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Technique alternative (Généralités) (HU)

De Wikhydro
(Redirigé depuis Technique alternative (HU))

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Traduction anglaise : Alternative technique, Structural BMPs

Dernière mise à jour : 5/7/2020

En hydrologie urbaine, ce terme est utilisé pour désigner une technique de gestion des eaux pluviales urbaines dont le concept s'oppose au principe de l'évacuation rapide par un réseau.


Exemple de parking perméable ; crédit photo : Bernard Chocat.

Sommaire

Éléments d'historique

Pendant très longtemps les eaux pluviales ont été gérées sans réseau collectif d'évacuation. Les solutions mises en œuvre étaient diverses : mares qui servaient de réserve d'eau dans les fermes, puits d'infiltration (malencontreusement souvent appelés puits perdus) lorsque la capacité d'infiltration des sols le permettait, fossés le long des routes, etc. Mais en France, comme dans de nombreux autres pays, à partir de la fin du XIXème siècle, la doctrine dominante en matière de gestion des eaux pluviales urbaines devient celle du tout à l'égout. L'objectif affiché est alors de faire disparaître le plus vite possible les eaux pluviales de la surface, puis de les évacuer de la ville par un réseau souterrain (voir Assainissement (HU)).

Les bassins de retenue sont bien utilisés lors des travaux de reconstruction d'après-guerre, mais souvent de façon provisoire et palliative. Cependant, dans les années 1960 et au début des années 1970, une autre doctrine commence à se développer, essentiellement pour faire face à des problèmes récurrents de débordements des réseaux d'assainissement. Il ne s'agit plus d'évacuer le plus loin et le plus vite possible les eaux de ruissellement mais au contraire de les retarder et/ou de les infiltrer. On réinvente les solutions anciennes. La réflexion, menée par des ingénieurs, reste cependant principalement technique. Comme ces techniques constituent une alternative au réseau traditionnel de conduites, Jean Claude Deutsch propose le nom de techniques alternatives qui sera largement adopté, même si on parle également parfois de solutions compensatoires (sous-entendu des effets de l'urbanisation). Dès le départ des solutions très variées sont imaginées (STU 1978 ; STU, 1982), mais ce sont surtout les grands bassins de retenue qui sont mis en place, par exemple pour développer les villes nouvelles de Marne la Vallée ou de Saint – Quentin – en - Yvelines

Si en France les techniques alternatives sont principalement développées dans le but de limiter les risques de débordements des réseaux, les motivations sont différentes dans d'autres pays. Aux États Unis en particulier, dès les années 1960, une réflexion est menée pour développer de "meilleures pratiques de gestion" ("Best Management practices" ou "BMPs") dans le but principal de limiter la pollution rejetée lors des périodes de pluie. Les pratiques mises en place peuvent d'ailleurs être structurelles (ce qui correspond assez précisément aux techniques alternatives) mais aussi non structurelles.

Depuis, la réflexion sur la gestion des eaux pluviales urbaines, largement alimentée au niveau national comme au niveau international par les conférences Novatech, a beaucoup évolué de même que le vocabulaire. Si au départ tous les ouvrages installés sur un réseau, même de type unitaire, et assurant une fonction de régulation hydraulique ou de décantation étaient considérés comme des techniques alternatives, ce n'est plus le cas aujourd'hui. On réserve généralement cette appellation aux ouvrages installés sur des réseaux séparatifs pluviaux et évitant autant que possible la mise en place d'un réseau traditionnel, ou du moins limitant son extension (voir le § suivants). Par ailleurs les techniques alternatives ne sont en général plus considérées comme une solution absolue mais plutôt comme l'un des éléments de la réponse à apporter à la question plus générale de la gestion intégrée des eaux pluviale urbaine qui s'inscrit elle même dans une réflexion globale sur les relations entre l'eau et la ville.

Fonctions des techniques alternatives

On considère aujourd'hui que les techniques alternatives doivent remplir trois fonctions techniques principales :

  • stocker provisoirement les flux d'eau pour les restituer ensuite (en totalité ou en partie) à débit limité à un exutoire extérieur (cours d'eau ou réseau traditionnel);
  • ne pas rejeter dans un réseau tout ou partie des eaux stockées (par exemple en les infiltrant, en les évapotranspirant ou en les rejetant vers un exutoire naturel de surface) ;
  • abattre la charge polluante contenue dans les eaux en permettant la décantation ou la filtration d'une importante partie des matières en suspension et donc de la plupart des polluants qui y sont adsorbés.

A ces fonctions techniques on associe souvent d'autres fonctions d'usage visant à valoriser les espaces mobilisés par des usages de loisirs ou d’espace public.

