Les tranchées d’infiltration : des ouvrages de gestion des eaux pluviales idéals pour les faibles débits

L’amélioration de la résilience des infrastructures municipales face aux changements climatiques revient à la surface après chaque averse importante. La gestion des eaux pluviales à la source, sur la parcelle, est une des mesures qui sera de plus en plus mise de l’avant par les municipalités québécoises.

On voit déjà les gouvernements adopter des règlements qui imposent la rétention des eaux pluviales lorsque des aménagements réduisent les superficies perméables.

Dans cet article, vous trouverez des informations de base sur les tranchées d’infiltration aussi appelées tranchée de percolation. Leur définition, les éléments à prendre en considération au moment de la conception, leur entretien, leurs avantages et inconvénients.

Pour en apprendre davantage sur les autres ouvrages de gestion des eaux pluviales nous vous invitons à lire : Neuf types d’ouvrages de gestion des eaux pluviales utilisés au Québec.

Qu’est-ce qu’une tranchée d’infiltration ?

Une tranchée d’infiltration est un ouvrage de gestion des eaux pluviales qui permet de réduire les volumes de ruissellement et d’améliorer la qualité de l’eau. La tranchée est composée d’un matériau ayant un grand pourcentage de vide permettant le stockage de l’eau avant que celle-ci ne percole vers le sol naturel.

Les tranchées d’infiltration sont utilisées pour de petites surfaces comme des habitations unifamiliales, de petits commerces et des stationnements. La mise en place de tels systèmes s’inscrit dans une démarche d’aménagement écologique visant à contrôler les eaux pluviales à la source au lieu d’acheminer toutes les eaux vers un seul point de rejet, l’égout pluvial.

L’aménagement d’ouvrages de gestion des eaux pluviales comme les tranchées d’infiltration permettent entre autres de réduire les débits de pointe des réseaux de drainage urbains lors de forts événements pluviaux.

Conception de tranchées d’infiltration

La conception d’une tranchée d’infiltration doit tenir compte des conditions de sol, de l’occupation du sol ainsi que des débits ou volume d’eau à traiter.

De manière générale, ces ouvrages mesurent de 1 à 2,4 m de profondeur. La tranchée est remplie de pierres propres (bien lavées) enrobées d’un géotextile. La porosité du matériau de remblai est généralement comprise entre 35 et 40 %. Le fond de la tranchée peut être recouvert d’un filtre à sable ou d’un géotextile.

L’ouvrage devrait être équipé d’un dispositif de prétraitement pouvant contrôler l’entrée de solides ou de débris dans la tranchée afin de diminuer les risques de colmatage et ainsi d’augmenter sa durée de vie.

Les dispositifs de prétraitement sont choisis en fonction du mode d’infiltration de l’eau. Un séparateur huile/sédiments, un puisard, une bande filtrante ou un fossé engazonné peuvent être utilisés à cette fin.

L’eau peut s’infiltrer directement par la surface du sol ou, dans le cas d’une tranchée enfouie, par une conduite souterraine perforée.

La tranchée devrait être conçue afin d’assurer que la vidange se fasse en 24 h. De plus, une conduite de trop-plein doit être prévue afin de permettre l’évacuation des eaux lorsque la capacité maximale de la tranchée est atteinte.

Les tranchées d’infiltration pour stationnements durables

Lorsque l’eau de ruissellement provient d’un espace de stationnement, il faut porter une attention particulière à la gestion des débris et des sédiments puisque les risques de colmatage sont plus élevés.

Il est parfois nécessaire d’avoir recours à deux appareils de prétraitement raccordés en série. Par exemple, une bande filtrante pourrait être utilisée conjointement avec un séparateur d’huiles et de sédiments pour assurer le prétraitement des eaux en provenance d’une aire de stationnement. Il est recommandé d’installer un puits d’observation dans la tranchée afin de pouvoir faire un suivi des niveaux d’eau.

Contraintes physiques de conception des tranchées d’infiltration

Le ministère des Transports du Québec (MTQ) a identifié les principales contraintes physiques associées à la conception d’une tranchée d’infiltration dans le Guide de gestion des eaux pluviales (2014).

Paramètre	Valeur
Surface utilisée	de 2 à 3 % de la surface tributaire imperméable
Topographie	Pente maximale de 15 %
Sols	Loam ayant une conductivité hydraulique ≥ 15 mm/h
Roc ou nappe phréatique	Distance avec le dessous de la tranchée > 1 m
Surface tributaire	Inférieure à 2 ha

Une attention particulière doit être portée au critère relatif à la nappe phréatique. En effet, une mauvaise connaissance de la profondeur de la nappe peut entraîner la contamination de celle-ci.

La capacité d’infiltration du sol est également un critère important puisqu’il faut s’assurer que l’eau réussira à pénétrer dans le sol pour que la tranchée soit efficace. En plus de ces contraintes, la tranchée doit se situer à au moins 4 m des drains de fondation de toute habitation.

Avantages des tranchées d’infiltration

Il est important de bien évaluer les besoins d’un projet pour choisir un système de gestion des eaux pluviales optimal. Les tranchées d’infiltration peuvent être utilisées pour stocker de faibles volumes d’eau.

Les principaux avantages des tranchées d’infiltration sont de :

• Réduire le volume de ruissellement
• Contribuer à la résolution de problèmes de surcharge en aval d’un réseau de drainage
• Réduire la dimension des ouvrages en aval et les coûts associés à leur construction
• Contribuer à la recharge de la nappe phréatique.

Inconvénients des tranchées d’infiltration

Les principaux inconvénients des tranchée d’infiltration sont de :

• Nécessiter une conception optimale et une connaissance détaillée des conditions de sols en place, de l’occupation du sol et de la profondeur de la nappe phréatique
• Nécessiter un entretien régulier
• Être susceptible de contaminer le sol naturel ou la nappe phréatique si une mauvaise gestion des contaminants est faite
• Permettre le stockage des eaux sur une superficie maximale de 2 ha. Pour des superficies plus grandes, la mise en place d’un bassin de rétention ou de chambres d’infiltration pourrait être considérée.

La conception d’une tranchée d’infiltration est complexe et requiert une certaine expertise afin de bien évaluer les conditions locales et d’exécuter les travaux sans compromettre l’efficacité future du système d’infiltration. Par ailleurs, on doit respecter divers règlements relatifs à l’implantation d’un système d’infiltration sur un terrain.

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Références :

• https://fcm.ca/sites/default/files/documents/resources/guide/infraguide-controles-a-la-source-et-sur-le-terrain-des-reseaux-pgam.pdf
• https://www.environnement.gouv.qc.ca/eau/pluviales/guide.htm