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08CLE048 Octobre 2011
SIÈGE SOCIAL PARC DE L'ILE - 15/27 RUE DU PORT 92022 NANTERRE CEDEX
Agence de Lyon Études : 26 rue de la gare 69009 LYON tél 04 72 19 84 96
Étude générale du système d’assainissement
et d’eau pluviale – Diagnostic et évolution
Mission 3 : Modélisation,
Diagnostic du fonctionnement du réseau eaux usées pour
les petites pluies
Ville de Bourg-en-Bresse Mission 3 : Modélisation, Diagnostic du fonctionnement du réseau eaux usées pour les petites pluies
SAFEGE Unité t Études- Lyon
TABLE DES MATIÈRES
1 Introduction..............................................................................................................1
2 Diagnostic .................................................................................................................3
2.1 Préambule sur le modèle .....................................................................................3
2.2 Pluie simulée .......................................................................................................3
2.3 Débit en entrée de la station d’épuration.............................................................4
2.4 Résultats sur l’ensemble du réseau......................................................................6
2.5 Collecteur EST ..................................................................................................11
2.6 Collecteur principal de part et d’autre du DO7 .................................................12
2.7 Écoulements en centre ville...............................................................................15
2.8 Secteur Sud Bld Paul Valery .............................................................................16
2.9 DO 17 rue Philibert le Beau et aval...................................................................18
2.10 Collecteur au Nord du centre ville ....................................................................19
2.11 Collecteur rue d’Arsonval .................................................................................21
2.12 Autres secteurs ..................................................................................................21
2.13 Autres déversoirs d’orage déversant .................................................................22
2.13.1 DO 14 Passage des Jardiniers sur le collecteur Ouest ...........................22
2.13.2 DO 13 Rue Robert Schuman .................................................................23
2.13.3 DO 6 rue du Stand .................................................................................23
2.14 Synthèse du fonctionnement des déversoirs d’orage ........................................25
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TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 2-1 : Le modèle en entrée de la station d’épuration................................. 5
Figure 2-2 : Taux de remplissage (Pipe filling) des réseaux pour la pluie de projet mensuelle ......................................................................................................... 9
Figure 2-3 : Débits de pointe dans les réseaux pour la pluie de projet mensuelle ......................................................................................................... 8
Figure 2-4 : Ratio « Débit sur débit capable » pour la pluie de projet mensuelle9
Figure 2-5 : Plan et profil en long du collecteur EST ....................................... 11
Figure 2-6 : Plan et profil en long du collecteur principal du centre ville vers l’émissaire D1200. ..................................................................................................... 12
Figure 2-7 : Plan et profil en long du collecteur D1000 (RG) .......................... 14
Figure 2-8 : Écoulements en centre ville........................................................... 15
Figure 2-9 : Profil en long de l’Allée P. Mendès France jusqu’au DO7 par les rues V. Basch, rue Pasteur, G. Vicaire....................................................................... 16
Figure 2-10 : Plan et profil Bld. Paul Valery ...................................................... 17
Figure 2-11 : Plan et profil vers le DO17............................................................ 18
Figure 2-12 : Plan et profil en long du collecteur au Nord du Centre ville......... 20
Figure 2-13 : Profil du collecteur rue d’Arsonval. .............................................. 21
Figure 2-14 : Débits de pointe sur le DO14 ........................................................ 22
Figure 2-15 : Débits sur le DO 13 ....................................................................... 23
Figure 2-16 : Débits sur le DO 6 ......................................................................... 24
Figure 2-17 : Volumes déversés par le DO7 sur l’année 2009 et pour une pluie de projet mensuelle ....................................................................................................... 26
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Tableau 2-1 : Récapitulatifs du fonctionnement des déversoirs d’orage............. 25
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1
Introduction
Le présent rapport s’inscrit dans l’étude générale du réseau d’assainissement de la ville de Bourg en Bresse.
L’objectif de ce rapport est de présenter le fonctionnement du réseau eaux usées pour les petites pluies et d‘établir un diagnostic du transfert en terme hydraulique. Ce diagnostic s’appuie sur la modélisation du réseau eaux usées.
Il fait suite aux rapports suivants :
� Construction des modèles des réseaux eaux usées et eaux pluviales ;
� Calage des modèles ;
� Pluie de projets.
Il s’appuie sur les éléments réalisés et présentés dans ces rapports.
