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APPEL D’OFFRES

SERVICES PROFESSIONNELS POUR LA MODÉLISATION DES RÉSEAUX D’ÉGOUT

SP-17-142 La Ville de Châteauguay demande des soumissions pour des services professionnels pour la modélisation des réseaux d’égout. Ne seront considérées que les soumissions préparées sur les formulaires destinés à cette fin. On pourra se procurer ces formulaires à compter du 3 août 2017 soit en visitant le site web : www.seao.ca ou en communiquant avec le service à la clientèle du «Système électronique d’appel d’offres (SEAO)» au 514-856-6600. Ce service est disponible du lundi au vendredi de 8h30 à 17h00. Veuillez prendre note que pour obtenir ces documents des frais vous seront exigés. Les soumissions seront reçues jusqu’à 14 h 00 le 12 septembre 2017 dans une enveloppe scellée à l’adresse suivante: VILLE DE CHÂTEAUGUAY ÉDIFICE DES TRAVAUX PUBLICS ET DU GÉNIE DIVISION APPROVISIONNEMENTS – ENTRÉE PRINCIPALE 220, BOULEVARD INDUSTRIEL CHÂTEAUGUAY (QUÉBEC) J6J 4Z2 et y seront ouvertes le même jour, à 14 h 05. Le Conseil municipal n’ayant aucune obligation envers les soumissionnaires, ne s’engage à accepter aucune des soumissions reçues. Donné à Châteauguay, ce 2 août 2017. Geneviève Godin Chef de la Division approvisionnements

VILLE DE CHÂTEAUGUAY

DIVISION APPROVISIONNEMENTS

APPEL D’OFFRES PUBLIC

SP-17-142

SERVICES PROFESSIONNELS POUR LA MODÉLISATION DES RÉSEAUX D’ÉGOUT

DEVIS TECHNIQUE

APPEL D’OFFRES PUBLIC SP-17-142 DEVIS TECHNIQUE

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1. GÉNÉRALITÉS La Ville de Châteauguay située sur la Rive-Sud de Montréal fait partie de la MRC de Roussillon et compte sur une population d’environ 49 000 habitants. La Ville s’étend sur près de 3 800 ha et est caractérisée par la présence de la rivière du même nom la traversant sur 5,1 km, du sud vers le nord, jusqu’au fleuve Saint-Laurent, à la hauteur du lac Saint-Louis, près de l’île Saint-Bernard et dont le bassin versant s’étend sur plus de 2 500 km². La topométrie de la Ville est relativement plate et caractérisée par de faibles dénivelés, dont les pentes varient de 0,1 % à 2 %, donnant place à quelques zones marécageuses là où le drainage est difficile. Le réseau d’égout domestique a une longueur d’environ 244 km dont 70 % du réseau a plus de 50 ans. Le réseau d’égout pluvial compte environ 164 km de conduites dont 61 % du réseau a plus de 50 ans. La ville compte plusieurs secteurs en fossé. De par sa topométrie, la Ville est dotée de dix-huit (18) postes de pompage domestique et de sept (7) postes de pompage pluvial. Elle s’est également dotée au courant des années, de bassins de rétention dont deux domestiques et d’environ huit bassins pluviaux. À ceci s’ajoute 18 ouvrages de surverses. La Ville a mis à jour en 2010, son plan directeur des réseaux d’égout pluvial et domestique élaboré en 1990 par la firme Pellemon. Le mandat, à cette époque, était de réaliser cette mise à jour par une analyse, par modélisation de ses réseaux existants en leur point stratégique et en fonction des besoins des futurs projets de développement. La modélisation du réseau pluvial a cependant été réalisée avec une période de récurrence d’une fois sur cinq ans. De plus, certains développements domiciliaires se sont ajoutés à ceux déjà connus en 2010. La modélisation a été réalisée sur les réseaux domestiques de 450 mm et plus et sur les conduites de plus de 600 mm dans le cas des égouts pluviaux. En 2015, la Ville a réalisé un plan directeur de son réseau pluvial pour six (6) secteurs particuliers et elle désire le compléter dans le cadre du présent mandat. La complétion des autres secteurs doit être faite en tenant compte des réseaux déjà modélisés et montrés sur le plan de l’annexe 1. Deux développements comportant près de 3 000 unités d’habitation verront le jour dans les prochaines années dans l’aire TOD (Transit Oriented Development) de la Ville à l’intersection du boulevard Industriel et du boulevard Saint-Jean-Baptiste. Ces unités d’habitation auront un apport en eau domestique non négligeable et il est important de connaître si les réseaux existants peuvent véhiculer toute cette eau sans surcharge. Le plan à l’annexe 2 définit les grands bassins et les sous-bassins du réseau domestique.

2. OBJECTIF ET MANDAT La Ville désire retenir les services d’une firme d’experts-conseils pour mettre à jour son plan directeur de son réseau d’égout domestique, lequel a été modélisé avec une période de retour de 1:5 ans. Il s’agit ici de reprendre la modélisation avec une période de retour de 1 :10 ans incluant une majoration pour tenir compte de l’effet anticipé des changements climatiques. De plus, afin de caler le modèle le plus fidèlement possible, des prises de mesures de débits seront nécessaires et également l’étalonnage de certains postes de pompage et les données réelles des surverses et des régulateurs de débits.


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La Ville désire également compléter le plan directeur de son réseau pluvial débuté en 2015 constitué à partir de modèles hydrologique et hydraulique. Les simulations réalisées à partir des modèles visent à recréer les problématiques vécues sur le territoire dans le but d’élaborer des solutions adéquates aux divers problèmes observés. De plus, ces solutions permettront à la Ville de faire face aux effets anticipés des changements climatiques à venir et d'offrir à sa population le niveau de protection requis comme recommandé dans le Guide de gestion des eaux pluviales (ci-après nommé Guide) du ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (ci-après nommé MDDELCC). Finalement, conformément à la position ministérielle du MDDELCC sur la «Stratégie pancanadienne sur la gestion des effluents d’eaux usées municipales», l’Adjudicataire devra élaborer un plan de gestion des débordements d’eaux usées et établir les mesures compensatoires requises visant à limiter les débordements créés pour tous les nouveaux développements municipaux à venir. Le mandat comporte huit volets :

Volet 1 : Analyse des données existantes et cueillette de données complémentaires;

Volet 2 : Élaboration d’un plan de travail;

Volet 3 : Étalonnage des postes de pompage;

Volet 4 : Campagne d’inventaire des trop-pleins et des régulateurs de débits;

Volet 5 : Campagne de mesures de débits;

Volet 6 : Complétion et mise à jour du Plan directeur du réseau domestique;

Volet 7 : Complétion et mise à jour du Plan directeur du réseau pluvial;

Volet 8 : Plan directeur pour la gestion des débordements et mesures compensatoires. Le mandat consiste, sans s’y limiter, à réaliser ce qui suit :

Analyse des données existantes;

Cueillette de données complémentaires;

Élaboration d’un plan de travail;

l’étalonnage des postes de pompage;

Réaliser une campagne de mesures de débits;

Campagne d’inventaire des trop-pleins;

Campagne d’inventaire des régulateurs de débits;

Construire un modèle informatisé PCSWMM des conduites domestiques;

Construire un modèle informatisé PCSWMM des conduites pluviales pour compléter le plan directeur de drainage pluvial pour les secteurs identifiés par la Ville;

Déterminer les conditions actuelles et à l’ultime des réseaux à l’aide de la modélisation;

Identifier les secteurs où il y a d’importants apports d’eau parasitaire;

Déterminer les problématiques;

Proposer des solutions pour éliminer les faiblesses du réseau;

Fournir des estimations de coûts aux solutions proposées;

Définir les priorités d’intervention en fonction des développements à venir;


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Élaborer un plan directeur pour la gestion des débordements et mesures compensatoires.

3. VOLET 1 – ANALYSE DES DONNÉES EXISTANTES CUEILLETTE DE DONNÉES COMPLÉMENTAIRES L’Adjudicataire devra procéder à une collecte complète des données disponibles auprès de la Ville. L’ensemble des recherches et consultations fait partie intégrante du mandat. La Ville fournira l’ensemble des informations pour permettre à l’Adjudicataire de mener à bien les différents volets du mandat. À la suite des informations disponibles, l’Adjudicataire devra réaliser la collecte d’informations manquantes sur les installations et les équipements présents sur les réseaux. La Ville ne possède pas une base géomatique de ses actifs de voirie. L’Adjudicataire devra consulter les plans tels que construits que la Ville lui fournira pour obtenir l’ensemble des informations nécessaires pour lui permettre de répondre aux différents livrables du mandat. La Ville informe les soumissionnaires que 50 % des plans des réseaux d’égouts domestiques et pluviaux sont en format ACAD et 50 % sont des plans numérisés. À partir de cette information, les soumissionnaires doivent eux-mêmes évaluer les efforts requis pour monter le modèle informatique PCSWMM.

