Annexe - evaluation des effets sur le Rhinm

SPL DES DEUX RIVES Demande d’autorisation Unique IOTA ZAC des Deux Rives Annexes

OTE Ingénierie 1/22

ANNEXE 1

Evaluation de l’effet du rejet des eaux pluviales sur les eaux de surfaces

1. Introduction

Les eaux pluviales issues des toitures, voiries et espaces publics de la ZAC des Deux Rives seront rejetées dans les bassins du Port et dans le Rhin. La qualité des eaux du Rhin en amont du point de rejet ne respecte pas, à l’heure actuelle, l’objectif du bon état. Un report de délais a été admis par le SDAGE, visant à atteindre le bon état écologique et chimique en 2027. Les eaux pluviales de la ZAC des Deux Rives feront l’objet d’une rétention puis d’un prétraitement par décanteur lamellaire avant leur rejet. Rappel des exutoires accueillant les rejets d’eaux pluviales des différents secteurs de la ZAC des Deux Rives :

Secteur Exutoire des eaux pluviales

Citadelle Canal du Rhône au Rhin (Bassin Dusuzeau)

et Bassin de la Citadelle

Starlette Bassin Vauban

Coop

2 solutions : 1. Mise en séparatif du réseau mais rejet en

réseau public unitaire 2. Rejet des eaux pluviales vers Bassin du

Commerce

Rives du Rhin Ouest Non concerné : rejet vers réseau unitaire

Rives du Rhin Est Rhin canalisé

Tableau n° 1 : Rappel des exutoires accueillant les eaux pluviales de la ZAC

Les exutoires concernés sont tous reliés au Rhin. L’incidence du rejet des eaux pluviales issues de l a ZAC des Deux Rives sera par conséquent évaluée sur le Rhin.



2. Gestion quantitative des rejets

2.1. Principe de gestion quantitative des rejets

Les objectifs de gestion quantitative à respecter pour les eaux pluviales rejetées sont définis dans la note de doctrine de la Mission Interservices de l’Eau du Bas Rhin (MISE 67) relative à la gestion des eaux pluviales issues d’une imperméabilisation nouvelle (janvier 2008). Extrait de l’article 7 de la note de doctrine :

[…]

Ce mode de gestion vise à ne pas augmenter le débit de ruissellement des eaux pluviales vers les eaux superficielles. Pour les rejets réalisés vers un réseau et un ouvrage de traitement gérés par l’Eurométropole de Strasbourg, le débit de rejet autorisé par le gestionnaire correspond au débit admissible par l’ouvrage de traitement.

2.2. Détermination du débit de fuite par secteur

2.2.1. Bassins versants considérés

Les eaux pluviales issues des toitures seront infiltrées directement au sein des parcelles privatives sous réserve de l’absence de pollution des sols (diagnostic en cours). De manière à considérer le scénario le plus pénalis ant, l’analyse des incidences considère le rejet de l’ensemble des eau x pluviales (toitures et voiries) vers les eaux superficielles, correspondan t à l’absence complète d’infiltration des eaux pluviales de toitures.



La répartition des surfaces prévue dans les Plans Guides de la ZAC des Deux Rives est présentée ci-après :

C Surface (m²)

Citadelle Starlette Coop Rives du

Rhin Ouest Rives du Rhin Est Total

Voiries et stationnement 0,9 44 968 45 802 15 304 2 590 28 266 136 931

Toitures 1 39 208 47 976 23 753 2 564 16 190 129 692

Surfaces semi-perméables 0,7 3 074 4 724 27 500 0 7 672 42 971

Espaces verts 0,1 28 253 84 225 15 428 0 33 460 157 366

Total 115 503 182 727 81 985 81 985 85 588 466 957

11,6 ha 18,3 ha 8,2 ha 5,2 ha 8,6 ha 46,7 ha

C : coefficient d’imperméabilisation



2.2.2. Débit de rejet vers le milieu naturel

� Secteurs Rives du Rhin Est (partie Sud) – rejet ver s un réseau de collecte des eaux pluviales de l’Eurométropole de Strasbourg

