Dimensionnement & Conception des bassins secs et en eau

Principes de fonctionnement et avantages spécifiques

L’eau est collectée par un ouvrage d’arrivée, stockée dans le bassin, puis évacuée à débit régulé soit par un ouvrage vers un exutoire de surface (bassins de retenue), soit par infiltration dans le sol (bassins d’infiltration).

Parmi les bassins de retenue, on distingue les bassins en eau, qui conservent une lame d’eau en permanence, et les bassins secs qui sont vides la majeure partie du temps et dont la durée d’utilisation est très courte, de l’ordre de quelques heures seulement.
Les bassins sont situés soit en domaine public, où on leur attribue un autre usage valorisant les espaces utilisés, soit en lotissement, ou encore chez le particulier.







Parmi les principaux avantages liés à l’utilisation de cette technique, on peut citer :

• La création de zones vertes en milieu urbain ou péri urbain.
• Une bonne intégration dans le site : les bassins en eau sont des plans d’eau, lieux de promenades et d’activités aquatiques ; les bassins secs peuvent être paysagés, aménagés en espaces verts inondables.
• Une mise en oeuvre facile et bien maîtrisée.

Les principaux inconvénients sont :

• Le risque lié à la sécurité des riverains pour les bassins en eau.
• Les éventuelles nuisances dues à la stagnation de l’eau.
• La consommation d’espace.
• La pollution de la nappe pour les bassins d’infiltration.

Pour une bonne réalisation

Parties et fonctions du bassin	Critères à vérifier
Bassin en eau	→ Pour satisfaire à l’usage secondaire lié à l’eau, activités aquatiques, promenade, celle-ci doit être d’assez bonne qualité, sans flottants notamment, ni irisation par des produits pétroliers ou huileux ; un réseau séparatif est recommandé. → L’alimentation en eau du bassin doit être prévue pendant les périodes de sécheresse. → Ils sont sensibles aux déversements de pollution par les eaux pluviales (envasement, apport de métaux lourds et de matière organique) et usées (rejets, arrivées diffuses provenant des industriels ou de mauvais branchements de particuliers).
Bassin sec	→ Leur fréquence d’utilisation doit être assez faible et les durées de submersion pas trop longues. → Les hauteurs d’eau atteintes doivent être faibles. → Pour maintenir le bassin à sec, un drainage général est souvent nécessaire ; il permet d’évacuer les eaux de la nappe, de conserver toute la capacité de l’ouvrage et d’assurer une portance minimale du fond du bassin.
Tous types de bassins	→ Il faut éviter tout rejet provenant de zones de proximité telles que zones d’activités commerciales ou industrielles générant des pollutions ; un compartimentage du bassin ou des protections spécifiques peuvent s’imposer. → La conception doit être soignée. → La gestion doit être rigoureuse pour la sécurité et le confort des riverains. → Le bassin doit avoir un usage secondaire pour obliger son entretien et donc assurer sa pérennité, et pour rentabiliser le coût des acquisitions foncières. → Les bassins doivent être réservés aux cas où l’on peut respecter les conditions citées ci-dessus, notamment aux cas où,l’on a obligatoirement les moyens et la structure pour une gestion efficace.
La collecte	Elle ne présente pas de contrainte particulière.
L'évacuation	Bassins de retenue avec ouvrage d'évacuation : Le critère déterminant pour rejeter dans un exutoire est la capacité de ce dernier. Bassins d'infiltration : Le sol doit être suffisamment perméable. Pour limiter les risques de pollution de la nappe par infiltration, on pourra disposer des systèmes de prétraitement à l’amont du bassin.

Conception & Dimensionnement

Conception
Hormis le particulier, qui peut avoir ses propres exigences en sus de celles de débit et de stockage imposées au moment du permis de construire, le concepteur du bassin est amené à des compromis dans le choix du volume de stockage, de la morphologie, d’éventuels équipements de surface, et de la localisation.
Ces choix se font en fonction des contraintes physiques (topographie, hydrogéologie, occupation du sol), économiques (foncier, gestion, maintenance), techniques (niveaux de protection retenus, entretien) et environnementales (impacts sur le milieu récepteur, paysage et qualité de vie).
L’usage de surface dépend essentiellement du type d’effluent et de la fréquence d’utilisation.