4. VOLET 2 – ÉLABORATION D’UN PLAN DE TRAVAIL À la suite de l’analyse des données existantes et de la cueillette de données complémentaires, l’Adjudicataire doit préparer un plan de travail pour présentation et approbation par la Ville . Ce plan de travail doit présenter les étapes subséquentes que l’Adjudicataire doit mettre en œuvre afin de mener à bien le mandat. Elle peut remettre en question l’ordre des volets 3 à 8 pour des raisons d’efficacité dans la préparation des livrables. Le plan de travail doit comprendre les activités et les sous-activités ainsi que leurs durées dans le temps. Ce plan permettra à la Ville d’obtenir le calendrier de réalisation à des fins contractuelles des livrables. Le plan de travail devra être accompagné de la méthodologie de travail pour les volets 3 à 8, le tout en tenant compte du travail déjà réalisé et fournit à l’annexe 3 (études antérieures). Pour les volets 6, 7 et 8, la méthodologie doit couvrir, sans s’y limiter, les «Critères de conception», les «Paramètres de simulation» et la «Stratégie de modélisation».

5. VOLET 3 - ÉTALONNAGE DES POSTES DE POMPAGE L’Adjudicataire doit effectuer des campagnes d'étalonnage des postes de pompage avec surverses situés sur le territoire de la Ville . La Ville fournira tout le soutien technique pour épauler l’Adjudicataire dans son travail. L'étalonnage des stations de pompage permet de mesurer «in situ» le débit réel des pompes à une station de pompage donnée. Cette opération est réalisée en considérant toutes les particularités physiques de l'endroit, telles que la hauteur de refoulement, l'usure de l'impulseur et de la volute des pompes, l'état des conduites, des clapets, des vannes, etc. La nature des eaux pompées peut être d'origine domestique, pluviale, pseudo-domestique ou combinée. La méthode volumétrique est la technique préconisée par la Ville. Le choix d'une autre technique de calibration doit être justifié et approuvé par la Ville.


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Trois (3) essais doivent être réalisés pour chaque pompe ou chaque combinaison de pompes. Ainsi, dans une station de pompage équipée de deux pompes domestiques, trois (3) essais sur la pompe PS1, trois (3) essais sur la pompe PS2 et trois (3) essais sur la combinaison de pompes PS1 et PS2 en fonctionnement simultané doivent être réalisés. Lorsque des pompes de captage sont présentes, celles-ci doivent être étalonnées indépendamment des pompes domestiques. Toutes les combinaisons de pompes de même usage doivent être étalonnées, à moins que les pompes ne soient pas installées en série. L'exécution terrain de l'étalonnage de stations de pompage doit être réalisée en présence d'un représentant de la Ville. L’Adjudicataire doit participer à différentes réunions et visites des lieux pour exécuter l'étalonnage d'une station de pompage. Il a la responsabilité de convoquer les réunions de coordination avec les divers intervenants impliqués et de rédiger les comptes rendus. Seule la réunion de démarrage est convoquée par la Ville. 5.1. Rapport

Au terme des travaux d'étalonnage, l’Adjudicataire doit produire un rapport dans lequel sont consignées toutes les informations suivantes :

nom de la station ;

plan de localisation ;

nature de la station (domestique, pluvial, unitaire, etc.) ;

photos illustrant l'extérieur de la station de pompage, le puits de pompage, les pompes, l'arrivée d'eau, l'installation des équipements d'étalonnage, les plaques signalétiques des pompes ainsi que toutes autres photos pertinentes à la station de pompage ;

nombre de pompes;

rapport narratif décrivant la station de pompage, l'équipement d'étalonnage, une problématique particulière, l'interprétation des résultats, correctifs à apporter, etc. ;

diamètre intérieur des conduites individuelles de refoulement et du collecteur principal ;

modèle, marque, puissance, etc. de chacune des pompes ;

courbe théorique de capacité des pompes ;

superficie brute du puits (m2) ;

hauteur de la plage d'opération choisie (m) ;

volume étalon brut (m3) ;

volume des équipements physiques (pompes, tuyauterie, barres-guides, etc.) installés à l'intérieur de la plage d'opération (m3);

volume étalon net (m3) ;

temps chronométré (3 essais) pour remplir le volume étalon net en utilisant uniquement le débit d'entrée (affluent) à la station de pompage (requis lorsque c'est impossible de fermer la vanne de la conduite d'entrée à la station de pompage);

valeur du débit d'entrée pour chacun des 3 essais (Us) ;

identification de la pompe ou de la combinaison de pompes étalonnées ;

temps chronométré (3 essais) pour pomper le volume étalon net ;

pression mesurée sur le manomètre au cours des 3 essais (kPa) ;


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différence de hauteur entre la position du manomètre et le centre de la bride à la sortie de la pompe (rn) ;

pression manométrique calculée à la sortie de la pompe (kPa) ;

débit de la pompe ou de la combinaison de pompes étalonnées après l'ajout du débit d'entrée (Us) ;

débit théorique de la pompe ou de la combinaison de pompes établi à partir des courbes de pompe du manufacturier (Us) ;

débit théorique de conception de la station de pompage. L’étalonnage se fera sur les stations de pompage suivantes :

Desparois;

Dubuc;

Dunver;

Perron;

Rodrigue-Caron;

Roy;

Saint-Jean;

Saint-Jean-Baptiste;

Reid. Les caractéristiques de chacune de ces stations de pompage se trouvent dans le rapport de La firme Lavalin daté de juin 2013 intitulé «Rapport d’évaluation du réseau d’égout, des postes de pompage et de l’usine d’épuration».

6. VOLET 4 - CAMPAGNE D’INVENTAIRE DES TROP-PLEINS ET DES RÉGULATEURS DE DÉBIT La Ville possède différents ouvrages de surverses et des régulateurs de débits sur son territoire. Ces ouvrages sont identifiés sur un plan faisant partie du rapport de la firme Lavalin daté de 2013 joint à l’annexe 4. Malheureusement, les informations sur ces surverses et les régulateurs sont incomplètes ou inexistantes pour la majorité d’entre eux. La Ville désire donc faire l’inventaire de ses équipements et obtenir toutes les informations requises. L’Adjudicataire doit préparer un plan pour chacun des trop-pleins et des régulateurs montrant la façon dont est construit l’ensemble des équipements et la façon dont ils fonctionnent. Le plan doit indiquer, sans s’y limiter, l’emplacement de l’équipement, les matériaux, les diamètres, les hauteurs et la géométrie à l’aide de vues en coupe.

7. VOLET 5 - CAMPAGNE DE MESURES DE DÉBITS ET REMONTÉE PAR TRONÇONS L’Adjudicataire est appelé à effectuer des campagnes de mesures de débit sur les réseaux d'égouts pluviaux et domestiques sur l'ensemble du territoire de la Ville. Une campagne de mesures de débit est une activité qui vise à obtenir des informations concrètes sur la provenance et la quantité des apports par infiltration véhiculés par un réseau d’égout. Dans le contexte actuel où la station d’épuration est déjà construite, cette activité est plutôt utile pour déterminer les secteurs présentant les taux d’infiltration les plus importants et pour réduire les débits d’eaux parasitaires acheminés à l’usine.


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La campagne de mesures de débit consiste également à mesurer les débits à certains endroits sur les réseaux qui permettront de caler les modèles de simulations hydrauliques (numériques) des réseaux d'égouts domestiques et pluviaux selon différentes conditions et selon différentes saisons. Elle consiste essentiellement en des mesures instantanées de débit en temps sec aux exutoires des sous-bassins. Pour un portrait plus détaillé de la situation ou pour investiguer davantage à l’intérieur d’un bassin problématique, des mesures supplémentaires peuvent être effectuées. Les mesures doivent être exécutées la nuit entre 24 h et 6 h afin de faciliter l’interprétation des données. Le débit domestique étant à son minimum durant la nuit et puisqu’il subit peu de variation durant cette période de la journée, il peut facilement être isolé du débit mesuré pour trouver le débit parasitaire. Un plan présenté à l’annexe 5 montre la localisation de trente-trois (33) points de mesure à installer sur le réseau domestique de la Ville. Notons que pour des raisons pratiques ou d’accessibilités, la localisation de certains points de mesure pourrait être ajustée par l’Adjudicataire au moment des campagnes de mesures. Le nombre de points de mesure demeure à titre indicatif. Le nombre peut varier en fonction de la compréhension des résultats des études antérieures. Avant l'installation des équipements de mesure, l’Adjudicataire doit déposer à la Ville un plan montrant la localisation de chacun d'eux. Plus spécifiquement, les activités reliées aux mandats de mesure de débits doivent comprendre, sans s'y limiter, toutes les opérations d'installation d'appareils de mesure, la mobilisation et la démobilisation du matériel et de l'équipement, la signalisation routière lors de la mise en place, de l'entretien et du démantèlement des équipements, la main-d'œuvre ainsi que la fourniture des plans et du rapport (format papier et numérique). Notez que les instruments de mesure peuvent être installés partout sur le territoire de la Ville et qu'en aucun cas la Ville n'acceptera de payer des frais supplémentaires en raison de l'emplacement géographique (rue, boulevard, bretelle d'accès...) d'un instrument de mesure. Les mandats spécifiques de mesures de débits doivent être réalisés sur une période minimale de, huit (8) semaines au printemps 2018, une période de quatre (4) semaines à l’été 2018 et quatre (4) semaines à l’automne 2018. Le début de la campagne correspond au moment où l'ensemble des instruments de mesure est installé et fonctionnel. Si durant la période de mesure, les pluies reçues ne procurent pas les données valables au calage des modèles numériques, à la demande de la Ville, la campagne de mesures peut être prolongée jusqu'à concurrence de quatre (4) semaines. Les semaines de mesures additionnelles, demandées et approuvées par la Ville, sont payées selon un prix unitaire pour une semaine de prolongation de campagne de mesures de débits. Ce prix correspond au maintien d’un instrument de mesure en place pour une durée additionnelle d’une semaine, mais ne comprend pas la démobilisation des instruments de mesure qui est incluse à l’item «Campagne de mesures de débits».

