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Fonctionnement hydrologique des jardins de pluie H/F

Type d'offre : Stage (5 à 6 mois)
Localisation : Ile-de-France
Société : Cerema
Date limite de candidature : 22/03/2021 (publiée le 22/02/2021)

Présentation de l'offre

Fonctionnement hydrologique des jardins de pluie : suivi d’un dispositif au sein de la mini-ville Sense-City et mise en place d’un site expérimental à Livry-Gargan

Contexte

Les dispositifs de gestion à la source des eaux pluviales sont aujourd’hui largement encouragés par les pouvoirs publics. Leur mise en œuvre s’avère en effet indispensable soulager les réseaux d’assainissement. Plus particulièrement, le recours à des ouvrages végétalisés, favorisant les processus d’infiltration ou d’évapotranspiration, apparaît comme un moyen efficace pour limiter à la source les flux d’eau et de contaminants dirigés vers les eaux superficielles. De tels dispositifs

Le terme de « jardins de pluie » (ou techniques de « biorétention ») désigne des espaces végétalisés avec une forte composante paysagère dont l’une des fonctions est de récupérer les eaux pluviales, les stocker provisoirement dans des dépressions sèches ou en eau, puis les évacuer en privilégiant l’infiltration ou l’évapotranspiration. Cette définition recouvre de multiples variantes de conception : diversité de matériaux drainants, présence ou non d’imperméabilisation en fond d’ouvrage, mise en place de drains… L’intérêt de tels dispositifs pour la maîtrise des flux d’eau et de contaminants est aujourd’hui bien établi ; ces derniers sont susceptibles de donner lieu à des phénomènes de « dépollution » (filtration, adsorption…) mais permettent surtout de limiter les volumes (et donc les flux de polluants associés) dirigés vers les réseaux et les milieux récepteurs pour les évènements fréquents. L’incidence des choix de conception sur leur fonctionnement hydrologique reste cependant insuffisamment maîtrisée, en particulier dans le cas de configurations pour lesquelles l’infiltration vers le sol sous-jacent n’est plus le processus dominant.

L’étude de dispositif in-situ apparaît ainsi nécessaire pour conforter la compréhension du fonctionnement de ces ouvrages et, à terme, optimiser leur efficacité vis-à-vis des évènements fréquents.

Objectifs

L’objectif de ce stage est de prendre part à l’élaboration d’une démarche expérimentale visant à étudier le fonctionnement de « jardins de pluie » pour différents scénarios de conception et de mise en œuvre (nature du sol sous-jacent, surface drainée relativement à la surface de l’ouvrage…). Le travail proposé s’articule autour de deux volets : (1) le suivi et la modélisation d’un dispositif pilote situé au sein de la mini-ville Sense-City à Champs-sur-Marne et (2) l’instrumentation d’un ouvrage, en condition d’utilisation réelle, sur le site du bassin du Rouailler à Livry-Gargan.

Programme de travail

Le stagiaire H/F sera associé au travail d’exploitation des données (débits entrants/sortants et profils de teneurs en eau) acquises au niveau de l’ouvrage pilote construit dans Sense-City. Une analyse critique de ces-dernières devra en particulier être effectuée pour la période couvrant le début de l’instrumentation à aujourd’hui. Le stagiaire devra également estimer les paramètres hydrodynamiques des couches de substrat constituant l’ouvrage. Il s’appuiera pour cela sur des mesures directes in-situ, des mesures sur échantillons au laboratoire et sur de la modélisation des écoulements dans le massif poreux au moyen du logiciel Hydrus1D. Une réflexion sur la modélisation du dispositif pourra ensuite être amorcée sur la base des données disponibles et des premières applications de Hydrus1D.

En parallèle, le site expérimental du Rouailler sera co-conçu en collaboration avec la Direction de l’Eau et de l’assainissement de Seine Saint-Denis et les services urbains concernés. Un diagnostic approfondi du fonctionnement actuel de l’ouvrage sera en premier lieu réalisé sur la base de documents techniques et de visites de terrain. L’objectif sera ensuite de définir, sous la forme d’un cahier des charges, les modalités d’instrumentation du site. Des mesures préalables (débit entrant, niveau d’eau) pourront être envisagées afin notamment d’affiner la connaissance du fonctionnement de l’ouvrage et de préciser les contraintes métrologiques (gamme de variation des flux ou stocks d’intérêt). Une fois ce cahier des charges établi, le stagiaire pourra prendre part à l’étalonnage et à la mise en œuvre des différents capteurs. Comme pour le dispositif de Sense-City, des prélèvements et des mesures in-situ pourront également être effectués pour préciser les caractéristiques hydrodynamiques des couches de sol au niveau de l’ouvrage.

Enfin, de façon transversale au deux tâches, le stagiaire H/F sera associé aux premières réflexions et mesures portant sur la caractérisation du végétal (en particulier des paramètres intervenant dans le calcul de l’évapotranspiration).

Conditions d’accueil

L’étudiant H/F sera accueilli au Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains de l’École des Ponts ParisTech.

Le stage sera encadré par Marie-Christine Gromaire au Leesu ainsi que Jérémie Sage et Didier Técher au Cerema.

Autres renseignements

Stage conventionné. Début de stage en mars/avril 2021 pour une durée de 5 à 6 mois. Rémunération: gratification au taux horaire minimum en vigueur.

Profil recherché

Formation ingénieur ou master, ayant suivi un parcours en sciences de l’environnement et disposant de bonnes connaissances en hydrologie urbaine et sur les transferts hydriques en milieu poreux. Stage long (5 à 6 mois).

Pour postuler

Jérémie Sage, Cerema Ile-de-France, 12 rue Teisserenc de Bort, Trappes, jeremie.sage@cerema.fr, + 33 6 33 24 25 21

Marie-Christine Gromaire, Leesu, Ecole des Ponts ParisTech, 6-8 avenue Blaise Pascal, Champs-sur-Marne, marie-christine.gromaire@enpc.fr, + 33 1 64 15 37 60

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