La première version du rapport a été établie en mai 2011. Le présent rapport prend en compte les remarques du 12 juillet et du 24 août 2011.
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Diagnostic
2.1 Préambule sur le modèle
Le réseau d’assainissement eaux usées a été modélisé à l’aide du logiciel MIKE URBAN. La zone desservie par le réseau eaux usées a été découpée en bassins versants de différents types : séparatif (pas d’apport d’eaux pluviales), pseudo-séparatif (apport d’eaux pluviales par les toitures), unitaire. La modélisation comporte deux aspects : un aspect hydrologie où la pluie est transformée en hydrogramme de débit injecté dans le réseau, et un aspect hydraulique où le débit injecté est propagé dans les ouvrages (canalisations). Il est ainsi possible de calculer pour chaque tronçon, les vitesses, hauteurs et débits pour chaque pas de temps. En particulier cela permet de quantifier les volumes déversés et les capacités d’écoulement des réseaux.
Le modèle a été calé sur des résultats de mesures sur les principales antennes afin de vérifier que les débits calculés correspondent aux débits mesurés. Globalement les écarts sont inférieurs à 30% (sauf cas particulier) et permettent de juger des limites du modèle : 30% environ pour les points ayant fait l’objet de mesure et au global. Ponctuellement, les écarts peuvent être plus importants et les résultats doivent être pris avec précaution. On se reportera au rapport « construction et calage du modèle ».
De plus, l’analyse des résultats du modèle permet de comprendre le fonctionnement hydraulique du réseau et de mettre en évidence les points limites et les capacités d’écoulement.
Le modèle utilisé pour ces simulations est le modèle établi en juin 2011, suite aux simulations des séries de pluies annuelles et des pluies de projet de fréquence 1 an, 5 ans, 10 ans, 20 ans qui ont pu être réalisées à partir de décembre 2010.
2.2 Pluie simulée
La pluie simulée est la pluie de fréquence de retour 1 mois dont les caractéristiques sont les suivantes :
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période de retour : 1 mois
Durée totale pluie : 4 heures
Durée période intense : 15 minutes
Pluie totale : 14,1 mm
Pluie de période intense : 4,1 mm
Intensité max. 27,5 mm/h
Nota : Coefficients de Montana d’Ambérieu
La fréquence de retour choisie correspond au standard courant et pour laquelle il est souvent préconisé l’absence de déversement au niveau des déversoirs d’orage.
La durée de la période intense est relativement courte. Cela permet de se placer dans la situation la plus défavorable et de bien approcher les capacités hydrauliques des ouvrages sur l’ensemble du réseau, y compris dans les zones amont. Pour les secteurs et tronçons plus en aval, les pointes de débit vont venir se superposer. Il est donc probable que les débits et les déversements simulés soient plus importants que ce que l’on pourrait attendre d’un débit de fréquence mensuelle. C’est pourquoi il est présenté dans l’étude générale une approche annuelle (simulations des pluies réelles) permettant de définir les fréquences des déversements et des débits (voir rapport « impact sur la Reyssouze »).
L’analyse a été faite sur une pluie de projet synthétique de façon à éliminer les variations d’intensités temporelles et spatiales qui peuvent être présentes dans une pluie réelle. Celles-ci peuvent en effet venir « parasiter » l’analyse.
2.3 Débit en entrée de la station d’épuration
Les figures suivantes présentent :
� Le modèle en entrée de la station d’épuration avec les quatre principaux collecteurs d’apport.
� Les hydrogrammes de débit pour les quatre arrivées principales, l’hydrogramme en entrée de la station d’épuration et l’hydrogramme vers le bassin tampon en entrée de la station d’épuration.
Le débit de pointe en entrée de la station d’épuration atteint près de 2 m3/s pour une capacité de relevage de 972 l/s. Une partie du débit est stockée vers le bassin tampon. On observe également la vidange du bassin de façon relativement rapide sur une durée de 2h30.
