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

Authors :
David Ramier
Philippe Branchu
Marie-Christine Gromaire
Kelsey Flanagan
Flanagan, Kelsey
laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains (LEESU)
AgroParisTech-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)
Centre d'Etudes et d'Expertise sur les Risques, l'Environnement, la Mobilité et l'Aménagement - Equipe-projet TEAM (Cerema Equipe-projet TEAM)
Centre d'Etudes et d'Expertise sur les Risques, l'Environnement, la Mobilité et l'Aménagement (Cerema)
Graie
Source :
Water Science and Technology, Water Science and Technology, IWA Publishing, 2017, 75 (4), pp.987-997. ⟨10.2166/wst.2016.578⟩, Novatech, Novatech, Graie, Jun 2016, Villeurbanne, France, HAL
Publication Year :
2016
Publisher :
IWA Publishing, 2016.

Abstract

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.<br />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.

Details

ISSN :
19969732 and 02731223
Volume :
75
Database :
OpenAIRE
Journal :
Water Science and Technology
Accession number :
edsair.doi.dedup.....7433d9f80576ffaf415e8862742d277b
Full Text :
https://doi.org/10.2166/wst.2016.578