Les eaux pluviales issues des lots projetés au niveau de la partie Sud du secteur Rives du Rhin Est sont dirigées vers le réseau de collecte des eaux pluviales situé le long de la rue Jean Monnet, équipé d’un décanteur particulaire et se rejetant dans le Rhin, au Sud du Pont de l’Europe. Le point de rejet au Rhin est déjà autorisé au titre des articles L.214-1 et suivants du Code de l'Environnement, la limitation des débits de raccordement est fixée à 5 l/s/ha par l’exploitant du réseau (EMS).

Illustration n° 1 : Réseau de collecte des eaux pluviales et point de rejet existants en partie Sud du secteur Rives du Rhin

Allée des chuchotements Décanteur particulaire

Point de rejet existant

Le Rhin



� Secteurs Citadelle et Rives du Rhin Est (partie Nor d) – rejet vers un ouvrage de traitement de l’Eurométropole de Strasbourg

Les eaux pluviales issues de deux bassins versants de la ZAC des Deux Rives seront rejetées vers un réseau existant et traitées par un décanteur particulaire existant, géré par l’Eurométropole de Strasbourg (EMS). Les bassins versants concernés sont :

Citadelle – point de rejet vers le Bassin de la Citadelle

Rives du Rhin Est – partie Nord Dans ce cas, le gestionnaire du réseau de collecte limite le débit de fuite autorisé au débit admissible par l’ouvrage de traitement (décanteur particulaire), soit :

23 l/s pour le décanteur particulaire du rejet vers le Bassin de la Citadelle, 14 l/s pour le décanteur particulaire du rejet vers le Rhin.

Ces débits de fuite figurent dans le dossier de demande d'autorisation au titre des articles L.214-1 et suivants du Code de l'Environnement concernant le projet d’ « Extension "Est" de la ligne tram D vers Strasbourg / Port du Rhin et Kehl / Bahnhof » - mai 2013 (« DALE Tram »). Les débits de fuite autorisés pour le projet ZAC des Deux Rives correspondent aux « apports extérieurs ». Extraits du DALE Tram de mai 2013 :

Illustration n° 2 : DALE Tram - Débit de fuite autorisé pour le rejet vers le Bassin de la Citadelle



Illustration n° 3 : DALE Tram - Débit de fuite autorisé pour le rejet vers le Rhin

� Autres secteurs – création de nouveaux ouvrages de traitement

La méthode de la MISE 67 prévoit la prise en compte du débit de fuite naturel du terrain de projet avant aménagement (coefficient d’imperméabilisation = 10%) pour une pluie de fréquence biennale, soit dans la région de Strasbourg une intensité de pluie de 5 l/s/ha. Pour les rejets réalisés vers le Rhin, la note de doctrine de la MISE 67 autorise un débit de rejet correspondant à un orage de fréquence décennale. Dans le cas du projet de la ZAC des Deux Rives, seul le secteur Coop est concerné en cas d’aménagement d’un point de rejet au bassin du Commerce. En effet, ce bassin est directement relié au Rhin, sans écluse intermédiaire (contrairement aux Bassins Vauban, Dusuzeau et de la Citadelle). Dans la région de Strasbourg la pluie décennale présente une intensité de 10 l/s/ha



� Débit de fuite par point de rejet :

Secteur Point de rejet Règle appliquée pour le débit de fuite

Bassin versant concernée

(ha)

Qf milieu naturel

(l/s)

