L'infiltromètre aide la ville de Pittsburgh à limiter les infrastructures traditionnelles de gestion des eaux pluviales

Infiltrometer helps city of Pittsburgh limit traditional stormwater infrastructure

Bien que difficiles et coûteuses à restaurer, les rues pavées de briques qui existent encore dans certains quartiers de Pennsylvanie méritent d'être préservées, selon la ville de Pittsburgh.

La rue Dellrose, une vieille route en briques de 900 pieds de long, avait besoin d'être réparée, mais la ville de Pittsburgh souhaitait limiter les infrastructures traditionnelles d'évacuation des eaux pluviales, telles que les canalisations et les bouches d'égout. Pour préserver l'esthétique du quartier, elle a engagé ms consultants, inc. pour concevoir une solution de pavés perméables permettant de contrôler les volumes et les débits de pointe des eaux de ruissellement qui seraient traditionnellement acheminés hors du site par les égouts pluviaux. Jason Borne, ingénieur en eaux pluviales chez ms consultants, qui a travaillé sur le projet, explique : "Nous essayons de comprendre le potentiel d'infiltration in situ des sous-sols afin de déterminer les processus naturels les plus efficaces pour atténuer les flux, soit par l'infiltration du volume d'eau excédentaire dans le sol, soit par une libération lente hors du site." Il a utilisé l'infiltromètreSATURO pour se faire une idée de la manière dont les matériaux de remblai urbain infiltreraient l'eau.

L'INFRASTRUCTURE VERTE FAVORISE L'INFILTRATION NATURELLE

Après avoir étudié ce qu'ils pouvaient faire pour ralentir le ruissellement, M. Borne et son équipe ont décidé que les pavés perméables constituaient une solution viable. Il explique : "Il n'y a pas grand-chose que vous puissiez faire une fois que vous avez mis en place une surface durcie comme une chaussée. Les revêtements traditionnels accélèrent le ruissellement, ce qui nécessite des bassins de rétention et des tuyaux de grand diamètre pour transporter les eaux de ruissellement hors du site. Nous avons voulu savoir ce que certains des sous-sols urbains ou des remblais urbains nous permettraient de faire du point de vue de l'infiltration. Lorsque nous avons commencé à examiner certains de ces sous-sols, nous avons décidé qu'un système de pavés perméables serait idéal pour cette rue en particulier".

LES INFILTROMÈTRES DÉTERMINENT LE POTENTIEL D'INFILTRATION NATURELLE

Une fois que l'eau s'est écoulée dans les granulats, l'équipe a commencé à chercher des moyens de la ralentir et de favoriser l'infiltration. Borne explique : "Nous avons mis au point un système de barrières d'écoulement souterraines à plusieurs niveaux. Nous avions environ 60 barrières d'écoulement en béton à travers la couche de fondation dans la base de granulats de la route. Nous en avions besoin parce que la pente longitudinale de la route était assez importante. Derrière chacune de ces barrières, nous avons stocké une partie des eaux pluviales qui s'écouleraient normalement du site. L'idéal était d'évacuer l'eau stockée par infiltration, c'est-à-dire de la faire descendre dans la couche de fondation et de l'évacuer. Nous avons donc utilisé des infiltromètres pour nous aider à déterminer les endroits où nous pouvions maximiser l'infiltration et ceux où nous devions avoir recours à d'autres méthodes de gestion.

LA NÉCESSITÉ D'ACCÉLÉRER LES DÉLAIS D'EXÉCUTION DES TESTS

Selon M. Borne, les études de sol de l'USDA sont trop générales pour les applications d'infrastructures vertes dans les zones urbaines et ne donnent que des approximations grossières de la conductivité hydraulique du sol. Pour comprendre la meilleure façon de favoriser l'infiltration naturelle, il faut connaître le taux d'infiltration ou la conductivité hydraulique de l'endroit en question. Il explique : "L'objectif est de creuser jusqu'à l'altitude souhaitée avant la construction et de déterminer, à l'aide d'un dispositif quelconque, le potentiel d'infiltration du sous-sol. En général, nous utilisons un infiltromètre à double anneau, mais c'est un appareil très manuel. Nous sommes constamment en train de remplir de l'eau et cela nous oblige à être sur place et attentifs à ce qui se passe. Nous ne pouvons pas vraiment être multitâches, en particulier dans les zones où les sols sont assez infiltrants et où l'appareil peut se retrouver à court d'eau en 30 minutes ou moins. Par conséquent, pour économiser de l'eau et du temps, nous avons utilisé l'infiltromètre automatisé SATURO et l'infiltromètre manuel à double anneau en même temps à des fins de comparaison.