Échelle d'utilisation des techniques alternatives

  • Les techniques alternatives peuvent être utilisées à toute petite échelle de façon à gérer l'eau de pluie au plus près de l'endroit où elle rejoint le sol, par exemple en l'infiltrant sur place ou en la restituant à faible débit à un exutoire extérieur (réseau ou ruisseau). On parle alors de gestion à la source. Dans ce cas elles peuvent être mises en œuvre de façon isolée, ou sous la forme d'une chaine de traitement (treatment train). Par exemple un réseau de noues transportant l'eau vers un bassin en eau.
  • Elles peuvent également être utilisées à l'exutoire d'un système traditionnel de collecte des eaux pluviales par réseau (end of pipe system). Il s'agit principalement de bassins de d'infiltration de grande taille ou éventuellement de bassins de retenue jouant un rôle de stockage provisoire avant un rejet à débit limité vers une rivière.
  • Enfin, elles peuvent être utilisées comme composant d'un réseau traditionnel en stockant provisoirement les flux pour les restituer ensuite à débit limité.

L’appellation "technique alternative" est discutable dans ces deux dernier cas puisqu'il s'agit d'ouvrages combinés dans un système traditionnel (tout-tuyau) d'évacuation. Ces ouvrages gardent cependant un grand intérêt et peuvent assurer tout ou partie des fonctions définies précédemment. Voir à ce sujet l'article Bassin de retenue (HU).


Exemple de traitement à la source : noue végétalisée ; crédit photo : Bernard Chocat.


Exemple de traitement à l'exutoire d'un système traditionnel : bassin d'infiltration Django-Reinhart à Chassieu (Est de Lyon) instrumenté dans le cadre de l'OTHU ; crédit photo : OTHU/GRAIE.

Typologie des techniques alternatives

Il existe une très grande variété de solutions et d'ouvrages possibles pour gérer les eaux pluviales sans faire appel à un réseau d'évacuation rapide. En faire une liste claire et sensiblement exhaustive est donc très difficile, d'autant que les noms attribués aux différents ouvrages sont extrêmement variables selon les villes, selon les professions et selon les habitudes. La typologie présentée ci-après repose sur les principes proposés par Chocat et Cherqui (2018) et mis en œuvre dans le logiciel gratuit Parapluie qui permet d’évaluer et de comparer un grand nombre de solutions techniques alternatives constituées de un ou plusieurs ouvrages, pour les adapter au mieux au contexte et aux préférences des concepteurs, puis d’optimiser leur dimensionnement.

Elle repose sur l'idée que l'on peut identifier clairement un ouvrage en utilisant trois critères :

  • la forme d'ouvrage ;
  • l'endroit où il est installé ;
  • la façon dont il restitue l'eau.

Différentes formes d'ouvrages

Une forme d'ouvrage est définie par deux éléments : son aspect et la façon dont il fonctionne. En fonction de ces éléments nous proposons de retenir 16 formes d'ouvrages différentes :

Exemple de dépression d'infiltration ; crédit photo : Bernard Chocat.

Différents lieux d'installation possibles

Trois types de surface très différents peuvent être identifiés : les bâtiments, les espaces aménagés autres que bâtiment (voiries, parkings, cheminements piétonniers, ...) et les surfaces de pleine terre, définies comme des surfaces susceptibles d'être végétalisées et pour lesquelles aucun obstacle ne gêne le passage de l'eau depuis la surface vers la nappe phréatique. Pour chaque type de surface, il est possible d'envisager trois possibilités d'installation : sur (ou au-dessus), dans ou dessous. Comme tous les croisements ne sont pas possibles, sept cas doivent être pris en compte :

  • sur (ou au-dessus d') une surface de pleine terre ;
  • sur (ou au-dessus d') une surface d’espace aménagé autre que bâtiment ;
  • sur (ou au-dessus d') un bâtiment ;
  • dans un bâtiment ;
  • sous une surface de pleine terre ;
  • sous une surface d’espace aménagé autre que bâtiment ;
  • sous un bâtiment.

Différents modes de restitution

Les modes de restitution à envisager dépendent surtout des contraintes réglementaires que l'on peut imposer et un peu des possibilités techniques. Nous proposons de retenir 8 modes :

