Face à l’imperméabilisation croissante des sols urbains et à l’intensification des épisodes cévenols ou orageux liés au dérèglement climatique, la gestion des eaux pluviales est devenue un enjeu critique pour les collectivités et les industriels. Au cœur de cette stratégie se trouve le bassin d’orage (ou bassin de retenue), un ouvrage de génie civil dont la fonction primaire est de réguler les débits de pointe pour protéger les milieux récepteurs et limiter les déversements d’eaux non traitées.
La problématique des déversements de temps de pluie
Dans un système d’assainissement unitaire, les eaux usées et les eaux pluviales circulent dans la même canalisation. Lors d’un orage violent, le débit peut saturer la capacité de la Station d’Épuration (STEP). Sans bassin d’orage, le surplus est rejeté directement dans le milieu naturel via des déversoirs d’orage (DO), entraînant une pollution organique et chimique majeure. Dans certains cas d’urgence ou de maintenance, le recours à la location filtre presse peut s’avérer nécessaire pour traiter les boues accumulées. Le bassin d’orage agit comme un tampon : il stocke le volume excédentaire durant le pic de l’événement et le restitue à un débit contrôlé une fois l’épisode terminé.
Le dimensionnement hydraulique : Les variables clés
Dimensionner un bassin d’orage n’est pas une simple affaire de volume ; c’est une équation complexe qui repose sur plusieurs paramètres hydrologiques et techniques fondamentaux.
1. L’analyse fréquentielle des précipitations
Le projeteur doit d’abord définir la période de retour (généralement 10, 20 ou 30 ans). Pour cela, on utilise les courbes Intensité-Durée-Fréquence (IDF). La formule de Caquot est souvent employée en France pour estimer le débit de pointe $Q_p$ en fonction de la surface du bassin versant et de son coefficient de ruissellement.
2. Le volume de stockage (V)
Le volume utile est déterminé par la méthode des volumes ou la méthode des pluies. Il correspond à l’intégrale de la différence entre le débit entrant (hydrogramme de crue) et le débit de fuite autorisé ($Q_f$). Mathématiquement, cela s’exprime par :
$$V = \int (Q_{entrant}(t) – Q_{f}) dt$$
Si le débit de fuite est trop faible, le bassin sera surdimensionné et coûteux. S’il est trop élevé, le milieu récepteur risque l’érosion ou l’inondation en aval.
Conception technique et dispositifs de régulation
Au-delà du volume brut, l’efficacité d’un bassin d’orage repose sur ses équipements électromécaniques et sa configuration géométrique :
- Le régulateur de débit : Qu’il soit statique (vortex, ajustage) ou dynamique (vanne motorisée asservie), il garantit que le débit sortant reste constant malgré la variation de la hauteur d’eau (charge hydraulique).
- La gestion des boues et des flottants : Un bassin doit inclure une zone de sédimentation et des cloisons siphoïdes pour piéger les hydrocarbures et les macro-déchets.
- Les systèmes de nettoyage : Après chaque vidange, le dépôt de matières décantables peut générer des nuisances olfactives (H2S). L’installation d’auget basculeur ou de nettoyeurs à jet d’eau est impérative pour maintenir l’ouvrage opérationnel.
Vers une gestion intégrée et « intelligente »
Les nouvelles tendances s’orientent vers le pilotage dynamique des réseaux. Grâce à l’installation de capteurs de niveau et de débitmètres connectés (IoT), il est désormais possible de gérer les bassins en cascade. Si un bassin en amont dispose encore de capacité, le système peut décider de retenir l’eau plus longtemps pour soulager un secteur saturé en aval.
Enfin, l’approche moderne privilégie les Techniques Alternatives (TA). Lorsque le foncier le permet, le bassin d’orage « bétonné » est remplacé par des structures réservoirs, des noues d’infiltration ou des toitures stockantes, favorisant le retour de l’eau au sol et limitant l’effet d’îlot de chaleur urbain.