En fonction de ces multiples critères, on choisira entre un bassin en eau ou un bassin sec, un bassin de retenue ou d’infiltration, un bassin accompagné d’un ouvrage de prétraitement ou non, un seul bassin ou plusieurs bassins en parallèle ou en série. On choisira par exemple :

• un bassin en eau si le sol est imperméable et si la nappe n’est pas vulnérable
• un bassin revêtu si les eaux de ruissellement sont fortement polluées, à proximité d’une autoroute par exemple
• un bassin en eau si l’on souhaite agrémenter une zone urbanisée avec un plan d’eau
• un bassin sec avec installation de traitement des eaux à l’amont si ces eaux ont ruisselé sur des surfaces industrielles, commerciales ou de parkings
• un bassin sec aménagé en zone loisirs pour enfants, si le bassin n’est pas sollicité trop souvent (pour des raisons d’hygiène).

Dimensionnement
Le dimensionnement des bassins secs ou à eau s'effectue selon la méthode des pluies.

Infiltration
Le tableau ci-dessous donne une idée des pertes par infiltration et des durées de vidange d’un plan d’eau en fonction de la perméabilité du sol.

Nature des terrains	Perméabilité verticale (m/s)	Débit de fuite (m3 / jour / ha) d'infiltration	Durée de vidange totale d'une lame d'eau de 1m50
Argiles	10-9	0.86	> 45 ans
Marnes	10-8	8.64	> 45 mois
	10-7	86.4	< 6 mois
Limons	10-6	864	> 20 jours
Sables fins	10-5	8 640	> 2 jours
Sables grossiers	10-4	86 400	> 4 heures
Roches fissurées	10-3	864 000	< 20 minutes

Questions sur l'entretien

Un bassin temporaire a-t-il besoin d’un entretien régulier ?
Un bassin sec peut très vite devenir inesthétique dans le paysage urbain, dès lors qu’il est laissé à l’abandon. La végétation de ses abords ou de ses parois en est souvent la cause. Une tonte régulière ainsi qu’un fauchage sont à prévoir pour le bassin enherbé ; un nettoyage type balayage pour racler la surface du bassin revêtu est recommandé.

L’entretien n’est donc pas quotidien mais en rapport direct avec la période de retour pour laquelle le bassin est sollicité, avec l’utilisation de sa surface, et enfin, avec l’efficacité des ouvrages de protection entrée/sortie. Dès lors que le bassin n’a d’autre utilité que de stocker l’eau, il se dégrade visuellement très vite. D’où l’importance d’un usage secondaire, en veillant toutefois à ce que celui-ci ne soit pas au détriment de l’usage premier de régulation des eaux pluviales.





Comment entretenir un bassin en eau ?

• En ramassant régulièrement les flottants et en entretenant les berges.
• En contrôlant la végétation :
  • en favorisant l’ombrage,
  • en limitant les arrivées de fertilisants dans le bassin,
  • en réalisant chaque année un faucardage avec enlèvement des végétaux,
  • en vidant périodiquement le bassin (tous les dix ans environ) pour entretenir les ouvrages habituellement noyés, pour éventuellement curer le bassin et pour le renouvellement de la masse d’eau.

Que faire des dépôts résiduels ?
Une vérification de l’épaisseur des boues accumulées peut se faire après quelques années de mise en service, puis tous les cinq ans.

L’extraction des décantats est réalisée par voie hydraulique ou à sec. Leur évacuation peut se faire vers un dispositif de traitement pour une filière de valorisation ou, suivant leur composition, vers un dépôt définitif. Une analyse de la qualité des boues permettra de préciser la filière de valorisation.