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Sep 23, 2023

La demande de solutions de détention souterraine monte en flèche au Texas

Avec une croissance démographique substantielle au Texas, il existe plusieurs défis

Avec une croissance démographique substantielle au Texas, les villes de l'État doivent résoudre plusieurs problèmes d'infrastructure difficiles, notamment la gestion des eaux pluviales. Avec des biens immobiliers disponibles limités et des coûts immobiliers en augmentation rapide, les solutions traditionnelles de rétention des eaux pluviales, telles que les bassins de rétention de surface, deviennent difficiles à mettre en œuvre.

Les villes du Texas commencent à s'intéresser aux solutions souterraines de rétention des eaux pluviales. La ville d'Austin et la ville de Houston se sont récemment lancées dans deux des premiers grands projets souterrains de rétention des eaux pluviales dans l'emprise publique (ROW) de l'État. Il existe de nombreuses considérations différentes pour savoir quand il est logique de mettre en œuvre une solution de détention souterraine. Il existe également de nombreux défis de constructibilité à relever dans la conception de ces systèmes.

Le Texas est le cinquième État à la croissance la plus rapide du pays, avec une population qui augmente de plus de 1 000 personnes par jour depuis 2019. Les principaux métros du Texas, dont Austin et Dallas, constituaient deux des cinq régions métropolitaines à la croissance la plus rapide du pays en 2022. La croissance démographique croissante s'accompagne d'une augmentation des coûts immobiliers, obligeant les villes à évaluer la meilleure façon d'utiliser les terrains disponibles pour les infrastructures publiques et à limiter l'achat d'emprises et de servitudes supplémentaires.

La croissance démographique et les activités de développement s'accompagnent d'une couverture plus imperméable, ce qui entraîne un ruissellement supplémentaire des eaux pluviales, ce qui peut mettre à rude épreuve les systèmes d'eaux pluviales existants et augmenter le risque d'inondation. Avec la hausse des coûts immobiliers, plusieurs grandes villes du Texas mettent désormais en place des systèmes de détention souterrains pour atténuer les risques d'inondation. Les systèmes de détention souterrains sont largement utilisés ailleurs aux États-Unis, mais le coût relatif et la disponibilité des terres au Texas ont historiquement conduit à l'utilisation d'étangs de rétention de surface traditionnels. Étant donné que la détention souterraine est un concept plus récent pour les municipalités du Texas, aucune municipalité de l'État n'a publié de normes de conception pour les systèmes de détention souterrains.

Les étangs de surface traditionnels ont généralement été la solution idéale pour atténuer l'augmentation du ruissellement provoquée par le développement. Les étangs d'eau de surface peuvent être construits dans de nombreuses formes et profondeurs qui optimisent l'espace requis pour la détention et peuvent servir d'espace vert multifonctionnel pour les parcs et les développements à usages multiples. Lorsque l'espace est limité, l'option de rétention souterraine offre un moyen d'atténuer le ruissellement des eaux pluviales, mais est généralement moins efficace dans cette empreinte et cette profondeur et plus limitée que les homologues des eaux de surface.

Il est essentiel de confirmer qu'un système de détention souterrain fonctionnera hydrauliquement. En l'absence de critères de conception définitifs au Texas, un logiciel à utiliser pour analyser le système doit d'abord être choisi. Un système de rétention souterrain est plus efficace pour atténuer le débit de pointe s'il est hors ligne, ce qui signifie que le débit le long de la ligne principale du collecteur d'eaux pluviales est divisé, dirigeant le débit de pointe vers le système de stockage souterrain et permettant le passage des débits inférieurs. Le débit de pointe stocké est ensuite libéré en aval dans la canalisation principale d'égout pluvial une fois le pic de la tempête passé, créant un système de drainage parallèle.

Les systèmes de drainage parallèles peuvent être modélisés avec des méthodes en régime permanent telles que le système de modélisation hydraulique (HEC-HMS), StormCAD ou PondPack. Les municipalités préfèrent souvent l'application de méthodes de modélisation en régime permanent pour le dimensionnement des bassins de rétention et des systèmes d'égouts pluviaux, car il s'agit de modèles simplifiés.

Cependant, il y a des avantages à modéliser ces systèmes dynamiquement. La modélisation dynamique peut être effectuée dès le début du projet, ou un modèle dynamique peut être utilisé pour contre-vérifier la fonction hydraulique du système de bassin souterrain. Des exemples de modèles dynamiques applicables incluent le modèle de gestion des eaux pluviales (XP-SWMM) de l'Environmental Protection Agency (EPA) ou Infoworks ICM. Quel que soit le programme choisi, il est essentiel d'associer une analyse hydraulique précise à des considérations de constructibilité.

La ville d'Austin a un projet conçu pour être le premier système de détention souterrain dans l'emprise publique de la ville. Le système se compose de trois boîtes parallèles en béton armé de 8 pieds sur 4 pieds totalisant environ 500 000 gallons de volume de rétention. Les boîtes parallèles sont interconnectées avec des tuyaux en béton armé de 36 pouces pour l'égalisation et des trous d'homme d'accès sont fournis à intervalles réguliers pour permettre l'accès à l'entretien. L'entrée du système est une boîte de jonction qui divise le débit dans un tuyau d'égout pluvial en cas de faible débit et envoie de l'eau dans le système de rétention lorsque le débit augmente. La sortie du système comprend une plaque à orifice en acier inoxydable pour évacuer lentement l'eau dans l'égout pluvial en aval.

Face à des défis comme Austin, Houston a déjà commencé à installer des systèmes de détention souterrains en ligne. La Memorial City Redevelopment Authority (Tax Increment Reinvestment Zone #17) a installé un système de rétention souterrain en ligne qui consistait en des boîtes parallèles en béton armé assemblées pour stocker de grandes quantités d'eau au lieu de construire un bassin de rétention en surface. Cette conception a permis au système de répondre aux critères de drainage actuels de la ville de Houston et la capacité de rétention supplémentaire dans le système a grandement soulagé le réseau pluvial en aval.

Les systèmes de rétention souterrains sont une solution viable pour atténuer les risques d'inondation, en particulier lorsque l'immobilier est limité ou à un coût prohibitif. Une attention particulière à l'hydraulique et à la constructibilité du système est primordiale pour une conception et une mise en œuvre réussies du système.

Hunter B. Hanson est ingénieur hydraulique et Laura M. Casset est responsable régionale des eaux pluviales chez Lockwood, Andrews & Newnam, Inc. (LAN). Ils peuvent être contactés à [email protected] et [email protected]. Pour plus d'informations, visitez www.lan-inc.com.