Tranchée de stockage et d'infiltration des eaux pluviales (HU)

Traduction anglaise : Storm water retention/infiltration trench

Dernière mise à jour : 15/08/2023

Ouvrage linéaire et généralement superficiel creusé dans le sol et capable de stocker provisoirement des eaux pluviales, de les transporter vers l'aval et/ou de les infiltrer. On parle également de tranchée de rétention/infiltration ; si l'évacuation se fait uniquement par infiltration, on parle parfois simplement de tranchée d'infiltration ou également de tranchée filtrante ou de tranchée drainante.

Les tranchées de stockage et d'infiltration des eaux pluviales font partie des solutions alternatives de gestion des eaux pluviales.

Figure 1 : Tranchée de stockage/infiltration le long d'un cheminement piétonnier ; crédit photo GRAIE.

Attention aux confusions : les termes "tranchée d'infiltration" et "tranchée drainante" sont également utilisés pour désigner les tranchées d'infiltration des eaux usées qui constituent une solution d'assainissement non collectif. Le terme "tranchée drainante" est encore plus ambigu. En effet, historiquement, les tranchées drainantes ont été utilisées dans le but d'assécher le sol à proximité immédiate des constructions et non spécifiquement pour gérer les eaux pluviales (voir § historique) ; de plus, lorsqu'elles sont mises en place avec une fonction principale de drainage, les tranchées sont souvent étanchées, ce qui interdit leur vidange par exfiltration vers le sol profond.

Généralités

Principes et variantes

Forme géométrique

Les tranchées de stockage-infiltration sont des ouvrages très adaptatifs. Elles ont généralement des profils en travers de forme rectangulaire ou trapézoïdale. Leur largeur est le plus souvent comprise entre 30 centimètres et 2 mètres (valeurs habituelles 80 centimètres à 1 mètre) et leur profondeur varie de 50 centimètres à 2 mètres, mais ces valeurs ne sont qu'indicatives. En effet, compte tenu de leur constitution, les tranchées peuvent très bien être à géométrie variable (tant en largeur, qu'en profondeur) de façon à s'adapter au mieux aux différentes contraintes rencontrées en zone urbaine : disponibilités des espaces, présence de réseaux concessionnaires, etc. De façon pratique, il existe d'ailleurs un continuum entre les tranchées de stockage-infiltration et d'autres familles d'ouvrages comme les massifs enterrés ou les structures réservoirs.

Les tranchées de stockage-infiltration sont le plus souvent remplies de matériaux granulaires dont la porosité est comprise entre 25% et 50% (galets, graves, concassés) ou parfois d’une structure alvéolaire ultralégère (SAUL) (indice de vide entre 90 et 100%). Elles peuvent être munies d’un drain en fond de fouille qui est supposé permettre à la fois une meilleure répartition de l’eau dans la tranchée et une meilleure vidange en fin d’évènement (voir figure 2). Il est également possible de positionner ce drain en partie supérieure de la tranchée pour permettre son alimentation avec un coude plongeant destiné à réduire les risques de colmatage (voir figure 12). Un simple géotextile est généralement suffisant pour empêcher la terre environnante de contaminer le matériau granulaire. Dans le cas de l'utilisation d'une SAUL, il est utile de prévoir des évents pour faciliter l'évacuation de l'air.

Figure 2 : Fonctionnement d'une tranchée de stockage/infiltration.

Il est également possible d'imaginer des ouvrages composites constitués d'une tranchée surmontée par une noue. On parle alors de tranchée composée, avec un stockage provisoire de l'eau qui se fait en profondeur dans la tranchée pour toutes les pluies, et, pour les pluies plus fortes, également en surface dans la noue.

Figure 3 : Une tranchée composée est constituée d'une tranchée surmontée par une noue.

Possibilités d'implantation

Les tranchées de stockage-infiltration peuvent être installées sous n’importe quel type de surface sans bâtiment. Comme il s’agit d’éléments linéaires étroits, les tranchées s’intègrent facilement dans les aménagements, le long des bâtiments, le long des voiries (trottoirs ou pistes cyclables) ou en éléments structurants de parkings (voir figure 5). Elles occupent peu de foncier.

Elles peuvent être recouvertes de terre et végétalisées, recouvertes de dalles, ou non couvertes (figure 4 ).

