Encombrement hydraulique des ouvrages - Difficultés de transport en assainissement collectif

par , Chef du Service des Collectivités locales à l’A.F.B. Seine-Normandie.

LES EAUX MÉLÉES

En assainissement collectif, les effluents épars résultant des activités d’une agglomération doivent, entre leurs lieux d’émission et le site où s’effectue leur traitement, emprunter un réseau d’égouts.

Or qu’ils soient unitaires ou séparatifs, les émissaires qui assurent le transport dans l’influence d’une station d’épuration, à l’instar des drains, sont le plus souvent gravitaires et souterrains. De ce fait, au cours de leur trajet en sous-sol, ils rencontrent fréquemment des nappes aquifères dont les eaux de colature circulent dans leurs propres fouilles.

Comme malheureusement les voies d’eau par failles et fissures sont fréquentes, même sur les ouvrages récents, l’envahissement par ces eaux provoque, outre l’encombrement des conduits, divers désordres dans le fonctionnement des installations de traitement.

Afin de remédier à cet état de fait fort dommageable pour les ouvrages, il convient d’examiner le problème et, dans un premier stade, d’en cerner l’ampleur.

LINÉAIRE VULNÉRABLE À SONDER

Bien que le problème des infiltrations d’eaux parasites concerne autant les petites agglomérations, le tableau ci-contre est destiné à montrer l’importance des réseaux de collecte et donc leur vulnérabilité à cet égard, dans quelques grandes unités urbaines du Bassin Seine-Normandie.

De plus, il convient de noter, comme le montre le tableau II, « Construction du réseau d’assainissement de la Ville du Havre », que, et c’est le cas de nombreuses villes, la majeure partie du réseau de collecte date d’après 1945.

(*) Les venues d’eau de refroidissement ou les branchements défectueux réclamant des actions spécifiques « à la source » ne seront pas évoqués ci-après.

ce qui traduit, d’une part, qu’en matière d’assainissement l’effort est récent, et d’autre part, une rapidité de mise en place qui explique peut-être dans certains cas les défauts de conception.

TABLEAU 1

Nota : Les unités urbaines importantes ayant toutes des réseaux composites (Unitaire-Séparatif) le chiffre figurant au tableau représente le linéaire total.

LES TRAVAUX D’APPROCHE

Devant l’importance du linéaire de collecteurs à examiner et les difficultés que pose la détermination précise des venues d’eaux parasites, il est indispensable, avant d’entreprendre les travaux de reconnaissance, de rechercher en collaboration étroite avec les Services techniques de la Ville une méthode d’approche spécifique s’adaptant aux conditions locales.

Pour cela une pré-étude est nécessaire, récapitulant notamment les données suivantes :

• — mise à jour des plans du réseau (et des branchements importants),
• — mesures de flux à la station d’épuration,
• — détermination du linéaire visitable,
• — examen du fonctionnement des postes de relèvement,
• — positionnement des points particuliers (captages, puits...),
• — implantation du réseau sur une carte géologique.

Bien entendu cette liste de données n’est pas limitative, et il convient de noter qu’en ce qui concerne l’implantation du réseau sur une carte géologique c’est une approche très prometteuse à condition d’y reporter le maximum d’indications acquises au cours des divers travaux effectués dans l’agglomération.

TABLEAU II

Réseau d’assainissement de la ville de Rouen

Longueur en km

TABLEAU IV

Réseau d’assainissement des communes voisines de Rouen

Longueur en km

De plus il convient d’insister sur un point capital : « Les canalisations visitables » car comme le montrent par exemple les tableaux III et IV (« Réseaux d’assainissement de la Ville de Rouen » et « Réseaux d’assainissement des communes voisines de Rouen ») leur linéaire est important et dans ce domaine, les connaissances acquises directement par le personnel d’exploitation sont irremplaçables.

Un deuxième point « Mesures sur la station d’épuration » mérite aussi quelques développements ; en effet c’est souvent un travail de ce type qui est à l’origine de toute une recherche sur les eaux parasites dans un réseau. Souvent menées pendant 24 h, voire plus, ces campagnes de mesures intègrent et comparent les débits diurnes et nocturnes et doivent permettre par exemple de détecter certaines lacunes par rapport au « bruit de fond » que provoquent généralement les eaux d’infiltration.

