Effets des rénovations d'infrastructures vertes à l'échelle du bassin versant sur la qualité des eaux pluviales urbaines : une étude de bassin versant jumelée pour quantifier l'élimination des nutriments et des sédiments

Effects of watershed-scale green infrastructure retrofits on urban stormwater quality: A paired watershed study to quantify nutrient and sediment removal

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Authors
Joseph Smith, Ryan Winston, David Wituszynski, R. Andrew Tirpak, Kathryn Boening-Ulman, Jay Martin

Short abstract (FR)
L’infrastructure verte (IG) est une méthode de plus en plus utilisée pour traiter les polluants des eaux pluviales, mais il existe peu de preuves concernant son rendement à l’échelle du bassin versant. Blueprint Columbus est un effort de la ville de Columbus, Ohio, États-Unis, pour moderniser la biorétention et la chaussée perméable dansles zones développées existantes. Les changements dans la qualité de l’eau résultant des effets combinés de nombreuses pratiques d’IG installées dans des bassins versants de traitement de 11,5 et 47,8 ha ont été quantifiés à l’aide d’une approche de bassin versant jumelé sur une période de 3,5 ans. Les concentrations d’azote total (TN), de phosphore (TP) et de solides totaux en suspension (TSS) ont diminué de 13,7-24,1%, de 20,9-47,4% et de 61,6-67,7%, respectivement. L’atténuation du ruissellement par IG a contribué à des réductions significatives de la charge polluante de 24,0-25,4 % (TN), de 27,8-32,6 % (TP) et de 59,5-78,3 % (TSS). Les concentrations et les charges d’orthophosphate ont considérablement diminué. Les réductions de la concentration de SCT étaient semblables (dans une marge de 5 %) au pourcentage de l’étanchéité du bassin versant traité par IG. Les résultats démontrent que l’IG était efficace pour réduire les concentrations et les charges moyennes des événements de ruissellement à l’échelle du bassin versant.

Short abstract (EN)
Green infrastructure (GI) is an increasingly utilized method to treat stormwater pollutants, but little evidence exists regarding its performance at the watershed-scale. Blueprint Columbus is an effort by the City of Columbus, Ohio, USA, to retrofit bioretention and permeable pavement into existing developed areas. Changes in water quality resulting from the combined effects of many GI practices installed in 11.5 and 47.8 ha treatment watersheds were quantified using a paired-watershed approach over a 3.5-year period. Total nitrogen (TN), phosphorus (TP), and total suspended solids (TSS) concentrations decreased by 13.7–24.1%, 20.9–47.4%, and 61.6–67.7%, respectively. Runoff attenuation by GI contributed to significant pollutant load reductions of 24.0–25.4% (TN), 27.8–32.6% (TP), and 59.5–78.3% (TSS). Orthophosphate concentrations and loads significantly decreased. Reductions in TSS concentration were similar (within a margin of 5%) to the percent of the watershed imperviousness treated by GI. Results demonstrate that GI was effective in reducing runoff event mean concentrations and loads at the watershed-scale.

Keywords
biorétention, aménagement à faible impact, chaussée perméable, aménagement urbain sensible à l'eau, qualité de l'eau