Figure 4 : Couvertures possibles pour une tranchée de stockage/infiltration.

Lorsqu’elles sont implantées sous une surface de pleine terre, les tranchées sont de préférence végétalisées (le plus souvent gazon ou arbustes de petite taille, voir § "Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre") pour s’intégrer dans l’espace vert.

Lorsqu’elles sont implantées sous une surface aménagée, par exemple un parking, les tranchées peuvent être utilisées pour structurer l’espace (par exemple limiter les places de stationnement). Dans ce cas elles peuvent être végétalisées ou traitées de façon totalement minérale (figure 5).

Figure 5 : Exemple de tranchée séparant deux espaces de stationnement ; crédit photo : Bernard Chocat.

Les tranchées de stockage-infiltration peuvent également être recouvertes d'une structure rigide (dalle), permettant l’utilisation de l'espace qui les surmonte. Cette solution permet de gérer les eaux pluviales (éventuellement par infiltration dans le sol sous la dalle) en cas de construction très dense, voire d'imperméabilisation à 100% de la parcelle;

Modalités d'alimentation

On distingue deux modalités principales d'alimentation (qui peuvent être utilisées de façon conjointe) (figure 6):

• Alimentation diffuse : l'eau est amenée par ruissellement, de façon latérale, sur toute la longueur de la tranchée dans laquelle elle s'introduit par infiltration ; ce mode est très bien adapté aux tranchées situées le long d'éléments linéaires (voiries, pistes cyclables, cheminements piétons, voire bâtiment en l'absence de descentes de toiture localisées) ; il est préférable que l'eau circule sur une surface relativement plate et enherbée avant d'arriver sur la tranchée pour faciliter le dépôt et le piégeage des matériaux susceptibles de colmater la surface. Cette solution est préférable en termes économiques mais aussi en termes fonctionnels.
• Alimentation concentrée : l'eau est amenée de façon ponctuelle, soit à une extrémité de la tranchée, soit en différents points répartis sur son linéaire ; dans ce cas il est préférable de doter la tranchée d’un drain pour faciliter la répartition de l’eau dans l’ouvrage ; la mise en place d'un regard équipé d'un dispositif permettant de piéger les feuilles et les matériaux grossiers (puisard de décantation, bouche d'injection) à chaque point d'entrée est recommandée. Une forme particulière d'alimentation concentrée est constituée par la reprise des descentes de gouttière en les branchant directement dans la tranchée d'infiltration ; cette solution permet de déconnecter les toitures des réseaux dans le cas de bâtiments à descentes intérieures et sortie sous dalle (figure 7).

Figure 6 : Différentes possibilités d'alimentation d'une tranchée de stockage-infiltration.

Figure 7 : Récupération des descentes de toitures par une tranchée de stockage-infiltration.

Modalités de vidange

La vidange peut se faire par infiltration vers le sol support (tranchée d'infiltration) ou à débit contrôlé vers un ouvrage aval (ou en combinant les deux modes).

• En cas de vidange par infiltration, l'idéal est que le fond de la tranchée soit horizontal.
• En cas de vidange à débit contrôlé (tranchée de stockage avec une fonction de transport), il est également important que la tranchée soit la plus horizontale possible (pente conseillée de 2 à 3 %), de façon à éviter l'accumulation de l'eau à l'aval de la tranchée, avec le risque d'un débordement en surface.

En cas de pente importante, il est possible d'augmenter la capacité de stockage en cloisonnant la tranchée (figure 8) ou en la concevant sous la forme de "marches d’escalier" (figure 9).

Figure 8 : Tranchée de stockage-infiltration cloisonnée.

Figure 9 : Tranchée de stockage-infiltration en marches d'escalier.

Historique

Les tranchées ont été utilisées assez régulièrement depuis très longtemps, en particulier pour remplir des fonctions associées à leur capacité de drainage : drainage agricole ou drainage des abords des constructions. Il est donc probable que, en parallèle, ces mêmes tranchées aient alors joué un rôle dans l'évacuation des eaux pluviales. Assez curieusement on ne trouve cependant pas de trace explicite de l'utilisation de tranchées exclusivement dans ce rôle avant les années 1980 (STU, 1982 ; Azzout et al., 1994 ; EPA, 1999), alors que les puits d'infiltration étaient eux utilisées très régulièrement dans ce rôle depuis très longtemps.

