Bassin de retenue (HU) : Différence entre versions

Version du 12 août 2020 à 17:36

Traduction anglaise : Detention basin, Storage basin, Retention basin, Dry or wet pond, Storage tank, etc.

Dernière mise à jour : 12/8/2020

Ouvrage destiné à stocker temporairement les eaux urbaines excédentaires lors des pluies, avant de les restituer au milieu récepteur ou au réseau aval dans des conditions acceptables par ce dernier.

Nota : Il est préférable d’utiliser le terme « bassin de retenue » plutôt que celui de « bassin de rétention » qui prête à confusion avec le terme anglais «retention basin» qui désigne un bassin de retenue en eau (Voir le § « Comparaison entre les terminologies françaises et anglaises »).

Mot en chantier

Historique des bassins de retenue

Si l'idée de stocker provisoirement les eaux pluviales urbaines a été mise en œuvre par beaucoup de civilisations au cours de l'histoire, cette solution a progressivement été délaissée au milieu du XIXème siècle lors de l'émergence du principe hygiéniste d'évacuation la plus rapide possible des toutes les eaux hors de la ville.

Elle n'a malgré tout pas été totalement abandonnée et la solution consistant à établir des bassins de retenue sur les réseaux unitaires semble dater de la fin du XIXème siècle dans l’Empire allemand. Elle a également été déclinée aux Pays Bas, plutôt pour des eaux pluviales. En France elle s’est par exemple concrétisée sur le Bassin des Brouillards à Dugny, pour écrêter les crues de la Vieille Mer, à Saint-Denis : cet ouvrage, conçu sous l’occupation allemande pendant la seconde guerre mondiale n'a cependant été réalisé que plus de 10 ans après la fin de celle-ci.

En Europe de l'ouest, les bassins de retenue sont un peu réapparus lors des travaux de reconstruction d'après-guerre, mais souvent de façon provisoire et palliative.

En France, ce n'est qu’à la fin des années 1960 et au début des années 1970, que ces ouvrages reviennent réellement sur le devant de la scène, soit pour faire face à des problèmes récurrents de débordements des réseaux d'assainissement, soit pour développer des villes nouvelles dans des sites ne disposant pas d'exutoire naturel (par exemple à Marne la Vallée ou à Saint–Quentin–en -Yvelines).

L'instruction technique de 1977 les remet complétement à la mode, en particulier en proposant des abaques fondés sur la méthode des volumes pour les dimensionner.

En brisant le dogme technique de l’évacuation la plus rapide possible de toutes les eaux hors de la ville, qui reste dominant jusqu’aux années 1970, la conception des bassins de retenue va alors permettre toute une réflexion sur le stockage des eaux pluviales avant rejet, laquelle va conduire à toute la panoplie des techniques alternatives

Dans le même temps, ces ouvrages deviennent le constituant de base de la gestion des eaux pluviales pour le réseau autoroutier en plein développement.

Fonctions des bassins de retenue

Les bassins de retenue peuvent remplir un grand nombre de fonctions :

• Lutter contre les inondations en stockant 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);
• Limiter les rejets par les déversoirs d'orage et augmenter le volume d'eau renvoyé vers la station d'épuration ;
• 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 car beaucoup y sont adsorbés en plus ou moins grande partie ;
• recharger la nappe phréatique.

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

Enfin, il est important de noter que la plupart des bassins de retenue sont conçus pour remplir simultanément plusieurs de ces fonctions.

Différents types de bassins de retenue

Même si on réduit le champ d’application du terme « bassin de retenue » aux ouvrages retenant momentanément des eaux qui sont au moins en partie d'origine pluviale, la diversité des fonctions possibles fait que ce terme peut désigner de manière générique toutes sortes d’ouvrages. Comme de plus les formes que peuvent prendre ces ouvrages sont elles-mêmes extrêmement variables, il est facile de comprendre qu’un grand nombre d’appellations soit utilisé. Ceci a deux conséquences :

• le même ouvrage peut, selon les auteurs, être désigné par des noms différents ;
• le même nom peut désigner des ouvrages différents.

Comme les qualificatifs utilisés illustrent généralement le rôle principal assuré par le bassin ou l'une de ses caractéristiques principales, et dans le but de mettre un peu d’ordre et de faciliter la communication, nous proposons deux classifications différentes que nous mettons ensuite en relation avec la terminologie anglo-saxonne après avoir traité le cas particulier des bassins dits complexes, c'est à dire constitués de plusieurs ouvrages en série.

Classification selon la fonction principale de l’ouvrage et la nature du réseau

Le tableau 1 propose une terminologie liée d'une part au rôle des ouvrages, d'autre part à la nature du réseau qu'ils équipent.