8. VOLET 6 - PLAN DIRECTEUR RÉSEAU DOMESTIQUE Le plan directeur des égouts domestiques réalisé par la firme BPR en 2010 a permis d’évaluer la capacité du réseau en ses points stratégiques comme les axes de collectes principaux, les conduites de refoulement, les stations de pompage et les régulateurs. Cependant, certaines


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Les données à recueillir sur les surverses et les régulateurs de débit et également sur les stations de pompage viendront assurer une meilleure évaluation sur la faiblesse du réseau. Cette évaluation réalisée par modélisation à l’aide du logiciel XPSWMM (convertit en PCSWMM en 2017), a utilisé une période de retour de 1:5 ans. Cette période de retour n’est pas celle recommandée par le Guide du MDDELCC. La période de retour doit être 1 :10 ans avec majoration. Le but est donc de modéliser les conduites principales de plus de 450 mm de diamètre modélisé en 2010 avec une période de retour de 1 :10 ans. Les réseaux modélisés sont indiqués sur le plan à l’annexe 6 de la présente et les modèles informatisés PCSWMM de ces réseaux seront fournis à l’Adjudicataire. Comme mentionné précédemment, un important projet de développement est prévu à l’intersection des boulevards Saint-Jean-Baptiste et Industriel ainsi qu’à l’intersection des boulevards Saint-Jean-Baptiste et Saint-Françis. Les réseaux domestiques de ces deux secteurs devront être modélisés en tenant compte de cet important apport d’eau domestique à venir. Les réseaux à modéliser et à dimensionner sont présentés sur le plan de l’annexe 6. L’Adjudicataire devra construire de façon informatique ces réseaux. Aussi, le dépôt à neige de la Ville sera déménagé dans les prochaines années faisant place à la construction de nouvelles unités d’habitation sur cet ancien site. Il y a donc lieu de dimensionner la nouvelle conduite domestique sur la rue Albert Einstein et de vérifier le comportement des conduites existantes en aval jusqu’aux conduites collectrices. La Ville fournira à l’Adjudicataire un tableau Excel dans lequel on retrouve l’ensemble des développements résidentiels à venir. Ce tableau sera présenté, remis et expliqué à la réunion de démarrage à l’Adjudicataire. L’objectif de produire un modèle informatique des réseaux d’égout domestique est d’identifier les faiblesses actuelles du réseau, de planifier les infrastructures supplémentaires pour desservir le territoire à l’ultime et identifier les solutions à mettre en place à court, moyen et long termes afin d’assurer un niveau de service adéquat à l’ensemble de la population. 8.1. Les activités à réaliser

Inventaire : Description des caractéristiques physiques et fonctionnelles des sous-bassins et réseaux domestiques, de même que des ouvrages d’interception;

Modélisation : Montage d’un modèle informatique des réseaux sous format PCSWMM;

Analyses par simulation : Étude de trois (3) scénarios à l’aide du modèle informatique monté préalablement avec sollicitation des réseaux domestiques Horizon 2017 (D0), sollicitation des réseaux domestiques après correction des déficiences de niveau de service (D1) notée à l’horizon 2017 et finalement, sollicitation des réseaux domestiques Horizon ultime (D2).

8.2. Analyse par simulation

Le modèle informatique élaboré devra servir à analyser le comportement des réseaux via trois (3) scénarios : D0, D1 et D2 Les analyses par simulations devront être réalisées pour différentes pluies :

Pluies synthétiques de récurrences 2, 5, 10 et 100 ans;


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Certaines pluies réelles fournies à l’Adjudicataire en temps opportun.

8.2.1. Scénario D0 : Réseau domestique actuel Ce scénario analyse la performance actuelle du réseau domestique. Elle est évaluée à partir du modèle en observant sa réponse sous l'effet de différents événements pluvieux théoriques et réels. L'interprétation des résultats devra permettre d'identifier :

Les tronçons de conduites dont le niveau de service n'est pas adéquat ;

Les ouvrages d'interception ou de contrôle insuffisants. L’Adjudicataire doit, entres autres, diagnostiquer les problèmes et identifier les solutions pour les endroits apparaissant problématiques ou qui présentent des risques importants même si aucune plainte n'a encore été présentée. Les secteurs qui ont fait l'objet de plaintes de refoulements ou d'accumulations d'eau rapportées par les citoyens doivent être exposés en parallèle avec les résultats théoriques obtenus. Une discussion est nécessaire sur chacun des sites identifiés relativement à l'explication possible des événements observés et les solutions pouvant régler les problèmes. Pour que son niveau de service soit considéré acceptable, un réseau d'égout domestique doit répondre principalement aux deux critères ci-dessous :

le réseau doit avoir la capacité hydraulique suffisante afin d'acheminer les débits de pointes jusqu'à l'ouvrage de surverses suivant;

si le réseau monte en charge, la hauteur d'eau ne doit pas dépasser 1,8 m sous le niveau du pavage.

L’Ajudicataire doit produire un plan montrant les niveaux de services actuels des réseaux. Les critères de conception pour l'élaboration du scénario D1 seront ensuite déterminés conjointement avec les représentants de la Ville. Ces critères sont valables non seulement pour le scénario D0, mais également pour toute analyse ou vérification du niveau de service réalisée dans l'un ou l'autre des scénarios de cette étude.

8.2.2. Scénario D1 : Réseau domestique actuel corrigé Le scénario D1 correspond au scénario D0 dont les réseaux d'égouts et/ou ouvrages auront été modifiés de manière à ce qu'ils offrent une performance acceptable du point de vue du niveau de service (élimination des refoulements d'égouts. surcharges excessives, etc.). Ces interventions devront être décrites, mises en plan et priorisées dans le temps. La possibilité d'éliminer des points de surverses locaux devra être examinée. Prendre note que les correctifs à apporter aux ouvrages de surverses qui présentent actuellement une fréquence de débordement excessive par rapport à l'ER imposée par le Ministère ou dont la fréquence excessive est anticipée à l'ultime, seront déterminés dans le Volet 3 consacré à la préparation du «Plan de gestion des débordements».


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Dans l'analyse des solutions identifiées pour rencontrer un niveau de performance recherché, il est possible que plusieurs solutions soient abordées. Elles doivent être décrites et comparées d'un point de vue technico-économique (voir l’article 8.). Pour chacune des solutions proposées, même celles en option, la vérification par modélisation hydraulique de ces propositions est exigée. La proposition de multiples bassins de rétention ne sera pas considérée comme une solution acceptable. Dans tous les cas, l’Adjudicataire devra faire les vérifications nécessaires afin de s'assurer que les interventions proposées sont optimales et physiquement réalisables.

8.2.3. Scénario D2 : Réseau domestique ultime Le scénario D2 correspond à la situation de développement ultime du territoire. Le modèle développé pour le scénario D1 sera modifié de manière à y inclure les réseaux proposés pour la desserte adéquate des développements futurs. Les nouveaux réseaux de même que les interventions à réaliser sur les réseaux et ouvrages existants pour assurer une desserte adéquate des populations futures devront être intégrés au modèle de simulation. Il sera nécessaire de s'assurer d'un impact minimal sur les débordements aux ouvrages de surverses touchés, dans la mesure du possible. Toutefois, les interventions à prévoir pour le contrôle des débordements devront être identifiées à l'intérieur des activités du Volet 3 de l'étude. De la même manière que pour le scénario D1, toutes les modifications proposées au réseau devront faire l'objet d'une analyse technico-économique, de vérifications par simulations, d'une mise en plan et d'une priorisation.