Citadelle*

1 – Bassin de la Citadelle EMS : débit admissible

par l’ouvrage de traitement

4,6 23**

2 – Bassin Dusuzeau MISE 67 : Pluie biennale 5 l/s/ha

5 25

3 – Bassin Dusuzeau MISE 67 : Pluie biennale 5 l/s/ha

2 10

Starlette 1 point de rejet au Bassin Vauban

MISE 67 : Pluie biennale 5 l/s/ha

18,3 92

Coop

Solution 1 : rejet vers le réseau public unitaire /

Non concerné 8,2 /

Solution 2 : Création d’un point de rejet Bassin du

Commerce

MISE 67 : Pluie décennale 10 l/s/ha

8,2 82

Rives du Rhin Ouest

Rejet vers le réseau public unitaire /

Non concerné 5,2 /

Rives du Rhin Est

Partie Nord : 1 point de rejet au Rhin

EMS : débit admissible par l’ouvrage de

traitement 2,7 14**

Partie Sud : rejet au réseau eaux pluviales EMS***

EMS : 5 l/s/ha Non concerné 5,9

/

Total / / 40,7 245

* Dans le cas du secteur Citadelle, la répartition des surfaces collectées par point de rejet pourra être amenée à évoluer avec l’avancement du projet d’aménagement. Toutefois, le débit de fuite total restera peu ou non modifié. ** Débit de fuite autorisé par l’Eurométropole de Strasbourg *** Point de rejet au Rhin déjà autorisé au titre des articles L.214-1 et suivants du Code de l'Environnement, limitation des débits de raccordement par l’exploitant du réseau (EMS) Qf : débit de fuite Les schémas ci-après présentent les bassins versants considérés par point de rejet.



Secteur Citadelle

Secteur Starlette



Secteur Coop



Secteur Rives du Rhin



2.3. Détermination des volumes de stockage par sect eur

Règle appliquée : Stockage des eaux pluviales : gestion sans débordement d’un orage de fréquence vingtennale , conformément aux exigences de l’EMS, plus contraignante que les dispositions de la note de doctrine de la MISE67, imposant le stockage des eaux induites par un orage de fréquence décennal. Volume de stockage par bassin versant :

Secteur Point de rejet Bassin versant concernée Qf milieu

naturel (l/s)

Volume de stockage

(m³) Surface

(ha) C Surface

active (ha)

Citadelle* 1 – Bassin de la Citadelle 4,6 73% 3,4 23** 1 036

2 – Bassin Dusuzeau 5 73% 3,7 25 1 126 3 – Bassin Dusuzeau 2 73% 1,5 10 450

Starlette 1 point de rejet au Bassin

Vauban 18,3 55% 10,1 92 2 878

Coop

Solution 1 : rejet vers le réseau public unitaire

Non concerné

8,2 / / / /

Solution 2 : Création d’un point de rejet Bassin du

Commerce 8,2 71% 5,8 82 1 506

Rives du Rhin Ouest

Rejet vers le réseau public unitaire

Non concerné

5,2 / / / /

Rives du Rhin Est

Partie Nord : 1 point de rejet au Rhin

2,7 59% 1,6 14** 460

Partie Sud : rejet au réseau eaux pluviales EMS***

Non concerné

5,9 / / / /

Total / 40,7 64% 26 245 7 456

* Dans le cas du secteur Citadelle, la répartition des surfaces collectées par point de rejet pourra être amenée à évoluer avec l’avancement du projet d’aménagement. Toutefois, le débit de fuite total restera peu ou non modifié. ** Débit de fuite autorisé par l’Eurométropole de Strasbourg *** Point de rejet au Rhin déjà autorisé au titre des articles L.214-1 et suivants du Code de l'Environnement, limitation des débits de raccordement par l’exploitant du réseau (EMS) Qf : débit de fuite C : coefficient d’imperméabilisation



Ci-après sont présentées les fiches de calcul du débit de fuite et du volume de rétention à prévoir au niveau de chaque bassin versant.