Les premières études scientifiques sur le fonctionnement des tranchées ne commencent d'ailleurs vraiment que dans les années 1990 (Argue, 1994 ; Balades et al., 1998). Les premiers guides techniques préconisant des règles pour leur dimensionnement commencent à paraître au début du XXIème siècle (CASQUA, 2003) et ce n'est que quelques années plus tard que l'on comprend vraiment la façon dont l'eau s'écoule dans les tranchées, en particulier avec les travaux de Proton (2008) (voir § "Fonctionnement hydraulique des tranchées de stockage-infiltration").

Fonctions et cobénéfices

Les ouvrages de ce type peuvent jouer plusieurs fonctions complémentaires utiles pour diminuer les flux d'eau et de polluants produits pendant les périodes pluvieuses :

• transporter l'eau vers un exutoire aval à une vitesse réduite, ce qui étale les hydrogrammes et écrête les pointes de débit (voir § "Fonctionnement hydraulique des tranchées de stockage-infiltration") ;
• stocker provisoirement l'eau ; c'est le complément obligé du point précédent ; le stockage est d'autant plus efficace que la pente est faible et que la porosité des matériaux est grande ;
• infiltrer tout ou partie de l'eau vers le sol et la nappe et permettre ainsi sa réalimentation (voir le § "Modélisation de l'infiltration dans les tranchées de stockage-infiltration") ;
• permettre une décantation très efficace des matières en suspension et des polluants qui leur sont associés (soir le § "Efficacité de dépollution des tranchées de stockage-infiltration").

Les tranchées de stockage-infiltration sont faciles à mettre en œuvre et économiques ; elles ne mobilisent que peu de foncier et peuvent facilement être intégrées dans la trame urbaine, d'autant que leur couverture peut prendre des formes très variées. Elles peuvent même servir à structurer l'espace, par exemple en délimitant les espaces de stationnement sur un parking.

Elles peuvent également être végétalisées et contribuer au verdissement de la ville et au développement de la biodiversité (figure 10).

Figure 10 : Double tranchée végétalisée de part et d'autre d'un cheminement piéton ; la tranchée visible à gauche sépare le cheminement piéton et la piste cyclable dont elle recueille aussi les eaux - campus de la Doua ; crédit photo Bernard Chocat.

Comme les autres solutions souterraines, les tranchées de stockage-infiltration posent cependant le problème de cacher l'eau plutôt que de la mettre en valeur.

Conception

Conception générale

De façon générale les tranchées de stockage-infiltration ne posent pas de problème compliqué de conception dans la mesure où leur forme linéaire est habituelle pour les aménageurs. Comme les réseaux traditionnels, elles sont ainsi le plus souvent implantées le long des cheminements ou des voiries.

Les tranchées de stockage-infiltration peuvent cependant être plus difficiles à mettre en œuvre lorsque la pente du terrain le long duquel elles sont implantées est forte. Il est en effet alors nécessaire de prévoir un cloisonnement de l'ouvrage pour éviter que l'eau ne s'accumule dans la partie basse, ce qui limite malgré tout leur capacité de stockage. Pour que cette contrainte ne soit pas trop pénalisante, il est alors nécessaire de réfléchir à leur implantation dès les phases initiales de la conception de l'aménagement de façon à tenir compte de cette difficulté dans le plan masse.

Les principaux problèmes posés par les tranchées de stockage-infiltration sont cependant d'ordre technique et concernent la maîtrise de la répartition correcte de l'eau dans la tranchée et celle de sa vidange. Ces aspects sont abordés dans les paragraphes suivants.

Fonctionnement hydraulique des tranchées de stockage-infiltration

La première question concerne la façon dont l'eau va se répartir dans la tranchée, en particulier dans le cas d'une tranchée longue alimentée par l'une de ses extrémités. Dans le cas où la tranchée est équipée d'un drain, on peut imaginer que celui-ci va permettre à l'eau de se répartir régulièrement sur toute la longueur. Dans le cas contraire les écoulements vont se faire à travers la structure granulaire de la tranchée et il est nécessaire de s'interroger sur l'efficacité du processus.

