcul des volumes de rétention (méthode des pluies)

T = 10 ans

V max (m³) = 458.5

S (ha) =

0.81 C =

0.89

Qs (m³/s) = 0.004 Sa (ha) = 0.719 qs (mm/h) = 1.95 Coeff. 0,1 h<tc<0,25 h a 37.94 b 0.669

0,25 h<tc<6 h a 37.94 b 0.669 Montana 6 h<tc<24 h a 37.94 b 0.669

t (min) t (heures)

Hauteur de pluie estimée

(mm)

Hauteur vidangée (mm)

Hauteur maximale DH

(mm)

500 8.33 76.54 16.27 60.27 525 8.75 77.79 17.08 60.70 550 9.17 78.99 17.89 61.10 575 9.58 80.16 18.71 61.46 600 10.00 81.30 19.52 61.78 625 10.42 82.41 20.33 62.07 650 10.83 83.48 21.15 62.34 675 11.25 84.53 21.96 62.57 700 11.67 85.56 22.78 62.78 725 12.08 86.56 23.59 62.97 750 12.50 87.53 24.40 63.13 775 12.92 88.49 25.22 63.27 800 13.33 89.42 26.03 63.39 825 13.75 90.34 26.84 63.50 850 14.17 91.24 27.66 63.58 875 14.58 92.12 28.47 63.65 900 15.00 92.98 29.28 63.70 925 15.42 93.83 30.10 63.73 950 15.83 94.66 30.91 63.75 975 16.25 95.48 31.72 63.75 1000 16.67 96.28 32.54 63.74 C = coefficient de ruissellement

Qs = débit de fuite qs = débit de fuite spécifique

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00

Hau

teur

de

plui

e (m

m)

t (h)

Dimensionnement de bassin d'orage : Méthode des pluies

DH max

Hs

He