Efficacité de la chaussée perméable dans des conditions de colmatage

Permeable pavement efficiency under clogging conditions

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Auteurs
Mariana Marchioni, Valerio C. Andrès-Valeri, Anita Raimondi, Maria Gloria Di Chiano, Roberto Fedele, John Sansalone, Gianfranco Becciu

Résumé court
Les systèmes de chaussée perméable fournissent un stockage temporaire des eaux de pluie favorisant la gestion des eaux pluviales sur place dans les zones qui, autrement, contribueraient à l'augmentation du ruissellement. La surface de la chaussée gère le débit de pointe du ruissellement en infiltrant rapidement l'eau de pluie et fonctionne comme un filtre, retenant les particules qui s'accumulent à la surface. Lorsque cela est acceptable pour les conditions du site, l'afflux peut être stocké dans les réservoirs de base et infiltré sur le sol sous-jacent gérant le volume de ruissellement, où l'excès d'eau est évacué par des drains souterrains ou des étangs. Au cours de la durée de vie de la chaussée, les sédiments piégés en surface ont tendance à diminuer la capacité d'infiltration et constituent le principal facteur à prendre en compte dans l'évaluation de la fonctionnalité de la chaussée. Cette recherche a porté sur la fonctionnalité des systèmes de chaussées perméables avec des surfaces perméables en asphalte et en béton sur le débit de pointe du ruissellement, le volume et l'élimination de la charge dans des conditions de colmatage. L'efficacité moyenne de la surface poreuse sur le débit et la charge de pointe a été mesurée dans diverses conditions avec une simulation de précipitations, puis le devenir des particules a été estimé avec un modèle mécaniste utilisant des paramètres de pores obtenus par microtopographie aux rayons X. L'efficacité du réservoir dans la gestion du volume a été évaluée avec une simulation continue, et une équation a été proposée pour estimer la probabilité de débordement à partir des processus hydrologiques impliqués et des caractéristiques des précipitations.

Summary
Permeable pavement systems provide rainwater temporary storage promoting on-site stormwater management in areas that otherwise would generate runoff. The pavement surface manages runoff peak flow by infiltrating promptly rainwater and function as a filter, retaining particulate matter that accumulates on the surface. When acceptable for the site conditions, inflow can be storage in the base reservoir and infiltrated on the underlying soil managing runoff volume, where excess water is discharged through underdrains or ponding. Over the pavement life use, sediments trapped on the surface tend to decrease infiltration capacity and are the main factor to be considered in pavement functionality assessment. This research investigated the functionality of permeable pavement systems with pervious asphalt and concrete surfaces on runoff peak flow, volume, and load reduction under clogging conditions. Surface porous media efficiency on peak flow and load were measured on various conditions with rainfall simulation, and then particulate matter fate was estimated with a mechanistic model using pore parameters obtained with X-ray microtomography. The reservoir efficiency in managing volume was evaluated with continuous simulation, and an equation was proposed to estimate overflow probability from the hydrological processes involved and rainfall characteristics.

Mots-clés
chaussée perméable, PGB, risque hydraulique, approche probabiliste, matière particulaire