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Sédiments en réseaux d’assainissement et pollution des sols urbains

De Wikigeotech
Journées Eau et Environnement du 8 et 9 janvier 2013:

Sédiments en réseaux d’assainissement et pollution des sols urbains.

Télécharger : Fichier:Journée Eau et Environnement 8-9 janvier 2013.pdf


Sommaire

Introduction des journées

Les journées « Eau et Environnement » sont l’un des rendez-vous annuels majeurs des agents de l’IFSTTAR et des Centres d’études techniques de l’équipement (CETE) ayant une activité de recherche et d’expertise dans le domaine de l’eau. C’est traditionnellement un lieu de contacts et d’échanges permettant de faire le point sur les travaux engagés et de resserrer les liens au sein de ce réseau scientifique et technique (RST).
Les journées 2013 seront l’occasion de présenter les résultats de deux opérations de recherche qui ont fortement structuré l’activité du RST au cours des dernières années : l’opération PSUR (Préservation des Sols en milieux Urbains) et l’opération SER (Sédiments en Réseaux d’assainissement).
Même si elles portent sur des objets et des problématiques différentes, ces deux opérations de recherches partagent un certain nombre de points communs. Elles s’intéressent tout d’abord à des objets complexes qui ont jusqu’à présent été peu ou pas étudiés et documentés. Les sols urbains sont des milieux fortement remaniés et artificialisés et forment un compartiment essentiel du cycle de l’eau en ville. Souvent négligés par le passé par l’hydrologie urbaine, focalisée sur le ruissellement des surfaces imperméabilisées et le dimensionnement des systèmes d’assainissement, les sols urbains constituent un piège ou une source potentielle de contaminants des eaux souterraines et des eaux superficielles qui y sont reliées en ville. Le développement rapide des techniques de contrôle des eaux pluviales à la parcelle, privilégiant si possible la ré-infiltration, ainsi que la densification des villes et la reconquête de friches industrielles nécessite de disposer d’outils de caractérisation et de diagnostic des risques de contamination associés aux nouveaux usages des sols urbains. De même, de nombreuses études ont mis en évidence le rôle des sédiments accumulés dans les réseaux d’assainissement, notamment les réseaux unitaires, comme source majeure de pollution des rejets urbains de temps de pluie. Des méthodes adaptées de détection, de caractérisation et de quantification de ces dépôts manquaient cependant jusqu’à présent pour pouvoir pousser plus loin l’analyse de leur dynamique et proposer, à terme, des outils de diagnostic et de gestion aux exploitants de systèmes d’assainissement.
On retrouve aussi dans ces deux opérations de recherche, le souci de créer les conditions favorables à l’émergence de nouvelles informations et connaissances, se traduisant par des développements méthodologiques, pouvant aller jusqu’à la conception de nouveaux dispositifs de mesure. Au-delà du développement et de l’utilisation d’outils modernes de modélisation numérique, l’émergence de nouvelles connaissances passe nécessairement par l’acquisition de nouvelles données. La qualité des dispositifs expérimentaux mis en place dans le cadre de ces deux opérations est une fois de plus l’un des points forts des recherches entreprises par les équipes du RST. La réalisation d’essais in situ dans les conditions des futures utilisations opérationnelles démontre de plus le souci de rester proche des applications et de démontrer le caractère utile et rapidement exploitable des résultats des recherches qui sont menées.
Le document qui suit présente le détail des résultats de ces deux opérations. Je n’en retiendrai que deux, particulièrement originaux et stimulants pour inciter le lecteur que vous êtes à lire plus en détail ces actes : la mise en évidence de pollutions insoupçonnées provenant de matériaux considérés comme naturels et à tort comme inertes dans les sols urbains et la confirmation de l’existence d’un dépôt organique visqueux et mobile à l’interface eau-sédiment dans certains tronçons de réseaux unitaires que des sonars adaptés permettent de mesurer.
En guise de conclusion, ces deux opérations de recherche me semblent exemplaires de ce que la collaboration et la fertilisation mutuelle entre chercheurs d’établissements publics scientifiques et techniques et équipes des Centres d’Études Techniques de l’Équipement peut apporter. C’est une source de richesse qu’il nous faut tenter de préserver en ces temps de profonde restructuration du Réseau Scientifique et Technique. Eric Gaume, Directeur adjoint du département Géotechnique Géosciences et Risques Naturels, Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux, Route de Bouaye CS4.

