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I. Morphologie du terrain et topographie
Le relief, les chemins de ruissèlement, les sens d’écoulement, etc. sont autant d’éléments topographiques et morphologiques nécessaires à l’analyse hydrologique des bassins versant décomposés en éléments homogènes.
La topographie est un paramètre imposé et son rôle est essentiel en matière d’assainissement et écoulements gravitaires. En effet la vitesse critique d’auto-curage obtenue à partir de cette vitesse minimale maintient les particules en suspension et évite le dépôt. (V>0,6 m/s).
En terrain plat, ces conditions entrainent de l’amont vers l’aval un approfondissement couteux du réseau. Le relèvement mécanique des effluents est donc indispensable, ce qui entraine, pendant l’écoulement du réseau de fortes
dépenses d’exploitation.
Réseaux d’eaux usées → relèvement acceptable
Réseaux d’eaux pluviales → à éviter dans toute la mesure du possible compte tenu de la discontinuité des pompages et de l’importance instantané des flots d’où création de bassin de retenue assurant le stockage, des eaux d’orage ce qui peut diminue les dimensions de certaines sections et réduire le cout de relèvement.
A conclure que le paramètre topographie est une contrainte majeure dans l’étude d’un projet d’assainissement.
2. Hydrogéologie et régime des nappes
Le contexte hydrogéologique traversé par un collecteur peut comporter des nappes d’eaux souterraines perchées (captive) ou alluviales dans la puissance dépend de la période hydrologique. En période humide, les réseaux non étanches posés en point bas de ces zones sont sujets à l’intrusion d’eaux parasites. A l’inverse, en période sèche, ils peuvent entrainés des fuites de pollution préjudiciables aux nappes.
Plusieurs problèmes peuvent être posés par les ruptures des structures géologiques provoquées par les tranchées qui peuvent conduire les eaux de surface ou de nappe et constitués des tranchées drainantes.
En effet, la nature des terrains et leurs teneurs en eau autour des ouvrages existants ou projetés interviennent par les risques de glissement, de gonflement, de tassement, d’agressivité chimique des sols, de fluctuation des nappes phréatiques, etc.
a cela s’ajoutent les effets extérieurs des charges statiques ou dynamiques relatives aux trafics des poids lourds et engins de chantiers durant les travaux. Ainsi avant d’implanter les ouvrages du réseau en vue de fixer le point de rejet et la nature de l’épuration à faire, le concepteur doit procéder aux choix nécessaires, comprenant notamment l’examen des circulations superficielles des eaux et le régime des nappes souterraines.
– Hydrographie : milieu récepteur
– Un ruisseau doit définir les capacités et les conditions d’accueil en quantité et en qualité.
– Un cours d’eau à régime très variable passant du niveau d’étiage au niveau de crue pouvant se répercuter dans les collecteurs.
– Le bord de la mer.
3. Pédologie et géotechnique
Elle concerne les caractéristiques du sol liées à :
– La géométrie du site, sa pente, les couches de terrains rencontrées en couverture et en strates successives jusqu’au substratum. (problème de stabilité suite à la saturation ou au creusement d’une fouille, …etc.).
– La nature, la granulométrie, l’état des sols en surface, leurs perméabilités, le comportement au ruissèlement et à l’arrachement des matériaux susceptibles à être entrainés pour générer des dépôts dans les émissaires.
– La modification de la structure des sols suite à des travaux de terrassement et de remblaiement sans prise en compte des phénomènes d’hétérogénéité, de décompression de glissement, d’effondrement, …etc.
– Perméabilité : définie comme étant la vitesse apparente de filtration dans les canaux capillaires du terrain. V=Q/S
Q : débit, S : surface unitaire du sol considéré
Les expériences de DARCY montrent que cette relation s’écrit : V= K.j
j: perte de charge unitaire
K : coefficient de perméabilité (unité du gradient hydraulique m/s)
– Résistance des sols : il faut souligner l’importance de la pente, l’imperméabilité et la structure du sol dans la génération des apports pluvieux, conditions d’écoulements et sédimentation.
D’où nécessite la connaissance des sols et de leurs résistances mécaniques.
Pour tout les ouvrages souterrains et les ouvrages importants, comme les bassins de retenue, les postes de pompage, les stations d’épuration et dans une certaine mesure les collecteurs, une étude géotechnique de la structure des terrains est nécessaire.
La nécessité de reconnaissance du sous sol au moyen de sondages sur l’étendue des zones considérées pour l’implantation des réseaux et des ouvrages de génie civil (propriétés mécanique du sous sol) :
– Constitution géologique
– Evolution de la charge de sécurité à la compression et l’importance des tassements
– Niveau piézométrique
– Teneur en eau
4. Hydrographie et influence des marées
Le milieu récepteur à l’exutoire d’un évacuateur peut être :
– Un ruisseau dont on doit définir la capacité et les conditions d’écoulement en quantité et qualité.
– Un cours d’eau à régime très variable (étiage-crue)
– Des lacs et des étangs ou la sensibilité aux rejets est la plus forte
– Le bord de la mer avec, le cas échéant, l’influence des marées. (la pose d’un émissaire immergé est généralement nécessaire).
5. Climat, pluviométrie et hydrologie
Un événement pluvieux de période de retour a une probabilité non nulle de se produire plus d’une fois dans cet intervalle de temps, ou de ne pas se produire du tout. En revanche, des événements statistiquement plus surs peuvent se produire au cours de cette période.
En hydrologie urbaine, il est assez rare de recourir à des données spécifiquement adaptées au projet étudié. C’est la raison pour laquelle on s’attache à réunir une information de base, la plus complète possible pour aider à analyser par la statistique les événements pluvieux soit en limitant leurs paramètres.
Le choix d’une période de retour à fixer pour le dimensionnement des collecteurs et pour la fréquence des déversements ne peut résulter que de situations générales ou particulières, de degré de production ou de compromis dont l’évolution revient aux responsables locaux..
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