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Figure 2-1 : Le modèle en entrée de la station d’épuration
03:30:001-5-2009
04:00:00 04:30:00 05:00:00 05:30:00 06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00 09:00:00 09:30:00 10:00:00
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
[m3/s] Time Series Link Discharge Link Discharge
Pipe filling - 1-5-2009 03:29:00 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
MES-2 - R_37
R_38
MES-3
entrée STEP
1359
1401
1502
stockage STEP
1506
Node_2
MES-1
MES-25 - Vi-EU-I5
DO-101503
1461
1674
MES-4
[ ]
3.00 <
2.00 3.00
1.00 2.00
0.75 1.00
0.00 0.75
< 0.00
Link DischargeLink_110 (R_38 -> entrée STEP) 23.41Link_2171 (1401 -> R_38) 18.80Link_2170 (1432 -> MES-2 - R_37) 77.82Link_2173 (1506 -> 1359) 12.49Link_301 (Node_2 -> 1359) 27.76Link_111 (entrée STEP -> stockage STEP) 11.04
1 2 3 4
1
2 3
4
1
2
3
4
Entrée step
Entré bassin tampon
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Le tableau suivant présente les débits de pointe et les volumes écoulés.
Volume écoulé en m3 Débit de pointe en l/s
1 - D 1000 rive gauche 3 262 490
2 - D1200 Reyssouze 11 594 1 090
3 - D1000, Av. d’Arsonval 6 070 400
4 - D500, zone Est 2 100 190
Entrée step 23 026 2 050
Dont volume stocké dans le bassin d’orage :
4 522 1080
Dont volume relevé directement
18 504 m3 970
2.4 Résultats sur l’ensemble du réseau
La figure suivante présente la carte des taux de remplissage des canalisations.
� Les tronçons repérés en gris ou vert sont occupés à moins de 75% ;
� Les tronçons en bleu sont occupés entre 75 % et 100% ;
� Les tronçons en orange ou rouge sont occupés à plus de 100%.
Pour ces derniers, il est nécessaire d’analyser pourquoi les canalisations sont ainsi saturées.
Nous allons donc présenter une analyse par secteur. Nous présenterons ensuite les déversements.
La figure 2-3 présente les débits de pointe dans chaque tronçon du réseau. Elle permet de visualiser les axes de transfert les plus importants.
La figure 2-4 présente les ratios « débit de pointe sur débit capable » (Q/Qmanning). Elle permet de visualiser les tronçons qui sont déjà à pleine capacité. Il s’agit des tronçons repérés avec une couleur jaune (ratio entre 1 et 2) ou orange (ratio supérieur à 2) ou rouge (ratio supérieur à 4).
Les figures 2-2 et 2-3 s’analysent de façon simultanée. En effet, lorsqu’un tronçon de canalisation est en charge (c’est à dire lorsque que le taux de remplissage est
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supérieur à 100%) cela traduit soit une insuffisance du réseau en aval (canalisation plus petite, pente plus faible, perte de charge, présence d’un pompage), soit une augmentation du débit, soit un niveau d’eau en aval plus élevé (cas d’une canalisation D300 se raccordant sur un D1000 présentant un taux de remplissage supérieur à 30%). S’il y a un déversoir d’orage, l’insuffisance est plus faible car une partie du débit est déversé. Ainsi un taux de remplissage élevé peut correspondre à un rapport Q/Qmanning élevé situé plus en aval. L’insuffisance peut être située beaucoup plus en aval (influence du niveau aval).
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Figure 2-2 : Taux de remplissage (Pipe filling) des réseaux pour la pluie de projet mensuelle
Pipe filling - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
"
"
"
"
"
DO_1
DO_11
DO_13
DO_14
DO_15
DO_16
DO_17
DO_18
DO_19
DO_20
DO_3
DO_4
DO_5
DO_6
DO_7
DO_8
DO_9
DO_STEP
[ ]
2.00 <
1.00 2.00
0.75 1.00
0.25 0.75
< 0.25
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Pipe filling - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
"
"
"
"
"
DO_1
DO_11
DO_13
DO_14
DO_15
DO_16
DO_17
DO_18
DO_19
DO_20
DO_3
DO_4
DO_5
DO_6
DO_7
DO_8
DO_9
DO_STEP
[ ]
2.00 <
1.00 2.00
0.75 1.00
0.25 0.75
< 0.25
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Figure 2-3 : Débits de pointe dans les réseaux pour la pluie de projet mensuelle
Link Discharge - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
"
"
"
"
"
DO_1
DO_11
DO_13
DO_14
DO_15
DO_16
DO_17
DO_18
DO_19
DO_20
DO_3
DO_4
DO_5
DO_6
DO_7
DO_8
DO_9
DO_STEP
[m3/s]
2.00 <
1.00 2.00
0.50 1.00
0.20 0.50
0.10 0.20
0.00 0.10
< 0.00
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Figure 2-4 : Ratio « Débit sur débit capable » pour la pluie de projet mensuelle
Q / Q-manning - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
"
"
"
"
"
DO_1
DO_11
DO_13
DO_14
DO_15
DO_16
DO_17
DO_18
DO_19
DO_20
DO_3
DO_4
DO_5
DO_6
DO_7
DO_8
DO_9
DO_STEP
[ ]
4.00 <
2.00 4.00
1.00 2.00
0.50 1.00
< 0.50
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2.5 Collecteur EST
La figure ci-après présente un profil en long du collecteur.
