Bassins de sédimentation et de rétention des eaux

Les bassins de sédimentation et de rétention des eaux servent à diminuer l'érosion du sol. Ils préviennent efficacement l'érosion des berges et en ravines puisqu'ils interceptent et retiennent les sédiments et d'autres débris hydrosolubles. Ces bassins préviennent généralement l'érosion en aval causée par le ruissellement des eaux concentrées. Cette méthode de lutte contre la sédimentation est considérée comme une meilleure pratique de gestion qui protège et améliore la qualité de l'eau. Les bassins de sédimentation et de rétention des eaux sont fréquemment appelés cc terrasses en escaliers » ou ce bassins de captage pour superficie restreinte ».

Les bassins de sédimentation et de rétention des eaux se composent d'une berme, d'une cuvette de rétention et d'un avaloir d'évacuation. La berme est construite en travers de la pente et forme une zone de rétention temporaire pour les eaux de ruissellement superficielles. La terre est empilée de manière à diriger l'eau vers un endroit stable. L'eau retenue est évacuée lentement par un système de captage et de drainage souterrain. On empêche ainsi toute action érosive sur la partie de pente située plus bas, ce qui prévient l'endommagement des cultures et d'autres zones végétales. Dans un bon système de conservation du soi, les bassins de sédimentation et de rétention des eaux peuvent être combinés à une vole d'eau engazonnée, une terrasse de canalisation ou une structure d'évacuation.

La rétention a pour effet de ralentir le débit de l'eau et de favoriser le dépôt des sédiments et des débris avant qu'ils atteignent la structure d'évacuation. Plus le bassin de rétention est grand, plus efficace sera la déposition des sédiments. On protège ainsi les zones sensibles et les terres basses contre le dépôt de limon. Le bassin de sédimentation et de rétention des eaux contribue à réduire la pollution en captant le limon, le sable fin, les déchets et d'autres débris.

(1) Bassin de captage à berme étroite
Cette structure de rétention est la plus économique puisque sa construction exige moins de matériel. Elle peut être installée aux endroits où la pente est supérieure à 6 %. Le dessus de la berme a généralement une largeur de 1,2 m (4 pi). L'inclinaison du talus en contrebas est de 2:1, et celle du talus supérieur est de 3:1 (voir la figure 1). Comme ce type de bassin de rétention présente des pentes latérales escarpées, on ne peut pas les cultiver avec des machines agricoles.

(2) Terrasse en escalier
On construit cette structure aux endroits où la pente est inférieure à 6 %. Les pentes latérales de cette berme sont de 8:1 et de 2:1. La pente latérale supérieure de 8:1 peut être cultivée avec des machines agricoles. Ce type de terrasse en escalier est généralement utilisé dans les systèmes de conservation qui utilisent un groupe de bassins de captage pour évacuer les eaux de ruissellement.

1. Déterminer le débit de pointe et le volume de ruissellement total pour un orage de 24 heures ayant une récurrence de dix ans. On doit généralement prévoir une capacité de rétention de 0,04 acre/pi (50 M3) pour chaque acre de superficie de drainage, mais cette capacité peut varier en fonction des caractéristiques du bassin hydrographique. Ces bassins doivent pouvoir contenir au minimum le volume de ruissellement total d'un orage de 24 heures de durée ayant une récurrence de deux ans.
2. Pour établir la capacité totale du bassin de sédimentation, il faut prévoir une diminution de volume causée par l'accumulation de sédiments. Ainsi une hauteur libre de 0,3 m (1 pi), doit être ajoutée à la hauteur de la structure pour prévenir le déversement. On utilise généralement des modèles de prévision de l'érosion du sol pour déterminer les pertes de sol annuelles, comme l'Équation universelle des pertes de sol.
3. Les dimensions de la conduite d'évacuation et des déversoirs sont habituellement établies en fonction du débit de pointe et du volume du bassin. En général, la conduite d'évacuation doit être assez grande pour réduire la durée de submersion à moins de 24 heures (ou à la période limite de submersion que peut tolérer la culture).
4. L'inclinaison des pentes latérales de la berme ne doit pas dépasser 1:3 dans les sols sableux et 1:2 dans les sols argileux. Lorsque des travaux agricoles sont pratiqués sur la berme, il faut prévoir l'emplacement de l'orifice d'admission en tenant compte de la taille de l'équipement agricole.
5. Lorsque plusieurs terrasses en escalier ou bassins de captage débouchent sur une conduite d'évacuation commune, la pression et la vitesse de l'eau peuvent être excessives. Le choix de la taille et des matériaux des conduites dépend de la capacité d'évacuation, du type de contrôle de débit et de taux d'admission. On peut réduire le débit d'admission en installant des orifices perforés ou des dispositifs appropriés.
6. Pour déterminer l'emplacement des sorties de drainage souterrain ou en surface, il faut tenir compte des particularités du terrain et des limites des propriétés adjacentes. Une permission est requise des propriétaires situés en aval lorsque la sortie d'évacuation peut affecter une parcelle de terre, une route, ou en milieu municipal. Toutes les sorties de drain doivent être bien protégées et conçues conformément aux normes pour le drainage souterrain établies par le MAPA.
7. Les déversoirs d'urgence servent à prévenir le déversement de la berme. Les systèmes d'évacuation des eaux généralement utilisés comprennent des chutes enrochées et des voies d'eau engazonnées.
8. Aux endroits où les rongeurs peuvent causer des dégâts, on installe un grillage métallique qui est installé plusieurs pouces sous la surface du sol, afin d'empêcher les rongeurs d'endommager la structure de captage.