Tableau 1

Classification selon la forme de l‘ouvrage et ses modalités de fonctionnement

Selon cette classification, on peut distinguer :

• les bassins secs étanches à ciel ouvert : Ces ouvrages ont été abondamment construits dans les années 1960 à 1980, en particulier au voisinage des infrastructures routières. Ils peuvent être considérés comme la première génération de bassins de retenue. Leur fond était le plus souvent simplement étanché par une géomembrane et leurs fonctions étaient uniquement techniques. Du fait de leur aspect, leur intégration dans le paysage était souvent très difficile (voir figure 1). Quelques bassins, construits en béton ou revêtus d’enrobé (ce qui permet de supporter le passage d’engins pour leur curage régulier et leur maintenance), ont cependant été traités (soit à l’origine, soit dans le cadre d’une opération de réhabilitation) pour servir de support à d’autres usages (parking, aire de sport,…) (voir figure 2).

Figure 1 : Bassin Django Reinhatrd à Chassieu ; situé à l'exutoire d'une zone d'activité de plus de 200 hectares, ce bassin de retenue sec à ciel ouvert de 60 000 m³sert essentiellement à décanter les eaux avant de les envoyer vers un bassin d'infiltration de taille sensiblement égale ; Crédit photo GRAIE

Figure 2 : Bassin Maurice Audin à Clichy sous bois; ce bassin de retenue a été transformé en terrain de sport lors de sa réhabilitation ; Crédit photo GC93 ; DEA

• bassins secs souterrains : Les ouvrages de ce type ont parfois été construits dans les parties denses des villes lorsque le coût du foncier ne permettait pas la mise en place d‘ouvrages à ciel ouvert. Très chers en termes d’investissement, ils posent également des problèmes d’exploitation (voir figure 3) et de coûts de fonctionnement. Les bassins d’orage ou de dépollution sont souvent des ouvrages de ce type.

• bassins sec perméables : Les premiers bassins d’infiltration, comme les premiers bassins de retenue sec imperméables, ont été conçus uniquement comme des ouvrages de génie civil sans autres fonctions que la gestion des eaux en période de pluie (voir figure 4). Progressivement, ces bassins ont été paysagés, puis ouverts au public de façon à faciliter leur intégration urbaine. Si au début le traitement était sommaire (typiquement une pelouse) (voir figure 5), ces ouvrages se sont progressivement transformés en véritables parcs urbains (Voir figure 6 et 7). Il est à noter que les ouvrages de ce type peuvent également être installés même si la perméabilité du sol est assez faible et qu’un autre exutoire (soit de surface, soit vers un réseau) est nécessaire. Ces ouvrages, initialement conçus comme des ouvrages collectifs de grande taille entretenus par la collectivité, peuvent aujourd’hui prendre des formes très diverses et être traités comme des ouvrages gérant les eaux de pluie « à la source ».

Figure 2 : Bassin du jardin des Plantées à Beynost (Nord est de Lyon) ; ce bassin de retenue fait partie d'un ensemble de techniques alternatives qui ont servies à restructurer le centre ville ; Crédit photo GRAIE

• Les bassins en eau : Ce sont des ouvrages qui sont en eau de façon permanente, et constituent donc des plans d’eau artificiels ou un marnage a été prévu pour assurer le stockage par temps de pluie. Ils permettent le plus souvent différents usages urbains (promenade, pêche, réserve d’eau, …). Ce type de solution a été beaucoup utilisé pour les villes nouvelles, soit en utilisant des plans d’eau préexistant (cas de l’Isle d’Abeau), soit en créant de toutes pièces un ensemble de lacs (cas de Marne la Vallée). Voir les Figures …

Figure  : Bassin en eau de Porte des Alpes à St Priest (est de Lyon) ; situé au milieu d'une très grande zone d'activité, ce bassin de retenue constitue la plus grande roselière du Rhône et sert d'abri à de très nombreux oiseaux aquatiques ; Crédit photo GC93 ; DEA

Cas des ouvrages complexes

Dans le but d'une part de faciliter l'exploitation des ouvrages et d'autres part de mieux différencier et optimiser leurs fonctions, les ingénieurs ont eu l'idée, dès les années 1980, de compartimenter les bassins de retenue. Plusieurs solutions ont été expérimentées selon des principes assez voisins.