Figure 2-5 : Plan et profil en long du collecteur EST
""
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0 1200.0 1300.0 1400.0[m]
216.0
216.5
217.0
217.5
218.0
218.5
219.0
219.5
220.0
220.5
221.0
221.5
222.0
222.5
223.0
223.5
224.0
224.5
225.0
225.5
226.0
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:46:00 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
R_38
1359
Node_
2
1461
MES-4
1458
145714
8914
8814
8716
7614
8614
8514
8414
8314
8214
8114
8014
7914
7814
7714
7614
9514
9714
9612
6312
6412
6012
4512
4412
2312
1812
1912
2012
21
Diameter [m]1.20 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.60 0.60 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
m3/sDischarge 0.464 0.180 0.185 0.164 0.164 0.164 0.164 0.164 0.162 0.162 0.162 0.162 0.162 0.162 0.160 0.153 0.198 0.177 0.177 0.124 0.124 0.116 0.116
On constate que celui-ci se met en charge par l’aval. Le débit en amont dépasse les capacités d’écoulement du tuyau D500. Le DO 19 étant calé très haut, le niveau d’eau ne remonte pas jusqu’à le faire déverser. De la même façon, le DO 20 en aval, ne déverse pas. En effet, les lignes d’eau s’infléchissent fortement vers le bas compte-tenu de la pente et des capacités des tuyaux. De plus, le siphon ne provoque pas de perte de charge significative. On constate toutefois une élévation du niveau
DO19
DO20
180 l/s
170 l/s
120 l/s 160 l/s
DO 20 : 0
60 l/s
210 l/s
DO19 : 80 l/s 30 l/s
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d’eau par l’aval lorsque le bassin tampon de la station d’épuration se remplit totalement. C’est ce phénomène qui pourrait provoquer un déversement au niveau du DO20.
2.6 Collecteur principal de part et d’autre du DO7
La figure suivante présente un plan et un profil en long du collecteur principal entre l’aval du centre ville, au niveau du DO7, et la chambre de répartition sur les deux émissaires. Dans la simulation, les pompes de relevage sur l’émissaire droit (D1200) sont à l’arrêt.
Figure 2-6 : Plan et profil en long du collecteur principal du centre ville vers l’émissaire D1200.
2250 l/s
DO7 : 1340 l/s
190 l/s 1070 l/s
30 l/s
940 l/s
310 l/s
0 l/s
950 l/s
450 l/s
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0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0 650.0 700.0 750.0 800.0 850.0 900.0 950.0 1000.0 1050.0 1100.0[m]
218.0
218.5
219.0
219.5
220.0
220.5
221.0
221.5
222.0
222.5
223.0
223.5
224.0
224.5
225.0
225.5
226.0
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:48:59 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
R_3239
28R33 40
6340
75MES-8
4192
4191
419041
8914
4714
4914
5014
5414
55MES-2
7 - ch
ambre
_repart
ition
1446
1445
1444
Diameter [m]2.50 2.50 2.50 2.50 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20
m3/sDischarge 2.194 2.238 2.268 2.354 0.943 0.943 0.949 0.948 0.947 0.955 1.083 1.060 1.059
L’examen du profil en long appelle les commentaires suivants :
� En amont du DO7, le pourcentage de remplissage maxi est de 50 %, le débit de pointe atteint 2,27 m3/s pour une capacité (Q Manning) de 5,72 m3/s ;
� Le niveau d’eau en amont du DO7 est soumis à une influence aval,
� En aval du DO7, le pourcentage de remplissage maxi est de 80 %, laissant une capacité d’écoulement supplémentaire quasi nulle,
� Sur la partie aval du profil, la remontée de la ligne d’eau provient du remplissage progressif du bassin tampon en tête de la station, toutefois cette influence aval ne remonte pas jusqu’à la chambre de répartition et ne modifie pas la répartition des débits entre les deux collecteurs (rive gauche et Reyssouze)..
