Réduire l’afflux et l’infiltration

Le plan de gestion des déchets liquides du District régional de la capitale a été introduit en 2009 pour lutter contre les pertes largement évitables résultant du vieillissement des égouts et des infrastructures d’assainissement incapables de faire face à l’augmentation des précipitations extrêmes due aux changements climatiques. Le plan stipule que chaque municipalité de la région ne doit pas être exposée à des débits d’égouts sanitaires de pointe par temps de pluie qui dépassent quatre fois les débits moyens par temps sec. Dans la ville de Victoria, on sait que les débits sont supérieurs à cette cible, ce qui rend la ville vulnérable aux répercussions des changements climatiques et nécessite des efforts d’adaptation. En cherchant à établir et à mettre en œuvre un plan pour mieux contrôler l’afflux et l’infiltration des eaux de pluie dans le réseau d’égouts, Victoria a lancé une étude approfondie visant à déterminer comment les eaux pluviales pénètrent dans les canalisations d’égouts sanitaires du secteur de James Bay. En raison du vieillissement des infrastructures d’égouts du secteur, les épisodes de pluie extrême risquaient d’entraîner le refoulement des eaux usées dans les habitations et le déversement d’eaux usées non traitées dans l’environnement. Des inspections vidéo du réseau d’égouts, des tests de fumée et de colorant, ainsi que la collecte de données de surveillance du débit, ont permis de mieux comprendre les sources d’afflux et d’infiltration. La phase de conception du projet de James Bay a permis de tester quatre approches différentes pour réduire l’afflux et l’infiltration, en mettant l’accent sur des technologies sans tranchée. Au cours de la phase d’évaluation, la réduction des eaux pluviales dans les conduites d’égout a été mesurée une fois les travaux de réhabilitation terminés. Cette étude approfondie a révélé que la réhabilitation des égouts principaux et latéraux a contribué à une réduction de 60 % des afflux et infiltrations d’eaux pluviales. Les résultats des différents tests effectués à James Bay ont aidé le service d’ingénierie de Victoria à établir un plan à long terme pour gérer au mieux leur infrastructure actuelle et à décider où donner la priorité à la pratique de la réhabilitation.

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Comprendre et évaluer les impacts

Les événements de précipitations extrêmes augmentent temporairement la demande en matière de réseaux d’égouts pluviaux et accroissent le volume d’eau de pluie qui s’écoule dans les cours d’eau et les rivières. Les changements climatiques augmentant la fréquence et l’intensité de ces événements de précipitations, l’infrastructure actuelle des eaux pluviales de Victoria risque d’être dépassée. Les risques associés à ces répercussions liées aux changements climatiques comprennent des dommages potentiels importants dus au refoulement des eaux usées dans les maisons et des dommages environnementaux dus au déversement d’eaux usées non traitées dans les cours d’eau et les lacs. Le Bulletin de rendement des infrastructures canadiennes de 2012 a souligné que 40 à 50 % des administrations locales participantes ne disposent d’aucune donnée sur l’état de leurs infrastructures souterraines. On a estimé que 20 % des infrastructures d’eaux usées et d’eaux pluviales du Canada étaient dans un état « passable » à « très médiocre ». Les administrations locales ont probablement besoin de plus de 55 milliards de dollars pour remplacer ces systèmes défaillants. À Victoria, une ville qui compte plusieurs vieux quartiers, le vieillissement des infrastructures d’égouts et d’assainissement rendait la ville vulnérable aux répercussions des changements climatiques, car une augmentation des précipitations extrêmes entraînera une augmentation de l’afflux et de l’infiltration des eaux pluviales. Étant donné que les dommages causés par ces afflux et ces infiltrations étaient largement évitables en réhabilitant de manière proactive les infrastructures défaillantes, la Ville de Victoria a déterminé le besoin d’établir et de mettre en œuvre un plan qui permettrait de mieux contrôler les afflux et les infiltrations d’eau de pluie dans le réseau d’égouts sanitaires. En ayant compris le problème central et la vulnérabilité de la Ville aux changements climatiques, Victoria est passée à la phase de planification de ses efforts d’adaptation.

Déterminer les actions

Le plan de gestion des déchets liquides (Liquid Waste Management Plan) du District régional de la capitale a été un facteur de motivation important pour l’amélioration de l’infrastructure des eaux pluviales à Victoria. Introduit en 2009, le plan prévoyait que les municipalités de la région ne devaient pas être exposées à des débits d’égouts de pointe par temps de pluie qui dépassent quatre fois les débits moyens par temps sec. Étant donné que les débits à Victoria étaient connus pour être supérieurs à la cible, l’une des premières mesures reconnues par la Ville était d’étudier la manière exacte dont les eaux pluviales pénétraient dans le secteur de James Bay — où l’infrastructure d’égouts vieillissante était très vulnérable à l’afflux et à l’infiltration des eaux pluviales lors de fortes pluies. Le secteur de James Bay a été divisé en sections plus petites afin d’isoler les sources d’afflux et d’infiltration dans chaque section. La phase de conception subséquente du projet consisterait à tester différentes approches pour réduire l’afflux et l’infiltration sur la base des observations de la phase initiale de « planification ». Les différentes approches en matière d’adaptation seraient ensuite testées à l’aide de la surveillance des débits afin de mesurer leur capacité à réduire les eaux pluviales dans les canalisations d’égouts sanitaires. Dans cette phase du projet, l’un des bassins serait laissé en l’état afin de servir de référence pour évaluer les progrès. Cette approche décrite visait à fournir à Victoria un plan directeur pour les futurs programmes de réduction des afflux et des infiltrations dans la ville. D’autres objectifs étaient liés à l’élimination ou à la réduction des débordements d’égouts sanitaires, à l’amélioration de la sécurité publique en réduisant le risque d’effondrement d’égouts, à la réduction des coûts futurs de traitement des eaux usées et à l’éducation du public.

