Freinage des sédiments : prétraitement des eaux pluviales par l'ajout d'une rugosité de surface dans la bordure et le caniveau
Curbing Sediment: Pretreatment of Stormwater through Added Surface Roughness in the Curb and Gutter
- Authors
- Ryan Winston, Alec Grimm, Avee Oabel, Halina Steiner
- Short abstract (FR)
- Les mesures de contrôle des eaux pluviales (MCS) sont conçues pour réduire les impacts négatifs du ruissellement urbain sur les eaux réceptrices. Les SCM basés sur l'infiltration risquent de se boucher à cause des sédiments accumulés dans les eaux pluviales ; des dispositifs de prétraitement, tels que des biefs d'alimentation, des bandes filtrantes ou des puisards de puisard, sont utilisés en amont des ajouts cimentaires pour piéger les sédiments et réduire les besoins d'entretien. Les dispositifs de prétraitement simplifient également la maintenance car ils la concentrent dans un endroit confiné et facilement accessible. Des modifications à la bordure et au caniveau standard ont été testées comme dispositif de prétraitement alternatif pour les infrastructures vertes en bordure de rue. De la rugosité a été ajoutée à la bordure et/ou au caniveau de feuilles de mousse de polystyrène expansé à l'échelle du laboratoire à l'aide d'une toupie à commande numérique par ordinateur. Vingt et un modèles candidats avec une profondeur, une forme et un espacement variables ont été découpés dans la bordure et/ou la gouttière pour piéger les sédiments du ruissellement simulé ; des échantillons de ruissellement ont été prélevés lors d'événements de ruissellement simulés à partir d'emplacements en amont et en aval de la rugosité ajoutée ; ceux-ci ont été analysés pour le TSS et la distribution granulométrique. Les modèles de rugosité les plus performants comprenaient une rugosité supplémentaire dans la bordure et le caniveau, réduisant les concentrations de TSS jusqu'à 95 % (médiane 85 %) et la médiane d50 et d90 de 46,9 à 39,4 μm et de 322 à 100,1 μm, respectivement. Des tests de ruissellement simulés répétés sans élimination des sédiments des modèles de rugosité ont montré une capture continue de TSS après jusqu'à 7 événements de ruissellement simulés. L'entretien régulier programmé par balayage des rues pourrait être utilisé pour enlever les sédiments accumulés, ce qui suggère que la réduction des sédiments peut être une technologie de prétraitement viable pour les SCM des infrastructures vertes.
- Short abstract (EN)
- Stormwater control measures (SCMs) are designed to reduce the negative impacts of urban runoff on receiving waters. Infiltration-based SCMs are at risk of clogging through accumulated stormwater-borne sediments; pretreatment devices, such as forebays, filter strips, or catch basin sumps, are employed upstream of SCMs to trap sediment and reduce maintenance needs. Pretreatment devices also make maintenance simpler as they focus it in a confined, easily accessible location. Alterations to the standard curb and gutter were tested as an alternative pretreatment device for streetside green infrastructure. Roughness was added to the curb and/or gutter of laboratory-scale expanded polystyrene foam sheets using a computer numerical control router. Twenty-one candidate patterns with varying depth, shape, and spacing were cut into the curb and/or gutter to trap sediment from simulated runoff; runoff samples were collected during simulated runoff events from locations upstream and downstream of the added roughness; these were analyzed for TSS and particle size distribution. The best performing roughness patterns included added roughness in both the curb and gutter, reducing TSS concentrations by as much as 95% (median 85%) and median d50 and d90 from 46.9 to 39.4 µm and 322 to 100.1 μm, respectively. Repeated simulated runoff testing without removal of sediment from the roughness patterns showed continued TSS capture after as many as 7 simulated runoff events. Regularly scheduled maintenance by street sweeping could be used to remove accumulated sediment, suggesting that curbing sediment may be a viable pretreatment technology for green infrastructure SCMs.
- Keywords
- Infrastructure verte, Systèmes de drainage urbain durable, Exploitation et entretien, Colmatage, Développement à faible impact, Mesures de contrôle des eaux pluviales