Dans le cas des écoulements en milieu granulaire, différentes modélisations peuvent être envisagées :

• on peut considérer que l'écoulement se fait à surface libre dans un milieu à forte rugosité et utiliser par exemple (en régime permanent) la formule de Manning-Strickler :

$ V= K_s.R_h^{2/3}.J^{1/2} \quad soit \quad J = K_1.V^{2}\quad(1) $

• On peut au contraire considérer que l'écoulement se fait dans un milieu poreux et utiliser la formule de Darcy :

$ V= K.J \quad soit \quad J = K_2.V \quad(2) $

• on peut utiliser des formules intermédiaires, adaptées aux matériaux à forte porosité comme celle d'Izbash :

$ J= K_3.V^m \quad(3) $

• ou celle de Forchheimer :

$ J= K_4.V+K_5.V^{2}\quad(4) $

Avec :

• $ V $ : vitesse moyenne de l'écoulement ($ m/s $) ;
• $ J $ : pertes de charge linéaire ou gradient de la ligne d'eau dans le sens de l'écoulement ($ m/m $) ;
• $ R_h $ : rayon hydraulique ($ m $) ;
• $ K_s $ : coefficient de débit ;
• $ K $ : coefficient de Darcy ;
• $ K_1 $ à $ K_5 $ : Coefficients.

Proton (2008), travaillant sur des tranchées en vraie grandeur fonctionnant en conditions contrôlées, a montré que les pertes de charges étaient sensiblement proportionnelles à $ K_1.V^{2} $ et que les formules d'Izbash ou de Forchheimer conduisaient à sur-paramétrer le modèle sans apporter d'amélioration notable. Dans le cas d'étude, en utilisant des galets roulés 20/80 avec une porosité de l'ordre de 0,38, la valeur optimale de $ K_s $ était de l'ordre de 0,37 (ce qui correspond, pour une pente de 2 à 3%, à des vitesses d'écoulement de quelques centimètres par seconde).

Cette étude montre clairement que bien que les écoulements soient souterrains, la porosité des matériaux utilisés (en générale du galet ou du concassé) est suffisamment grande pour que l'on puisse considérer que l'écoulement se fait à surface libre avec une rugosité très forte.

Cette bonne capacité d'écoulement amène à plusieurs conclusions :

• il est généralement inutile de placer un drain en fond de tranchée en dehors de cas très particuliers (injection localisée et très grande longueur ou risque de colmatage du milieu granulaire par exemple) ;
• une tranchée peut être utilisée de façon efficace pour transporter de l'eau à vitesse réduite, même sur des distances importantes (plusieurs centaines de mètres) ;
• dans les cas courants (tranchée courte, sensiblement horizontale et/ou alimentation répartie) on peut faire l'hypothèse que l'eau se répartit de façon régulière sur toute la longueur et que la surface libre est horizontale.

Modélisation de l'infiltration dans les tranchées de stockage-infiltration

La principale question posée par le calcul des débits de vidange des tranchées concerne les surfaces qui doivent être prises en compte (parois et/ou fond) pour calculer le débit d'infiltration (plus rigoureusement d'exfiltration) entre l'ouvrage et le sol profond, et en particulier la façon dont ce débit évolue au cours du temps du fait du colmatage.

L'étude de Proton (2008) a également traité cet aspect en accélérant artificiellement le vieillissement de tranchées d'infiltration (voir aussi Proton et Chocat, 2009). Il a ainsi montré que dans des conditions normales, le fond des tranchées se colmatait très vite (en quelques années au maximum et encore plus vite si l'eau est injectée par des drains), mais que la capacité d'infiltration des parois n'évoluait que très peu. Il a également montré que le débit d'infiltration par les parois était proportionnel à la surface de parois. Ceci n'est cependant vrai, dans le cas de tranchées construites en parallèle, que si l'on conserve une distance entre les tranchées au moins égale au double de leur profondeur (voir figure 11).

Figure 11 : Espacement à conserver entre deux tranchées dans le cas de tranchées construites en parallèle.

La question du risque de colmatage des tranchées d'infiltration, (en particulier dû au développement possible d'un film bactérien associé à la présence de matières organiques) reste cependant débattue du fait de la difficulté d'intervention en cas de problème (voir § "Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre").

