Réutilisation de l’eau pluviale pour un site industriel

SETEC HYDRATEC, une filiale du groupe SETEC 

Les prémices de l’entreprise setec voient le jour en 1957 avec deux ingénieurs diplômés de l‘École Polytechnique, Henri Grimond et Guy Saias, dans le cadre de projets de reconstruction d’après-guerre en Europe. Encouragés par leurs réussites, ils créent la société « setec », qui va rapidement mener d’importantes missions dans les domaines de l’aménagement du territoire. Aujourd’hui, le groupe setec est l’une des plus importantes sociétés d’ingénierie française, rassemblant plus de 2600 collaborateurs en France et à l’international. Setec hydratec, une des filiales du groupe setec, est un bureau d’étude technique fondé en 1974 employant 200 collaborateurs œuvrant dans tous les domaines de l’ingénierie de l’eau, pour le compte de collectivités, des services de l’Etat et des industriels. Cette affiliation permet à setec hydratec de bénéficier du concours des autres sociétés du groupe setec pour les aspects géotechniques, génie civil, énergie, économie et planification et donc d’élargir ses champs d’étude.

Les missions de ce bureau d’études couvrent toutes les étapes d’un projet d’aménagement, à savoir, l’étude et le conseil, la maîtrise d’œuvre, la conduite d’opération, la modélisation et la métrologie.

De multiples domaines sont étudiés à setec hydratec :
– L’hydraulique fluviale : problématiques liées aux cours d’eau et leurs aménagements (étiages, crues, inondations, digues et barrages) ;
– Le traitement des eaux : conception d’usines de toute taille et de toute technologie, adaptées aux besoins des collectivités et des industriels ;
– L’hydraulique maritime : génie côtier, ouvrages portuaires, études d’agitation, gestion du littoral ;
– L’hydraulique urbaine : fonctionnement et aménagements des réseaux urbains ;
– L’hydrogéologie : étude de l’état des nappes et de la qualité des eaux souterraines
– L’environnement industriel : décontamination des sols
– Conseils aux collectivités : Conseil et suivi des transferts de compétences en eau potable, assainissement et eaux pluviales et conseils sur les modes de gestion.

Agence de Tours – Equipe de Sophie LE GAC 

L’agence de Tours dirigée par Sophie LE GAC a été créé en 2007 pour, dans un premier temps, s’attarder sur des missions dédiées à des industriels. Aujourd’hui, l’agence de Tours compte 6 collaborateurs qui travaillent principalement sur des sujets d’hydrauliques industrielles et de traitement d’eau mais se diversifie sur des missions hydrauliques urbaines et de conception de schéma directeur pour des métropoles françaises. L’organigramme des agences de setec hydratec est disponible en annexe [G].

ETUDE 1 : REUTILISATION DE L’EAU PLUVIALE POUR UN SITE INDUSTRIEL 

Cette mission a été commandée par un industriel français. Pour des questions de confidentialité, l’industriel ne sera pas nommé dans le rapport et les données sensibles du site ne seront pas explicitées en détail. Cet important site de production a réalisé plusieurs études de valorisation d’eaux pluviales et souhaite désormais orienter ses études vers la collecte des eaux de ruissellement des bassins versants extérieurs. Actuellement les ressources disponibles et utilisées par l’industriel sont des eaux de surface, provenant d’un cours d’eau à proximité. Le client souhaite développer la réutilisation (REUSE) des eaux traitées de la station d’épuration voisine et des eaux pluviales. L’objectif de cette étude est de prendre en compte la réutilisation de l’eau pluviale pour préserver la ressource en eau de surface et pallier d’éventuelles périodes d’étiage du cours d’eau.

Cette mission a donc comme vocation :
– D’étudier la collecte des eaux de ruissellement des bassins versants via des bassins de rétention, existants ou nouveaux.
– De quantifier la quantité d’eau ruisselée annuelle dans ces bassins pour satisfaire un besoin annuel en eaux pluviales de 170 000 m3/an soit 465 m3/jour.
– D’étudier le mode de transfert de l’eau pluviale stockée vers le bassin d’eau douce cible,
– De réaliser un chiffrage technico économique des solutions retenues.

