[TO] Urbanisme et aménagement

Assainissement urbain Des sols perméables pour gérer les eaux pluviales

Mots clés : Aménagement paysager - Eau

Les réseaux enterrés sont de moins en moins capables d’absorber les eaux pluviales. Le recours à des techniques alternatives fait de l’eau une ressource. Stockée localement, elle permet de créer un paysage urbain végétal.

L’assainissement pluvial est longtemps resté une technique de voirie : « L’eau était un déchet qu’il fallait évacuer au plus vite par de vastes réseaux souterrains de conduites », explique Bernard Chocat, directeur du laboratoire Hydrologie urbaine à l’Insa de Lyon. Aujourd’hui, ce mode de gestion montre ses limites. « L’étalement des villes a changé la donne, poursuit-il. Les conduites urbaines, construites il y a plusieurs décennies, ne sont plus capables de transporter les écoulements d’eau issus des nouvelles urbanisations à la périphérie des villes. » Résultat : lors de pluies exceptionnelles, les réseaux saturent et débordent, accentuant les inondations aux points bas des villes. La solution passe par une diminution des apports d’eau pluviale dans les réseaux d’assainissement.

« Pour délester les réseaux et les stations d’épuration, il s’agit de ne plus évacuer l’eau, mais au contraire de la stocker et de l’infiltrer au plus près de son point de chute », explique l’urbaniste hydrologue Christian Piel, de l’agence Composante Urbaine. Une gestion locale rendue possible par les techniques alternatives d’assainissement pluvial, qui se basent sur la réduction du ruissellement, la partie ni évaporée ni infiltrée de l’eau de pluie. « Toutes les techniques alternatives cherchent à résoudre le même problème : réduire la vitesse de l’eau », explique l’hydrologue Michel Benard, directeur du bureau d’études Infraservice. Pour cela, les ouvrages, enterrés ou à ciel ouvert, accumulent les obstacles aux écoulements : fossés implantés en retenues au droit des pentes ; sols végétalisés améliorant les phénomènes de stockage local, d’évaporation et de transpiration ; infiltration par le sol naturel… Le cycle de l’eau en milieu urbain est alors modifié, avec des débits régulés vers le réseau, et rapproché des cycles naturels par la réalimentation des nappes phréatiques.

Dans leur conception, les ouvrages à ciel ouvert (noues, fossés, tranchées drainantes, bassins à sec ou en eau…) ne se limitent pas à cette fonction hydraulique. Ils redéfinissent bel et bien l’espace urbain : « Si l’on traite les eaux pluviales à ciel ouvert, l’espace public est à repenser », explique le paysagiste Christophe Laforge, de l’agence Hyl.

Modelé urbain. Mais cette contrainte foncière peut aussi se transformer en atout paysager. Ainsi, le département de Seine-Saint-Denis encourage depuis plusieurs années les aménageurs à réfléchir à l’insertion urbaine des techniques alternatives. Résultat : des espaces publics temporairement inondables (placettes, mails piétons, parkings, etc.), où des cheminements restent hors d’eau, tandis que le travail sur la topographie favorise la rétention des eaux de pluie.

« Ce modelé urbain permet de dégager des volumes de stockage, tout en restant économe en foncier », explique Thierry Maytraud, responsable d’études à la Direction de l’eau et de l’assainissement du département (voir entretien p. 56). Pour quel coût ? Le prix moyen de 600 euros par m3 stocké est avancé. « C’est l’équivalent des techniques classiques d’évacuation, mais l’on y gagne un espace public transformé par l’eau et le végétal », ajoute-t-il. Les économies réalisées dans le périurbain avec des bassins et noues traités par simple ondulation du sol naturel ne se retrouvent pas dans un tissu dense exigeant des études poussées du sol et des réseaux, des ouvrages maçonnés, parfois bordurés de matériaux nobles comme le granit…

Pas de remède miracle. Il ressort aussi des systèmes alternatifs de gestion des eaux pluviales que leur entretien est important : « La maintenance de ces ouvrages peut vite aboutir à un hiatus entre services techniques, selon qu’ils sont considérés comme espace vert ou système hydraulique », explique Michel Benard. Les risques de colmatage des ouvrages à ciel ouvert pouvant aboutir à des rejets de polluants sur la chaussée, il est important d’obtenir un consensus sur le projet le plus possible en amont.

Concernant la pollution, la gestion en surface des eaux de pluie ne propose pas de remède miracle, mais décline un procédé désormais bien connu : « La pollution des eaux de voirie – les hydrocarbures et les métaux lourds – se présente sous forme particulaire : les polluants sont fixés aux matières en suspension collectées par l’eau de ruissellement. Quand l’eau transite dans les filtres plantés (filtre à sable ou à pouzzolane), les particules en suspension sont progressivement retenues, piégées. Les racines des végétaux (joncs, iris, saules…), commencent alors leur travail de dégradation ou de fixation », explique la paysagiste Marie Pire (Composante Urbaine). Ainsi, les polluants ne disparaissent pas, mais sont localisables. Pour mesurer l’efficacité des dispositifs de dépollution à ciel ouvert, l’Agence de l’eau a retenu plusieurs sites pilotes, dont celui de Chamarande (Essonne). Ces campagnes de mesures confirmeront peut-être qu’en plus de son efficacité hydraulique et son intérêt paysager et urbain, la gestion locale des eaux pluviales est un maillon essentiel d’un urbanisme durable.