Projet : ZAC des Deux Rives - Citadelle

1 - Rejet vers le Bassin de la Citadelle

Débit de fuite

Stotale : 46000 m2C : 73 %

Qf : 23,0 l/s EMS : débit disponible

Stockage

q : 2,47 mm/h

période de retour : 10 ou 20 ansT : 20 ans

ha : 30,8 mm

V : 1036 m3


2 - Rejet vers le Bassin Dusuzeau

Intensité biennale

tc : 60 min MISE 67 - 60 min si S<20 ha sinon tc à calculer

I2 : 48,7 l/s/ha

Débit de fuite

Stotale : 50000 m2C : 73 %

Qf : 25,0 l/s MISE 67 (pér iode de retour 2 ans , C=0.1)

Stockage

q : 2,47 mm/h


ha : 30,8 mm

V : 1126 m3




3 - Rejet vers le Bassin Dusuzeau

Intensité biennale


I2 : 48,7 l/s/ha

Débit de fuite

Stotale : 20000 m2C : 73 %

Qf : 10,0 l/s MISE 67 (période de retour 2 ans, C=0.1)

Stockage

q : 2,47 mm/h


ha : 30,8 mm

V : 450 m3

Projet : ZAC des Deux Rives - Starlette

Rejet vers le Bassin Vauban

Intensité biennale


I2 : 48,7 l/s/ha

Débit de fuite

Stotale : 183000 m2C : 55 %


Stockage

q : 3,29 mm/h


ha : 28,6 mm

V : 2878 m3



Projet : ZAC des Deux Rives - Coop

Rejet vers le Bassin du Commerce

Intensité biennale


I2 : 48,7 l/s/ha

Débit de fuite

Stotale : 82000 m2C : 71 %


Stockage

q : 4,82 mm/h


ha : 25,9 mm

V : 1506 m3

Projet : ZAC des Deux Rives - Rives du Rhin Est - p artie Nord

Rejet vers le Rhin

Débit de fuite

Stotale : 27000 m2C : 59 %

Qf : 14,0 l/s EMS : débit disponible

Stockage

q : 3,16 mm/h


ha : 28,9 mm

V : 460 m3



3. Objectif de qualité des rejets

Les objectifs de qualité à respecter pour les eaux pluviales rejetées sont définis dans la note de doctrine de la MISE 67 relative à la gestion des eaux pluviales issues d’une imperméabilisation nouvelle (janvier 2008). Extrait de l’article 6 de la note de doctrine :



4. Evaluation de l’incidence du rejet des eaux pluviales sur la qualité du Rhin

4.1. Charge de pollution rejetée par les eaux pluvi ales

Compte tenu du caractère très variable de la pollution véhiculée par les eaux de pluie, celle-ci sera approchée à partir de données bibliographiques. La pollution véhiculée par les eaux pluviales est estime a partir des donnees de l’annexe 1 du document « Constitution des dossiers d'autorisation et de déclaration au titre de la loi sur l'eau Régions Aquitaine et Poitou-Charentes » rédigé en octobre 2007 par plusieurs DDAF, DDE, DRIRE et le CETE du Sud Ouest. Masses annuelle rejetée :

Charges de pointe :

Tableau n° 2 : Charges rejetées par les eaux pluviales

Le pourcentage de la pollution organique fixée sur les particules solides est présenté dans le tableau ci-dessous (Source : Chebbo 1992).

DCO DBO5

83-91 % (87 %)

77-95 % (85 %)

Tableau n° 3 : Taux de pollution organique et azotée fixée sur les particules solides

La répartition de la pollution entre la phase solide et la phase dissoute pour les métaux et hydrocarbures dans les eaux de toiture est présentée dans le tableau ci-après.



Plomb Hydrocarbures

4444

[Quek 1993] 81 % 58 %

[LHRSP 1994] 90 % 94 %

moyenne 85,5 % 76 %

Note : 4 : [Mottier ; 1994 – Saget ;1994]

Tableau n° 4 : Pourcentage de métaux sous forme particulaire dans les eaux de ruissellement de toiture

La répartition de la pollution entre la phase solide et la phase dissoute pour les paramètres considérés est présentée dans le tableau ci-après.