9. VOLET 7 - PLAN DIRECTEUR RÉSEAU PLUVIAL DES SECTEURS RESTANTS De manière similaire au Volet 6, le Volet 7 vise essentiellement la réalisation d'un modèle informatique des réseaux d'égouts, mais cette fois-ci des réseaux pluviaux. Six (6) secteurs du réseau pluvial de la Ville ont été modélisés jusqu’à présent. Ces secteurs sont indiqués à l’annexe 1 de la présente. L’Adjudicataire doit donc compléter la modélisation des autres secteurs. La Ville fournira les plans ACAD et/ou des plans numérisés pour lui permettre d’entrer les informations dans le modèle PCSWMM. Ce modèle servira ensuite à :

Localiser les secteurs et tronçons problématiques (surcharges, refoulement) et les diagnostiquer;

Identifier des solutions à mettre en place à court, moyen et long termes afin de corriger les déficiences et ainsi assurer un niveau de service adéquat aux populations desservies;

Planifier les infrastructures pluviales supplémentaires requises pour drainer l'ensemble du territoire à son développement ultime, en appliquant systématiquement les «Pratiques de Gestion Optimales (PGO)» appropriées, telles que décrites dans le «Guide de gestion des eaux pluviales» édité par le MDDELCC en 2011.


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Les activités à réaliser dans le Volet 7 peuvent être réparties dans trois (3) catégories différentes :

Inventaire : Description des caractéristiques physiques et fonctionnelles des sous- bassins et réseaux d'égouts pluviaux ;

Modélisation : Montage d'un modèle informatique des réseaux sous format PCSWMM;

Analyses par simulations : Étude de trois (3) scénarios à l'aide du modèle informatique monté préalablement.

Scénario P0 : Sollicitation des réseaux pluviaux- Horizon 2017 (actuel) ;

Scénario P1 : Sollicitation des réseaux pluviaux après correction des déficiences notées à P0;

Scénarios P2 : Sollicitation des réseaux pluviaux - Horizon ultime. 9.1. Analyses par simulation

Le modèle de simulation conçu devra être utilisé pour l'analyse de trois (3) scénarios principaux :

Scénario P0 : Horizon 2017- Réseau actuel ;

Scénario P1 : Horizon 2017 Réseau actuel corrigé (pour les niveaux de service) ;

Scénarios P2a et P2b Horizon ultime. Prendre note que la planification de tous les ouvrages municipaux (correctifs ou extensifs) dans les scénarios P2a et P2b doit tenir compte du «Guide de gestion des eaux pluviales», qui est disponible sur le site du MDDELCC. Les travaux proposés devront être en mesure de satisfaire aux exigences à rencontrer relativement au contrôle des débits de pointe, au contrôle de la qualité, au contrôle de l'érosion et à la diminution des volumes (maximisation de l'infiltration) . L'application de ces critères devra être préalablement convenue avec la Ville. Les critères pour pouvoir considérer le niveau de service acceptable sont les mêmes que ceux décrits à la section 8.2.1 pour le réseau domestique.

9.2. Scénario P0 - Réseau pluvial actuel Le scénario P0 correspond à l'état initial. Il s'agit du réseau d'égout pluvial actuel auquel sera appliqué le développement de l'Horizon 2017. La performance actuelle du réseau de drainage est évaluée à partir du scénario P0 en observant les réponses du modèle suite à l'ajout de différents événements pluvieux théoriques et réels. L'interprétation des résultats devra permettre d'identifier les tronçons dont le niveau de service n'est pas adéquat. L’Adjudicataire doit porter une attention particulière aux plaintes de refoulements et d'accumulations d'eau rapportées par les citoyens. Ces secteurs doivent être exposés en parallèle avec les résultats théoriques obtenus. Une discussion est nécessaire sur chacun des sites identifiés relativement à l'explication possible des événements observés ainsi que les solutions pouvant régler les problèmes.

9.3. Scénario P1 - Réseau pluvial actuel corrigé


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Le scénario P1 correspond au scénario P0 dont le réseau d'égout aura été corrigé de manière à ce que celui-ci offre un niveau de service acceptable. Dans l'analyse des solutions pouvant permettre de rencontrer un niveau de service recherché, il est possible que plusieurs solutions soient abordées. Elles doivent être décrites et comparées d'un point de vue technico-économique (voir section11). Pour chacune des solutions proposées, même celles en option, la vérification par modélisation hydraulique de ces propositions est exigée. Un registre sous forme de tableau doit être préparé afin d'identifier les tronçons de réseau à modifier. Il doit comprendre au minimum la localisation, le type de modification proposé (conduite, diamètre, longueur, bassin de rétention, débit régularisé, etc.). Une base de données géomatiques doit également être préparée. Elle permettra la localisation des ouvrages à modifier et identifiera pour chacun les principales caractéristiques (diamètre, type, etc.). Ces informations serviront à la préparation du plan d'intervention.

9.4. Scénarios P2a et P2b - Réseau pluvial ultime Les scénarios P2a et P2b correspondent au scénario P1 dont le réseau pluvial aura été modifié de manière à inclure les conduites proposées pour la desserte des zones qui seront développées à l'Horizon ultime. Les caractéristiques des sous-bassins de drainage seront également modifiées afin de correspondre à l'usage futur. Les scénarios P2a et P2b obtenus au terme des analyses représenteront la configuration finale du système, telle qu'elle devrait être réalisée à l'Horizon ultime. Les scénarios P2a et P2b diffèrent au niveau de la ·localisation des pratiques de gestions optimales pour la gestion des eaux pluviales selon les critères du MDDELCC :

Scénario P2a : les PGO des secteurs à développer sont localisées en fin de réseau;

Scénario P2b : les PGO des secteurs à développer sont localisées à la source ou en réseau.

Les critères de conception applicables aux différentes portions du réseau seront fournis à l’Adjudicataire. Pour les réseaux futurs dont les apports sont dirigés vers des réseaux existants, leur dimensionnement doit être effectué en fonction de la capacité de ces réseaux existants et de leurs émissaires. Dans l'éventualité où il serait nécessaire de remplacer certains émissaires, les critères de conception devront convenir à la Ville de Châteauguay. La performance du réseau pluvial projeté à l'Horizon ultime devra faire l'objet de simulations à partir des pluies synthétiques élaborées pour des récurrences de 2, 5, 10 et 100 ans. L’Adjudicataire devra s'assurer que les critères de conception applicables aux différentes portions du réseau à construire soient respectés, mais également ceux des réseaux existants recevant des apports supplémentaires.

10. VOLET 8 - PLAN DE GESTION DES DÉBORDEMENTS La Ville de Châteauguay s’est engagée par résolution à préparer un plan de gestion des débordements afin de se conformer à la position ministérielle sur l’application des normes


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pancanadiennes de débordement des réseaux d’égouts municipaux (Position ministérielle) qui s’applique aux ouvrages municipaux d’assainissement des eaux usées desservis par une station d’épuration, y compris les stations de type dégrilleur. À partir du 1er avril 2014, aucun projet d’extension de réseau d’égout susceptible de faire augmenter la fréquence des débordements d’égouts unitaires, domestiques ou pseudo-domestiques ne sera autorisé sans que le requérant ait prévu des mesures compensatoires, selon les modalités prévues dans le présent document. Dans ce contexte, le volet 8 sera consacré à l’étude de la fréquence des débordements et l’identification des mesures correctives qui permettent de produire deux plans distincts : Plan de conformité et de stabilisation des débordements : Les mesures recommandées permettront l’atteinte des deux buts suivants :

Assurer le respect des exigences actuelles (ER) aux ouvrages qui actuellement ne les respectent pas;

Assurer la non-augmentation des surverses par rapport à la situation actuelle, malgré la poursuite du développement jusqu’à l’horizon ultime.

