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Gestion de l'eau de pluie : quelles sont les performances des techniques alternatives ?

La gestion de l'eau de pluie s'oriente désormais de plus en plus vers des techniques alternatives au tout tuyau. Leurs performances ont été passées en revue lors la 6e journée technique de l'Othu.

Eau  |    |  Dorothée LapercheActu-Environnement.com
Environnement & Technique N°352 Cet article a été publié dans Environnement & Technique n°352
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"Les nouvelles contraintes réinterrogent les pratiques mises en œuvre et font émerger de nouvelles solutions, a constaté Claude Presle, directeur de l'eau de la Métropole de Lyon, lors de la 6e journée technique de l'observatoire de terrain en hydrologie urbain (Othu). Il faut gérer au plus près les eaux de pluie". La publication cet été de l'attendu arrêté du 21 juillet 2015 a en effet contribué à remettre sur le devant de la scène les techniques alternatives de gestion de l'eau pluviale. L'objectif ? Sortir de la logique d'une collecte et évacuation de ces flux grâce au réseau et privilégier l'infiltration. "Grossir les réseaux et les stations a un coût d'investissement et de fonctionnement : il faut mieux que l'eau soit gérée à la source, confirme Fabien Abad, chef du service Pollutions et Service public Eau Assainissement à l'agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse. Il y a un équilibre à trouver entre les tuyaux et l'infiltration". Depuis dix ans, la part du réseau unitaire régresse d'ailleurs au profit du réseau séparatif : désormais un quart du linéaire de collecte (95.000 km) est dédié aux eaux pluviales, un quart reste du réseau unitaire, et 50% est dédié aux eaux usées, selon un rapport du Commissariat général au développement durable.

   
   
Fossés, noues, revêtements poreux, toitures terrasses, ou bassins d'infiltration etc., différentes techniques permettent de gérer la pluie au plus près de son point de chute. Toutefois, leur appropriation par les collectivités passe par une diffusion des retours d'expérience et connaissances sur leur fonctionnement. "Ces dispositifs doivent être suivis sur le long terme pour regarder leur capacité à contrôler la pollution et évaluer leur efficacité", note Gislain Lipeme Kouyi, directeur scientifique de l'Othu.

Des noues et toitures végétalisées pour remplacer les tuyaux

Pour estimer leur impact, l'équipe de Jean-Luc Bertrand-Krajewski, professeur à l'INSA de Lyon et président du groupe de recherche Rhône Alpes sur les infrastructures et l'eau (Graie), a comparé trois scénarios de gestion des eaux pluviales de 6,5 ha sur une zone artisanale imperméabilisée (environ 20% de voiries, 55% de toitures, et 25% de parkings et autres surfaces) située dans l'Ain. Le premier collecte les eaux de ruissellement grâce à un réseau souterrain classique, le second passe uniquement par un système de noues d'infiltration et de stockage tandis que le troisième utilise à la fois les noues et la végétalisation des toitures (avec un dispositif comprenant des substrats et un bac de stockage d'une capacité de 38 l/m2) de la zone. "Nous avons pris une pluie de projet d'une durée de 2h30 et hauteur de 39,2 mm pour dimensionner les ouvrages, précise Jean-Luc Bertrand-Krajewski. Nous avons simulé leurs fonctionnements grâce à des données de séries chronologiques de 1992 à 2012 de mesures de pluie et évapotranspiration". Le site bénéficie en outre d'une bonne perméabilité sur ses espaces naturels (graves sableuses).

Les scientifiques ont tout d'abord constaté que la mise en place de noues permet de supprimer le réseau de collecte souterrain. Et avec le troisième scénario, qui ajoute au dispositif les toitures végétalisées, la longueur nécessaire des noues d'infiltration est divisée par deux.

"Nous avons un transfert d'eau, elle ne s'écoule plus au même endroit, pointe toutefois Jean-Luc Bertrand-Krajewski. Les coûts eux aussi sont transférés, avec la question de qui paie et qui en bénéficie".

Un autre projet, Gepeto, cherche quant à lui à évaluer la performance de différentes toitures dans des climats variés : l'une sans équipement, la seconde disposant d'un modèle composé de substrats ainsi que d'un bac de stockage et la troisième équipée du précédent dispositif complété d'une mèche capillaire et d'un régulateur de débit (l'eau peut ainsi remonter par capillarité quand les végétaux le nécessitent ou en cas de trop plein). Si cette expérimentation commence et devrait durer un an et demi, Jean-Luc Bertrand-Krajewski a toutefois montré un premier aperçu des résultats possibles à travers les mesures effectuées pour l'événement pluvieux du 9 août 2015 à Lyon (31,6 mm dont 29,2 mm en deux heures). Lors de cette intempérie, la toiture nue a retenu 7% du volume de la pluie, le second dispositif 48% et le dernier 73%.

Infiltrer les eaux de pluie pour restaurer un cours d'eau ?

Tim Fletcher, professeur d'écohydrologie urbaine à l'Université de Melbourne (Australie), s'est lui interrogé sur la pertinence d'utiliser des techniques d'infiltration des eaux pluviales pour restaurer un cours d'eau. "L'hypothèse de départ est que si nous réduisons la surface imperméable, nous diminuons la fréquence ainsi que l'ampleur des eaux pluviales, nous augmentons le débit d'étiage et nous abaissons ainsi la concentration et le flux des polluants, expose Tim Fletcher. La croissance des algues est alors limitée et les espèces oligotrophes [espèces à forte valeur patrimoniale] favorisées".

L'équipe a installé près de 300 ouvrages (bassins d'infiltration, jardins de pluie, récupérateurs d'eaux pluviales de différents tailles, etc.) depuis 2010 (opération Little Stringybark Creek). Elle a collaboré pour ce projet avec les collectivités et agences de l'eau locales des bassins versants et a impliqué les particuliers. "Près de 50% des dispositifs se retrouvent dans leurs parcelles, explique-t-il. Nous avons donc lancé un appel à proposition pour que les foyers estiment un prix pour cette mise en place". Concernant l'entretien, les scientifiques ont instauré un suivi et dédié à cette question une personne référente dans l'équipe.

La mise en place des dispositifs a duré quatre ans et devrait s'achever début 2016. Les premiers résultats ? "Nous avons constaté une réduction du coefficient de ruissellement ces dernières années, note Tim Fletcher. Les résultats sont toutefois plus nets concernant la qualité de l'eau : nous observons une réduction du phosphore, des matières en suspension ainsi que de l'azote".

Les indicateurs biologiques (diatomées) n'ont toutefois pas réagi à la mise en place des ouvrages. "Est-ce simplement lié à un temps de réponse ? ou un état trop dégradé du cours d'eau ? ou un autre facteur ? , interroge le chercheur. Nous devons encore travailler sur cette question".

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