DCO DBO5 Plomb Hydrocarbures

moyenne 87 % 85 % 86 % 76 %

Tableau n° 5 : Pourcentage de métaux sous forme particulaire dans les eaux de ruissellement de chaussées

4.2. Application de la méthode au projet

� Charge de pollution rejetée par les eaux pluviales de la ZAC des Deux Rives

Les eaux pluviales prises en compte pour l’estimation de la pollution rejetée sont :

– des eaux de ruissellement de toitures, – des eaux de ruissellement de voiries et parkings. Le taux d’imperméabilisation futur de la ZAC des Deux Rives est estimé à 64%.



Le bilan retenu des surfaces sur la ZAC des Deux Rives (selon l’aménagement des parcelles) est donc le suivant :

C Citadelle Starlette Coop Rives du

Rhin Ouest Rives du Rhin Est Total

SURFACES TOTALES (m²)

Voiries et stationnement 90% 44 968 45 802 15 304 2 590 28 266 136 931

Toitures 100% 39 208 47 976 23 753 2 564 16 190 129 692

Surfaces semi-perméables 70% 3 074 4 724 27 500 0 7 672 42 971

Espaces verts 10% 28 253 84 225 15 428 0 33 460 157 366

Total 115 503 182 727 81 985 5 154 85 588 466 957

SURFACES ACTIVES (m²)

= surfaces totales x C

Voiries et stationnement 90% 40 471 41 222 13 774

Rejet vers le réseau unitaire

25 439 123 238

Toitures 100% 39 208 47 976 23 753 16 190 129 692

Surfaces semi-perméables 70% 2 152 3 307 19 250 5 370 30 079

Espaces verts 10% 2 825 8 423 1 543 3 346 16 137

Total 84 656 100 927 58 319 50 346* 299 144

COEFFICIENT D'IMPERMEABILISATION DE CHAQUE SECTEUR

= surfaces actives / surfaces totales

Surface concernée par la demande d’autorisation

(ha) 11,6 18,3 8,2 0 2,7 40,7

Coefficient d'imperméabilisation 73% 55% 71% 95% 59% 64%

C : coefficient d’imperméabilisation

Tableau n° 6 : Bilan des surfaces

La surface totale de ruissellement collectée et rej etée de la ZAC est de 40,7 ha, avec un coefficient d’imperméabilisation p rojeté de 64%, soit une surface active de 26 ha. Une pluie de période de retour 2 ans sur le secteur de Strasbourg engendre une hauteur d’eau de 17 mm sur une durée de 60 minutes.



Considérant la surface active de 26 ha, le volume d’eau pluviale engendré par un orage biennal est de 4 385 m³. Nous retiendrons les charges de pointe relatives à un évènement pluvieux de fréquence annuelle. Les charges retenues pour estimer la pollution véhiculée par les eaux de ruissellement issues du parc d’activités sont mentionnées dans le tableau ci-dessous.

MES DBO5 DCO Hydroc. Pb

Surface imperméabilisée (m²)

Volume eau (m³) 4 385

Charge spécifique (kg/ha) 65 6,5 40 0,7 0,04

Masse véhiculée par les EP (kg) 1 676,5 167,6 1 031,7 18,1 1,0

Concentration (mg/L) 382 38,2 235,3 4,12 0,24

Tableau n° 7 : Caractéristiques des eaux de ruissellement issues du site avant prétraitement

Les eaux pluviales issues de la ZAC des Deux Rives sont traitées successivement par décantation dans les ouvrages de stockage (bassins et noues) et dans les décanteurs particulaires placés sur les conduites de rejet vers les bassins et le Rhin. On considère que les décanteurs lamellaires permettent assurent un abattement des MES de l’ordre de 90%.

