Citerne (HU) : Différence entre versions

Version du 15 février 2023 à 16:58

Traduction anglaise : tank

mot en chantier

Dernière mise à jour : 15/02/2023

En hydrologie urbaine, on utilise ce terme pour désigner un dispositif permettant le stockage provisoire de l'eau de pluie ; on parle également de cuve (figure 1).

Figure 1 : Exemple de citerne de récupération des eaux de pluie semi-enterrée ; crédit photo Adopta.

Nota : Nous traiterons également dans cet article le cas des types de microstockage, par exemple utilisant des structures alvéolaires ultra légères (SAULs) qui n'ont généralement pas de fonction de récupération des eaux de pluie, mais dont le fonctionnement est très voisin en termes de gestion des eaux pluviales.

Généralités

Principes et variantes

Une cuve ou une citerne est un ouvrage, généralement préfabriqué, qui peut avoir deux fonctions différentes et pas toujours compatibles :

• récupérer de l'eau de pluie pour l'utiliser ultérieurement,
• gérer une partie des eaux pluviales produites par la parcelle de façon à limiter leur rejet à l'aval pendant la période pluvieuse.

Principaux types de citernes

Sur le plan technique, il existe trois types principaux de citernes (figure 2) :

• les citernes de stockage provisoire : il s'agit de citernes simples, avec un seul dispositif de vidange situé au fond de l'ouvrage (indépendamment d’un trop plein à la partie supérieure) ; ce dispositif permet de réguler le débit sortant et il est ouvert en permanence ; ces citernes ont uniquement une fonction de contrôle des rejets ; la totalité de leur volume est disponible pour le stockage provisoire de l'eau de pluie ;
• les citernes de récupération : il s'agit également de citernes simples, avec un seul dispositif de vidange situé au fond de l'ouvrage ; comme l'objectif est de récupérer l’eau de pluie pour son utilisation ultérieure, le dispositif de vidange est fermé en permanence, en dehors des périodes de soutirage ; ces ouvrages ne disposent d’un volume utile disponible pour le stockage provisoire que dans la mesure où elles ont été vidées, au moins en partie, avant la pluie ;
• les citernes à double fonction : il s'agit de citernes plus élaborées, disposant de deux dispositifs distincts de vidange, l'un situé au fond, normalement fermé et permettant le soutirage de l'eau, le second, toujours ouvert et permettant de réguler le débit sortant à une valeur donnée ; ces ouvrages séparent donc le volume utile en deux parties : un volume de réserve contrôlé par l’utilisateur dans leur partie basse et un volume disponible pour le stockage provisoire dans leur partie haute.

Figure 2 : Citerne de stockage provisoire (à gauche), citerne à double fonction (au milieu) et citerne de récupération (à droite) ; Les citernes simples (avec une seule vidange de fond), selon qu'elles fonctionnent avec une vidange de fond fermée ou ouverte, peuvent être utilisées, soit pour récupérer l'eau de pluie, elles ne jouent alors qu'un rôle mineur dans la gestion des eaux pluviales, soit comme dispositif de contrôle du débit ; les citernes à double fonction permettent d'atteindre simultanément les deux objectifs.

Ouvrages assimilables aux citernes

Il existe d'autres ouvrages, parfois regroupés sous le terme de micro-stockages et qui peuvent être assimilés à des citernes du fait de leur taille réduite même s'ils n'ont aucune fonction de récupération directe de l'eau de pluie. Il s'agit soit d'ouvrages coulés en place, soit d'ouvrages réalisés en utilisant des structures alvéolaires ultra-légères (SAULs).

Nota : Ces ouvrages peuvent également être considérés soit comme de petits bassins de retenue, soit comme des structures réservoirs

Il s'agit principalement d'ouvrages enterrés et éventuellement infiltrants (voir figure 3). Les ouvrages de ce type joue donc principalement un rôle de solution alternative de gestion des eaux pluviales. Ils peuvent cependant jouer un rôle écologique et environnemental très important, par exemple en valorisant l'eau pour la ré-humidification des sols, l'alimentation de la végétation et la recharge des nappes.

Figure 3 : Une cuve enterrée infiltrante permet de récupérer l'eau de pluie pour la végétation en libérant l'eau provisoirement stockée de façon lente (en 2 ou 3 jours) dans le sol.

Historique

La récupération de l'eau de pluie dans des cuves ou des citernes est très ancienne partout dans le monde. Les quantités susceptibles d'être récoltée sont en effet très importante. A titre d'exemple, en France, une toiture de 100 m², reçoit en moyenne 800 mm d'eau par an et pourrait théoriquement fournir 80 m³, quantité suffisante pour un ménage de deux personnes. En Europe de l'ouest, et en particulier en France, sous la pression du mouvement hygiéniste, cette pratique s'est progressivement restreinte au cours du XXème siècle. Si elle a perduré dans les zones rurales, principalement pour les besoins d'arrosage, elle a quasiment disparu des zones urbaines.