  • ouvrage infiltrant sans stockage : infiltration de la totalité du volume produit suffisamment rapidement pour qu'aucun stockage intermédiaire ne soit nécessaire (mode spécifique à la forme d'ouvrage revêtement perméable) ;
  • ouvrage infiltrant : stockage provisoire de la totalité du volume produit par une pluie de période de retour donnée et évacuation progressive de la totalité de ce volume par infiltration ;
  • ouvrage à débit régulé : stockage provisoire de la totalité du volume produit par une pluie de période de retour donnée et restitution de ce volume à un exutoire extérieur (réseau ou cours d'eau par exemple) avec une contrainte de débit maximum exprimée en valeur absolue (L/s) ou en valeur spécifique (L/s/ha) ;
  • ouvrage stockant : stockage provisoire de la totalité du volume produit par une pluie de période de retour donnée et évacuation ultérieure de la totalité de ce volume par d'autres modes que l'infiltration ou le rejet vers un exutoire extérieur (évapotranspiration ; utilisation humaine) ;
  • ouvrage infiltrant à double vidange : stockage provisoire de la totalité du volume produit par une pluie de p mm et évacuation progressive de la totalité de ce volume par infiltration, plus rejet du volume produit au-delà de p mm avec une contrainte de débit maximum ;
  • ouvrage non infiltrant à double vidange : stockage provisoire de la totalité du volume produit par une pluie de p mm et évacuation ultérieure de la totalité de ce volume par un autre mode que l'infiltration (évapotranspiration ; utilisation humaine), plus rejet du volume produit au-delà de p mm avec une contrainte de débit maximum ;
  • ouvrage infiltrant pour abattement volumique : stockage de la totalité du volume produit par une pluie de p mm et évacuation progressive de la totalité de ce volume par infiltration, plus rejet du volume produit au-delà de p mm sans contrainte de débit maximum ;
  • ouvrage non infiltrant pour abattement volumique : stockage de la totalité du volume produit par une pluie de p mm et évacuation ultérieure de la totalité de ce volume par un autre mode que l'infiltration (évapotranspiration ; utilisation humaine), plus rejet du volume produit au-delà de p mm sans contrainte de débit maximum.

Un ouvrage est alors identifié par un triplet : (forme, mode de restitution, localisation), par exemple : "massif enterré infiltrant sous un espace aménagé autre que bâtiment".

Ce mode de structuration permet a priori de construire potentiellement : 16 * 8 * 7 = 896 ouvrages différents. Toutes les combinaisons ne sont cependant pas possibles (par exemple on ne construira jamais une toiture stockante sous un espace aménagé ou un ouvrage restituant par infiltration dans un bâtiment), et le nombre d’ouvrages réalistes est plus réduit mais reste cependant largement supérieur à 100.

Avec ce raisonnement on retrouve des ouvrages désormais classiques : noues infiltrantes, toitures stockantes, etc.... mais il apparaît aussi clairement que tous les ouvrages possibles n'ont pas nécessairement de nom simple.

Service rendu par les techniques alternatives

Selon la façon dont elles sont conçues, dimensionnées et construites, les techniques alternatives peuvent répondre de façon différenciée aux différents niveaux de service associés aux conditions pluviométriques. Le mode de gestion est en général associé à un type particulier de réglementation imposée par la collectivité.

  • Les ouvrages peuvent être conçus pour limiter les débits de pointe en stockant provisoirement l'eau, sans aucun objectif de limitation du volume (ouvrages simplement stockant). Cette approche correspond à une réglementation limitant les débits en L/s ou L/s/ha. Elle peut être efficace à un niveau très localisé, mais produire des effets pervers à des échelles plus grandes.
  • Les ouvrages peuvent être conçus uniquement pour intercepter et conserver sur la parcelle les volumes d'eau pluviale produits par les pluies petites ou moyennes (hauteurs totales précipitées de l'ordre de 6 à 20mm). Plus récente et probablement plus raisonnable, ce type d'approche, souvent qualifiée d'abattement volumique, permet de diminuer de façon importante les volumes d'eau de pluie parvenant à la station d'épuration ainsi que les rejets par les déversoirs d'orage.
  • D'autres ouvrages peuvent respecter les deux contraintes précédentes (interception du volume produit par les petites pluies et rejet à débit limité), on parle alors d'ouvrage à double vidange.
  • Enfin, de façon plus ambitieuse, d'autres encore peuvent être conçus pour intercepter la totalité des volumes d'eau pluviale produits par des pluies de fréquence rare (typiquement de même période de retour que celles préconisée par la norme pour les réseaux soit de 10 à 50 ans)

Le fait de permettre de vérifier le même niveau de service ne garantit cependant pas que tous les ouvrages présentent les mêmes garanties en matière de limitation des flux de polluants interceptés, de qualité paysagère ou d'intérêt environnemental ou écologique.

Dimensionnement des techniques alternatives

Il existe 3 méthodes principales de dimensionnement des ouvrages de stockage-infiltration : la méthode des pluies, la méthode des volumes et la méthode des débits. Chacune présente des avantages et des inconvénients.

La méthode des pluies est la plus simple. Même si elle repose sur des considérations statistiques discutables, cette méthode présente l'intérêt d'être très facile à mettre en œuvre et ne nécessite que la connaissance des courbes intensités-durée-fréquence locales, faciles à trouver auprès de Météo-France sous la forme d'ajustements de Montana. Elle repose cependant sur différentes hypothèses qui ne sont pas toujours remplies (débit de fuite constant, temps de réponse du bassin versant court par rapport au temps de vidange de l'ouvrage). De plus, elle peut conduire à sous-estimer les volumes, en particulier pour les pluies les plus fortes (Desbordes, 1975). Nous préconisons de limiter son domaine d'utilisation à des projets de petite taille (quelques hectares au maximum) présentant des enjeux réduits. Elle peut également être utilisée pour des projets plus importants dans le cadre d'un prédimensionnement.