L’effluent rejeté présente donc les caractéristiques suivantes :

MES DBO5 DCO Hydroc. Pb

Volume eau (m³) 4 385

Concentration initiale (mg/L) 382 38,2 235,3 4,12 0,24

Part adsorbée 90% des MES retenus

/ 85 % 87 % 76 % 86 %

Concentration (mg/L) 38,2 8,99 51,1 1,30 0,05

Objectif MISE 67 (mg/L) 30 25 100 5 0,01

Tableau n° 8 : Caractéristiques des eaux de ruissellement issues du site après prétraitement

Selon les estimations réalisées, les concentrations maximales de rejet préconisées par la MISE 67 sont susceptibles d’être dépassées pour les paramètres MES et Plomb.



Concernant le plomb, il est important de noter que la teneur dans les carburants a nettement diminué ces dernières années, on peut donc s’attendre à une concentration initiale dans les eaux pluviales inférieure à celle prise en compte dans l’évaluation. Concernant les MES, l’objectif de 30 mg/L pourra vraisemblablement être atteint considérant les abattements complémentaires dus au cheminement dans les noues et les éventuels bassins à l’amont des points de rejet des eaux pluviales de la ZAC des Deux Rives.

� Qualité initiale du Rhin

Les paramètres DCO, DBO 5 et MES sont retenus pour évalués l’impact des rejets du projet sur le Rhin. Les données concernant le paramètre hydrocarbures n e sont pas disponibles. Les données concernant le Rhin sont issues du Système d’Information sur l’Eau du Bassin Rhin Meuse (SIERM), à la station de Rhinau (amont hydraulique de la ZAC des Deux Rives) en 2014. Pour chaque paramètre a été calculée la valeur moyenne annuelle sur la période disponible. Remarque : les paramètres DCO et MES ne sont plus pris en compte comme indicateurs du bon état. Ces paramètres ont tout de même été conservés pour évaluer l’impact des rejets de la ZAC des Deux Rives.



Qualité du milieu naturel :

Paramètre Limite de qualité* Valeur Unité

MES 25 18,3 mg / L

D.C.O. 30 < 20 mg O2 / L

DBO5 6 1,1 mg O2 / L

Pb / < 0,4 µg/L

* Valeurs limites de qualité : - bon état pour la DBO5,

- bonne qualité selon le SEQ Eau pour la DCO et les MES

- aucune référence pour le Plomb

Tableau n° 9 : Qualité initiale considérée du milieu naturel (Rhin – 2014)

� Impact du rejet des eaux pluviales de la ZAC des De ux Rives

La concentration finale dans le milieu naturel, due au rejet d’eaux pluviales de la ZAC des Deux Rives, est présentée ci-après pour un débit de fuite de 202 L/s et le débit d’étiage QMNA1/5 du Rhin, soit 520 m³/s.

Paramètre Qualité initiale (mg/L)

Rejets (mg/L)

Qualité finale (mg/L)

Limite de qualité*

MES 18,3 38,2 18,3 25

D.C.O. < 20 51,1 < 20 30

DBO5 1,1 8,99 1,1 6

Pb < 0,4 0,05 < 0,4

Débit (m³/h) 520 0,245 520,2

* Valeurs limites de qualité : - bon état pour la DBO5, - bonne qualité selon le SEQ Eau pour la DCO et les MES

- aucune référence pour le Plomb

Tableau n° 10 : Qualité finale du Rhin à l’aval des rejets de la ZAC des Deux Rives



5. Conclusion

Le rejet des eaux pluviales issues des différents secteurs de la ZAC des Deux Rives n’induira aucun déclassement de la qualité du Rhin. Du fait de l’importance du débit du fleuve, les concentrations finales des eaux ne sont pas modifiées par les flux supplémentaires apportés par les eaux pluviales du projet, même en considérant le débit d’étiage de fréquence quinquennale du Rhin. L’incidence du rejet des eaux pluviales de la ZAC est par conséquent jugé acceptable. La qualité du Rhin ne sera pas dégradée par le reje t des eaux pluviales de la ZAC des Deux Rives. L’incidence du rejet des eaux pluviales de la ZAC e st par conséquent jugé acceptable.

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