Le débit qui transite dans le collecteur Reyssouze est de 1,07 m3/s, celui dans le collecteur rive gauche (D1000) évolue de 190 l/s en amont à 480 l/s en aval compte tenu des différents apports, notamment de la ville de Viriat.
La figure suivante présente un profil en long de ce collecteur entre la chambre de répartition et la station d’épuration.
DO 7
Chambre de répartition
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Figure 2-7 : Plan et profil en long du collecteur D1000 (RG)
"
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0 1200.0 1300.0 1400.0 1500.0[m]
216.8
217.0
217.2
217.4
217.6
217.8
218.0
218.2
218.4
218.6
218.8
219.0
219.2
219.4
219.6
219.8
220.0
220.2
220.4
220.6
220.8
221.0
221.2
221.4
221.6
221.8
222.0
222.2
222.4
222.6
222.8
223.0
223.2
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:50:59 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
MES-2
7 - c
ham
bre_re
partiti
on
Vi-EU-D
5
Vi-EU-D
6
1427
1426
1425
Vi-EU-D
3
1422
1421
1420
Vi-EU-D
2
1406
1418
1416
1415
1414
1413
1412
1411
1410
1409
1407
Vi-EU-I1
1405
1404
1403
1402
MES-1
1401
R_38
Diameter [m]1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
m3/sDischarge 0.180 0.196 0.217 0.218 0.218 0.218 0.231 0.233 0.236 0.239 0.313 0.320 0.323 0.327 0.334 0.336 0.336 0.337 0.338 0.389 0.389 0.389 0.389 0.389 0.388 0.388 0.476
190 l/s
1070 l/s 70 l/s
390 l/s
190 l/s
480 l/s
370 l/s
340 l/s
DO15 : 10 l/s
590 l/s
1070 l/s
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2.7 Écoulements en centre ville
La figure suivante présente les écoulements en centre ville.
Figure 2-8 : Écoulements en centre ville
Link Discharge - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF [m3/s]
2.00 < 1.00 2.00
0.50 1.00
0.20 0.50
0.10 0.200.00 0.10
< 0.00
DO7
600 l/s 18%-T170
960 l/s 35%-T180
2 250 l/s 50%-T250
60 l/s 10%-T140
130 l/s 22%-T140
76 l/s 60%-D500
66 l/s 18%-D600
Départ du profil en long
1 400 l/s
760 l/s
160 l/s 10 l/s
370 l/s
Champ de Foire
Mairie
Alsace Lorraine
Pl. de la Grenette
Verdun
Bld de Brou
Mendès France
Bld Ed. Herriot
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Dans chaque carré il est indiqué le débit d’apport principal en amont du centre ville, puis le pourcentage de remplissage de la canalisation et la taille de la canalisation. Les flèches rouges en pointillés indiquent les sens d’écoulement préférentiels et donc les grands axes d’écoulement des débits.
Le réseau est en effet très maillé avec des collecteurs de grande dimension. Les écoulements se répartissent entre les différentes artères. On constate également que le taux de remplissage reste en général autour de 30%. Il se produit un phénomène de stockage dans ces grands collecteurs et le débit de pointe en aval immédiat du centre ville et au droit du DO7 est « amorti » ou lissé par ce phénomène.
La figure suivante présente un profil en long du tracé représenté en pointillé rue Pasteur/rue Guichard. Il n’y a pas d’anomalie particulière.
Figure 2-9 : Profil en long de l’Allée P. Mendès France jusqu’au DO7 par les rues V. Basch, rue Pasteur, G. Vicaire
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0 1200.0 1300.0[m]
221.0
221.5
222.0
222.5
223.0
223.5
224.0
224.5
225.0
225.5
226.0
226.5
227.0
227.5
228.0
228.5
229.0
229.5
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:48:59 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
3293
3294
3295
3296
2574
R_9 3893
R_10
3856
R_11
3860
3871
3879
R_2338
7838
89R_3
540
5038
90R_3
338
91R_3
239
28R33 40
6340
75MES-8
Diameter [m]1.80 1.80 1.80 1.80 1.70 1.70 1.80 1.80 1.80 1.40 1.80 1.80 1.80 2.50 2.50 2.50 2.50
m3/sDischarge 0.908 0.911 0.914 0.919 0.951 0.710 0.654 0.532 -0.347 0.365 0.573 0.754 0.774 2.194 2.238 2.268
2.8 Secteur Sud Bld Paul Valery
La figure suivante présente un plan du secteur, avec en indication le rapport Q/Q Manning (débit/débit capable).Un profil en long est également présenté le long du « trait pointillé rouge ».