La fréquence de débordement réelle doit servir de référence, mais elle devra être validée avec la fréquence de débordement relevé lors du suivi hebdomadaire et consignée dans SOMAE. Prendre note que la stabilisation des débordements est un objectif qui devra être atteint à très court terme. La nature des solutions qui seront proposées devra tenir compte de cette contrainte. Plan de réduction des débordements : Les interventions identifiées auront pour but de réduire la fréquence de surverses des ouvrages de manière à ce qu'ils atteignent chacun leur objectif de débordement (OD) en considérant le développement à l'ultime. L'OD est une fréquence de débordement généralement plus restrictive que l'ER et son atteinte est prévue à plus long terme. Les valeurs des OD associées à chacun des ouvrages de surverses seront fournies à l’Adjudicataire en temps opportun, préalablement à l'étude des solutions pour la réduction des débordements. Puisque les objectifs à rencontrer pour le contrôle des débordements à un site donné sont progressifs (stabilisation dans un premier temps puis réduction dans un deuxième temps), les solutions proposées pourront être similaires, mais d'envergure différente. Il appartient à l’Adjudicataire de toujours planifier les solutions en tenant compte du but ultime visé, en optant, si applicable, pour une réalisation par phases d'un élément d'infrastructure qui peut être augmenté dans le temps (ex.: réservoir de rétention compartimenté). Trois (3) scénarios distincts serviront à la production des plans de conformité/stabilisation puis de réduction des surverses, soit les scénarios D3a, D3b et D4. Ceux-ci sont décrits dans les sous-sections suivantes. Prendre note que de manière générale, toutes les solutions abordées dans l'analyse précédant l'identification de solutions optimales dans l'un ou l'autre des scénarios, doivent être décrites. Elles doivent également être comparées d'un point de vue technico--économique, conformément aux directives données à la section 11. Pour chacune des solutions proposées,


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même celles en option, leur vérification par modélisation et simulation est exigée. Un bilan des volumes et fréquences de débordement de tous les ouvrages de surverses devra à chaque fois être établi à l'aide des événements de pluie des années de référence. 10.1. Scénarios D3a et D3b - Plan de conformité et de stabilisation des surverses

Le Plan de conformité et de stabilisation des surverses sera obtenu à l'issu de la réalisation des scénarios D3a et D3b correspondant à deux étapes successives :

Scénario D3a : Il sera construit à partir du scénario D1, auquel seront ajoutées des mesures correctives pour rendre conformes tous les ouvrages de surverses qui ne respectent pas actuellement leur ER. Le scénario D3a correspond donc à l'horizon actuel (Horizon 2017) de développement appliqué au réseau actuel corrigé tant pour les niveaux de services insuffisants que pour les fréquences de débordement excessif.

Scénario D3b : Celui-ci sera bâti à partir du scénario D2 (considéré le développement ultime), en y ajoutant:

les mesures correctives identifiées dans le scénario D3a ;

des mesures supplémentaires/complémentaires destinées à assurer la non-augmentation des surverses malgré le développement, par rapport au scénario D3a.

Toutes les interventions contenues dans le scénario D3b constitueront le Plan de conformité et de stabilisation des débordements. Celui-ci résumera les solutions retenues au terme de l'analyse de différentes options pour le contrôle des surverses.

10.2. Scénario D4 - Plan de réduction des débordements Au terme du scénario D4, l'ensemble des mesures correctives à appliquer pour s'assurer que les OD des ouvrages de surverses soient respectés sera identifié. Le scénario D4 sera élaboré à partir du scénario D3b, auquel seront ajoutées des mesures correctives supplémentaires/complémentaires permettant à tous les ouvrages de surverses d'atteindre leur OD. Toutes les interventions contenues dans le scénario D4 constitueront le Plan de réduction des débordements. Celles-ci sont prévues pour être réalisées à moyen et long termes. Leur échéancier de réalisation devra en tenir compte.

10.3. Solutions pour le contrôle des surverses Les interventions proposées pour la stabilisation ou la réduction des surverses comprendront un ou plusieurs éléments de solution appartenant aux deux grandes catégories suivantes :

Interventions en réseau ou aux ouvrages: Elles pourront entre autres comprendre des actions visant à modifier la capacité de certains ouvrages de régulation (hausse du niveau de trop-pleins, augmentation de capacité d'interception, etc.) ou à réduire à la source les eaux parasites :

réseaux pseudo-séparatifs : débranchement de sources de captage ;


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réseaux unitaires : construction de réseaux de drainage de surface jumelée au débranchement de surfaces imperméables (rues, stationnements).

Construction d'ouvrages de rétention : Ces structures pourraient être proposées aux ouvrages de surverses dont la fréquence de débordement devra être diminuée. Au besoin, la construction d'ouvrages de rétention pourra être combinée à des modifications aux consignes d'opérations des ouvrages de régulation et de pompage afin d'assurer un contrôle optimal des surverses. La proposition de multiples bassins de rétention ne sera pas considérée comme une solution acceptable. Dans tous les cas, l’Adjudicataire devra faire les vérifications nécessaires afin de s'assurer que les interventions proposées sont optimales et physiquement réalisables. Dans l'analyse des options, l’Adjudicataire se référera à la section 11.

11. ANALYSE DES OPTIONS Dans le cadre de la présente étude, à différentes étapes de la modélisation, l’Adjudicataire devra proposer plusieurs solutions pour corriger le niveau de service des réseaux (Volets 6 et 7) ou contrôler les débordements (Volet 8). Pour s'assurer de la sélection de la meilleure option, l’Adjudicataire devra réaliser une analyse sur une base technico-économique et environnementale. Tous les éléments qui auront été transmis à l’Adjudicataire ainsi que ceux qu'il aura lui-même complétés par ses visites sur le terrain et autres relevés devront servir à l'analyse. Chacune des options en jeu devra faire l'objet d'une estimation préliminaire des coûts suivants :

coûts de construction ;

coûts d'acquisition de terrains et de servitudes (évaluation avec assistance de la Ville);

coûts de compensation environnementale, le cas échéant. Les éléments à considérer sont notamment les nouveaux ouvrages proposés et les modifications aux ouvrages existants. Dans les cas d'options considérant des équipements mécanisés, l'évaluation des coûts doit tenir compte des frais d'exploitation et d'entretien actualisés sur 20 ans. Les frais d'honoraires professionnels et de financement ne sont pas à considérer. Un montant pour les imprévus doit être ajouté aux calculs des coûts. À la fin de l'analyse comparative (technico-économique et environnementale), un choix doit être identifié et justifié. Il est alors nécessaire d'énumérer les éléments techniques favorables et défavorables des solutions en cause et d'en comparer les coûts.

12. INTRANTS Les données disponibles pour la réalisation de ce mandat spécifique seront transmises sur support informatique. Toutefois, l’Adjudicataire devra s'assurer de la validité des données avant de les utiliser aux fins de l'étude (modélisation ou autre). Elles comprennent essentiellement, sans s’y limiter, les données suivantes :

Les études antérieures que l’on retrouve à l’annexe 3;


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Les plans réseaux de la Ville;

Les levées terrain LIDAR;

Les plans et profils des réseaux d’égouts format ACAD et PDF;

Les inspections par téléobjectif (sur demande);

La performance des ouvrages de surverses;

Certains fichiers PCSWMM du réseau modélisé;

Les données à jour des stations de pompage;

Les données à jour sur les régulateurs des débits;

Une campagne de mesure de débit à réaliser dans le cadre du présent mandat.

13. MÉTHODOLOGIE DE MODÉLISATION Cette section contient les spécifications techniques particulières relatives à la méthodologie de modélisation et de simulation à appliquer lors de l'élaboration des différents scénarios. Toutes dérogations doivent être préalablement approuvées par la Ville. Les paramètres de modélisation doivent être approuvés au préalable avant le début des simulations. 13.1. Généralités

Les modèles de simulation hydraulique doivent être construits sur plateforme PCSWMM 2013 ou sur une plateforme plus récente. Le niveau de détail des modèles de simulation hydraulique doit être suffisant pour l'appréciation du comportement du réseau sous les pluies à considérer ou sous les sollicitations de pointe des eaux usées. Le territoire développé est celui observé en 2017. Différents moyens permettent de construire cet état de développement (photos aériennes, visites de terrain, etc.). Le type de développement résidentiel et ICI et le type d'usage (agriculture, développé résidentiel, ICI) devra être pris en compte dans la caractérisation des sous-bassins. Les modèles doivent contenir toutes les conduites et les regards existants. Ces éléments modélisés doivent présenter les mêmes caractéristiques physiques (profondeur, longueur, diamètre, etc.) et les mêmes numéros d'identification que ceux que l'on retrouve pour ces éléments dans le plan d’intervention (les actifs de voirie de la Ville ne sont pas sur une base de données géomatique), qui serviront de source principale de données. Les modèles doivent également tenir compte des cours d'eau et fossés (autant en amont qu'en aval). Tous les éléments du réseau d'égout (regards, conduites, élévations, diamètres, etc.) devront subir des vérifications élémentaires de continuité et de conformité avec les principes de calculs du logiciel PCSWMM. Si des éléments devaient être modifiés ou éliminés pour différentes raisons, la Ville doit en être avisée. Il est possible que plusieurs éléments nécessitent des confirmations de la part de la Ville . Les demandes devront donc lui être adressées. L’Adjudicataire devra proposer une méthodologie pour tenir compte des changements climatiques dans la conception des nouveaux réseaux et des ouvrages de rétention.


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Tous les modèles développés dans le cadre de la présente étude devront être présentés à la Ville au cours d'une séance de projection audiovisuelle. L’Adjudicataire démontrera la calibration des modèles, les réponses à différents événements de pluies et les différents scénarios construits. Une autre rencontre est prévue avec les membres du Conseil municipal pour venir expliquer la méthodologie et les résultats des simulations des réseaux pluviales et domestiques en lien avec les différents développements d’habitation de l’aire TOD et également pour présenter le plan de gestion des débordements d’eaux usées à l’aide de mesures compensatoires requises visant à limiter les débordements créés pour tous les nouveaux développements municipaux à venir.