Un autre point concerne le choix de la capacité d'infiltration à la suite des essais d'infiltration. L'avantage des tranchées est de répartir l'eau sur une longueur importante et de profiter ainsi des zones ou la capacité d'infiltration est la meilleure. En conséquence, dans le cas classique où plusieurs essais ont été effectués, il est totalement inutile d'enlever la plus forte valeur pour calculer une valeur moyenne (pour un argumentaire plus complet voir l'article capacité d'infiltration).

Dimensionnement des tranchées de stockage-infiltration

La simulation détaillée du fonctionnement d'une tranchée est compliquée. Il faut en effet prendre en compte l'évolution des apports en fonction du temps et de la position le long de la tranchée, la façon dont l'eau s'écoule et se répartit dans la tranchée ainsi que les différents modes de vidange (débit d'exfiltration en fonction du remplissage et/ou débit de fuite régulé).

Heureusement, dans la plupart des cas un dimensionnement simple, supposant un remplissage homogène de la tranchée, est suffisant et permet d'utiliser des méthodes simplifiées (comme la méthode des pluies ou la méthode des volumes).

Ces méthodes supposent cependant un débit d'évacuation constant. Or comme le niveau de remplissage de la tranchée varie avec le temps, la surface d'infiltration, donc le débit d'infiltration ne sont pas constants. Ce point a été traité par Azzout et al (1994) qui ont montré numériquement, à partir de simulations par la méthode des débits, qu'il était possible de remplacer la notion de débit constant par celle de débit moyen de vidange. Le débit moyen de vidange peut lui-même se déduire du débit maximum obtenu lorsque la tranchée est pleine en multipliant ce dernier par 0,5. Ce résultat a été confirmé analytiquement par Chocat (2020).

La règle de dimensionnement consiste donc simplement à utiliser comme surface d'infiltration la moitié de la surface totale de paroi verticale, sans prendre en compte de coefficient de sécurité car les parois verticales ne se colmatent pas contrairement au fond.

Une difficulté particulière est commune aux tranchées et aux puits d'infiltration :

• le débit de vidange est directement proportionnel à la surface verticale, donc, dans le cas des tranchées, au produit de la longueur par la profondeur ;
• le volume disponible de stockage est pour sa part proportionnel au volume de la tranchée, donc au produit de la longueur par la profondeur et par la hauteur.

Comme par ailleurs le volume maximum à stocker dépend du débit de vidange, le choix des dimensions n'est pas libre. Par exemple si on choisit un débit d'infiltration (donc un couple longueur, profondeur) la largeur est imposée. L'optimisation des dimensions en fonction de l'espace disponible nécessite donc généralement un calcul itératif.

Efficacité de dépollution des tranchées de stockage-infiltration

Le colmatage du fond est la conséquence d'une décantation très importante des matières en suspension, elle-même due aux vitesses d'écoulement très faibles dans les tranchées (quelques cm/s). Comme une partie importante des polluants est fixée sur les particules fines, ce colmatage est donc le signe d'une bonne efficacité de dépollution.

Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre

Le principal problème associé aux tranchées est constitué par leur emprise souterraine assez importante associée à la nécessité (pas obligatoire mais préférable) de leur continuité qui peut gêner la mise en place d'autres réseaux. Cet aspect est cependant contrebalancé par la très grande adaptabilité de ces ouvrages qui peuvent facilement changer de forme et de dimensions le long de leur parcours.

Les principaux points d'attention sont les suivants.

Gestion de la pente

Il est important de bien gérer la pente du fond de la tranchée :

• pour les tranchées d'infiltration une pente très faible, voire nulle est préférable pour pouvoir profiter facilement de la totalité du volume de stockage ;
• pour les tranchées assurant une fonction de transport (et d'évacuation à débit contrôlé) une pente de 2% à 3% est à prévoir.

Pour faciliter l'atteinte de ces objectifs, il est préférable que le tracé des tranchées soit pris en compte dès l'élaboration du plan masse. Sinon il est toujours possible, comme dans le cas des conduites, d'augmenter la pente en approfondissant progressivement la tranchée, ou au contraire de la réduire en utilisant des chutes (profil en "marches d'escaliers", voir figure 9), ou encore en cloisonnant la tranchée (figure 8).

Mise en place d'évents

La mise en place d'évents facilitant l'évacuation de l'air est conseillée, particulièrement dans le cas où la tranchée est remplie de SAULs. Cette précaution peut éviter une dégradation de l'ouvrage due à sa mise en surpression.

