Session D5 - Nouvelles technologies pour le suivi de la performance

La conception urbaine sensible à l’eau (WSUD) est au cœur de la gestion intégrée de l’eau en milieu urbain dans le monde entier, soulignant la nécessité d’un suivi fiable. Grâce à leur faible coût et à leur flexibilité en matière d’exploitation et de communication, les systèmes de capteurs à bas coût présentent un fort potentiel pour généraliser la gestion numérique de l’eau. Cependant, les implications liées à l’utilisation de données inexistantes, de données de faible qualité ou de données hydrologiques de haute qualité pour l’évaluation des dispositifs WSUD et le développement de modèles restent mal comprises. Cette étude a utilisé un modèle hydrologique (PCSWMM) pour évaluer un système WSUD à Singapour en comparant un modèle non calibré, un modèle calibré avec des données provenant de capteurs à bas coût et un modèle calibré avec des données issues de capteurs traditionnels sous les climats actuel et futur. Le modèle non calibré sous-estimait généralement la hauteur d’eau, le ruissellement et les volumes d’écoulement, tout en surestimant la réduction du ruissellement et de l’écoulement d’environ 2 % à 6 %. 

Ces biais ne sont pas universels et dépendent des conditions du site et de la configuration du modèle. Le capteur à bas coût a montré des performances comparables à celles du capteur traditionnel pour la calibration du modèle et l’évaluation de la performance hydrologique. Dans l’ensemble, l’étude souligne la valeur des capteurs à bas coût pour fournir des données empiriques et améliorer la modélisation hydrologique dans l’évaluation des dispositifs WSUD sous les climats actuel et futur.

Les eaux pluviales urbaines constituent une source majeure de contamination des eaux de surface, car elles transportent un mélange complexe de micropolluants organiques, notamment des substances persistantes, mobiles et toxiques (PMT) et les substances très persistantes et très mobiles (vPvM). La surveillance de la fraction dissoute de ces composés est difficile, l'échantillonnage étant souvent un facteur limitant majeur. Cette étude visait à évaluer l'applicabilité des échantillonneurs passifs pour certains contaminants organiques hydrophiles présents dans les eaux pluviales et à valider cette approche dans des conditions réelles. Deux phases de réception d'échantillonnage passif ont été comparées dans le cadre d'expériences en laboratoire dans des conditions contrôlées, notamment des concentrations variables de contaminants et des périodes de sécheresse intermittentes. Les résultats de laboratoire indiquent que les échantillonneurs passifs peuvent fournir des concentrations fiables, comparables à celles obtenues par échantillonnage automatisé, avec seulement une légère surestimation pour certaines substances. Une étude de validation sur le terrain est actuellement en cours au niveau d'un déversoir d'égout unitaire, où l'échantillonnage passif et automatisé sera comparé dans des conditions réelles d'eaux pluviales. Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que les échantillonneurs passifs offrent une approche robuste et pratique pour surveiller les contaminants organiques hydrophiles dans les eaux pluviales urbaines.

La surveillance microbiologique dans les zones humides construites pour les eaux pluviales est essentielle pour la qualité de l’eau et la santé publique. Cette étude a évalué des membranes passives électro-négatives par rapport à des échantillonneurs automatiques composites pour la détection du CrAssphage à l’entrée et à la sortie d’une zone humide lors d’événements pluvieux. La régression logistique n’a montré aucune différence significative de fréquence de détection (p>0,05), mais la durée de déploiement influençait fortement la performance des échantillonneurs passifs. Des déploiements plus longs (48-96 h) ont amélioré la détection et fourni des signaux quantitatifs cohérents. La régression quantile a révélé une absorption linéaire significative avec un taux d’accumulation estimé à 7,44 mL·j⁻¹ (IC 95 %). Les concentrations pondérées dans le temps (TWAC) ont montré que des déploiements supérieurs à 48 h donnent des estimations fiables des concentrations dans la colonne d’eau. Cette étude confirme que les échantillonneurs passifs offrent une approche pratique et intégrée dans le temps pour la surveillance microbiologique des zones humides, avec un potentiel prometteur pour le calcul rétroactif des TWAC, nécessitant toutefois une validation supplémentaire.