Binôme 3 : Etude hydrologique et solutions

 

Binôme 3 : Etude hydrologique et solutions

 

Ce binôme est constitué de  :

  • SORIN Clémence
  • SENTENAC Fanny

Digital elevation model : Bassin Versant du fleuve Matanza-Riachuelo (exagération verticale : 300)

 

Rappel du contexte

 

Le bassin versant Matanza-Riachuelo est très fortement peuplé et urbanisé, il se déverse notamment dans l'océan Atlantique après avoir traversé la capitale de l'Argentine, Buenos Aires qui a elle seule comptabilise près de trois millions d'habitants. La grande mégalopole autour de la capitale regroupe elle, 13 millions d'habitants soit 33% de la population argentine. 

 

                         http://animalderuta.wordpress.com/2013/09/29/las-nacientes-del-riachuelo/

 

Or une aussi forte population sur un même bassin versant nécessite un grand contrôle des cours d'eaux : rejets domestiques et industriels, centres de traitement d'eau potable et d'eau usées, gestion des crues.... Pourtant, faute de volonté politique et de moyens, la principale rivière Matanza-Riachuelo est aujourd'hui la troisième rivière la plus polluée au monde et les populations pauvres vivant dans les bidonvilles le long du fleuve y sont quotidiennement confrontées (utilisation de l'eau polluée, culture sur terres polluées...). Ces populations sont plus particulièrement vulnérables lors des crues puisqu'ils habitent sur des terres inondables. 

 

http://www.vocesenelfenix.com/print/427

 

En effet, le bassin Matanza-Riachuelo est soumis à de nombreuses crues principalement en raison de trois phénomènes  :

  • les inondations suite à des pluies intenses,
  • les inondations dues à la remontée de l'eau des nappes phréatiques,
  • les inondations générées par le phénomène de "sudestatas" : poussée persistante de l'eau par des vents violents.

​Aussi notre binôme s'attachera à proposer deux solutions afin d'éviter l'intrusion de l'eau polluée sur les terres lors des crues :

  • la création de bassins de rétention, et
  • la création d'un réseau de drainage.

Ces deux solutions seront sûrement complémentaires.

De plus, nous seront en lien avec le trinôme 2 afin que ces bassins de rétention soient également utilisés dans le cadre d'un processus de réhabilitation (création de crues maîtrisées afin de remplir régulièrement les bassins pour assurer un procédé de dépollution "continu").

 

Objectifs

 

On peut détailler les objectifs de notre étude en 3 points : 

- Limiter l'invasion de l'eau polluée de la rivière sur les terres. En effet, lors des crues importantes, la rivière déborde (le débit maximal atteint a été de l'ordre de 1330 $m^3$/s en 1967, alors que le débit moyen du fleuve est de 7 $m^3/s$) et un grand volume d'eau envahit les berges et les terres alentours. L'eau est fortement polluée par les tanneries et les industries chimiques en amont, et certaines particules comme les métaux lourds sont transférées dans le sol.

 

- Protéger les populations des inondations. Lorsque la rivière déborde, les habitations sont touchées notamment au niveau des bidonvilles où vivent des populations vulnérables (habitations précaires).

 

- Associer les crues à un procédé de dépollution. On souhaite "profiter" d'un événement comme des fortes crues (pouvant avoir des conséquences désastreuses) pour canaliser le fort débit et emmener le surplus d'eau dans des bassins dédiées à la phytoremédiation. De plus, à l'aide de seuils et de pompes, nous allons créer des crues contrôlées afin de remplir ces bassins et ainsi générer un processus de réhabilitation en "continu".

 

Méthodologie

 

On procèdera en plusieurs étapes : 


Etape 1 : 

Réaliser une étude bibliographique et prendre en main les logiciels qui seront utilisés. En effet, le projet nécessite la récolte de bon nombre d'informations et de données, comme des cartes GPS, des données pluie/débit, qui nous permettront d'avancer dans les points suivants (cartographie & bilan hydrologique). De plus, un des trois logiciels que nous souhaitons utiliser nous est inconnu, nous réserverons donc un laps de temps à sa prise en main.


Etape 2 : 

Déterminer le meilleur emplacement pour notre site de dépollution, avec les données cartographiques récoltées. En effet, le site ne doit pas empiéter sur des habitations et doit être assez grand pour permettre la mise en place du processus et un stockage d'eau suffisant.


Etape 3 : 

Effectuer un bilan hydrologique. Ce bilan doit nous permettre d'identifier les phénomènes de crues et de voir leur récurrence, mais aussi d'obtenir la répartition de la pluie sur le bassin versant et d'avoir une meilleure connaissance de l'évolution du débit au cours de l'année et au cours des événements. 


Etape 4 : 

Dimensionner tout le dispositif lié au bassin de rétention. Pour l'installation du procédé, la mise en place de tuyaux, pompes et bassins sera nécessaire. Une étape de dimensionnement  est primordiale pour optimiser l'espace, le temps et le coût de l'installation de bassins de rétention.


Etape 5 : 

Etude d'une deuxième solution : implantation d'un réseau de drainage. Afin d'éviter les crues une deuxième solution sera envisagée, la création d'un réseau de drainage (souterrain ou non selon les conclusions faites lors de la cartographie) afin d'évacuer le surplus d'eau, soit pour le rejeter directement dans la mer ou soit si nous avons le temps pour le diriger vers un centre de traitement.

 



Logiciels utilisés : 

  • HEC-HMS : étude de la répartition de la pluie sur le bassin versant
  • Telemac 2D : étude de l'élévation du fleuve pendant une crue
  • ArcGis : cartographie et superposition des conclusions des logiciels précédents avec le plan d'urbanisme

 

Planning prévisionnel

 

Le diagramme de Gantt ci-dessous présente l'organisation de notre projet. Celui-ci s'articule en trois grandes parties : bilan hydrologique, création des bassins, création du réseau de drainage. Nous nous attacherons à respecter les délais que nous nous sommes imposés.

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