On constate une insuffisance des réseaux par rapport au débit collecté en amont (370 l/s en pointe). Ce débit n’est pas réduit par le déversoir d’orage N°4.
DO7
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Toutefois ces mises en charges ne provoquent pas de déversement car ils n’affectent pas de déversoir d’orage.
Figure 2-10 : Plan et profil Bld. Paul Valery
Q / Q-manning - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
"
[ ] 4.00 <
2.00 4.00
1.00 2.00 0.50 1.00
< 0.50
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0[m]
225.5
226.0
226.5
227.0
227.5
228.0
228.5
229.0
229.5
230.0
230.5
231.0
231.5
232.0
232.5
233.0
233.5
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:48:59 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
3170
317232
1132
0932
0832
0732
0632
05MES-2
2
3203
3364
3366
3367
3368
3369
3236
3237
3238
3241
MES-12
3292
3293
Diameter [m]0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.90 1.80
m3/sDischarge 0.230 0.355 0.356 0.356 0.355 0.355 0.355 0.359 0.424 0.424 0.424 0.423 0.423 0.143 0.143 0.185 0.196 0.312 0.902
Point A rue JM Verne : séparation du débit en deux
970 l/s
200 l/s
140 l/s 300 l/s
420 l/s
240 l/s
380 l/s
380 l/s
110 l/s
Rd point du Stand
Mendès France
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2.9 DO 17 rue Philibert le Beau et aval
La figure suivante présente un plan de situation avec en indication les taux de remplissage. En aval du DO 17, les taux de remplissage élevés sont dus à des contrepentes, repérées sur la figure.
Il est également présenté un profil en long au droit du D0 17. Celui-ci déverse (50 l/s en pointe). Ceci s’explique par un calage bas (8 cm) dans un D400 ayant une pente en aval très faible, et donc un niveau d’eau plus élevé.
Figure 2-11 : Plan et profil vers le DO17
Pipe filling - Maximum Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF [ ] < 0.25 0.25 0.75 0.75 1.00 1.00 2.00 2.00 <
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 280.0 300.0 320.0 340.0 360.0 380.0 400.0 420.0[m]
228.5
229.0
229.5
230.0
230.5
231.0
231.5
232.0
232.5
233.0
233.5
234.0
234.5
235.0
235.5
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:39:59 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
2720
2721
2743
2744
2745
2746
2747
2748
2749
2713
Diameter [m]0.40 0.40 0.30 0.30 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
m3/sDischarge 0.070 0.070 0.070 0.070 0.016 0.016 0.016 0.028 0.029
contrepente
contrepente
0 l/s, séparatif
70 l/s
70 l/s
70 l/s
20 l/s
DO 17 : 50 l/s
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2.10 Collecteur au Nord du centre ville
Il s’agit du collecteur qui aboutit sur le DO16. La figure suivante présente un plan de situation et un profil en long à partir du Bld Charles De Gaulle.
En amont, le taux de remplissage du collecteur est d’environ 20 %. Le siphon ne crée pas de désordre particulier (les pertes de charge sont faibles). Après une portion où la pente est plus faible, le taux de remplissage avoisine 50% au maximum. Le collecteur retrouve une pente plus forte au droit du DO 16.
La hauteur d’eau au droit du DO16 atteint 40 cm au maximum pour une hauteur de déversement à 25 cm. Il se produit un déversement de 170 l/s en pointe.
Le débit de pointe le long du collecteur évolue de 200 l/s à l’amont, jusqu’à 520 l/s à l’aval compte tenu des différents apports. Il n’y a pas d’anomalies particulières.