13.2. Interaction entre les réseaux Bien que le présent document traite les trois (3) volets de façon distincte, dans bien des cas, les trois volets seront interreliés dû à l'interaction entre les réseaux domestique et pluvial. L’Adjudicataire doit donc en tenir compte dans sa méthodologie.

13.3. Modèles fournis par la Ville Les modèles de simulation hydraulique fournis par la Ville, si tel est le cas, devront être examinés minutieusement par l’Adjudicataire qui devra faire toutes les vérifications qui s'imposent. Les données contenues dans les modèles devront être vérifiées afin de s'assurer de tenir compte de tout changement au réseau ou à l'occupation du sol depuis la date de préparation et utilisation des modèles de simulation. Cela implique que l’Adjudicataire devra effectuer les relevés topographiques, les visites des lieux ou autres actions de vérification nécessaires à la validation des données qu'il compte utiliser.

14. ÉLABORATION DU MODÈLE VOLETS 6 ET 8 Les modèles de simulation hydraulique du réseau d'égout domestique couvriront tout le secteur à l'étude et même plus au besoin et devront comprendre:

toutes les conduites domestiques ;

tous les ouvrages de surverses et les stations de pompage ;

les conduites pluviales recevant les eaux usées débordées. Le découpage des sous-bassins à utiliser sera réalisé à partir de la délimitation existante de sous-bassins domestiques, telle qu'elle est présentée dans les documents du «Cahier des exigences environnementales (CEE- 2000)». Le redécoupage de ceux-ci en sous-bassins plus petits sera nécessaire et devra être réalisé en respectant notamment les règles suivantes :

de façon générale, chaque tronçon de rue doit être redécoupé en sous-bassin;

privilégier les mêmes usages par sous-bassins (résidentiel, industriel, commercial, etc.) ;

tenir compte du type de réseau en place (domestique, pseudo-domestique ou unitaire) ;

le numéro d'identification de chacun des sous-bassins du modèle devra être basé sur celui du sous-bassin existant duquel il fait partie, en lui ajoutant au besoin un suffixe ;


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la frontière d'un sous-bassin doit être la même que celle des sous-bassins limitrophes, aucun vide ou recoupement ne sera accepté. De plus, ces frontières doivent correspondre exactement aux limites de lots des secteurs urbanisés.

Il faut noter que la modification des sous-bassins est sujette à l'approbation de la Ville. La représentation modélisée du réseau domestique existant devra recevoir l'approbation de la Ville avant son utilisation pour les analyses prévues aux étapes ultérieures de l'étude. 14.1. Calculs du débit domestique

Le débit domestique doit être évalué en fonction de l'occupation réelle de chaque sous-bassin domestique. De façon générale, le point d'entrée en réseau du débit domestique doit être situé au milieu du sous-bassin. À chacun des sous-bassins du modèle PCSWMM, l’Adjudicataire doit entrer le débit domestique moyen dans le champ « valeur de base », la variation du débit domestique dans « modèle pour valeur de base » et la valeur de l'infiltration dans « valeur moyenne ». La variation horaire du débit domestique doit être évaluée par l’Adjudicataire et simulée dans le modèle PCSWMM. De plus, l’Adjudicataire doit s'assurer que les débits de temps sec sont présents dans le réseau avant le début de simulation de la pluie. Pour ce faire, il peut soit utiliser des fichiers « Hot Startup » ou prévoir deux jours de débit temps sec avant l'arrivée de la pluie à même la période de simulation.

14.2. Captage dans les réseaux domestique La méthode des hydrogrammes RTK n'est pas acceptée pour la représentation du captage direct et de l'infiltration. L'infiltration est entrée à chaque sous-bassin tel que décrit à la section 14.1. Le captage direct doit être évalué à chacun des sous-bassins domestiques par une modélisation des surfaces imperméables directement reliées aux réseaux domestiques. Le captage indirect doit être modélisé selon une méthodologie préalablement présentée à la Ville.

14.3. Calibration et validation Afin de s'assurer que le modèle de simulation D0 représente fidèlement le comportement du réseau actuel, celui-ci sera calibré en utilisant les résultats de la campagne de mesures de débits à être réalisé au courant du présent mandat par l’Adjudicataire. L'ajustement des paramètres du modèle sera effectué de manière à reproduire le plus fidèlement possible les hydrogrammes enregistrés aux points de mesure, mais également les débordements mesurés aux ouvrages de surverses. Les débits de temps sec et d'infiltration auront été préalablement estimés en s'assurant qu'ils correspondent aux valeurs obtenues dans ces conditions lors de la campagne de mesures. L’Adjudicataire devra tenir compte des données d'opération fournies par la Ville. Si possible, au moins quatre (4) événements de pluie seront utilisés à des fins de calibration du modèle et le même nombre pour sa validation. Parmi les événements retenus, le départage entre les événements de calibration et ceux de validation sera fait


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de manière à obtenir des événements variés (hauteur, durée et intensité maximale) dans chacune des deux (2) groupes.

14.4. Modèle de simulation D1 Les débits de conception à considérer dans les simulations hydrauliques de niveau de service sont essentiellement les mêmes qu'au scénario D0. Par contre, il est nécessaire de tenir compte des corrections apportées au réseau dans le calcul des débits, notamment ceux d'infiltration et de captage (après correction de réseau). Prendre note que les corrections du type « pente inverse » font partie des travaux qu'il sera nécessaire de recommander afin de rencontrer un niveau de service acceptable.

14.5. Modèle de simulation D2 La taille des sous-bassins correspondant aux développements futurs devra être similaire à celle des sous-bassins tracés pour le réseau existant (modèles D0 et D1) afin d'assurer un niveau de détail uniforme. Le découpage des sous-bassins de même que l'ensemble des hypothèses des nouveaux développements doivent être élaborés à la satisfaction de la Ville. À cette étape de prolongement de réseau, il est impératif de vérifier les croisements entre les conduites d'égout domestique et celles d'égout pluvial afin d'éviter qu'elles ne se rencontrent (au même radier).

14.6. Modèle de simulation D3a, D3b et D4 L'évaluation de la performance du système en termes de volumes et fréquences de débordement sera effectuée par la simulation d'une série chronologique de précipitations réelles représentatives d'une saison estivale typique. 14.6.1. Sélection des années pluviométriques de référence

Pour réaliser cette analyse, l’Adjudicataire disposera des données brutes (enregistrement des bascules) d'au moins deux (2) stations pluviométriques couvrant le territoire à l'étude. Seules les données couvrant la période de mai à octobre inclusivement seront retenues. L’Adjudicataire devra les utiliser pour établir un historique continu de pluie qui pourra ensuite être décomposé en événements pluvieux dont les caractéristiques devront être analysées (durée, hauteur totale, intensité maximale, nombre annuel d'événements, etc.). Le travail pourra être réalisé de manière efficace en utilisant un module informatique conçu spécialement à cet effet. L'analyse statistique des événements pluvieux permettra d'identifier quelles sont les années, dont les caractéristiques moyennes des pluies s'apparentant le plus avec les moyennes pour l'ensemble des années considérées. Un minimum de trois (3) années représentatives devra être retenu.

14.6.2. Simulation en continu


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Une fois les années pluviométriques de référence identifiées, tous les événements pluvieux qu'elles contiennent (période estivale) devront être simulés en continu en utilisant les modèles D3a et D3b. Il est assumé que la performance obtenue (fréquence et volume de débordement) en simulant cette sélection de pluies est représentative de la performance réelle moyenne du système. Les résultats sont considérés similaires à ceux qui auraient été obtenus en simulant la pluviométrie estivale complète des années pour lesquelles des données de pluies sont disponibles. Les résultats de la simulation en continu des années pluviométriques à l'aide des modèles D0, D1 et D2 pourront fournir des points de comparaison afin de vérifier l'efficacité du Plan de conformité et de stabilisation des débordements. Par ailleurs, si des pluies de conception sont utilisées pour le dimensionnement des ouvrages de contrôle des débordements, elles devront être sélectionnées à l'intérieur de la chronologie pluviométrique utilisée pour l'évaluation de la performance du système. La sélection devra, entre autres, être basée sur la fréquence d'occurrence des événements sur une base annuelle. Cette fréquence pourra être estimée en ayant recours à des classifications de tous les événements de la chronologie pluviométrique en ordre décroissant d'importance des effets (volumes débordés, débits de pointe débordés). La fréquence d'occurrence d'un événement sera inversement proportionnelle au rang qu'il occupe dans cette classification. Les pluies sélectionnées devront présenter des fréquences d'occurrence représentatives des événements à contrôler pour respecter les différentes exigences de rejet préalablement fixées.