Le site d’étude comporte actuellement plusieurs bassins temporisateurs d’eaux pluviales :
– Bassin 1
– Bassin 2
– Bassin 3
– Bassin 4

Analyse de la chronique de pluie 1991-2016 

Nota : La pluviométrie annuelle, comme l’ensemble des résultats de cette étude, est affectée par le traitement effectué sur la chronique pour corriger les mesures erronées du pluviomètre considéré.

Analyse de la pluviométrie

La chronique de pluie 1991-2016, détaillée dans l’onglet « Chroniques journalières » des tableurs, se caractérise de la façon suivante :
– La chronique traitée (voir hypothèses §a)3.1.2.1) comporte 9 093 journées, soit 24,9 ans.
– La hauteur de pluie annuelle sur cette chronique varie entre 323 mm et 1 026 mm et sa moyenne est de 718 mm.

L’analyse de la répartition statistiques des données de la chronique de pluie 1991 – 2016 permet de caractériser les apports sur le site. Sur l’ensemble de la chronique, on remarque que :
– 46% des journées de la chronique traitée sont des jours de temps sec,
– Sur les 4 862 jours de pluie de la chronique, on note une répartition statistique des évènements pluvieux sur le site homogène.

Analyse des périodes de temps sec

En complément de l’hypothèse n°2 présentée au §3.1.2.1, nous présentons une analyse plus fine des périodes de temps sec. Cette grandeur possède une importance dans les problématiques de REUSE car elle caractérise les périodes de temps où le site n’aura pas accès à la ressource et devra trouver une autre alternative.

Les périodes les plus longues étant identifiées selon 2 méthodes :

Méthode 1 : Chronique traitée en supprimant les jours présentant un défaut d’enregistrement ainsi que l’intégralité des mesures de l’année 1993. Dans cette approche, en cas de suppression d’une journée encadrée par deux journées de temps sec, on considère un temps sec continu.

Méthode 2 : Chronique traitée en supprimant les jours présentant un défaut d’enregistrement ainsi que l’intégralité des mesures de l’année 1993

Dans cette approche, en cas de suppression d’une journée encadrée par deux journées de temps sec, on considère que la période de temps sec est interrompue. Par exemple :
– 12/02/1992 : hauteur de pluie 0mm
– 13/02/1992 : erreur d’enregistrement → Suppression de la journée.
– 14/02/1992 : hauteur de pluie 0mm
– 15/02/1992 : hauteur de pluie 0mm

Table des matières

1 INTRODUCTION
2 PRÉSENTATION DE L’ENTREPRISE
2.1 SETEC HYDRATEC, une filiale du groupe SETEC
2.2 Agence de Tours – Equipe de Sophie LE GAC
3 Etude 1 : Réutilisation de l’eau pluviale pour un site industriel
3.1 Phase 1 : Analyse des apports dans chaque bassin en fonction de la chronique de pluie réelle
3.1.1 Contexte et méthode de la phase 1
3.1.2 Résultats de la phase 1
3.2 Phase 2 : Modélisation de journées de pluie type sur les bassins aménagés
3.2.1 Contexte et méthode de la phase 2
3.2.2 Résultats de la phase 2
3.3 Phase 3 : Analyse de sensibilité sur les bassins aménagés
3.3.1 Contexte et méthode de la phase 3
3.3.2 Résultats de la phase 3
3.4 Phase 4-5 : Etude du transfert de l’eau de pluie vers le bassin d’eau douce et impact économique de ces aménagements
3.4.1 Contexte et méthode de la phase 4-5
3.4.2 Résultats de la phase 4-5
4 Etude 2 : Schéma directeur de gestion de l’eau pluviale de Tours Métropole Val de Loire
4.1 Méthode, déroulé et premiers résultats du pré-diagnostic
4.1.1 Organisation et restitution des visites terrains
4.1.2 Estimation de la charge polluante aux exutoires
5 Retour sur les apports de cette periode de stage
5.1 « Savoir-être »
5.2 « Savoir-faire »
6 Annexes
7 Bibliographie
8 Résumé et Abstract

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