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Figure 2-12 : Plan et profil en long du collecteur au Nord du Centre ville
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0 1200.0 1300.0 1400.0 1500.0 1600.0 1700.0 1800.0 1900.0[m]
222.0
222.5
223.0
223.5
224.0
224.5
225.0
225.5
226.0
226.5
227.0
227.5
228.0
228.5
229.0
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 06:09:00 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
409440
8740
86M
ES-7
4081
4080
193719
7819
7919
8019
8419
9217
8220
0620
0519
9819
9921
3721
4021
4121
4221
4321
4421
4521
5921
5824
5924
5824
5724
5624
5524
5424
6324
6224
61M
ES-11
2444
2443
2441
2525
2526
371
Diameter [m]1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.25 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.00 1.00
m3/sDischarge 0.417 0.417 0.308 0.295 0.263 0.263 0.264 0.264 0.213 0.213 0.214 0.197 0.197 0.197 0.197
DO16 : 170 l/s
siphon
DO16
350 l/s
80 l/s
260 l/s
200 l/s
190 l/s
20 l/s
70 l/s
520 l/s
350 l/s
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2.11 Collecteur rue d’Arsonval
Il s’agit du collecteur en aval du DO 16. La figure ci-après présente un profil en long du déversoir d’orage (suite du profil précédent) jusqu’à la station d’épuration. Le fonctionnement du collecteur est satisfaisant. Le taux de remplissage est de 80% sur la partie amont, et de 50% sur la partie en aval. Le débit dans le collecteur évolue entre 350 l/s en aval immédiat du DO16 et 420 l/s à l’arrivée sur la station d’épuration. L’influence du niveau de remplissage du bassin tampon de la station d’épuration est plus modérée. Le DO10 ne déverse pas.
Figure 2-13 : Profil du collecteur rue d’Arsonval.
0.0 200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0 1400.0 1600.0 1800.0 2000.0[m]
217.0
217.5
218.0
218.5
219.0
219.5
220.0
220.5
221.0
221.5
222.0
222.5
223.0
223.5
224.0
224.5
225.0
[m]
Link Water Level - 1-5-2009 06:07:00 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
4080
4081M
ES-7
R_4140
8740
9440
9340
9240
9140
9040
8941
0241
0140
3641
1541
1441
1341
1241
1116
3516
2816
2616
0516
0716
1016
1316
0216
0015
9715
9315
9015
8815
8515
8215
6615
6415
6115
5915
08M
ES-3
1502
1503
150613
59R_38
m3/sDischarge 0.348 0.395 0.396 0.396 0.396 0.396 0.395 0.394 0.392 0.390 0.389
2.12 Autres secteurs
Les autres secteurs sur lesquels la carte indique une mise en charge des tuyaux concernent des petites antennes. Ces mises en charge sont locales et n’entrainent pas de déversements. Il peut s’agir :
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� Soit d’une arrivée dans un gros collecteur où le niveau d’eau est plus haut que le diamètre de la canalisation de l’antenne ;
� Soit de petites antennes sur lesquelles la pointe de débit est élevée car la durée de l’événement intense de la pluie est très courte. Une mise charge localisée peut se produire au droit du point d’injection des bassins versants. Ces mises en charge ne sont pas significatives et n’influent pas sur le transfert de la pollution.
2.13 Autres déversoirs d’orage déversant
2.13.1 DO 14 Passage des Jardiniers sur le collecteur Ouest
La figure suivante présente une répartition des débits de pointe. Le T130 en amont présente une forte pente, d’où des vitesses d’écoulement élevées (3,4 m/s en pointe). Il se prolonge en D500 au niveau du DO. Ce dernier commence à déverser quand le débit amont dépasse 230 l/s. Sur le volume déversé, la canalisation se sépare en deux et environ 30 l/s retourne dans le réseau eaux usées.
Figure 2-14 : Débits de pointe sur le DO14
Diameter - Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
R_39
1.80
1.80
1.30
0.5 0
1.201.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
0.90
0.90
0.90
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
0.50
1.00
1.00
1.20
1.00
0.60
1.00
1.001.00
1.00
[m] 1.50 < 1.20 1.50 1.00 1.20 0.80 1.00 0.60 0.80 0.50 0.60 0.40 0.50 0.30 0.40 < 0.30
30 l/s
230 l/s
220 l/s
450 l/s Bld Ed. Herriot
Reyssouze
DO14
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2.13.2 DO 13 Rue Robert Schuman
Le DO se situe sur un réseau pseudo séparatif. Les débits amont, aval et déversés sont présentés sur la figure suivante. Le déversoir commence à déverser pour un débit amont supérieur à 40 l/s environ. Le calage du DO est bas (10 cm sur un D500 en aval). Le réseau D500 en aval n’est pas à pleine capacité (environ 50% de charge).
