Monitoring of clogging evolution in the stormwater infiltration system and determinant factors

Abstract

Infiltration is widely used to manage stormwater in cities and their suburbs. Despite its advantages, questions remain about its long-term performance, in particular the potential for clogging. To address this problem, a field study was undertaken to assess the evolution of clogging over time by means of hydraulic resistance (R) measurements. The experiment was carried out on an infiltration basin continuously monitored for 7 years from 2004 to 2010. The work shows that clogging takes place progressively and can be slowed down by the growth of vegetation. It also showed that the variation from one event to another presented high variability. The variation of successive R-values per time unit has been statistically explained by the variation per time unit of two groups of factors: one linked to physical aspects (water volume and particle load), and more interestingly one linked to biological clogging (solar energy and air temperature), which is generally not considered for these systems.

L’infiltration est aujourd’hui largement utilisée dans la gestion des eaux pluviales en milieu urbain. Malgré ses avantages, son efficacité sur le long terme pose encore problème en particulier leur aptitude au colmatage. Pour traiter ce problème, des observations de terrain ont été menées de manière à évaluer l’évolution du colmatage au cours du temps à l’aide de mesures de résistance hydraulique (R). L’observation a été menée sur un bassin d’infiltration suivi en continu sur 7 ans de 2004 à 2010. Le travail montre que le colmatage est très progressif est peut être ralenti par la croissance de végétation. Il montre également une grande variabilité d’un évènement à l’autre. La variation entre deux valeurs de R par unité de temps a pu être expliquée statistiquement par les variations par unité de temps de deux groupes de facteurs : l’un lié à des aspects physiques (volume d’eau et charge particulaire) et de manière plus intéressante à des facteurs biologiques (énergie solaire et température d’air) non considérés habituellement.

Keywords:

• in situ observation
• infiltration
• clogging
• stormwater

Mots-clés:

• observations in situ
• infiltration
• colmatage
• eaux pluviales

Acknowledgements

The authors thank the Rhône Alpes Région for the PhD scholarship, OTHU (Field Observatory in Urban Hydrology) for scientific support, the Greater Lyon Community, ANR (ECOPLUIES) and DRAST project for financing this research.