La méthode des volumes présente l'avantage, par rapport à la méthode des pluies, de tenir compte de la forme réelle des hyétogrammes de pluie susceptibles d'être rencontrés sur le lieu du projet (avec l'hypothèse forte que le futur sera voisin du passé) ainsi que de leur succession. En revanche elle nécessite un gros travail préalable de préparation pour construire les abaques. Ce travail n'est justifié que si on souhaite mettre la méthode en œuvre un grand nombre de fois sur le même territoire, ce qui peut par exemple être le cas pour une collectivité locale.

La méthode des débits est la méthode la plus complète. Comme elle repose sur la simulation en continu de plusieurs années de pluies, elle permet de tenir compte de phénomènes ayant des dynamiques temporelles très variées (par exemple prise en compte de l'évapotranspiration ou de la variation du niveau de la nappe). De plus elle permet de simuler des systèmes complexes d'ouvrages en interaction ce que ne permettent pas les deux autres méthodes. En revanche il s'agit d'un modèle de type prévisionnel qui suppose que l'on dispose, au minimum, d'un prédimensionnement de l'ouvrage.

Bénéfices attendus de la mise en œuvre des techniques alternatives

Bénéfices sociaux

L’ensemble des citadins, même ceux situés à l’écart des zones équipées de ces nouvelles solutions, bénéficient d’une gestion plus durable des eaux pluviales urbaines.

  • Diminution des dépenses, donc des impôts. Les dispositifs de gestion des eaux pluviales sont en principe financés sur le budget général des collectivités. Les solutions alternatives permettent de faire des économies sur ce budget de deux façons différentes :
  • d’une part, pour les nouvelles zones à urbaniser le coût global des VRD est généralement plus faible pour la collectivité (avec il est vrai parfois un transfert de la collectivité vers le particulier) ;
  • d’autre part ce type de solution évite d’augmenter les flux produits et évite donc d’avoir à renforcer les infrastructures situées à l’aval.
  • Diminution des risques d’inondation. En France, sur la période 1995-2010, 62% des communes ayant fait l’objet d’un sinistre au titre du régime d’indemnisation des catastrophes naturelles ont déposé un dossier par suite d'une inondation. Près des 2/3 de ces sinistres ont été causés par le débordement d’un système d’assainissement pluvial ou celui d’une petite rivière urbaine. Ces inondations ont le plus souvent lieu dans les centres historiques des villes, très souvent situés dans les points bas, car à proximité de la rivière (présence d'un pont) ou du littoral (présence d'un port).
  • Amélioration des paysages urbains (présence de l’eau et amélioration de la végétation). Ce type de bénéfice touche surtout les personnes qui vivent dans les zones utilisant ce type de solutions. Il est à noter qu’il est possible de réintroduire de la végétation en ville en association avec une gestion plus durable des eaux pluviales même dans les zones denses.
  • Lutte contre les ilots de chaleur urbains. En France, les épisodes de canicule constituent de très loin la cause principale de mortalité associée aux catastrophes naturelles : près de 20 000 victimes en août 2003, plus de 2 000 en juillet 2006, autant lors des deux épisodes de l’été 2015 et plus de 600 en 2017 (source : base de données CATNAT). Or les ilots de chaleur urbains qui aggravent le risque caniculaire dans les agglomérations pourraient être efficacement combattus en utilisant mieux l’eau et la végétation.

Bénéfices économiques

  • Économie d’eau. Le volume annuel d’eau de pluie directement précipitée sur les territoires urbains représente, selon les villes, entre 5 et 10 fois la consommation totale d’eau. Cette ressource abondante est totalement gâchée par les technologies encore couramment utilisées reposant sur le tout tuyau et transformée en déchets ou en menace. Sans remettre en cause les solutions collectives d’alimentation en eau potable qui ont fait leurs preuves, il serait cependant possible de récupérer une partie de cette eau de pluie pour des usages ne nécessitant pas une qualité garantie de la ressource : arrosage des espaces publics et privés, rafraichissement de la ville, nettoyage des rues, réserve anti-incendie, etc.
  • Développement de technologies innovantes. La croissance verte constitue probablement l’une des pistes les plus prometteuses pour le développement économique de demain. Au-delà des innovations technologiques (nouveaux matériaux, nouveaux dispositifs) que nécessitent les techniques alternatives de gestion des eaux pluviales, ce type de solutions va impliquer un développement d’emplois de service, en particulier dans la gestion des parcs, des jardins et plus généralement des espaces extérieurs, qu’ils soient publics ou privés.

