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Impact de la géométrie de la rue et de l’intensité du trafic sur l’accumulation des polluants

La concentration moyenne dans une rue dépend donc de nombreux paramètres, tels que les conditions météorologiques, les caractéristiques de la rue, l’intensité du trafic, la pollution de fond, etc. A un instant donné, les deux paramètres les plus significatifs pour expliquer les différences de concentrations entre rues sont la géométrie de la rue et de l’intensité du trafic.

On parle de « rue canyon » quand celle-ci est fortement enclavée par des bâtiments, par opposition à une « rue ouverte », sans obstacles avoisinants et dans laquelle la dispersion des polluants n’est pas entravée. Dans une rue canyon, le modèle calcule les concentrations sur les trottoirs gauche et droit en tenant compte du phénomène de « recirculation » des polluants (figure 7). Dans une rue ouverte, il n’y a pas de recirculation, seulement les contributions directes.

Le profil de recirculation en forme de vortex provient de l’engouffrement du vent au niveau des toits dans la rue, et provoque une accumulation des polluants du côté de la rue depuis lequel souffle le vent. En effet, la pollution de fond, entraînée par le vent, s’ajoute alors à la contribution locale du trafic.

Cependant, la concentration est fortement corrélée au nombre de véhicules dans la rue, comme on peut le voir sur la figure 8. Deux régimes peuvent en fait être distingués :

  • le régime « rue canyon », présentant une croissance rapide des concentrations avec le nombre de véhicules,
  • le régime « rue ouverte », présentant une croissance plus faible des concentrations avec le nombre de véhicules, puisque les polluants y sont globalement mieux dispersés.

La dépendance des concentrations modélisées à la géométrie de la rue est présentée sur la figure 9 pour une période de un an. En abscisse, on a porté le rapport entre la hauteur moyenne et la largeur de la rue. Si ce rapport est égal à 1, la rue est aussi large qu’elle est haute. Si ce rapport est plus petit que 1, les bâtiments sont plus petits que la largeur de la rue et inversement, si ce rapport est plus grand que 1, les bâtiments sont plus élevés que la largeur de la rue. En ordonnée, on a tracé la concentration annuelle moyenne dans une rue virtuelle de largeur fixée et possédant des bâtiments de hauteur variable.

On peut constater que les concentrations sont les plus basses pour les rues ouvertes (rapport hauteur/largeur = 0) et augmentent d’abord rapidement, puis plus lentement, à mesure que les bâtiments « grandissent ».

De cette analyse, on peut conclure que :

  • Les concentrations de black carbon augmentent proportionnellement avec l’intensité du trafic. L’augmentation est de l’ordre de 0,5 µg/m³ par accroissement de 1000 véhicules/heure dans les rues ouvertes, et de 2 µg/m³ pour le même accroissement dans les rues bordées de hauts immeubles (ou rues « canyon »).
  • Les concentrations de black carbon sont, en moyenne, 2 à 3 fois plus élevées dans une rue « canyon » que dans une rue ouverte.
  • Lorsque le vent souffle perpendiculairement à l’axe d’une rue « canyon », les polluants ont tendance à s’accumuler sur le trottoir en amont du vent. En moyenne, les concentrations de black carbon sont 20 à 40 % plus élevées sur le trottoir en amont du vent que sur celui en aval du vent.
Date de mise à jour: 30/10/2017