Choix de l'emplacement
Le bassin de sédimentation et de rétention des eaux doit être situé à un endroit qui minimise l'impact sur les pratiques agricoles courantes. Comme il faut connaître les caractéristiques de drainage en surface pour la zone visée, il vaut mieux consulter des cartes de contour. On doit souvent connaître les caractéristiques du sol et l'épaisseur des couches de sol pour établir les qualités de l'emplacement

Il ne faut jamais construire de bassins de sédimentation sur un sol dont la stabilité est incertaine. L'emplacement est donc un important facteur pour établir la durabilité de l'installation. On doit donc prendre toutes les précautions requises lorsque la berme se trouve près d'un ravin existant, car elle risquerait beaucoup de subir un affaissement de terrain et l'érosion de la structure.

La terre utilisée pour la construction d'une berme doit être exemple de pierres et renfermer au moins 10% d'argile. Ce taux d'argile procure une membrane relativement imperméable au bassin, en plus de minimiser la percolation. Lorsque la terre sur place n'a pas les bonnes caractéristiques, il peut être avantageux de faire transporter du sol approprié.

Technique de construction
La solution idéale est de prélever sur place la terre requise pour la construction de la berme. Lorsque le remblai disponible est insuffisant, on s'en procure ailleurs. Quand le remblai est disponible sur place, on prélève la couche de terre arable et on l'empile à l'écart pour un usage ultérieur. Le sous-sol est ensuite utilisé pour la construction de la berme. Après avoir compacté la couche de sous-sol qui forme la nouvelle berme, on replace la terre arable conservée précédemment sur la berme et on l'ensemence par la suite. La croissance végétale exige une couche de terre arable d'au moins 15 cm (6 po).

La structure de captage doit être construite de la même façon qu'une digue, mais elle retient le sol plutôt que l'eau. Tous les drains souterrains et les avaloirs doivent être installés avant la construction de la berme.

Des travaux de nivellement *sont nécessaires durant la construction pour obtenir une surface égale et nivelée. On peut utiliser un bélier mécanique ou une benne racleuse pour transporter la terre et modeler le terrain. Le remblai est déposé par couches de 15 cm (6 po) et bien compacté. La hauteur de la berme est établie en fonction du tassement du sol, la capacité de rétention, et de la hauteur libre.

Pour éviter la compaction des sols sur les superficies en production, le sol doit être dans un état satisfaisant durant la période de construction. Il importe que la construction ait lieu principalement à l'été ou au début de l'automne lorsqu'on veut s'assurer qu'un bon couvert végétal est établi en peu de temps. Cette mesure permet de réduire le risque d'érosion en rigoles et d'érosion en ravines.

Il est plus économique de régler un problème avant un événement majeur de ruissellement, que de subir les conséquences du problème.

1. Vérifiez régulièrement les bermes pour la présence de fissures ou de l'affaissement.
2. Vérifiez si les orifices d'entrée et de sortie sont bloqués par des débris et du limon, les dégager au besoin. On doit évaluer la capacité du bassin, et le nettoyer régulièrement pour réduire l'accumulation de sédiments excessif.
3. Le déversoir d'urgence peut avoir besoin d'entretien après un gros orage pour maintenir le bon niveau d'eau. Lorsque les dégâts se répètent, il peut s'avérer nécessaire d'accroître la capacité du système.
4. L'entretien du couvert végétal de la berme comprend l'application appropriée d'engrais,de chaux, et le fauchage annuel.

Le bassin de sédimentation est considéré comme une meilleure pratique de gestion pour lutter contre l'érosion du sol et prévenir la dégradation de la qualité de l'eau, car il empêche que les cours d'eau reçoivent une trop grande quantité du ruissellement et des sédiments qui proviennent des terres agricoles et/ou des cours d'exercices.

On peut améliorer la qualité de l'eau en réduisant la quantité de sédiments et d'autres débris hydrosolubles présents dans les cours d'eau. L'envasement est minimisé et la couche de sol productrice est protégée. Une superficie cultivable améliorée accroît la valeur monétaire et esthétique du terrain. Les meilleures pratiques de gestion sont reconnues comme des moyens efficaces pour réduire l'érosion du sol.