Bénéfices écologiques

  • Diminution de la pollution apportée aux milieux aquatiques. L’un des bénéfices majeurs que l’on peut attendre de l'utilisation des techniques alternatives concerne l’amélioration de la qualité des milieux aquatiques de surface. L’impact des rejets urbains de temps de pluie constitue en effet l’une des causes principales qui limite l’atteinte du bon état pour ce type de milieu. La plupart des systèmes d'assainissement français sont en effet de type unitaire et les déversoirs d’orage rejettent, par temps de pluie, un mélange d’eau usée et d’eau pluviale extrêmement pollué. Les rejets par temps de pluie des réseaux pluviaux considérés comme stricts sont eux aussi très polluants, même s’ils sont moins chargés en matière organique. Les solutions alternatives au réseau mises en œuvre à la parcelle prennent en charge les eaux pluviales avant qu’elles ne se soient contaminées par un long trajet dans des caniveaux ou dans un réseau souterrain. Elles contribuent ainsi à limiter la pollution rejetée de deux façons différentes :
  • en diminuant les apports au réseau collectif, elles diminuent les volumes des rejets urbains de temps de pluie (volumes d’eau unitaire rejetés par les déversoirs d’orage ou rejets directs des réseaux strictement pluviaux) ;
  • en gérant l’eau de pluie au plus près de l’endroit où elle est précipitée, elles limitent fortement sa contamination.
  • Recharge des nappes phréatiques. Beaucoup de techniques alternatives reposent sur l'infiltration délocalisée de l'eau. Infiltrer l’eau de pluie dans la ville présente deux avantages majeurs :
  • recharger la nappe phréatique et reconstituer une réserve d’eau utilisable aussi bien pour l’alimentation en eau potable que pour soutenir les débits d’étiage des cours d’eau ;
  • humidifier les sols et sous-sols urbains qui souffrent de plus en plus de la sécheresse, laquelle fait souffrir la végétation et provoque de plus en plus souvent des dégâts aux immeubles du fait des tassements différentiels qu’ils subissent.
  • Meilleure imbrication de la nature et de la ville (trame verte et bleue). Les politiques actuelles de développement urbains tentent de concilier deux impératifs : limiter l’étalement urbain, donc densifier la ville, et en même temps y réintroduire la nature. L’eau, par les corridors naturels qu’elle trace est un puissant lien entre la nature et la ville. Ce lien peut être étendu jusqu’au cœur des ilots urbains par la mise en œuvre de solutions adaptées de gestion des eaux pluviales.

Bénéfices politiques

Les acteurs politiques de la ville peuvent bénéficier de la mise en place de ce type de solutions dans la mesure où ils sont capables d’en montrer les effets positifs. Malheureusement ces effets positifs ne sont pas toujours immédiatement visibles et valorisables. Il est donc sans doute préférable pour eux de s’appuyer sur des projets réussis plus anciens. Par exemple pour Lyon Métropole, le succès de l’opération « Porte des Alpes », qui existe maintenant depuis une vingtaine d’années, est souvent cité pour promouvoir la mise en place d’autres projets.

Freins au développement de l'utilisation des techniques alternatives (source : Chocat et al (2013))

Les premières apparitions « modernes » des techniques alternatives, de même que l'invention du nom, datent des années 1970, il y a donc une cinquantaine d'années. Malgré tous leurs avantages présentés ci-dessus, les différentes solutions présentées dans les paragraphes précédents ont beaucoup de mal à s’imposer et plusieurs études ont cherché à comprendre les raisons qui amènent les décideurs à continuer à privilégier les solutions "tout-tuyaux". Les raisons principales souvent avancées, dont certaines correspondent à des difficultés réelles, sont les suivantes.

La simplicité de la solution « tuyau » par rapport aux autres solutions. Poser un tuyau est simple et pragmatique. Cette solution n’impose aucune contrainte sur le plan masse ou sur les choix d’aménagement et l’ingénieur arrivera presque toujours à trouver une solution fonctionnelle malgré les contraintes. Il existe des organismes spécialisés pour les études, les travaux et l’entretien. Ceux-ci s'appuient sur une compétence ancienne, même si elle n'est pas toujours éprouvée. A l’opposé, les techniques alternatives supposent d’intégrer les contraintes hydrologiques dès le début de la réflexion en les liant avec toutes les autres contraintes (sociales, paysagères, urbanistiques, ...). L’ingénieur doit travailler avec l’architecte, le paysagiste, le promoteur, les gestionnaires d’espaces publics et toutes les autres personnes impliquées dans la "fabrique" et le fonctionnement de la ville. Chaque acteur doit adapter son projet en fonction des contraintes des autres. L’entretien des ouvrages ou des espaces destinés à gérer les eaux pluviales n’est généralement pas du seul ressort des services en charge de l’assainissement et il est nécessaire de confier tout ou partie des ouvrages aux services en charge des espaces verts ou des voiries, voire aux propriétaires privés. Tout ceci peut apparaître comme trop compliqué et source de difficultés ultérieures.