Figure 2-15 : Débits sur le DO 13
04:00:001-5-2009
05:00:00 06:00:00 07:00:00 08:00:00
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0.13
[m3/s] Time Series Link DischargeLink_1902 (1848 -> 1847) 18.86Link_1918 (1847 -> 1839) 31.52
Weir DischargeD0_13 (1846 -> 0)
2.13.3 DO 6 rue du Stand
Le DO fonctionne car la ligne d’eau dans le D300 en aval s’élève du fait d’une faible pente. Le réseau D400 plus en aval n’est pas à pleine capacité. La hauteur de surverse est faible : 10 cm et le déversement se produit sur la pointe de débit : le débit amont est de 38 l/s et le débit aval de 12 l/s.
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Figure 2-16 : Débits sur le DO 6
Diameter - Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF [m] 1.50 < 1.20 1.50 1.00 1.20 0.80 1.00 0.60 0.80 0.50 0.60 0.40 0.50 0.30 0.40 < 0.30
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0[m]
227.5
228.0
228.5
229.0
229.5
230.0
230.5
231.0
231.5[m]
Link Water Level - 1-5-2009 05:41:59 Pluie projet 1mois hydraupluie projet 1 mois 15min.PRF
3217
3216
3215
3214
3212
3227
3228
Diameter [m]0.40 0.40 0.30 0.40 0.40 0.50
m3/sDischarge 0.038 0.038 0.012 0.033 0.033 0.040
DO 6
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2.14 Synthèse du fonctionnement des déversoirs d’orage
Le tableau suivant présente une synthèse du fonctionnement des déversoirs d’orage.
Le DO le plus important est le DO7, ensuite viennent le DO 16, puis le DO14. Le déversement sur le DO 19 est théorique car la canalisation aval est en surcharge mais il est possible que les débits de pointe soit un peu surestimés. Le déversement sur le DO20 est expliqué par l’élévation du niveau d’eau par l’aval lorsque le niveau du bassin tampon de la station d’épuration est haut. Il peut être surestimé pour la même raison que précédemment. Les DO 17, 13, et 6 concernent des bassins versants amont dont la charge de temps sec est faible. Enfin, certains DO sont en limite de déversement : DO15, DO9, DO1.
Tableau 2-1 : Récapitulatifs du fonctionnement des déversoirs d’orage
Déversoirsdébit
déversé en m3
débit max instantanné déversé en
m3/s
Estimation du ratio entre volume déversé et débit de temps sec en
%
Commentaires
DO_7 6 450 1,410 56% Important
DO_16 920 0,170 18%
DO_14 590 0,220 45% retour dans le réseau inclus
DO_17 220 0,055 ~100% faible bassin versant en amont
DO_19 156 0,082 10%faible déversement en théorie sur la pointe de débit, peu significatif
D0_13 94 0,048 ~100% faible bassin versant en amont
DO_20 62 0,022 3%déversement théorique du au remplissage du bassin tampon de la step , peu significatif
DO_6 70 0,025 ~100% faible bassin versant en amont
DO_15 0 0en limite de déversement : peu réellement déverser en pointe
DO_9 0 0 en limite de déversement DO_1 0 0 en limite de déversement DO_11 0 0DO_18 0 0DO_3 0 0DO_4 0 0DO_5 0 0DO_8 0 0DO_10_trop plein 0 0DO_STEP 0
Total 8 562 36%
Il est par ailleurs intéressant de comparer ces résultats obtenus avec une pluie de projet par rapport aux résultats obtenus avec les pluies réelles sur une année. Les débits déversés pour une année de pluies réelles sont présentés dans le rapport « Impact sur la Reyssouze ». La figure suivante présente pour le D0 7 la situation de la pluie de projet. Le volume rejeté est dépassé entre 12 et 13 fois dans l’année. Les résultats sont similaires pour l’ensemble des déversoirs.
Ville de Bourg-en-Bresse Mission 3 : Modélisation, Diagnostic du fonctionnement du réseau eaux usées pour les petites pluies
SAFEGE Unité t Études- Lyon 26
Les éléments présentés pour une pluie de projet et pour les pluies réelles sont donc cohérents.
Figure 2-17 : Volumes déversés par le DO7 sur l’année 2009 et pour une pluie de projet mensuelle
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
16 000
18 000
20 000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
DO_7 (MES8)
rejet du DO7 pour la pluie de projet de fréquence mensuelle : 6 500 m3
Volume déversé par évènement pour 2009 en m3