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24 jan
24/01/2020 14:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Robin GARNIER

Systèmes alternatifs de gestion des eaux pluviales : Contribution à l’analyse de performances conjointes en matière d’hydrologie quantitative et de piégeage de micropolluants. Comparaison systèmes à la source – systèmes centralisés

Doctorant : Robin GARNIER

Laboratoire INSA : DEEP
Ecole doctorale : ED162 Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique de Lyon

La gestion des rejets de temps de pluie (RUTP) est un enjeu majeur en milieu urbain, tant d’un point de vue des quantités d’eau à gérer (lutte contre les inondations) que de la qualité de ces rejets vers les milieux aquatiques récepteurs. Des dispositifs alternatifs au réseau ont été développés. Ils sont basés principalement sur la rétention et/ou sur l’infiltration des eaux. Certains sont centralisés comme les bassins de retenue, d’autres sont dits « à la source » et gèrent l’eau au plus près de son point de chute. Le rôle de ces dispositifs alternatifs est aujourd’hui avéré pour la gestion des flux d’eau. Certains d’entre eux comme les bassins centralisés ont fait l’objet d’étude en matière de piégeage de micropolluants dont certains présentent un danger pour l’environnement et la santé. Mais le rôle des dispositifs à la source vis-à-vis de leur aptitude à piéger ces micropolluants, le rôle de la réduction des flux d’eau dans l’abattement des polluants et la comparaison de ces performances à celles de dispositifs centralisés sont peu documentés et font l’objet de cette thèse. Le travail s’est appuyé sur quatre sites d’observation. Ont été instrumentés et suivis en termes de débitmétrie et de qualité des eaux : (i) trois dispositifs à la source drainant des parkings résidentiels (une chaussée à structure réservoir d’une surface de 94 m², une tranchée en graves drainant 260 m², et une noue végétalisée de collectant les eaux d’une zone de 302 m²) et (ii) un bassin de rétention centralisé (zone urbaine mixte, réseau séparatif pluviale) drainant un quartier de 185 ha. Les trois premiers sont basés principalement sur un principe de filtration, le deuxième sur de la décantation. 54 micropolluants de cinq familles différentes (métaux, HAPs, pesticides, alkylphénols et PBDEs) ont été analysés sur une douzaine d’évènements pluvieux en entrée (ou  zone de référence) et en sortie des sites. Les flux d’eau ont été étudiés sur plus de 100 évènements. Il a été constaté que si les métaux et les HAPs sont les polluants les plus particulaires et les plus présents dans les RUTP, ce sont aussi les mieux piégés par les ouvrages, notamment les systèmes à la source dont le principe de filtration se révèle être plus efficace que la simple décantation du bassin centralisé. Les autres familles de micropolluants ont montré une partition dissous/particulaire variable mais une plus grande aptitude à être retenues par la noue et la tranchée. De manière générale, les sites à la source montrent un meilleur potentiel de traitement des eaux pluviales du fait de leur pouvoir de filtration intrinsèque par rapport au bassin centralisé. La noue et la tranchée se démarquent également par une rétention d’eau très importante qui amplifie leur action épuratoire en termes de quantité totale en micropolluants.