Outils et méthodes de caractérisation des polluants et de leur transfert

Les Journées « Eau et Environnement » organisées traditionnellement par l’Ifsttar et les CETE, (RST) du MEDDE sont l’occasion de présenter les principales avancées de la recherche en génie civil relevant des travaux de l’Ifsttar et des équipes de recherche du RST. Elles trouvent leur place aux côtés des journées plus techniques et opérationnelles du SETRA et du CERTU (RST Eau, RST Sol, RST Déchets).
Organisée dans le cadre des Journées « Eau et Environnement », cette plénière spécifique clôture deux programmes de recherche de l’Ifsttar et des CETE sur le milieu urbain :

  • dans le domaine de la gestion des sols pollués « Préservation des sols en milieux urbain et routier : sources, infiltration et transfert de polluants» (PSUR).
  • dans le domaine de la gestion des réseaux d’assainissement: « Sédiments en réseau » (SER).

Ces journées sont ouvertes vers l’extérieur, et notamment aux partenaires et aux bénéficiaires des résultats des recherches.

Opération de recherche sur la pollution en milieu urbain et routier (PSUR)

En milieu urbain, la dégradation de la qualité des sols et des ressources en eau peut avoir de nombreuses origines : zones contaminées par des activités artisanales ou industrielles, utilisation de sous-produits industriels en remblai, pratiques d’infiltration des eaux pluviales urbaines…Au-delà des aspects de reconquêtes de zones urbanisables avec des risques liés à l’historique des sites, l’intérêt des collectivités se situe prioritairement au niveau des répercussions de la pollution des sols sur la santé humaine.
Les collectivités doivent faire face à des problèmes de gestion de sites circonscrits à l’échelle de parcelles, mais également à des questions de gestion de la pollution à l’échelle du bassin versant urbain ou de la ville.
Sur la base de sites d’études (bassins d’infiltration, décharge d’ordures ménagères, zone urbanisée), l’opération vise à mettre en oeuvre et à adapter des outils et méthodes de caractérisation des sols urbains à l’échelle du laboratoire et du site ; à tester et développer certains indicateurs de qualité des sols urbains existants, à caractériser à petite échelle les processus de mobilisation des polluants et à décrire à l’aide de la modélisation des transferts de polluants, l’impact de l’anthropisation sur le système sol – sous-sol.

Opération de recherche sur les sédiments en réseaux (SER)

Dans un pays dont plus de 70% de la population nationale réside en zone urbaine, l’anthropisation du cycle urbain de l’eau est indéniable. L’objectif de recouvrement du bon état écologique des milieux aquatiques et du maintien du cadre de vie ne pourra être atteint sans un bon fonctionnement du système de dépollution.
Outre les stations d’épuration, ce système comprend les réseaux d’assainissement qui constituent un patrimoine considérable qu’il faut gérer et entretenir car cela représente un enjeu majeur en terme environnemental.
En effet, comme le mentionnent plusieurs études, l’érosion des dépôts accumulés dans les réseaux par temps sec représente couramment 30 à 40 % des rejets urbains de temps de pluie (RUTP) et même jusqu’à 80% lors de certains évènements pluvieux sur le site parisien du Marais. L’opération de recherche « sédiments en réseau » vise préciser les différentes catégories de solides présents dans les réseaux d’assainissement unitaires urbains, mener des études sur la dynamique sédimentaire tant à l’échelle d’un tronçon de collecteur qu’à celle d’un bassin versant.


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