Rétention ou rétention des eaux pluviales : Quelle est la différence et quand utiliser l'une ou l'autre ?

Les ingénieurs civils doivent souvent choisir entre la rétention et la détention dans les plans de gestion des eaux pluviales. Ces termes sont parfois confondus dans les documents de projet, ce qui peut entraîner des échecs d'inspection, des remaniements et des coûts supplémentaires.

Ce guide explique les principales différences entre les systèmes de rétention et de détention, quand les utiliser et comment les moderniser. systèmes modulaires de gestion des eaux pluviales peut assurer ces deux fonctions dans le même espace.

La différence fondamentale en 30 secondes

Systèmes de détention stockent temporairement les eaux pluviales et les libèrent progressivement. L'eau entre, est retenue, puis s'écoule à un rythme contrôlé.

Systèmes de rétention captent les eaux pluviales et les retiennent sur place, soit en permettant leur infiltration dans le sol, soit en les stockant en vue d'une utilisation ultérieure.

La rétention agit comme une barrière temporaire pour l'eau, tandis que la rétention est sa destination finale.

Systèmes de détention : Retard et libération

Les systèmes de rétention gèrent les débits de pointe en stockant temporairement les eaux de ruissellement qui arrivent plus vite qu'elles ne peuvent être évacuées. Le système se remplit, retient l'eau excédentaire, puis la libère par une sortie contrôlée.

Fonctionnement de la détention

Un système de détention souterrain typique comprend

• Volume de stockage dimensionné pour la tempête de conception (souvent des événements décennaux ou centennaux)
• Structures d'entrée qui dirigent les eaux de ruissellement vers le système
• Contrôle des sorties (plaque d'orifice, déversoir ou limiteur de débit) qui limite le débit d'écoulement
• Dispositions relatives au débordement pour les tempêtes dépassant la capacité nominale

L'indicateur principal est temps de détention, ou la durée pendant laquelle l'eau reste avant d'être rejetée. La plupart des codes exigent que le débit de pointe après l'aménagement soit égal ou inférieur aux niveaux d'avant l'aménagement.

Quand la détention a du sens

La détention fonctionne bien lorsque

• Les codes locaux mettent l'accent sur le contrôle des débits de pointe plutôt que sur la réduction des volumes.
• Les sols indigènes ont une faible perméabilité (argile, durillon) qui empêche l'infiltration.
• Le site se déverse dans un égout pluvial existant dont la capacité est limitée.
• Les problèmes de contamination des eaux souterraines excluent l'infiltration.

Les grands sites commerciaux utilisent souvent des systèmes de rétention pour gérer les débits de pointe élevés qui pourraient autrement submerger les infrastructures existantes. Pour une analyse détaillée des coûts des options de rétention, voir notre guide de comparaison des coûts de la détention souterraine.

Systèmes de conservation : Saisir et conserver

Les systèmes de rétention permettent de retirer entièrement les eaux pluviales du réseau de drainage. L'eau s'infiltre dans le sol ou est stockée en vue d'une utilisation ultérieure, ce qui évite de la rejeter dans les égouts pluviaux.

Comment fonctionne la rétention

Les systèmes de rétention prennent plusieurs formes :

Rétention basée sur l'infiltration permet à l'eau captée de s'infiltrer dans les sols environnants. Cela nécessite :

• Perméabilité adéquate du sol (les sols sablonneux ou graveleux sont les plus adaptés)
• Une marge de recul suffisante par rapport aux fondations, aux limites de propriété et à la nappe phréatique
• Prétraitement pour éliminer les sédiments qui pourraient obstruer la surface d'infiltration

Rétention basée sur le stockage retient l'eau dans des réservoirs ou des citernes pour l'irrigation, les chasses d'eau ou les processus industriels. Cela nécessite :

• Confinement étanche (systèmes à revêtement, réservoirs étanches)
• Pompes et infrastructures de distribution pour la réutilisation
• Traitement adapté à l'utilisation prévue

Quand la rétention a du sens

La rétention s'adapte aux projets où :

• La réglementation exige une réduction du volume ou un rejet nul.
• Les conditions du sol favorisent l'infiltration (taux de percolation supérieur à 0,5 pouce/heure).
• La réutilisation de l'eau permet de réaliser des économies d'exploitation (demandes d'irrigation importantes, besoins en eau de traitement).
• Les crédits liés à l'infrastructure verte et au développement durable réduisent les autres exigences relatives au site.

De nombreuses juridictions exigent désormais que les premiers centimètres de pluie soient retenus sur le site, car ils contiennent généralement la plus forte concentration de polluants.

