Evaluation of the relative roles of a vegetative filter strip and a biofiltration swale in a treatment train for road runoff

Evaluation des rôles relatifs d'une bande enherbée et d'un fossé filtrant dans un ouvrage de traitement des eaux de ruissellement de voirie

Kelsey Flanagan (1) , Philippe Branchu (2) , David Ramier (2) , Marie-Christine Gromaire (1)

1 LEESU - Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains
2 TEAM - Transferts et interactions liés à l'eau en milieu construit

In order to determine the relative importance of a vegetative filter strip and a biofiltration swale in a treatment train for road runoff, US EPA SWMM was used to model infiltration and runoff from the filter strip. The model consists of a series of subcatchments representing the road, the filter strip and the side slopes of the swale. Simulations were carried out for different rain scenarios representing a variety of climatic conditions. In addition, a sensitivity analysis was conducted for the model's different parameters (soil characteristics and initial humidity, roughness, geometry…). This exercise showed that for the system studied, the majority of road runoff is managed by the filter strip rather than the biofiltration swale, an effect observed especially during periods of low-intensity rainfall. Additionally, it was observed that the combination of infiltration of road runoff in the filter strip and direct rainfall on the system leads to a significant and variable dilution of the runoff reaching the swale. This result has important implications for evaluating the treatment efficiency of the system.

Afin de déterminer l'importance relative d'une bande enherbée dans un ouvrage combiné bande enherbée-fossé de biofiltration de traitement des eaux de ruissellement de voirie, le ruissellement et l'infiltration au niveau de la bande enherbée ont été modélisés avec US EPA SWMM. Le modèle consiste en une série de sous-bassins versants représentant la route, la bande enherbée et le talus du fossé. Des simulations ont été menées pour différents scenarios de pluies représentant une variété de conditions climatiques et en menant une analyse de sensibilité sur les différents paramètres du modèle (nature du sol, humidité initiale, rugosité, géométrie…). Cet exercice a montré que pour le système étudié, la grande majorité de l'eau est gérée par la bande enherbée et non pas par le fossé de biofiltration dans lequel peu d'eau arrive, notamment quand l'intensité de la pluie est faible. De plus, il a été observé que la combinaison de l'infiltration de l'eau de voirie sur la bande enherbée et de l'apport en précipitation directe sur l'ouvrage conduit à une dilution significative et variable de l'eau atteignant le fossé. Ces résultats ont des implications importantes pour l'évaluation de l'efficacité épuratoire du système.

Mots clés: infiltration; modeling; Vegetative filter strip; biofiltration; road runoff

Domaines: Ingénierie de l'environnement

Kelsey Flanagan, Philippe Branchu, David Ramier, Marie-Christine Gromaire. Evaluation of the relative roles of a vegetative filter strip and a biofiltration swale in a treatment train for road runoff. Novatech, Graie, Jun 2016, Villeurbanne, France. ⟨hal-01397765⟩