La force de l’habitude et la peur de la nouveauté. Les ingénieurs et les élus ont pris l’habitude du « tout à l’égout » depuis 150 ans. Cette solution à la réputation de marcher. A l’opposé rien ne garantit que le sol ne se colmatera pas sous un ouvrage d’infiltration, que personne n’ira se noyer dans un bassin de retenue ou qu'une toiture terrasse ne se mettra pas à fuir. A l’évidence il est plus confortable de continuer comme d’habitude que de prendre le risque de changer.

Le poids de l’économie. Curieusement le fait que les techniques alternatives soient presque systématiquement moins chères que les solutions classiques par tuyaux constitue plutôt un frein à leur utilisation. Au petit jeu de l’évolution des technologies, il y a en effet des gagnants et des perdants et les perdants potentiels sont le plus souvent ceux qui sont, pour des raisons historiques, les plus proches des décideurs et de leurs conseillers.

La complexité des politiques locales entre lesquelles un élu doit choisir. Il est par exemple délicat pour les décideurs de faire un choix entre des alternatives aussi différentes qu'un terrain de sport capable d'infiltrer les eaux pluviales et un tuyau enterré. Ceci est d'autant plus difficile que le fonctionnement souvent en silo des services techniques ne facilite pas la mise en place de critères communs d'évaluation et de comparaison.

La perte de maîtrise des ouvrages par la puissance publique. La création de techniques alternatives conduit assez souvent à un transfert de la gestion des ouvrages du public au privé. Les techniciens du public perdent ainsi la maîtrise complète de la gestion des eaux pluviales et pensent qu’ils devront faire face à des dysfonctionnements dont ils ne sont pas responsables. Malheureusement, certains exemples peuvent leur donner raison.

Les enjeux fonciers. L’aspect "infrastructures vertes" de certaines techniques peut conduire à modifier assez fortement le prix du foncier. Dans certains cas cela va à l’encontre d’une politique publique de l’urbanisme dont l’objectif serait de diminuer les disparités sociales dus au logement.

Au-delà de ces freins objectifs, beaucoup d'arguments sont souvent opposés, parfois de bonne foi, à l'utilisation des techniques alternatives. On trouvera sur le site du GRAIE un ensemble de fiches permettant de démêler le vrai du faux.

Critères de choix des techniques alternatives

Les divers types de bénéfices et de freins présentés dans les paragraphes précédents sont bien évidemment à prendre en compte pour hiérarchiser les préférences dans le choix des techniques alternatives et alimenter le dialogue avec les maîtres d’ouvrages, les collectivités, ainsi que l’ensemble des parties prenantes, au premier rang desquels les habitants concernés.

Il est totalement impossible de proposer une hiérarchisation des solutions elles-mêmes, pour différentes raisons :

  • comme nous l'avons indiqué précédemment, les solutions alternatives doivent assurer différentes fonctions et leur intérêt dépend de l'importance que les différents acteurs attachent à ces différentes fonctions ;
  • la qualité d'une solution dépend fortement du contexte (climat, nature des aménagements à réaliser, contraintes topographiques, ...) ; une solution excellente en Bretagne pour gérer les eaux d'un ensemble de maisons individuelles ne sera pas nécessairement appropriée à Montpellier pour gérer les eaux d'une zone d'activité !
  • les performances d'une solution dépendent de la solution elle même mais surtout de la façon dont elle a été conçue, réalisée et de la façon dont elle sera entretenue.

En revanche, il est possible de proposer une série de critères qui peuvent être évalués et servir de base au dialogue :