Utilisation de drains

L'intérêt de la mise en place d'un drain en partie basse est discuté (voir § "Fonctionnement hydraulique des tranchées de stockage-infiltration"). L'Adopta https://adopta.frconseille un drain dans la partie supérieure de la tranchée pour les tranchées d'infiltration alimentées de façon concentrée. Ce dispositif permet en particulier d'utiliser un coude plongeant et de limiter les risques de colmatage (voir figure 12).

Végétalisation de la tranchée

Il est souvent indiqué dans les guides techniques qu'il faut éviter la plantation d’arbres ou d'arbustes à racines profondes au-dessus de la tranchée et/ou à une distance inférieure à 1 mètre de celle-ci. Cette règle apparaît aujourd'hui beaucoup trop stricte et certaines tranchées sont au contraire fortement végétalisées, ce qui implique une couche de terre végétale dans leur partie supérieure et un traitement spécifique de la tranchée elle-même (mélange terre-pierre dans le cas des tranchées de Stockholm : voir Massif enterré (HU)).

Différentes précautions doivent cependant être prises pour éviter une dégradation de l'ouvrage et s'assurer en particulier que les racines ne vont pas endommager le géotextile séparant la tranchée du sol encaissant :

• mettre en place une couche de terre végétale suffisamment épaisse ;
• choisir des espèces végétales adaptées.

L'Adopta conseille ainsi de se rapprocher d'organismes compétents, tels les CAUE, CPIE ou encore les conservatoires botaniques.

Distance aux bâtiments

Il est également souvent indiqué que les tranchées de stockage-infiltration ne doivent pas être implantées trop près des bâtiments (avec une distance à respecter généralement de l'ordre de 1 à 2 mètres). Cette règle, justifiée par la crainte de pénétration d'eau dans les sous-sols, doit être appliquée avec discernement :

• elle est bien évidemment inutile dans le cas d'une tranchée stockante qui va au contraire jouer un rôle de drainage ;
• elle est également inutile dans le cas d'une tranchée d'infiltration si la capacité d'infiltration du sol support est suffisante pour évacuer l'eau rapidement en profondeur ; dans ce cas il est d'ailleurs possible d'étancher la tranchée du côté du bâtiment (ce qui divise par deux la surface et donc le débit d'infiltration) ou de demander au bâtiment d'étancher sa paroi.

Dans de l’urbain ancien, il faut tout de même prendre des précautions par rapport aux sous-sols qui sont souvent plus sensibles aux infiltrations (notamment les caves enterrées). Dans ce cas, la pose d’une membrane sur l’épaisseur de la tranchée peut ne pas suffire. Ceci est également vrai dans le cas de sols argileux peu perméables. Le dernier point de vigilance concerne les tranchées où sont installés les branchements des réseaux concessionnaires ; celles-ci, souvent remblayées au moins en partie en sable, sont très perméables et peuvent constituer des passages préférentiels vers les caves et les sous-sols.

Le risque est cependant faible lorsque les ouvrages sont dimensionnés pour gérer une lame d'eau de quelques centimètres et/ou lorsque le (facteur de charge est petit (inférieur à 5). En effet, d'une façon générale les bâtiments souffrent actuellement plus du dessèchement des sols que de leur excès d'humidité et infiltrer de l'eau dans les sols urbains (même argileux) est globalement plutôt bénéfique. Il ne faut cependant pas que l'infiltration soit trop localisée pour éviter des gradients d'humidité trop forts.

Gestion des risques de colmatage

Le risque de colmatage est double : colmatage de la surface dans le cas d'une alimentation diffuse et colmatage du fond et des parois dans le cas des tranchées d'infiltration.

Colmatage de la surface dans le cas d'une alimentation diffuse

Ce risque est le moins grave des deux car, comme il se manifeste en surface, il est visible et une intervention simple est toujours possible pour le corriger. Des solution simples permettent de le réduire :

• protéger la zone d'infiltration, par exemple par une bande enherbée ;
• choisir un revêtement de surface très perméable (galets, graviers, dalles perforées, etc.) ;
• choisir des plantes avec un développement racinaire vertical dans le cas d'une tranchée enherbée ;
• nettoyer régulièrement la surface.

