Évaluation des performances hydrogéologiques et de traitement des bassins d'infiltration modernisés pour le MAR urbain à Cape Town, Afrique du Sud
Evaluating the hydrogeological and treatment performance of retrofitted infiltration basins for urban MAR in Cape Town, South Africa
- Auteurs
- Craig Tinashe Tanyanyiwa, Neil Philip Armitage, John Okedi, Rachelle Schneuwly
- Résumé court
- La collecte des eaux pluviales (SWH) a été proposée comme un moyen viable d'augmenter l'approvisionnement en eau au Cap, en Afrique du Sud. La recharge de l'aquifère gérée (MAR) dans les bassins de rétention modernisés au-dessus de l'aquifère de Cape Flats (CFA) a été proposée comme le moyen optimal de mettre en œuvre le SWH (Okedi, 2019), mais il y a actuellement peu d'expérience sur la façon dont cela peut être réalisé dans le très quartiers à faible revenu et très disputés de la ville. Un bassin de rétention existant à Mitchells Plain, au Cap, a ainsi été réaménagé pour améliorer sa capacité d'infiltration et faciliter, entre autres, la MAR urbaine en tant qu'enquête pilote. Les travaux ont été réalisés avec l'accord et l'aide des communautés locales. Les performances hydrogéologiques et de traitement du bassin ont été établies à l'aide d'un modèle PCSWM, d'études sur le terrain et d'études en colonne.L'étude a donné des informations importantes sur la façon dont le contexte socio-économique, l'engagement communautaire et la sensibilisation sont des éléments essentiels dans la construction et l'entretien des rénovations au Cap. Les performances hydrogéologiques de l'étang étaient limitées par la nappe phréatique haute (< 2 m sous le niveau du sol). Néanmoins, il a été constaté que la rénovation a augmenté le MAR dans l'étang d'au moins 118% pour tous les scénarios. De plus, les études en laboratoire indiquent que même avec une zone vadose de 0,5 m, les sols CFA peuvent éliminer > 76% des contaminants des eaux pluviales tels que le TP, le TN, le COT et les métaux lourds. Cette étude valide ainsi l'affirmation selon laquelle les bassins de rétention modernisés peuvent contribuer de manière significative à la demande en eau du Cap.
- Summary
- Stormwater harvesting (SWH) has been proposed as a viable way of augmenting water supply in Cape Town, South Africa. Managed Aquifer Recharge (MAR) in retrofitted detention ponds over the Cape Flats aquifer (CFA) has been proposed as the optimal way to implement SWH (Okedi, 2019), but there is currently little experience in how this can be carried out in the very low income, highly contested areas of the City. An existing detention pond in Mitchells Plain, Cape Town, was thus retrofitted to enhance its infiltration capacity and facilitate, inter alia, urban MAR as a pilot investigation. The work was carried out with the local communities' consent and assistance. The pond's hydrogeological and treatment performance was established using a PCSWM model, field studies and column studies.The study has given important insights into how socio-economic context, community engagement and outreach are essential components in the construction and maintenance of retrofits in Cape Town. The hydrogeological performance of the pond was limited by the high-water table (< 2m below ground level). Nevertheless, it was found that the retrofit increased the MAR in the pond by at least 118% for all scenarios. Furthermore, the laboratory studies inform that even with a 0.5 m vadose zone, the CFA soils can remove >76% of stormwater contaminants such as TP, TN, TOC, and heavy metals. This study thus validates the assertion that retrofitted detention ponds can meaningfully contribute to Cape Town's water demand.
- Mots-clés
- Bassins de rétention, Collecte des eaux pluviales, La modélisation, Qualité des eaux pluviales, Recharge d'aquifère gérée,