LE CAS DE LA VILLE DE MEAUX

Au début de 1978, l'équipe d'assistance technique et les Services de la Ville de Meaux ayant signalé à l'Agence des encombrements hydrauliques très importants sur la station et dans le réseau, des recherches financées par l'Agence ont été confiées à un chargé d’étude qui les a entreprises selon le canevas évoqué ci-dessus, avec comme objectifs :

• — d'une part, déterminer l’ordre de priorité des travaux à entreprendre,
• — d’autre part, chiffrer les diverses solutions proposées.

Il est apparu très rapidement dans le cas de Meaux qu'une particularité : l'existence d'un méandre fossile de la Marne dans lequel coulent deux rus canalisés, le Brasset-Saint-Faron et le Brasset-Saint-Rémy, était responsable en grande partie de l’encombrement hydraulique du réseau et de la station.

Le diagnostic du réseau n’est pas à l'heure actuelle encore entièrement achevé ; il reste à préciser le rôle direct de la Marne dans les collecteurs de berges. Mais d’ores et déjà interception et le rejet en Marne des débits des Brassets constituent l'intervention la plus importante pour régler le problème des eaux parasites à la station de Meaux.

Bien qu’inachevé, le cas de figure de Meaux illustre bien l'intérêt majeur d'une méthodologie d’approche légère qui doit permettre de réduire au strict minimum les interventions « lourdes », bien entendu coûteuses, comme notamment les inspections télévisées.

« PAS DE FUMÉE SANS FUITE... »

Entre la visite et inspection par caméra-vidéo, une technique de test à la fumée s’est développée, dès 1970, aux États-Unis notamment dans l’Ohio à Cincinnati (voir biblio. et tableau V).

Pratiquée à grande échelle cette méthode qui au départ était destinée essentiellement au repérage des branchements défectueux (eaux pluviales) a permis de déceler avec précision de nombreuses voies d’eau qui ont pu être aveuglées, soit par des techniques d’injection, soit par le chemisage intérieur des tronçons défectueux.

Sauf avis contraire, cette technique de recherche ne semble pas s’être encore répandue en France ; elle mériterait cependant d’être essayée, ne serait-ce que pour sa rapidité et son faible coût.

LES ACTIONS EN COURS ET EN PROJET

Actuellement sur le Bassin Seine-Normandie les recherches en cours s’orientent selon deux axes principaux :

• — Exploitation des données acquises sur le terrain, avec :
  • a) examen des données de l'Assistance Technique aux Stations,
  • b) exploitation des mesures de 24 heures effectuées par nos mandataires sur les ouvrages de plus de 10 000 E-H,
  • c) examen des conditions de remplissage des ouvrages, avec si nécessaire une étude spécifique au moment de l'instruction des dossiers concernant les nouvelles tranches ;
• — Poursuite des recherches sur le terrain, avec :
  • a) mise au point de la méthodologie appliquée à Meaux,
  • b) lancement d'une étude analogue à Melun, en profitant de l'expérience déjà acquise à Meaux.

Par ailleurs au niveau des actions projetées il est envisagé une extension du rôle des équipes d'Assistance Technique aux Stations vers les réseaux de collecte, avec :

• a) conseils et formation de gestionnaires et exploitants,
• b) études de diagnostic.

CONCLUSION (toute provisoire)...

Si outre-Atlantique il est désormais obligatoire avant toute extension d’un ouvrage de traitement d’effectuer une étude de réseau, sans aller jusque-là il serait utile que nous parvenions :

• — d'une part à mettre au point des méthodes d’investigations rendant possible l’étanchéification des réseaux existants,
• — et d’autre part à sensibiliser les maîtres d’ouvrages à ce type de problèmes lors de la réalisation des ouvrages neufs.

J. SANQUER

BIBLIOGRAPHIE

— sewer system evaluation : E.P.A. U.S.A. March 1974.

— sewer leaks located by Smoke : Civil engineering, Sep. 1962.

— smoke — The infiltration detective : W et SW - 1967.

— smoke tests detect sources of illegal inflow : Franck S. WELKER and D. J. MILLER - Public Works - Septembre 1974.

— smoke out those sewer leaks : C.E. STACY - The American City - 1961.