  • Capacité à limiter les risques d'inondation : on pourrait penser que toutes les solutions étant dimensionnées de la même façon, elles offrent le même niveau de service. En fait ce n'est pas le cas et deux éléments sont importants à considérer:
  • les solutions à la source qui évitent de concentrer les flux sont largement préférables, vis à vis de ce critère, aux solutions "au bout du tuyau" : un ouvrage de 10m3 sous dimensionné de 10% débordera de 1m3, ce qui représente 1cm d'eau sur une pelouse de 100m2 ; un ouvrage de 5000m3 sous dimensionné de 10% produira 500m3 d'eau et les conséquences pourront être dommageables. Ceci implique cependant que la collectivité mette en place des outils pour éviter que chacun des m3 élémentaires d'eau produits par chacun des ouvrages ne se concentrent au même endroit.
  • les solutions en surface, qui habitue les riverains à la présence de l'eau sont préférables aux solutions souterraines qui "cachent" l'eau et provoquent la surprise lorsque l'eau réapparaît en surface.
  • Capacité à piéger les polluants : on devrait d'abord parler de capacité à ne pas concentrer les polluants. Les polluants s'accumulent pendant les périodes de temps sec sur le sol, mais surtout dans les caniveaux et encore plus dans les conduites souterraines. Plus le trajet fait par la goutte d'eau pour arriver jusqu'à l'ouvrage sera court et moins la concentration sera importante. Concernant la capacité de piégeage elle-même, deux éléments doivent être pris en compte :
  • La filtration et plus efficace que la simple décantation pour piéger les particules et les polluants hydrophobes ;
  • les polluants sont piégés mais la plupart ne sont pas dégradés ; l'efficacité de l'interception sur le long terme est donc surtout dépendante de l'entretien qui sera fait de l'ouvrage.
  • Coût d'investissement : ce critère est souvent considéré comme prioritaire par les maîtres d'ouvrage. En pratique il est très difficile à utiliser : comment considérer le coût du foncier mobilisé par l'ouvrage ? comment partager le coût si l'espace a d'autres fonctions ? Comment comparer un coût payé par l'aménageur (ou le particulier) avec un coût payé par la collectivité ? Comment prendre en compte les coûts évités, en particulier en n'étant plus dans l'obligation de renforcer le réseau à l'aval ?
  • Facilité d'entretien et d'exploitation : ce critère est sans doute fondamental et deux cas doivent être considérés dès le début des études de conception :
  • si l'ouvrage est public : quel service (voire quelle collectivité !) en assurera l'entretien ? il s'agit d'une question importante ; il arrive par exemple souvent que les communautés urbaines ou les communautés de communes aient la compétence assainissement pluvial mais que la compétence espace vert soit restée communale.
  • si l'ouvrage est privé, la question principale est de savoir si le particulier, ou le syndic de copropriété, ou tout autre personne en charge, aura la capacité d'assurer l'entretien seul (par exemple s'il s'agit simplement de tondre la pelouse dans le cas d'une noue ou d'une dépression) ou s'il devra faire intervenir un prestataire extérieur. Le risque pris par la collectivité est de toute façon plus grand dans ce cas que si c'est elle qui assure l'entretien.
  • Intérêt écologique et environnemental : ce critère couvre deux aspects de nature différente :
  • l'intérêt bioclimatique du projet : L'eau et la végétation permettent de climatiser la ville, par effet d'ombrage (dans le cas d'une végétation haute) et par évapotranspiration. Plus la quantité d'eau conservée sur place et susceptible de s'évaporer ou de s'évapotranspirer sera importante et meilleure sera la solution. Même si certaines solutions "grises" sont envisageables (Voir par exemple le projet de Renzo Piano sur Potsdamer Platz à Berlin), les solutions vertes semblent préférables.
  • son intérêt en termes de biodiversité : les infrastructures vertes peuvent contribuer largement à l'établissement de corridors biologiques reliant entre eux différents espaces "naturels" (en fait souvent des parcs ou des jardins loin d'être vraiment naturels!) ou ruraux. Pour être réellement efficaces, ces solutions doivent être pensées dans le cadre d'un schéma global (trame verte et bleue).
  • Intérêt esthétique et paysager : La solution contribue-t-elle à créer un paysage agréable ou au contraire le dégrade-t-elle ? Là encore on voit bien que la qualité de conception, de réalisation et d'entretien va primer sur le choix de la solution, même si, au vu de l'envie de verdure des citadins, on peut penser que les solutions vertes seront a priori préférable aux solutions "grises".
  • Consommation d'espace : Ce critère est bien sur en lien avec les coûts associés au foncier. Une solution sera mauvaise vis-à-vis de ce critère si elle gèle une surface importante pour l'usage exclusif de la gestion des eaux pluviales et bonne dans le cas contraire. Il est à noter que les solutions comme les cuves ou les puits sont bonnes vis-à-vis de ce critère parce qu'elles consomment très peu d'espace, mais qu'une noue, une dépression ou une toiture stockante sont excellentes parce que l'espace qu'elles utilisent conserve ses fonctions principales et peut-être valorisé de multiples manières.
  • Aménités urbaines associées : Le terme d'aménités regroupe l'ensemble des services offerts gratuitement par l’aménagement en plus de ses fonctions techniques ; certains de ces services sont déjà pris en compte dans les critères précédents (paysage, rôle bioclimatique ou écologique, ...) mais d'autres services existent : rôle social (création d'un lieu de rencontre), culturel (rôle éducatif sur l'eau et la nature), de loisir (bassin en eau permettant la pêche ou d'autres loisirs aquatiques), de préservation des ressources (récupération de l'eau de pluie, recharge de la nappe phréatique),...

Au vu de la diversité des critères et des points de vue possibles, il n'est donc pas possible d'établir une hiérarchie des différentes solutions possibles. On peut cependant retenir en première approche et en général (sachant que les exceptions peuvent être nombreuses) :

  • que les solutions en surface (montrer la présence possible de l'eau) sont préférables aux solutions souterraines (cacher l'eau) ;
  • que, si on infiltre, les solutions superficielles sont préférables aux solutions profondes ;
  • que les solutions "vertes" sont préférables aux solutions "grises" ;
  • que plus on traite la goutte d'eau près du point où elle rejoint le sol, meilleure est la solution ;
  • que plus on "conserve" d'eau au lieu de l'évacuer (en la restituant à la nappe ou en la stockant pour un usage ultérieur), meilleure est la solution ;
  • que si la collectivité "délègue" la gestion des eaux pluviales aux citoyens elle doit le faire de façon réfléchie (fournir des aides à la conception, au choix et à l'entretien ; mettre en place les règles locales de conception dans le cadre d'un plan global de gestion ; assurer un minimum de contrôle).