Ce type de dispositifs reste cependant largement utilisé dans beaucoup de pays où la ressource est rare. En France, il recommence à susciter de l'intérêt à partir des années 1980, à la fois dans une volonté d'économie pour les usagers et dans le souhait de mieux gérer les eaux pluviales pour les collectivités. La puissance publique commence également à s'intéresser au sujet. Par exemple, le Plan Construction et Architecture lance en 1993 un appel d'offres qui permet de soutenir 13 opérations de ce type. La position de l’État reste cependant peu claire avec des débats importants entre les différents Ministères. Malgré tout le marché des cuves et des citernesse développe. Au début des années 2000, le Ministère en charge de l'écologie réussit à faire adopter le principe d'un crédit d'impôt bénéficiant aux particuliers réalisant des équipements de récupération des eaux pluviales. Cette incitation fiscale suscite beaucoup d'intérêt et contribue à lancer le marché . Elle est combattue par le Ministère des Finances et surtout par le Ministère en charge de la santé qui s'inquiète des risques présentés par la consommation possible d'une eau de mauvaise qualité. Le Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France est alors chargé d'une mission d'expertise. Après une longue période de , dans un avis du 5 septembre 2006, a préconisé que de tels systèmes ne concernent en principe que les usages extérieurs : seulement, ces derniers ne représentent que des quantités très limitées, estimées à environ 6 % de la consommation annuelle d'eau6. , du fait de risques d'interconnexions entre les réseaux

Beaucoup de particuliers mettent ainsi en place "des systèmes rudimentaires (simple cuve aérienne connectée à une descente de gouttière) ou plus élaborés (cuves enterrées, centrale de contrôle) proposés par une offre diversifiée (grandes surfaces de bricolage, installateurs indépendants, sociétés franchisées, etc.)" (De Gouvello, 2015).

Fonctions et co-bénéfices

Conception

Conception générale

Principes de dimensionnement et choix des dimensions

Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre

Les cuves et les citernes sont des ouvrages aujourd'hui largement diffusés en particulier dans un but de récupération des eaux pluviales. Dans la plupart des cas, en France, elles jouent cependant un rôle mineur dans la gestion des eaux pluviales.

• D'une part leur volume est souvent trop faible par rapport à la surface de récupération. Par exemple, une cuve située sous une toiture de 100m² devrait avoir une volume utile de stockage de 1m³ pour stocker le volume produit par les 10 premiers mm de pluie et de 4 à 6m³ pour jouer un rôle efficace pour une pluie décennale à Lyon.
• D'autre part rien ne garantit que le volume total de la cuve sera disponible au début de la pluie ; pour ceci il est nécessaire que la cuve soit vide.

Il est donc important, si une collectivité souhaite autoriser l'utilisation de ce type d'ouvrage comme solution alternative de gestion des eaux pluviales de demander un dimensionnement effectif de la cuve et d'imposer l'une des règles suivantes selon la réglementation :

• trouver une façon de garantir la vidange complète de la cuve avant tout événement pluvieux (par exemple en prévenant les usagers et en comptant sur leur civisme ou leur intérêt à récupérer de l'eau fraiche) ;
• imposer des cuves pour lesquelles il est impossible d’empêcher la vidange (par exemple cuves perforées ou en matériaux poreux) ;
• ou imposer des cuves à double vidange et ne prendre en compte que le volume utile situé au dessus du stock permanent (voir figure 2).

Que la cuve soit utilisée uniquement pour la récupération des eaux pluviales, uniquement pour leur gestion pendant les pluies ou pour les deux objectifs, l'attention des usagers doit être attirée sur les précautions à prendre pour éviter la prolifération des moustiques. La précaution principale consiste à bloquer toutes les voies d'accès à la réserve d'eau pour les insectes, la solution la plus rustique consistant à mettre en place une simple moustiquaire (voir figure 4).

Figure 4 : Une simple moustiquaire est suffisante pour empêcher les larves de moustiques de se développer dans une cuve de récupération des eaux de pluie ; crédit photo EID Rhône-Alpes.

Vie de l’ouvrage

Bibliographie :

• De Gouvello, B., Deutsch, J.C. ( 2009) : La récupération et l'utilisation de l'eau de pluie en ville : vers une modification de la gestion urbaine de l'eau ? Flux 2009/2-3 (n° 76-77), pages 14 à 25 : disponible sur https://www.cairn.info/revue-flux1-2009-2-page-14.htm