A unified Perc Test-Well Permeameter methodology for absorption field investigations

Les champs d’épuration sont des installations autonomes conçues pour l’infiltration, le drainage, la filtration ou le traitement biochimique de l’eau dans le sol. Un élément essentiel de la conception d’un champ d’épuration est la détermination de la capacité du sol à se laisser traverser par l’eau. Deux des méthodes in situ les plus courantes pour mesurer la transmission de l’eau dans les champs d’épuration sont l’essai de percolation, qui détermine la vitesse de percolation (PT) dans un trou de forage ou un puits, et l’essai de perméabilité à charge constante, qui détermine la conductivité hydraulique en milieu saturé (Kfs) dans un trou de forage. Bien que les deux méthodes présentent des attributs importants, elles comportent aussi des lacunes qui peuvent nuire à leur utilisation dans les analyses du sol des champs d’épuration. L’essai de percolation est caractérisé par la simplicité, la mesure empirique (mesure de la baisse du niveau de l’eau, H, dans le temps, t), et la présence de critères de PT dans la plupart des normes de conception et des codes portant sur les champs d’épuration. Les principales lacunes de l’essai de percolation sont sa nature empirique (absence de fondement théorique), l’absence de normalisation, et une forte dépendance du PT aux dimensions du trou de forage/du puits, au niveau d’eau accumulé et aux propriétés de référence du sol. Les caractéristiques de l’essai de perméabilité à charge constante comprennent de solides fondements théoriques, la mesure officielle des dimensions du trou de forage, du niveau d’eau accumulée et des propriétés du sol, et la reconnaissance que la Kfs contrôle les taux de perméabilité à long terme. Une importante lacune de l’essai de perméabilité à charge constante est l’absence de critères de Kfs dans beaucoup de normes et codes portant sur les champs d’épuration. La présente étude met au point une analyse combinant l’essai de percolation et l’essai de perméabilité à charge constante, ainsi qu’un protocole d’application, qui conserve les caractéristiques de l’essai de percolation et de l’essai de perméabilité à charge constante, mais qui en contourne les lacunes. L’analyse unifiée a combiné l’optimisation numérique à l’intégration de l’analyse par morceaux d’une équation fondée sur une charge décroissante; elle a donné des estimations exactes du PT et de la Kfs en utilisant les données H vs. t obtenues par des simulations numériques, des expériences en laboratoire et des essais de percolation sur le terrain. La méthode combinant l’essai de percolation et l’essai de perméabilité à charge constante améliore la mesure de la transmission d’eau dans les analyses du sol des champs d’épuration en produisant : des valeurs de PT reposant sur des critères physiques, requises par de nombreuses normes de conception et de nombreux codes; des valeurs de Kfs requises pour l’estimation des taux de perméabilité à long terme; et des paires de données PT–Kfs fonctionnellement liées qui sont précises et basées sur une solide théorie de l’infiltration dans les trous de forage.