Comparaison côte à côte

L'approche hybride : Détention avec rétention partielle

La plupart des projets bénéficient de la combinaison de la retenue et de la rétention dans un système unique plutôt que de s'appuyer sur une seule méthode.

Rétention avec infiltration capte l'orage de conception, permet à une partie de s'infiltrer et libère lentement l'excédent. Cela permet de satisfaire à la fois aux exigences en matière de débit de pointe et de réduction du volume.

Le calcul est le suivant : si les sols indigènes peuvent infiltrer 2 pouces d'eau au cours d'une période de vidange de 72 heures et que l'orage produit 4 pouces d'eau de ruissellement, la moitié du volume est retenue, tandis que l'autre moitié est retenue et libérée.

Cette approche hybride permet de réduire la taille de l'ensemble du système. Au lieu de dimensionner séparément la retenue et la rétention, vous pouvez compter l'infiltration pendant la retenue pour la réduction du volume.

Systèmes modulaires souterrains : Flexibilité intégrée

Les systèmes de rétention traditionnels utilisent des voûtes en béton ou des bassins excavés, tandis que les systèmes de rétention utilisent des tranchées d'infiltration ou des étangs. Chaque méthode présente des limites spécifiques :

• Les voûtes en béton n'offrent pas d'infiltration et ne permettent qu'une rétention pure.
• Les bassins ouverts consomment de la surface et posent des problèmes de sécurité et d'entretien.
• Les tranchées d'infiltration se bouchent rapidement en l'absence d'un prétraitement solide.

Les modules géocellulaires modernes constituent une solution polyvalente. Ces structures en plastique dotées d'un espace ouvert important peuvent être enveloppées de divers matériaux pour répondre à des exigences spécifiques :

• Géomembrane imperméable pour la détention pure (confinement étanche)
• Géotextile perméable pour une rétention basée sur l'infiltration
• Emballage partiel pour la détention/rétention hybride

Le même module peut être utilisé de différentes manières selon la façon dont il est installé. Par exemple, un système de 10 000 gallons peut avoir une enveloppe imperméable sur trois côtés et le fond, et un tissu perméable sur le quatrième côté à côté des sols qui permettent l'infiltration.

Avantages structurels

Les systèmes modulaires de haute qualité peuvent supporter de lourdes charges. Modules classés AASHTO H-20 peuvent supporter la circulation des camions de pompiers lorsqu'ils sont installés sous les parkings, contrairement aux tranchées d'infiltration et aux chambres en plastique.

Le taux de vide élevé (typiquement 95%+) permet d'augmenter le volume de stockage en réduisant l'excavation. Un système stockant 10 000 gallons d'eau peut n'occuper que 1 400 pieds cubes d'espace, contre plus de 2 000 pieds cubes pour les alternatives à base de gravier.

Considérations de conception par type de système

Dimensionnement des systèmes de rétention

Le dimensionnement de la rétention commence par l'hydrologie :

1. Calculer le ruissellement avant aménagement pour l'orage de référence.
2. Calculer le ruissellement après aménagement pour la même tempête.
3. Déterminer la réduction de crête requise.
4. Faire passer l'hydrogramme par l'exutoire proposé pour trouver le stockage nécessaire.

La plupart des juridictions spécifient l'événement pluvial de référence (tel qu'un événement décennal, vicennal ou centennal) et le taux de rejet autorisé. Certaines exigent également la modélisation de plusieurs événements pluviaux afin de garantir la performance du système dans diverses conditions.

Dimensionnement des systèmes de rétention

Le dimensionnement de la rétention dépend du facteur réglementaire :

Pour les crédits d'infiltration, calculer le volume qui s'infiltrera pendant la période de vidange :

Volume d'infiltration = Taux d'infiltration × Surface du fond × Temps de vidange

Si l'infiltration ne peut pas traiter la totalité du volume prévu, le reste doit être géré par des options de rétention ou de débordement.

Pour la réutilisation de l'eau, Les systèmes de stockage doivent être dimensionnés de manière à pouvoir recueillir les eaux de ruissellement prévues tout en tenant compte de la demande. Un système de collecte des eaux de ruissellement des toits pour l'irrigation doit avoir une capacité suffisante pour répondre aux besoins pendant les périodes sèches et éviter les débordements pendant les périodes humides.

Liste de contrôle pour l'évaluation du site

Avant de s'engager dans la détention, la rétention ou une approche hybride :

• ☐ Examiner l'ordonnance locale sur les eaux pluviales pour connaître les exigences en matière de débit de pointe et de volume.
• ☐ Effectuer des sondages dans le sol pour déterminer le potentiel d'infiltration.
• ☐ Vérifier les exigences en matière de retrait par rapport aux structures, aux limites de propriété et aux puits.
• ☐ Vérifier l'élévation saisonnière de la nappe phréatique.
• ☐ Évaluer le risque de contamination (l'infiltration est-elle appropriée ici ?)
• ☐ Calculer la demande de réutilisation de l'eau si la rétention en vue de la réutilisation est envisagée.
• ☐ Évaluer l'accès à la maintenance et les obligations à long terme.