En guise de conclusions

Le terme "Technique alternative" présente l’avantage d'être simple, générique et simplifiable en "T.A."... mais il présente différents inconvénients :

  • Il autorise chacun à communiquer en croyant que tout le monde comprend, alors que chacun à un vision particulière de cet objet. Il est d'ailleurs à noter que ce problème de terminologie et de sémantique n'est pas strictement français ; il est le même à l’international et en anglais (BMPs, SUDS, LIDS, etc.). Il s'agit donc bien d'un problème de concept et de changement de point de vue sur la gestion de l'eau dans la ville et non d'un simple problème de vocabulaire.
  • il met de façon appuyée l'accent sur le côté technique des solutions proposées. Ceci est dommage car l'enjeu d'une gestion plus durable des eaux pluviales urbaines dépasse très largement le cadre des techniques d'assainissement. Les solutions proposées, ou plus exactement les espaces urbains qu'elles mobilisent, sont en effet susceptibles de servir de support à beaucoup d'autres usages.
  • il maintient ces solutions dans un statut "d'alternative". On comprend donc qu'elles constituent une alternative à la solution "normale" qui reste le réseau. Le moment est sans doute venu de considérer ces solutions "sans réseau" comme les solutions de référence, y compris dans le vocabulaire, et de faire en sorte que ce soit le réseau qui constitue la solution alternative de repli (ou complémentaire) lorsque leur utilisation n'est pas possible. De plus, ce statut d’alternative peut être compris comme une opposition, voire une incompatibilité, entre les deux types de solutions, alors qu’il s’agit au contraire, dans le cas général où un réseau préexiste, de les combiner le plus opportunément possible.

Nous proposons donc d'éviter d'utiliser ce vocabulaire lorsque nous souhaitons réellement être compris et de privilégier deux autres termes qui sont déjà souvent utilisés :

  • "solutions à la source" pour désigner les ouvrages visant à gérer les gouttes d'eau au plus près de leur point de chute ;
  • "infrastructures vertes" pour mettre l'accent sur le caractère "vert" des solutions mises en œuvre.

Ces deux termes, qui ne regroupent pas exactement les mêmes solutions, présentent l'intérêt d'être précis sur le type d'ouvrages qu'ils désignent et de ne plus faire référence ni au coté technique, ni au caractère "alternatif" de la solution.

Le premier exclut les solutions "au bout du tuyau" ou incluses dans le réseau. Celles ci peuvent, pour l'essentiel, être rassemblées sous la terminologie générale bassins de retenue, lesquels peuvent également être multi-usages et être intégrés dans les infrastructures vertes.

Au-delà de cette question de vocabulaire, il convient surtout de ne plus considérer ces solutions alternatives comme une fin mais plutôt comme l'un des éléments d'une stratégie beaucoup plus générale visant à aménager la ville d'une façon différente en intégrant l'eau de pluie comme un élément de valorisation urbaine plutôt que de la considérer comme une contrainte, une menace ou un déchet. La question à traiter est en fait beaucoup plus large et doit être posée de façon à mettre en œuvre une véritable gestion intégrée des eaux pluviales qui s'inscrive dans une nouvelle relation entre l'eau et la ville.

Bibliographie :

  • Chocat, B. ; Cherqui, F. (2018) : Proposition d’une typologie systématique des techniques alternatives de gestion des eaux pluviales ; TSM n°11 ; 2018 ; pp.39-48.
  • Chocat, B. (coord.) et ASTEE (2013) : Ingénierie écologique appliquée aux milieux aquatiques : Pourquoi ? Comment ? téléchargeable sur le site de l'ASTEE.
  • Desbordes, M. (1975) : Quelques méthodes de calcul des bassins de retenue des eaux pluviales ; Tribune du CEBEDEAU ; n° 377 ; pp. 168-174.
  • STU, 1978 : Etude sur les chaussées poreuses. Synthèse bibliographique et réflexions préliminaires ; Service Technique de l'Urbanisme ; Dossier n°7305 ; 76 p.
  • STU, 1982 : La maîtrise du ruissellement des eaux pluviales : Quelques solutions pour l'amélioration du cadre de vie ; Service Technique de l'Urbanisme ; Ed. Maugein & Cie, Paris ; 64 p.


Pour en savoir plus : visiter les sites fournissant des informations pertinentes sur le sujet, en particulier :

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