15. ÉLABORATION DU MODÈLE VOLET 7 Le modèle de simulation hydraulique du réseau pluvial devra être élaboré de façon à couvrir tout le secteur étudié et devra comprendre les éléments suivants :

toutes les conduites pluviales ;

les cours d'eau et les fossés en aval et en amont de ces conduites du secteur urbanisé;

les portions du réseau domestique recevant des apports combinés (modélisation Volet 6);

les bassins de rétention ou les autres structures de régulation pluviales, si applicables (incluant les stations de pompage);

tous les régulateurs de débits connus doivent être pris en compte dans la caractérisation du modèle.

Le découpage des sous-bassins à utiliser sera réalisé à partir de la délimitation existante de sous-bassins. Le redécoupage de ceux-ci en sous-bassins plus petits sera nécessaire et devra être réalisé en respectant les mêmes règles que celles imposées pour les sous-bassins domestiques. Les limites des sous-bassins pluviaux doivent respecter le drainage naturel des eaux de ruissellement. Par ailleurs, les sous-bassins de type combiné seront les mêmes que ceux établis dans les modélisations du Volet 6. Si applicable, dans les secteurs en double drainage, le réseau majeur devra également être représenté (sous-bassins et réseau de transport de surface) avec un niveau de discrétisation similaire à celui du réseau mineur.


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15.1. Débit pluvial combiné Le débit pluvial de chaque sous-bassin pluvial doit être évalué à partir des données géomatiques et des photos aériennes. L’Adjudicataire doit tenir compte des caractéristiques réelles de l'imperméabilité des sous-bassins et de l'interrelation entre les types de superficies (perméables et imperméables) selon le paramètre « routing ». La valeur du paramètre Width « W » doit être définie selon la forme du sous-bassin et déduite d'une valeur de longueur de drainage représentative. Une attention particulière doit être apportée aux bassins non urbains ou de formes irrégulières. En ce qui concerne les paramètres des sous-bassins pluviaux, l’Adjudicataire doit rester dans les gammes de valeurs suivantes qui pourront être ajustées selon la calibration du modèle :

Pentes de sous-bassins : 0,5 - 2%;

N imperméable : 0,016;

N perméable : 0,25;

Stockage de surface zone imperméable : 1 - 3 mm;

Stockage de surface zone perméable : 4 - 10 mm;

Infiltration - Modèle de Horton (à ajuster au besoin avec calibration);

FO : 76.2 mm;

Fe : 7.62 mm;

K :4;

Temps de séchage: 4 - 7 jours;

15.2. Calibration et validation Le modèle de simulation hydraulique P0 devra être calibré puis validé selon les mêmes exigences de la section 14.1. Utiliser la campagne de mesures des débits de l’été 2017. L'ajustement des paramètres du modèle sera effectué de manière à reproduire le plus fidèlement possible les hydrogrammes enregistrés aux points majeurs ayant fait l'objet de suivis.

15.3. Modèle de simulation P1 La vérification de l'effet des interventions recommandées se fera par modélisation, en ajustant le modèle élaboré lors du scénario P0 pour lui intégrer les mesures correctives recommandées. Si les mesures correctives proposées sont susceptibles d'avoir un impact potentiel sur les bilans de surverses (volumes et fréquences) établis dans le cadre des différents scénarios du Volet 2, l’Adjudicataire devra estimer de manière préliminaire l'importance de cet impact. Si celui-ci s'avère important et après validation auprès de la Ville, de nouvelles simulations des scénarios du Volet 2 pourraient être demandées afin de produire de nouveaux bilans de surverses.

15.4. Modèle de simulation P2a et P2b


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De la même manière que pour l'élaboration du scénario S2, il est impératif de vérifier les croisements entre les conduites d'égout domestique et celles d'égout pluvial à l'étape de prolongement du réseau afin d'éviter qu'elles ne se rencontrent (au même radier). La sélection du diamètre des conduites sera basée sur le niveau de service à rencontrer en fonction du type de réseau projeté (double drainage récurrence 1/2 ans ou 1/5 ans ou conventionnel 1/10 ans avec ou sans régulation).

16. RÉGULATEUR DE DÉBIT À moins d'indications contraires, l'utilisation du champ « Débit max permis (flow limit) » n'est pas permise pour la modélisation des régulateurs de débits. Dans le cas d'une rétention en surface ou d'un bassin de rétention, ceux-ci doivent être modélisés à l'aide d'un orifice et d'un nœud doté d'un volume d'emmagasinement. L'orifice doit véhiculer le débit maximum du régulateur pour l'événement de conception, avec une aire d'emmagasinement constante en fonction du niveau, une itération est nécessaire pour dimensionner l'orifice. Lorsque les caractéristiques ou le type de régulateur ne sont pas connus (c.-à-d. profondeur, vortex, ICD, etc.) la tête maximale devra être fixée à 1,2 m afin de représenter le débit maximal. Pour la rétention en surface « ponding area », l’Adjudicataire doit utiliser une hauteur d'emmagasinement réaliste.

17. STATION DE POMPAGE Chacune des pompes d'une station de pompage doit être représentée par un lien distinct « pompe » et donc une courbe de pompe « pump curve ». Pour les pompes en série, utilisez le débit résiduel disponible. Par exemple, si la capacité individuelle des pompes P1 et P2 est de 100 L/s, mais que la capacité combinée des pompes P1 et P2 est de 175 L/s, la capacité maximale de P1 et de P2 dans PCSWMM sera respectivement de 100 L/s et 75 L/s.

18. BASSIN DE RÉTENTION Lorsque des ouvrages de rétention sont proposés, leur dimensionnement doit tenir compte des caractéristiques du site pour assurer leur faisabilité c.-à-d. dégagement, profondeur, etc.

19. LIVRABLES L’Adjudicataire devra produire un rapport résumant l'ensemble de ses analyses et les résultats obtenus au terme des différentes activités. Le rapport pourra être présenté en plusieurs volumes et doit être complet et indépendant de tout autre document. Le texte devra être clair et concis, en précisant la portée de l'étude, la méthodologie suivie, les outils utilisés de même que toutes les hypothèses nécessaires à la bonne compréhension du rapport. Le texte doit soutenir et expliquer les tableaux, les graphiques, les images ainsi que les choix effectués par rapport à des alternatives abordées dans l'étude. Il devra comporter en particulier, mais sans s'y limiter, les éléments suivants : 19.1. Volet 6 – Plan directeur réseau domestique

Inventaire


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Résumé de l'historique des réseaux domestiques, à partir des études antérieures;

Fiches descriptives mises à jour des différents ouvrages du réseau domestique ;

Tableaux synthèses des calculs des débits domestiques en temps sec - résultats par sous-bassins et par ouvrage pour l'Horizon 2017 - Réseau actuel et l'Horizon ultime; le contenu et le format de ce tableau doivent être identiques à ceux du tableau 5 intitulé « Débits de conception par ouvrage de surverses » du Cahier des exigences environnementales (CEE- 2000). L’Adjudicataire devra s'assurer d'en avoir obtenu une copie au préalable au moment de récupérer l'ensemble des documents de référence (intrants) ;

Plan à l'échelle des sous-bassins domestiques et de l'ossature principale du réseau domestique où seront indiqués les diamètres de conduites, les sens d'écoulement, les ouvrages de régulation, de rétention (si applicable) et d'interception, les cours d'eau, etc.;

Schéma d'écoulement présentant le lien de chaque sous-bassin domestique avec le réseau principal d'interception aux conditions de l'Horizon 2017 - Réseau actuel et de l'Horizon ultime;

Modélisation

Caractéristiques des éléments modélisés ;

Plan détaillé de ces éléments : délimitation des sous-bassins et tracé des conduites modélisées (grand format et à l'échelle);

Caractéristiques :

Des pluies mesurées lors de la campagne de mesures (période de récurrence) ;

des événements sélectionnés (calibration et validation).

Résultats de calibration/validation - simulés vs mesurés :

Hydrogrammes ;

volume, débit de pointe, temps de réponse, etc. Analyse par simulation

Résultats pour chacun des scénarios étudiés ;

Niveau de sollicitation des réseaux existants et proposés :

profil et ligne piézométrique des principaux axes de desserte incluant les sections insuffisantes (si applicable);

plan à l'échelle des niveaux de service des conduites modélisées;

débits maximaux des différentes récurrences aux points majeurs ou critiques du réseau station de pompage, exutoires, conduites insuffisantes, etc.

Croquis d'aménagement des modifications proposées ;

Estimation des travaux proposés et résultats de leur analyse technico-économique, incluant les résultats de simulation.

Mise en plan des solutions;

Priorisation des travaux;

Échéancier de réalisation.


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19.2. Volet 7 – Plan directeur réseau pluvial

Inventaire

Résumé de l'historique de l'évolution des réseaux pluviaux et des principes de drainage appliqués, à partir des études antérieures ;

Plan à l'échelle des sous-bassins pluviaux (numéros, superficies) et de l'ossature principale du réseau pluvial, indiquant les diamètres des conduites, sens d'écoulement, les ouvrages de rétention et de régularisation, les stations de pompage, les cours d'eau, fossés principaux, les émissaires, les zones régularisées, etc.;

Fiches résumant les principales caractéristiques des bassins de rétention municipaux : dimensions, superficie drainée, débit de relâche, récurrence utilisée pour la conception, etc.

