quantités à traiter

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eaux usées

Le volume d’eaux usées rejeté par habitant et par jour va généralement croissant avec la taille de l’agglo­mération par suite de différences d’habitudes de vie et d’une plus grande contribution des secteurs secon­daire et surtout tertiaire. Il varie aussi suivant les régions du globe et leur niveau de développement. Il peut être influencé par le mode de tarification de la consommation d’eau potable.

Inférieure à 150 L·hab–1·j–1 dans de nombreuses agglomérations rurales, la production d’eaux usées urbaines par temps sec est aujourd’hui en France d’environ 200 L·hab–1·j–1, pour des villes de quelques dizaines de milliers d’habitants. Elle est supérieure à 300 L·hab–1·j–1, à Paris où les quantités d’eau de lavage des rues sont importantes. Elle dépasse nettement 400 L·hab–1·j–1 dans de très nombreuses villes américaines ou suisses. Le captage fréquent dans des réseaux unitaires de petits ruisseaux, de même qu’un mauvais entretien : drainage des terrains via un réseau plus ou moins disloqué (voir eaux parasites), conduit à l’inflation de ces ratios.

Ces états de faits sont coûteux car le dimensionnement des stations d’épuration est dépendant de leur charge en pollution, mais aussi de leur capacité hydraulique.

La production d’eaux usées urbaines varie tout au long de la journée. Dans les petites agglomérations on constate souvent deux pointes de débit ; dans les agglomérations plus importantes on n’en constate qu’une. L’évolution sociologique conduit à la généralisation de ce dernier type de variation (figure 21).

Plus le réseau est court et la population desservie faible, plus la pointe est importante. La présence de nombreux postes de relèvement sur un réseau peut avoir un effet comparable.

On constate d’une manière générale que les flux de pollution (voir flux DBO, MES, NK de la figure 21) varient plus amplement que le débit traduisant le fait que les concentrations maximales sont atteintes pen­dant la pointe de débit.

Par ailleurs, même si les courbes ont une allure identique, chaque pollution évolue de manière « autonome » et dans l’exemple de la figure 21 (très typique) leur rapport entre flux maximum et flux mini­mum est différent (tableau 29).

Variations journalières eau usée collectivité localeImage sécurisée
Figure 21. Variations journalières d'une eau usée d'une collectivité locale
Variations journalières pollutionImage sécurisée
Tableau 29. Variations journalières des flux de pollution

Dans de nombreux pays, on définit le temps sec par un débit moyen diurne Qm. Si Qj est le débit journa­lier, Qm est le plus souvent compris entre :

Formule : Quantité d'eau à traiter - débit journalier Qj

et un débit de pointe de temps sec Qp. En réseau séparatif Qp peut être approché par la formule :

Formule : Quantité d'eau à traiter - débit de pointe de temps sec Qp

avec Qm = débit moyen journalier =

Formule : Quantité d'eau à traiter - débit moyen journalier Qm

et dans la limite d’un coefficient de pointe :

Formule : Quantité d'eau à traiter - coefficient de pointe Qp/Qm

En dehors des variations journalières, on note de plus en plus des variations hebdomadaires (week-end), voire saisonnières importantes du débit d’eaux usées, y compris dans les très grandes agglomérations. Ces variations, étroitement liées aux périodes de vacances traduisent un exode important des citadins vers les centres de loisirs d’hiver ou d’été.

eaux pluviales

Le débit d’eaux pluviales dépend :

  • de la pente et de la surface du bassin versant ;
  • de son coefficient d’imperméabilisation ;
  • de la pluviosité.

Des formules tenant compte de ces différents paramètres ont été proposées dont celles de Caquot. De plus en plus des modèles permettent non seulement de calculer les débits engendrés par tout ou partie d’un bas­sin versant, mais aussi, en temps réel, de donner les mêmes informations à partir de la hauteur de pluie réelle mesurée par pluviomètre.

Pour les zones urbaines européennes de quelques centaines d’hectares, l’ordre de grandeur du débit de ruis­sellement maximal quinquennal est de 200 L·s–1·ha–1.

pour aller plus loin :