Modelling of combined sewer overflows transfer and self-purification into a small river

The purpose of this PhD. thesis is the modelling of the fate of urban storm-water runoffs discharged through combined sewer overflow (CSO) in a small river. The final aim is to provide an assessment tool of the self-purification capacities of small rivers. The instrumentation of a stream located in the western part of the Lyon's agglomeration has been developed and a protocol for extended hyporheic measurements is actually being proposed. A review of previous results (distribution of benthic and hyporheic invertebrate assemblages, chemical and isotopic analyses) is presented. A good ecological quality occurred at control site (1) and CSO impacted sites show altered invertebrate assemblages (2, 3, 4). At site 3, hydric exchanges between surface and groundwater tend to stimulate the self-purification capacity of the site. The results indicate that the exchanges of water and dissolved substances between surface and subsurface through the hyporheic zone are a key factor when explaining the ecological status of the river. A first stage of system analysis is now beginning. / L'objectif du travail de thèse présenté ici est de modéliser le devenir des rejets urbains de temps de pluie issus d'un déversoir d'orage dans un ruisseau périurbain. L'aboutissement d'une telle recherche serait de proposer un outil d'estimation de la capacité d'auto-épuration des petites rivières. Quatre stations de mesures ont été définies sur un site d'étude (la rivière Chaudanne à Grézieu-la-Varenne, dans l'ouest lyonnais) actuellement en cours d'instrumentation. Nous présentons ici des résultats déjà acquis sur ce site à l'aide d'analyses biologiques, chimiques et isotopiques. Celles-ci laisse supposer un grande importance des échanges d'eau à travers la zone hyporhéique dans les processus d'auto-épuration du ruisseau, particulièrement sur la station 3. Nous présentons enfin le projet d'acquisition de données nécessaire à une première phase d'analyse du système en préalable à l'étude des processus hydrauliques mis en jeu dans ce contexte.