Modélisation

Caractéristiques des éléments modélisés ;

Plan détaillé de ces éléments : délimitation des sous-bassins et tracé des conduites, fossés et cours d'eau modélisés (grand format et à l'échelle) ;

Tables d'imperméabilités (actuelle et future) en fonction de la vocation du sol ;

Résultats de calibration/validation - simulés vs mesurés:

hydrogrammes;

volume, débit de pointe, temps de réponse, etc. Analyse par simulation

Résultats - pour chacun des scénarios étudiés ;

Niveau de sollicitation des réseaux existants et proposés :

profil et ligne piézométrique des axes de drainage incluant les sections insuffisantes (si applicable);

plan à l'échelle des niveaux de services des conduites modélisées;

débits maximaux des différentes récurrences aux points majeurs ou critiques du réseau de station de pompage, exutoires, conduites insuffisantes, etc.

Croquis d'aménagement des modifications proposées;

Estimation des travaux proposés et résultats de leur analyse technico-économique, incluant les résultats de simulation ;

Mise en plan des solutions ;

Priorisation des travaux ;

Échéancier de réalisation. Le rapport devra exposer de façon détaillée la méthodologie utilisée dans le Volet 6 pour le calcul des débits domestiques aux différents horizons étudiés. Il devra également présenter celle appliquée dans les Volets 6, 7 et 8 pour la réalisation de chacune des étapes de traitement et d'analyse des données, incluant le montage des


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différents modèles utilisés pour l'identification des solutions destinées au contrôle des surverses ou pour la vérification et la conception des réseaux pluviaux. Les résultats obtenus à chacune des étapes de l'étude devront être résumés de manière appropriée dans le rapport, sous forme de tableaux ou graphiques explicatifs. Les résultats détaillés devront pouvoir être consultés en annexe au besoin. Afin d'orienter les discussions et de constater l'avancement de l'étude, l’Adjudicataire peut présenter des plans concepts accompagnés de résultats préliminaires. L’Adjudicataire devra remettre deux (2) copies papier de chaque rapport soumis. À la fin du mandat, il devra également fournir les versions électroniques en format PDF et Word et/ou Excel de ces rapports (incluant les schémas et plans) sur DVD, en deux (2) copies.

19.3. Volet 8 - Gestion des débordements et mesures compensatoires

Analyse statistique des événements pluvieux - années 2004 à 2016 ;

Caractéristiques des événements pluvieux :

des années de référence ;

des pluies de conception.

Plan d'ensemble des réseaux;

Évaluation de la capacité de chaque ouvrage ;

Bilan des volumes et fréquences de débordement actuels ;

Pour chacun des deux plans : conformité et stabilisation des débordements, réduction des débordements :

Séries d'ER et d'OD utilisées;

Résultats de l'évaluation des problématiques répertoriées;

Principaux résultats de simulation (fréquences et volumes de débordement, débits, lignes piézométriques, etc.) et hypothèses utilisées ;

Identification et description des solutions retenues ;

Mise en plan des solutions ;

Schéma d'écoulement mis à jour en fonction des interventions proposées ;

Bilans détaillés des impacts des interventions sur les débordements à chacun des ouvrages, des impacts à l’usine d'épuration et des gains environnementaux projetés, appuyés par les résultats suivants :

Performance des sites de débordement pour chaque événement des années de référence :

volume total débordé ;

débit maximal débordé;

Compilation annuelle par site;

fréquence de débordement;

volume de débordement.


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Plan d'action avec échéancier;

Croquis d'aménagement des ouvrages proposés;

Détails sur les séquences de contrôle, la vidange, le nettoyage de ces ouvrages ;

Estimation des travaux proposés.

19.4. Modélisations Tous les fichiers de chacun des modèles de simulation représentant une alternative retenue devront être remis à la Ville sur CD, en deux (2) copies. Ce sont notamment :

Volet 6 -Scénario D0, scénario D1, scénario D2;

Volet 7- Scénario P0, scénario P1, Scénario P2a et scénario P2b.

Volet 8 -Scénario D3a, scénario D3b et scénario D4;· La nomenclature des fichiers est très importante et l’Adjudicataire devra y porter une attention toute particulière. La gestion par répertoires et noms de fichiers significatifs appropriés est requise et la Ville peut demander de redéfinir, s'il y a confusion. 19.4.1. Présentation des modèles

Vers la fin du mandat, l’Adjudicataire devra présenter aux intervenants de la Ville les différents modèles élaborés dans le cadre de l'étude. Une rencontre devra être organisée par l’Adjudicataire dans le but de transmettre aux représentants de la Ville les informations sous-jacentes ayant été nécessaires au montage de chacun des modèles. Les présentations devront couvrir tous les aspects de la modélisation réalisée : la caractérisation des éléments, la calibration et la validation, les hypothèses utilisées, les difficultés de représentation rencontrées, la représentation des éléments particuliers (bassins de rétention, stations de pompage, etc.) de même que toute information pertinente pouvant servir ultérieurement à une utilisation adéquate et éclairée des modèles par le personnel de la Ville. Les présentations devront, entre autres, inclure des démonstrations sur écran de l'utilisation des modèles sous PCSWMM ainsi que la visualisation des résultats les plus pertinents. Elles devront servir également à répondre aux questions des représentants de la Ville.

19.5. Registre des modifications Toutes les erreurs qui auront été identifiées en cours d'étude entre les caractéristiques géomatiques des différents éléments des réseaux d'égouts et leurs valeurs réelles devront être consignées dans un registre par l’Adjudicataire. Ce dernier devra remettre à la Ville un extrait corrigé du tableau des caractéristiques géomatiques originales, qui ne recensera que les éléments pour lesquels des ajustements ont été nécessaires. Ces extraits de tableaux devront être présentés en cours de réalisation de mandat et ne feront pas partie du rapport final. Ce registre sera transmis à la Ville en format Excel. Les diamètres de conduites retenues seront tous les mêmes pour un diamètre nominal donné. Par exemple, les conduites de 300 mm de diamètre peuvent avoir comme


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valeur sur la base de données, 310, 305, 300. Une seule valeur sera retenue. Ces modifications ne seront pas considérées comme des erreurs.

19.6. Plans et registre des relevés topographiques Tous les relevés topographiques effectués dans le cadre du présent mandat devront être transmis à la Ville sous forme de plans (versions papier et électronique). Ceux-ci devront notamment indiquer la date des relevés, de même que les rues et les lots environnants. Les points doivent être reliés entre eux s'ils font partie d'un même élément. Un registre des codes des relevés doit également être fourni.

20. MONTANT POUR SERVICES ET DÉPENSES IMPRÉVUES La Ville met à la disposition du projet une somme pour des services et des dépenses imprévues en cours de mandat. Les soumissionnaires sont avisés que ce montant peut être utilisé en tout ou en partie selon le cas. L’adjudicataire ne pourra exiger le paiement de ce montant sans avoir fournies de prestations à la demande de la Ville.

21. DOCUMENT Tous les documents composés de texte sont réalisés à l'aide du logiciel Microsoft Word. Les tableaux et tout document comprenant des chiffres sont réalisés à l'aide du logiciel Microsoft Excel. La forme et le contenu des fichiers Excel devront être approuvés par l'ingénieur de projets de la Ville. Les plans seront réalisés à l’aide du logiciel AUTOCAD version 2016 en format A0.

22. CALENDRIER DE RÉALISATION Le contrat sera octroyé à l’automne 2017. La réunion de démarrage entre la Ville et l’Adjudicataire se fera lors de cette même période. L’ensemble des volets doit être terminé le 15 novembre 2018.

23. AUTRE CONSIDÉRATION L’Adjudicataire doit former une équipe de travail à l’intérieur de laquelle des mécanismes de collaboration devront être mis en place afin de respecter les étapes de réalisation, de même que l’échéancier serré. L’Adjudicataire doit s’assurer que les services fournis et rendus sont conformes aux lois et règlements municipaux, provinciaux et fédéraux en vigueur au moment de leur exécution. Si ces lois ou règlements sont modifiés, L’Adjudicataire doit modifier, s’il y a lieu, les services en cours d’exécution. L’Adjudicataire est responsable des erreurs ou omissions que pourrait contenir ses données et doit dédommager la Ville pour tout dommage qu’elle pourrait encourir à la suite de ces erreurs ou omissions.


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La vérification par la Ville vise uniquement la conformité générale des données et bordereau par rapport au mandat, au respect des décisions prises aux rencontres et des procédures de la Ville.

Documents

SERVICES PROFESSIONNELS POUR LA MODÉLISATION DES … SP-17-142 .pdf · population le niveau de protection requis comme recommandé dans le Guide de gestion des ... les «Critères