Mise en œuvre

L’étude du secteur de James Bay a commencé par des inspections vidéo du réseau d’égouts, des tests de fumée et de colorant, et la collecte de données de surveillance du débit pour isoler les sources d’afflux et d’infiltration dans chaque section du secteur. Lors de la phase de conception, la Ville a testé l’efficacité de quatre approches différentes pour réduire l’afflux et l’infiltration, en mettant l’accent sur l’utilisation de technologies sans tranchée. Les mesures d’adaptation qui ont été testées comprenaient la réhabilitation de la conduite principale par éclatement de la conduite et revêtement de la conduite en place, la réhabilitation du branchement latéral par éclatement de la conduite et revêtement en place, la réhabilitation des trous d’homme à l’aide d’un système de revêtement et de joints de cheminée internes, et la réorientation de l’afflux d’eaux pluviales par l’élimination des raccordements croisés. Les approches ont été testées individuellement et en conjonction les unes avec les autres afin de déterminer la meilleure façon de réduire l’afflux et l’infiltration des eaux pluviales. Pour évaluer l’efficacité des différentes mesures, un contrôle du débit a été effectué pour mesurer la réduction des eaux pluviales dans les canalisations d’égouts sanitaires une fois les travaux de réhabilitation terminés. La réhabilitation a été menée dans trois des quatre sous-bassins versants, le quatrième bassin étant utilisé comme point de référence pour mesurer les progrès accomplis (comme indiqué à la section « détermination des actions »). L’étude du secteur de James Bay a recueilli plus d’un an de données pour couvrir une gamme d’intensités et de durées de tempêtes de pluie.

Résultats et suivi des progrès

La Ville de Victoria n’a pas eu de chance avec le calendrier de l’étude, puisque très peu d’événements de pluie se sont produits pendant la période allouée à la collecte des données. Cependant, plusieurs résultats utiles sont ressortis de l’étude, qui a été considérée comme un succès, en fournissant à Victoria un plan directeur pour les futures initiatives de réduction des afflux et des infiltrations dans la collectivité. L’étude a révélé que la réhabilitation des conduites principales et secondaires d’égout a contribué à réduire de 60 % l’afflux et l’infiltration des eaux pluviales. Elle a également constaté que la réhabilitation des trous d’homme et la réduction des afflux d’eaux pluviales n’étaient pas efficaces pour réduire les afflux et les infiltrations lorsqu’elles étaient menées en tant que mesures individuelles, sans tenir compte des conduites principales et secondaires d’égout. Ces observations offrent des indications importantes sur la manière de s’attaquer efficacement au problème sous-jacent d’un réseau d’égouts nécessitant d’importantes améliorations d’infrastructure. L’étude a fourni des connaissances pour soutenir les actions futures de la Ville afin de résoudre les problèmes à long terme. Le service d’ingénierie de Victoria a utilisé les résultats de l’étude pour établir un plan à long terme de gestion efficace de l’infrastructure actuelle et décider dans quels cas il doit adopter des pratiques de renouvellement ou de réhabilitation. Selon Adam Steele, spécialiste en gestion environnementale aux services publics souterrains pour la Ville de Victoria, l’étude a donné à l’équipe une plus grande confiance dans l’efficacité de méthodes précises et l’a aidée à décider quelles technologies étaient les plus appropriées dans certaines circonstances. « Cela a également permis de déterminer des calendriers de surveillance des débits suffisants avant et après le renouvellement/la réhabilitation, pour quantifier le succès de notre programme de réduction des afflux et des infiltrations », a déclaré M. Steele. Une leçon importante tirée du projet a été l’importance d’avoir un minimum d’une année pour la collecte de données pendant la période d’étude afin de couvrir une gamme d’événements de précipitation divers en durée et en intensité. M. Steele a également recommandé de disposer d’une zone appropriée avec des bassins versants de taille similaire et des taux d’afflux et d’intrusion similaires dans les différents bassins versants afin de garantir une comparaison efficace des technologies utilisées.

Prochaine(s) étape(s)

Les résultats de l’étude du secteur de James Bay seront fondamentaux pour guider les mesures d’adaptation dans l’infrastructure des eaux pluviales à Victoria pour les années à venir. D’autres travaux de réhabilitation de l’infrastructure sont nécessaires pour assurer la conformité avec le plan global de gestion des liquides (Liquid Management Plan) de la région, introduit en 2009. La Ville de Victoria s’est également engagée à tirer parti de l’émergence de nouvelles technologies en les évaluant au moyen d’exercices semblables à l’étude du secteur de James Bay. L’approche de l’étude s’est avérée être une méthode extrêmement utile pour justifier les dépenses de réhabilitation et de renouvellement. Il est probable que des études similaires seront menées à Victoria afin d’évaluer de nouvelles approches pour réduire les infiltrations et les afflux dans la ville. Bien que les prochaines étapes précises ne soient pas décrites dans l’étude de cas, l’accent est mis sur la résolution des problèmes à long terme dans le cadre de leurs efforts d’adaptation. Cela indique que la Ville de Victoria s’est engagée à utiliser les résultats de l’étude pour introduire une adaptation proactive qui prévient les dommages futurs dus au vieillissement des égouts et de l’infrastructure des eaux usées.

Ressources

Lien vers l’étude de cas complète