Colmatage du fond et des parois

Dans le cas d'une tranchée d'infiltration (comme d'ailleurs pour les autres ouvrages souterrains infiltrant), un colmatage en profondeur constitue un problème grave car il est très difficile d'intervenir.

Le risque de colmatage du fond paraît important et nous conseillons, par mesure de sécurité, de ne pas prendre sa surface en compte pour évaluer le débit d'infiltration (même si les précautions indiquées plus bas permettent de le réduire).

Le risque de colmatage des parois est en revanche très faible (Proton, 2008).

• Il peut être négligé dans le cas d'une alimentation diffuse, la surface piégeant l'essentiel des matières en suspension et de la matière organique. Ceci est particulièrement vrai si l'alimentation se fait à travers une couche de sable et/ou de terre végétale.
• Dans le cas d'une alimentation localisée, en appliquant un principe de précaution, l'Adopta préconise de mettre systématiquement en place un système de décantation et de filtration (bouche d'injection, ou puisard éventuellement équipé d'un coude plongeant, avec une double fonction de décantation et de filtration ; voir figure 12), et ce avec une densité équivalente aux avaloirs de voirie (soit plus ou moins 250 m² de surface par avaloir, et donc ici par bouche d'injection). Cette précaution est simple à mettre en œuvre et permet de diminuer encore le risque ; elle protège également en partie le fond de l'ouvrage ce qui offre une sécurité supplémentaire.

Figure 12 : Schéma type d'une tranchée d’infiltration en grave non traitée avec alimentation concentrée ; Source : fiche technique Adopta.

Moyennant ces précautions il n'est pas nécessaire d'appliquer un coefficient de sécurité supplémentaire à la valeur de capacité d'infiltration.

Vie de l’ouvrage

De façon générale les tranchées ne nécessitent que peu d'entretien et seuls les dispositifs permettant l'introduction de l'eau ou sa vidange doivent faire l'objet d'une certaine attention :

• Dans le cas d'une alimentation localisée, il faut entretenir régulièrement le regard en amont (au moins deux fois par an et autant de fois que nécessaire au moment de la chute des feuilles) en retirant tout ce qui pourrait colmater la tranchée.
• Dans le cas des tranchées recouvertes d’herbe, l'entretien est celui d'un espace vert traditionnel (tonte et nettoyage).
• Dans le cas des tranchées recouvertes de galets, un nettoyage régulier est nécessaire.
• Dans le cas des tranchées stockantes, il faut contrôler régulièrement le dispositif de régulation du débit à l'aval.

Bibliographie :

• Argue, J.R. (1994) : A new streetscape for stormwater management in Mediterranean-climate : the concept explored ; Water Science and technology ; vol 32 ; N°1 ; pp 23-32.
• Azzout, Y., Barraud, S., Cres, F.N., Alfakih, E. (1994) : Techniques alternatives en assainissement pluvial - Choix, conception, réalisation et entretien ; ed. Tec et Doc ; Lavoisier ; Paris.
• Balades, J.D., Berga, P., Bourgogne, P. (1998) : Impact d’une tranchée drainante par temps de pluie ; Novatech 1998 ; pp 551-558 ; disponible sur https://asso.graie.org/portail/novatech-1998-nouvelles-technologies-assainissement-pluvial/
• CASQUA (2003) : California Stormwater BMP handbook - new development and redevelopment : infiltration trench ; California stormwater quality association ; 7p.
• Chocat, B. (2020) : Généralisation de la méthode des pluies ; note de travail (copie envoyée sur demande).
• EPA (1999) : Storm Water Technology Fact Sheet : infiltration trench ; USEPA ; EPA 832.F-99.019, 7p.
• Proton, A. (2008) : Étude hydraulique des tranchées de rétention / infiltration ; Thèse INSA Lyon ; téléchargeable sur http://www.theses.fr/2008ISAL0073
• STU (1982) : La maîtrise du ruissellement des eaux pluviales : quelques solutions pour l'amélioration du cadre de vie ; Service Technique de l'Urbanisme ; Ed. Maugein & Cie, Paris ; 64 p

Pour en savoir plus :

• Proton, A., Chocat, B. (2009) : Comportement à long terme d’une tranchée d’infiltration ; TSM n°5 ; 2009 ; Page(s) 41-50  ; disponible sur https://astee-tsm.fr/numeros/tsm-5-2009/proton/