• mettre en place un pré-bassin destiné à piéger les matériaux les plus grossiers et à servir de décanteur pour les pluies les plus faibles. Cette partie de l'ouvrage doit être curée et nettoyée régulièrement. Il est donc nécessaire que l'ouvrage soit sec, imperméable, revêtu et facile d'accès de façon à permettre le passage d'engins mécanisés.
• un second étage de volume plus important permet le stockage et la décantation des flux produits par les pluies moyennes et fortes. Il peut également servir de bassin tampon s'il est installé sur un réseau unitaire. Cet ouvrage est mobilisé moins souvent et les contraintes d'exploitation peuvent être moins sévères.
• Plusieurs options sont possibles pour le dernier étage :

bassins

• Bassins à plusieurs compartiments dont les fonctions sont différenciées A partir des années 1980 et 1990, d’autres types de bassins ont été conçus et réalisés, en Seine-Saint-Denis notamment, composés de plusieurs compartiments, ce qui permet une optimisation de fonctions majeures spécifiques, par exemple avec : - en tête de processus, un compartiment sec à fond imperméabilisé et revêtu, où peuvent o être stockées par temps de pluies petites ou moyennes :  les eaux unitaires, dès lors que leur débit excède celui qui peut être envoyé en station d’épuration, avant renvoi à débit contrôlé vers celles-ci,  ou les eaux plus strictement pluviales avant renvoi en direction du milieu naturel, o être décantées :  en totalité par temps de pluies petites ou moyennes, o partiellement, mais déjà de façon assez efficace, pour les plus fortes pluies, l’ensemble du volume dérivé transitant par ce premier compartiment, - en position intermédiaire, un bassin sec perméable et non revêtu, permettant : o de stocker une deuxième tranche de débit excédant le seuil fixé pour ne pas risquer des débordements du réseau en aval ou le débit acceptable en station d’épuration, o de décanter une bonne partie des particules solides qui n’auraient pas été interceptées dans le premier compartiment, o d’infiltrer au moins en partie les eaux stockées et décantées, - en phase terminale, un bassin eau, destiné à : o recevoir dans les limites du volume acceptable avec le marnage possible, l’excédent de ce qui a été stocké dans les compartiments précédents, o assurer une dernière phase de décantation des eaux déjà largement dépolluées, o infiltrer ou évaporer, au moins en partie, l’eau reçue par temps de pluie.

Comparaison entre les terminologies françaises et anglaises

La terminologie est encore compliquée par le fait que la logique de dénomination est différente selon les pays, et en particulier entre les pays anglophones et les pays francophones. Par exemple :

• Les mots basin, tank ou pond peuvent être utilisés alternativement en terme principal ; cependant les termes pond et basin sont plutôt utilisés pour les ouvrages de surface et le terme tank pour les ouvrages souterrains construits (la distinction est plus stricte en Amérique du Nord).
• Le terme detention fait référence à un stockage temporaire de type dynamique (l'ouvrage n'a qu'une fonction d'écrêtement de crue), alors que le terme retention suppose une permanence, ou du moins un stockage de plus longue durée (il s'agit donc obligatoirement d'un bassin en eau). Cette distinction est d'autant plus piégeante que les mots français sont proches.

Il est souvent donc difficile d'établir un parallèle entre les termes français et les termes anglais, la liste suivante n'est donc proposée qu'à titre d'illustration :

• bassin d'amortissement : retarding basin, detention basin ;
• bassin réservoir : storage basin, retention basin ;
• bassin tampon : balancing tank ;
• bassin d'étalement : retarding basin (surtout utilisé en Australie) ;
• bassin de stockage : storage basin ;
• bassin d'infiltration : infiltration basin ;
• bassin de dépollution : pollution control pond  ;
• bassin d'orage : storm basin ;
• bassin sec : dry pond ;
• bassin en eau : wet pond, retention basin
• bassin enterré : underground tank ; etc.

Mots développés dans le DEHUA

Dans ce dictionnaire encyclopédique, nous avons choisi de développer certains termes. Ces termes ont été choisis parce qu'ils désignent des ouvrages :

• soit ayant à une fonction spécifique,
• soit présentant des modalités de fonctionnement spécifiques,
• soit posant des difficultés d'exploitation spécifiques,
• soit enfin présentant un aspect particulier.

Il ne s'agit en aucun cas d'une typologie exhaustive réalisant une partition des différents ouvrages possibles. Le même ouvrage peut parfaitement recevoir des noms différents selon que l'on s'intéresse à sa fonction principale, à son aspect ou à son mode de fonctionnement

Les termes retenus sont les suivants :

• Bassin de retenue sec ;
• Dépression ;
• Bassin de retenue en eau ;
• Bassin d'orage ;
• Bassin d'infiltration ;
• Bassin de retenue enterré.