Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...
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Partie 4 – Chapitre 10 : Variabilité des flux de temps sec Chapitre 10 10 Variabilité des flux de temps sec La base de données utilisée pour l’étude du temps sec est présentée dans le paragraphe 10.1, avec une analyse de sa représentativité. Les résultats de l’analyse des profils journaliers de temps sec sont présentés dans la partie 10.2, avec la classification des jours secs et la caractérisation de la variabilité des flux, à l’échelle des profils et à l’échelle saisonnière. Enfin la partie 10.3 décrit les relations débit-turbidité mises en évidence par l’analyse. 10.1 Base de données de temps sec 10.1.1 Définition du temps sec L’encyclopédie de l’hydrologie urbaine et de l’assainissement (Chocat et al. 1997) définit le temps sec comme : « la période de temps telle que les précipitations ne perturbent pas le fonctionnement du système d’assainissement ». Il est également précisé que « la définition de telles périodes n’est pas toujours très facile », du fait qu’il faut tenir compte du temps de réponse du bassin versant après une pluie, « temps qui peut représenter plusieurs heures, voire plusieurs jours ». Les composantes du temps sec sont habituellement regroupées dans les deux catégories principales suivantes : - Les eaux usées : domestiques (habitations), industrielles, commerciales (restaurants, hôpitaux, …) et les eaux de surface (voirie, chantier, …). - Les eaux parasites : eaux d’infiltration, de captage ou eaux d’exhaure. Une description détaillée de ces différentes composantes est disponible dans Dorval (2010), qui s’intéresse spécifiquement à la caractérisation des flux de temps sec sur les bassins versant d’Ecully et Chassieu. Dans le cadre de notre travail, nous avons considéré que le système d’assainissement revenait à un fonctionnement normal après une période de 4 heures après la pluie, correspondant à la période de ressuyage du ruissellement rapide et à la période considérée pour définir deux pluies distinctes (cf. paragraphe 8.2). La composante d’infiltration des eaux parasites de temps sec comprend donc des eaux indirectement issues de la pluie et stockées dans le bassin versant, qui rejoignent de manière beaucoup plus lente l’exutoire du bassin. Cette définition a été adoptée dans la perspective d’estimer la contribution du temps sec pendant les événements, sans faire la distinction entre les eaux usées et les eaux d’infiltration lente (voir chapitre 11). Le schéma de la Figure 10.1 illustre la composition des eaux de temps sec, avec l’exemple du débit sur une chronique de trois jours, avec une composante additionnelle de temps de pluie le deuxième jour. 149
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Chapitre 10<br />
10 Variabilité <strong>de</strong>s flux <strong>de</strong> temps sec<br />
La base <strong>de</strong> données utilisée pour l’étu<strong>de</strong> du temps sec est présentée dans le paragraphe 10.1,<br />
avec une <strong>analyse</strong> <strong>de</strong> sa représentativité. Les résultats <strong>de</strong> l’<strong>analyse</strong> <strong>de</strong>s profils journaliers <strong>de</strong><br />
temps sec sont présentés dans la partie 10.2, avec la classification <strong>de</strong>s jours secs <strong>et</strong> la<br />
caractérisation <strong>de</strong> la variabilité <strong>de</strong>s flux, à l’échelle <strong>de</strong>s profils <strong>et</strong> à l’échelle saisonnière. Enfin<br />
la partie 10.3 décrit les relations débit-turbidité mises en évi<strong>de</strong>nce par l’<strong>analyse</strong>.<br />
10.1 Base <strong>de</strong> données <strong>de</strong> temps sec<br />
10.1.1 Définition du temps sec<br />
L’encyclopédie <strong>de</strong> l’hydrologie urbaine <strong>et</strong> <strong>de</strong> l’assainissement (Chocat <strong>et</strong> al. 1997) définit le<br />
temps sec comme : « la pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> temps telle que les précipitations ne perturbent pas le<br />
fonctionnement du système d’assainissement ». Il est également précisé que « la définition <strong>de</strong><br />
telles pério<strong>de</strong>s n’est pas toujours très facile », du fait qu’il faut tenir compte du temps <strong>de</strong><br />
réponse du bassin versant après une pluie, « temps qui peut représenter plusieurs heures, voire<br />
plusieurs jours ».<br />
Les composantes du temps sec sont habituellement regroupées dans les <strong>de</strong>ux catégories<br />
principales suivantes :<br />
- Les eaux usées : domestiques (habitations), industrielles, commerciales<br />
(restaurants, hôpitaux, …) <strong>et</strong> les eaux <strong>de</strong> surface (voirie, chantier, …).<br />
- Les eaux parasites : eaux d’infiltration, <strong>de</strong> captage ou eaux d’exhaure.<br />
Une <strong>de</strong>scription détaillée <strong>de</strong> ces différentes composantes est disponible dans Dorval (2010),<br />
qui s’intéresse spécifiquement à la caractérisation <strong>de</strong>s flux <strong>de</strong> temps sec sur les bassins versant<br />
d’Ecully <strong>et</strong> Chassieu.<br />
Dans le cadre <strong>de</strong> notre travail, nous avons considéré que le système d’assainissement<br />
revenait à un fonctionnement normal après une pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> 4 heures après la pluie, correspondant<br />
à la pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> ressuyage du ruissellement rapi<strong>de</strong> <strong>et</strong> à la pério<strong>de</strong> considérée pour définir <strong>de</strong>ux<br />
pluies distinctes (cf. paragraphe 8.2).<br />
La composante d’infiltration <strong>de</strong>s eaux parasites <strong>de</strong> temps sec comprend donc <strong>de</strong>s eaux<br />
indirectement issues <strong>de</strong> la pluie <strong>et</strong> stockées dans le bassin versant, qui rejoignent <strong>de</strong> manière<br />
beaucoup plus lente l’exutoire du bassin.<br />
C<strong>et</strong>te définition a été adoptée dans la perspective d’estimer la contribution du temps sec<br />
pendant les événements, sans faire la distinction entre les eaux usées <strong>et</strong> les eaux d’infiltration<br />
lente (voir chapitre 11).<br />
Le schéma <strong>de</strong> la Figure 10.1 illustre la composition <strong>de</strong>s eaux <strong>de</strong> temps sec, avec l’exemple<br />
du débit sur une chronique <strong>de</strong> trois jours, avec une composante additionnelle <strong>de</strong> temps <strong>de</strong> pluie<br />
le <strong>de</strong>uxième jour.<br />
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