DES TEMPS D'ESSAI RÉDUITS PERMETTENT DE MODIFIER LA CONCEPTION À LA VOLÉE

Bien que la majeure partie du sous-sol soit constituée d'un remblai urbain argileux, il y avait une transition distincte entre ce matériau argileux et un mélange de schiste et d'argile brisés. Borne explique : "Après l'excavation, il a plu et nous avons vu que l'eau disparaissait à travers le matériau de schiste argileux brisé. Lorsque nous avons effectué les tests d'infiltration, le mélange de schiste et d'argile a montré un potentiel d'infiltration plus élevé que le matériau de remplissage argileux. Cela nous a amenés à modifier la conception des barrières d'écoulement souterraines sur la base des taux d'infiltration spécifiques observés dans les sous-sols. Là où les tests ont montré des valeurs de conductivité hydraulique plus élevées, nous avons pu nous fier entièrement à l'infiltration pour évacuer l'eau derrière les barrages de retenue". M. Borne ajoute que dans les zones où l'infiltration était faible, l'infiltration a été complétée par un concept d'évacuation lente. "Nous avons percé des trous d'évacuation dans la barrière d'écoulement et laissé l'eau s'écouler jusqu'à la barrière suivante, et ainsi de suite. En fait, l'infiltromètre automatisé SATURO nous a permis d'effectuer de nombreux tests en peu de temps afin d'établir un seuil pour déterminer où se trouvaient les bons sols infiltrants et les mauvais sols infiltrants. Cela nous a permis de modifier la conception à la volée. L'infiltromètre à double anneau prend beaucoup plus de temps pour effectuer un test, et le temps est un facteur essentiel lorsque l'entrepreneur veut remblayer la zone et faire avancer les choses. C'était bien de disposer d'un outil qui nous permettait d'obtenir plus rapidement les informations dont nous avions besoin".

QUELLE EST LA COMPARAISON ENTRE LA DOUBLE BAGUE ET SATURO ?

Selon M. Borne, l'infiltromètre SATURO était plus rapide et réduisait le risque d'erreur humaine. Il ajoute : "Nous avons apprécié l'idée qu'il soit très normalisé. Le tracé automatisé du flux dans le temps nous intéressait également beaucoup, car nous pouvions voir une tendance ou des anomalies susceptibles d'invalider les résultats que nous obtenions. L'infiltromètre à double anneau met beaucoup de temps à atteindre un état d'équilibre, et il est difficile de savoir quand cela se produit. Vous suivez les directives suggérées par le ministère de la protection de l'environnement de Pennsylvanie, mais elles sont très générales. À mon avis, elles ne conviennent pas à toutes les situations. Ce que nous avons découvert avec l'infiltromètre SATURO , c'est qu'il enregistre des informations à des intervalles très discrets, trace une courbe du flux au fil du temps et, lorsqu'il se stabilise, vous atteignez pratiquement l'équilibre. Vous atteignez cet état d'équilibre plus rapidement. Vous économisez de l'eau, mais aussi du temps. Et il y a la satisfaction d'obtenir des résultats normalisés plutôt que la possibilité que chaque technicien applique les principes d'une manière légèrement différente, comme c'est le cas avec l'infiltromètre à double anneau". M. Borne et son équipe ont finalement été en mesure de préparer une conception de rue en pavés perméables qui a permis d'exclure l'infrastructure traditionnelle d'égout pluvial, réduisant à la fois les coûts d'investissement et les coûts du cycle de vie de l'entretien à long terme. Le concept de pavé perméable devrait servir de modèle à la ville de Pittsburgh pour la reconstruction future d'autres rues de la ville.

Découvrez les SATURO

Des études de cas, des webinaires et des articles que vous allez adorer

Recevez régulièrement le contenu le plus récent.

icône-angle barres d'icônes icône-temps