Modélisation de la qualité des eaux pluviales
Plusieurs juridictions imposent des restrictions sur le total des solides en suspension (TSS) qui peuvent être rejetés d’un site vers les systèmes d’eaux pluviales de réception. Il existe deux méthodes généralement reconnues de gestion du TSS avec des chaussées perméables. La première est la filtration, tandis que l’eau de surface s’infiltre dans le granulat de jointement entre les pavés perméables. Les recherches menées à la Florida Gulf Coast University ont déterminé que l’efficacité de l’enlèvement dépend de la répartition de la format des particules et de celle du grain de l’agrégat de jointement. En supposant qu’il y a de la pierre ASTM n° 8 dans les joints, l’efficacité d’enlèvement prévue d’un matériau de granulométrie NJCAT se situe entre 61 et 74 %, tandis que l’efficacité d’enlèvement d’un sable d’hiver MTO approche 100 %.
La modélisation de la quantité des eaux pluviales est effectuée afin de calculer et de comparer les conditions suivantes : avant-projet, post- développement (non contrôlé), et post-développement avec les pratiques BMP en vigueur. Puisqu’il n’y a aucune valeur par défaut pour le système PICP utilisant la méthode du numéro de courbe (CN) du Soil Conservation Service (SCS), les valeurs restent à déterminer. Commencer par calculer le ruissellement prévu de la surface des pavés basé sur le CN typique pour les surfaces imperméables (CN = 98) en utilisant les équations traditionnelles du SCS ci-dessous. Garder en mémoire qu’une surface solide type du système PICP de 85 à 95 % subit une perte semblable aux chaussées traditionnelles en raison de l’humidification et du refroidissement de la surface du pavé. Où : La deuxième méthode pour empêcher le TSS d’être rejeté dans le système d’eaux pluviales est liée à la capacité d’infiltration des sols de fondation, comme c’est le cas avec d’autres pratiques d’infiltration. Pour quantifier l’élimination du TSS résultant de l’infiltration, un équilibre hydrique doit être effectué pour définir le pourcentage d’eau qui pénètre dans la base/sous-base et qui s’infiltre dans le sol de fondation (contrairement à l’eau qui déborde/se vide dans le système de drainage). Selon le type de sol de fondation natif et la conception du système, le pourcentage d’infiltration peut varier de 0 à 100 %, la réduction résultante du TSS restant étant proportionnelle. Modélisation de la quantité des eaux pluviales
Q = Profondeur totale du ruissellement (po) P = Profondeur totale des précipitations (po)
Q = (P - Ia)2/(P - Ia + S) S = 1 000/CN - 10
Ia = Abstraction initiale des pertes avant le début du ruissellement (po) S = Rétention potentielle maximale après le début du ruissellement (po)
Avec les pavés traditionnels, l’excès d’eau s’accumule et s’écoule à la surface de la chaussée. Avec le PICP, l’excès d’eau s’infiltre par les joints entre les pavés jusque dans la base/sous-base. Le débordement en surface se produit uniquement lorsque la capacité d’infiltration du sol de fondation et/ou la profondeur de stockage du réservoir sont dépassées. Les équations qui permettent de calculer les flux rajustés (Qadj) et le CN rajusté (CNadj) sont les suivantes : Où : CNadj = Numéro de courbe rajusté Qadj = Profondeur de ruissellement ajustée (po) TS = Profondeur du stockage de l’eau dans le réservoir (po) Ti = Profondeur de l’eau qui s’infiltre dans le sol de fondation pendant la durée de l’orage (po) Qadj = Q – Ts – Ti 1 000 10 + 5P + 10Q adj – 10(Q adj 2 + 1,25Q adj P) 1/2 CN adj =
Exemples : Profondeur des précipitations (P) sur une durée de 100 ans 24 h = 8 po; pour une chaussée en asphalte avec CN = 98, Q = 7,76 po
Système à exfiltration partielle sur argile limoneuse
Système à exfiltration complète sur limon
Système sans exfiltration sur un sol argileux
Ts = 4,8 po (avec base d’une épaisseur de 12 po)
Ts = 4 po (avec base d’une épaisseur de 10 po) Ti = 6,48 po/jr (voir page 16) Q adj = 7,76 - 4 - 6,48 < 0 CN adj = 0 (Aucun drainage souterrain, le reste de l’eau emmagasinée s’infiltrerait.)
Ts = 4,8 po (avec base d’une épaisseur de 12 po)
Ti = 1,44 po/jr (voir page 16) Q adj = 7,76 - 4,8 - 1,44 = 1,52 CN adj = 43
Ti = 0 (système recouvert) Q adj = 7,76 - 4,8 - 0 = 2,96 CN adj = 57
(L’évacuation des eaux d’égouttement serait contrôlée à l’aide d’une plaque à orifices ou d’un dispositif similaire.)
(Drain inférieur surélevé pour minimiser les rejets, le reste de l’eau emmagasinée s’infiltrerait.)
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