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Projet d'étude ENGEES 2019/2020

D'octobre 2019 à mars 2020, deux groupes de 3 étudiants de la "licence-professionelle Pegeur" de l‘ENGEES ont travaillé dans le cadre d’un projet tutoré sur le projet NAVEBGO. Le projet portait sur le transfert de biocides depuis les façades vers les eaux souterraines dans un éco-quartier de l’Eurométropole de Strasbourg.

Leur objectif principal était de rassembler des informations actualisées sur le fonctionnement hydraulique et le transfert de biocides dans l'éco-quartier d'Adelshoffen (Schiltigheim, France). Le travail a consisté en l‘analyse des données climatiques (température, humidité relative et précipitations), la caractérisation des bâtiments (orientation, surface, type de façade), la caractérisation des surfaces réceptrices (perméabilité, type de surface), l'intégration des résultats dans une base de données géographiques et la modélisation avec FreWaB-Plus  pour estimer le transfert de biocides des façades vers les eaux souterraines.

 

Figure1

Figure 1 Vue d'ensemble du site étudié sur le terrain avec les principales caractéristiques : un bassin d'infiltration (bleu) et une tranchée (vert) pour recueillir l'eau de pluie et un système de décharge (orange) pour transférer l'eau vers le système d'infiltration

Les données climatiques ont été collectées auprès de Météo France à partir de stations proches (jardin botanique de Strasbourg et aéroport d'Entzheim). En raison de la proximité spatiale, les données du jardin botanique ont été privilégiées et, en cas de données manquantes, complétées par les données de la station météorologique d'Entzheim. Toutes les données ont été formatées pour être ajoutées dans le modèle FreWaB-Plus.

La hauteur des bâtiments a été évaluée en utilisant les données LIDAR (Light Detection and Ranging) (Figure 2). D'autres paramètres des bâtiments ont été saisis par des visites sur le terrain et des photographies géoréférencées. Il s'agissait notamment de présence/absence de balcons, de la présence/absence de mousses n sur les façades, de l'état des façades et le type des toits (par exemple, plats, conventionnels, végétalisés). Des informations sur le fonctionnement hydraulique du quartier, sur les systèmes de décharge et sur le taux d'inflitration ont été recueillies lors de visites de terrain et sur la base de rapports techniques datant de la création de ce quartier. Les différentes surfaces réceptrices ont été classées en fonction de leur perméabilité et de leur matériau. Les caractéristiques spécifiques des bâtiments et des surfaces réceptrices ont été intégrées dans une base de données géographiques (figure 3).

 

Figure2

Figure 2 Hauteur des bâtiments dans le site du champ d'Adelshoffen (données Lidar de l'Eurométropole de Strasbourg Lidar)

 

Figure3

Figure 3 Catégories de bâtiments et de matériaux de surface et emplacement de la coupe transversale de la figure 4 (rouge)

 

Une analyse détaillée du système de décharge et du bassin d'infiltration a été réalisée. Les eaux qui ne s'infiltrent pas directement dans le sol sont collectées par un système de canalisations pluviales et transportées soit vers un bassin d'infiltration soit vers une tranchée filtrante. Le bassin se compose d'une section imperméable avec de la végétation aquatique et d'un trop-plein enherbé. Le trop-plein est conçu pour permettre une meilleure infiltration de l'eau avec des matériaux filtrants. De plus, des puits d'infiltration sont installés pour améliorer la filtration dans les couches de sol plus profondes. La tranchée recueille l'eau d'environ la moitié du quartier. Seuls de faibles taux d'infiltration peuvent se produire en raison de la nature peu perméable du sol sous-jacent (loess). Par conséquent, un tuyau de débordement permet à l'excès d'eau de s'écouler de la tranchée vers le bassin (figure 4). 

 

Figure4

Figure 4 Coupe transversale du système d'infiltration

 

Un premier bilan hydrologique a été simulé à l’aide du modèle FreWaB-Plus. Une première simulation a donné environ 50 % de ruissellement, 25 % d'infiltration et 25 % d'évaporation. Même si le ruissellement est élevé, cette eau sera collectée dans le bassin et la tranchée et alimentera les eaux souterraines par infiltration. Les premières estimations des rejets annuels de biocides sont de l'ordre de plusieurs centaines de milligrammes pour le diuron, la terbutryne et l'octhilinone pour l'ensemble du bassin versant.

Dans les prochaines étapes, différents scénarios pourront modélisés sur ce site et pourront évalués en parallèle par des campagnes de mesures de biocides dans l'eau (dans le bassin et pendant les épisodes de pluie) et dans le sol.