Gestion des eaux pluviales et mise en place de cellules de bio-rétention : étude de cas pour un secteur urbain du Québec

L'objectif de ce projet est de mettre en place un modèle hydrologique permettant d'estimer les impacts de pratiques de gestion des eaux de ruissellement sur les déversements de réseaux unitaires d'un bassin versant urbain québécois. Le secteur étudié a une superficie de 341 ha, est majoritairement résidentiel (plus de 75%) et compte 21 000 habitants. Il a été subdivisé en 121 sous-bassins (de superficie moyenne de 2,8 ha). Le réseau pseudo-séparatif et unitaire a été modélisé par 199 noeuds et 216 conduites. Une campagne d'échantillonnage a eu lieu d'octobre 2009 à juillet 2010 dans le cadre d'un doctorat effectué par une autre étudiante. Sept (7) évènements ont été échantillonnés en dehors de la fonte des neiges. Le débit des surverses, les concentrations en coliformes (coliformes totaux et Escherichia coli (E. coli)), en pharmaceutiques et certains paramètres physico-chimiques comme les matières en suspension (MES) ont été mesurés. Sept (7) évènements ont été échantillonnés pour les mesures de débit et parmi ces sept (7) évènements, six (6) l'ont été aussi pour les E. coli et les MES. Six (6) des sept (7) évènements pluvieux associés aux évènements échantillonnés ont des périodes de retour inférieures à deux (2) ans. Le septième évènement a une période de retour de 6,5 ans. Les intensités moyennes de ces sept (7) évènements sont comprises entre 1,2 mm/h et 2,3 mm/h, les précipitations totales sont comprises entre 3,4 mm et 39,8 mm et les périodes de temps sec antérieur sont comprises entre 1,5 et 22 jours. Le calage a été réalisé en deux (2) temps. D'abord, les débits ont été calés puis les concentrations en MES et E. coli. Pour le calage du débit, les paramètres suivants ont été ajustés : le paramètre width (paramètre représentant la largeur de drainage dans le modèle utilisé : SWMM), le coefficient de Manning des conduites, des surfaces imperméables, la rétention de surface, le taux d'infiltration maximale, le taux d'infiltration minimale et la constante de décroissance de l'infiltration. Cinq (5) événements pluvieux ont été considérés pour le calage du débit. Un balayage systématique de l'espace paramétrique a permis d'identifier un jeu de paramètres qui minimise la somme des écarts entre débits simulés et mesurés. Pour les E. coli, l'apport provenant des eaux sanitaires et des eaux de ruissellement a été pris en compte dans le modèle. La variation évènementielle des E. coli dans les eaux sanitaires a également été considérée. Plusieurs ratios ont été testés pour les variations horaires des E. coli par temps sec. Pour le calage des MES, l'apport par la pluie, le ruissellement des eaux pluviales et l'apport par les eaux sanitaires ont été modélisé.