Les erreurs courantes à éviter

Il ne faut pas croire que tous les stockages souterrains peuvent être considérés comme des détentions. Certaines juridictions utilisent le terme “détention” pour désigner tout stockage souterrain. Il convient de toujours examiner les exigences spécifiques. Si la réduction du volume ou l'infiltration est requise, la rétention est nécessaire, pas seulement le stockage.

N'oubliez pas les changements dans les eaux souterraines au cours de l'année. Un système d'infiltration qui fonctionne en été peut échouer si les eaux souterraines hivernales remontent dans la zone de stockage. Il faut toujours prévoir le niveau le plus élevé de la nappe phréatique.

Prétraitement de sous-dimensionnement. Les systèmes de rétention qui reposent sur l'infiltration nécessitent de l'eau propre. L'accumulation de sédiments dans la zone d'infiltration est l'une des principales causes de défaillance. Le traitement en amont, tel que les bassins de sédimentation, les bandes filtrantes ou les séparateurs hydrodynamiques, prolonge considérablement la durée de vie du système.

N'oubliez pas l'accès à la maintenance. Les systèmes souterrains doivent être inspectés et nettoyés de temps à autre. Planifiez les points d'accès avant de terminer le tracé du système.

Meilleures pratiques d'installation

Qu'il s'agisse de systèmes de retenue, de rétention ou de systèmes hybrides, la qualité de l'installation est essentielle à la performance à long terme.

Préparation des fondations est plus important que ne le pensent la plupart des entrepreneurs. Le tassement différentiel fissure les géomembranes et désaligne les structures de sortie. Compacter la couche de forme à une densité proctor 95% minimum.

Installation de géotextiles et de géomembranes nécessite des équipes formées. Les joints sont le point faible - les joints soudés sur le terrain doivent être testés avant d'être recouverts par le remblai.

Mise en place du remblai en couches avec un compactage adéquat permet d'éviter les vides qui peuvent ultérieurement provoquer un tassement de la surface.

Pour la séquence d'installation complète, voir notre guide d'installation de la soumission à la fermeture.

Faire le bon choix

Le choix entre la rétention et la détention dépend généralement de trois facteurs principaux :

1. Quelles sont les exigences du code ? Certaines juridictions imposent la rétention pour une profondeur d'orage minimale, tandis que d'autres se concentrent uniquement sur le contrôle des débits de pointe par la rétention. Confirmez les exigences avant de commencer la conception.
2. Quelles sont les conditions du site ? Les sols sablonneux avec une faible nappe phréatique favorisent une rétention basée sur l'infiltration. Les sols argileux ou les nappes phréatiques élevées nécessitent généralement une rétention avec rejet contrôlé.
3. Qu'est-ce qui offre la meilleure valeur ? La rétention en vue d'une réutilisation peut compenser les coûts par une réduction des factures d'eau, tandis qu'une simple rétention avec libération rapide peut minimiser la taille du système et les dépenses.

Les meilleurs projets tiennent compte de ces trois facteurs. Même les sites dotés de sols moyens peuvent utiliser un système hybride qui laisse une partie de l'eau s'infiltrer et retient le reste, répondant ainsi aux besoins en termes de volume et de débit de pointe.

Prochaines étapes

Si vous concevez un système de gestion des eaux pluviales et que vous devez déterminer si une approche de rétention, de détention ou une approche hybride est appropriée pour votre site :

1. Consultez l'ordonnance locale sur les eaux pluviales pour connaître les exigences spécifiques en matière de rétention et de détention.
2. Effectuer une étude géotechnique pour évaluer le potentiel d'infiltration.
3. Modélisez l'hydrologie pour votre (vos) tempête(s) de conception.
4. Comparer les différents systèmes possibles, y compris les options de surface et les options souterraines.
5. Demandez les spécifications des produits pour les systèmes modulaires qui répondent à vos besoins en matière de chargement et de stockage.

Pour les spécifications techniques des systèmes modulaires de détention et de rétention, contactez notre équipe d'ingénieurs ou télécharger les fiches techniques des produits.

Les informations contenues dans cet article sont destinées à servir de guide général. Les exigences spécifiques en matière de conception varient d'une juridiction à l'autre. Consultez toujours les réglementations locales en matière d'eaux pluviales et travaillez avec un ingénieur professionnel agréé pour les applications spécifiques à votre projet.