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ENCADRE

« Tout l’espace urbain peut se prêter à des inondations maîtrisées »

Thierry Maytraud, responsable d’études à la Direction de l’eau et de l’assainissement du conseil général de Seine-Saint-Denis

Quelles sont aujourd’hui les techniques de stockage des eaux pluviales mises en œuvre dans votre département ?

Depuis une vingtaine d’années, le conseil général de Seine-Saint-Denis incite les aménageurs à apporter des solutions techniques aux problèmes de ruissellement. En tant que gestionnaire du réseau d’assainissement, nous négocions sur les débits de fuite en aval des opérations d’aménagement comme sur les techniques de gestion des eaux pluviales appliquées. En la matière, on tend de plus en plus vers des ouvrages alternatifs intégrés : stockage des eaux à ciel ouvert, écoulement gravitaire, sécurisation par de faibles hauteurs d’eau et des talus très doux… Cette intégration se traduit aussi par une plurifonctionnalité des dispositifs de stockage.

Qu’entendez-vous par la plurifonctionnalité des ouvrages de rétention ?

L’idée est en fait de rendre les espaces publics inondables, afin de dégager en surface des volumes de stockage des eaux pluviales qu’il serait difficile de créer ex-nihilo en tissu urbain dense. Tout l’espace urbain peut alors servir de support à des inondations maîtrisées : aires de jeux, terrains de foot, squares, parkings… Mais cette insertion urbaine des techniques alternatives suppose une démarche de conception bien spécifique, combinant les savoirs de l’ingénieur hydraulicien, ceux de l’urbaniste et du paysagiste. Le travail de nivellement est par exemple très spécifique. Il doit être intégré bien en amont des phases de chantier : c’est le fonctionnement hydraulique de ces espaces et leur sécurisation qui sont ici en jeu.

Quelles sont les pistes pour mieux diffuser ces techniques ?

Il y a deux verrous à faire sauter. Le premier tient à la formation des acteurs : le travail de pédagogie, de développement d’outils reste important. Nous avons formalisé un plan de zonage à l’échelle du département, qui donne les premiers éléments sur les pratiques d’infiltration, en combinant données géologiques et modélisation des réseaux. Le second verrou tient à l’insuffisante rémunération des missions de maîtrise d’œuvre, basée sur un mode de calcul sans rapport avec les études nécessaires pour concevoir des espaces publics inondables.

ENCADRE

Saint-Valéry-sur-Somme (Somme) Fossés et surfaces poreuses sur un parking saisonnier

Jardin public et desserte du collège de Saint-Valéry-sur-Somme, le parc des Corderies se transforme l’été en parking enherbé pour 200 véhicules. Cet usage saisonnier ne justifiait pas l’adaptation du réseau d’assainissement. Pour limiter les rejets, on a misé sur la porosité des sols. Les stationnements permanents bordant le mail ont été traités en stabilisé, et le parking estival en pelouse renforcé. Les concepteurs se sont appuyés sur le pli descendant du plateau pour collecter et stocker les eaux pluviales. Une première noue plantée de graminées récupère les eaux de voirie. Le trop-plein s’écoule par gravité via des canalisations menant à une tranchée remplie de galets de Somme et équipée de filtres anticontaminants. L’eau est alors drainée vers un large fossé fonctionnant comme un bassin d’orage, pouvant absorber une pluie décennale. Planté de pétasites, d’iris et de géraniums, ce fossé est jalonné de murets de bief freinant encore l’écoulement. Un décanteur-désableur assure, au bout du fossé, point bas du site, un rejet maîtrisé vers le réseau.

Maîtrise d’ouvrage : ville de Saint-Valéry-sur-Somme.

Maîtrise d’œuvre : Hyl, paysagiste (mandataire) ; Infraservice, BET.

Livraison : début 2004.

Coût des travaux : 720 000 euros HT.

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Vitry-sur-Seine (Val-de-Marne) Une noue paysagère le long d’une voie industrielle

Reliant la Seine au centre-ville de Vitry-sur-Seine, la rue Heller traverse un quartier d’ateliers industriels et de hangars logistiques. Le site était confronté à des difficultés hydrauliques et fonctionnelles : fréquentes inondations sur la partie basse de la rue, omniprésence des poids lourds, manque de lisibilité des espaces piétons.

La requalification de cette voie a permis de sécuriser les circulations piétonnes en réduisant les surfaces de stationnement, en matérialisant une bande tampon par une noue plantée collectant les eaux de voirie. La profondeur de la noue varie selon les réseaux enterrés. Au stockage aérien des eaux pluviales par la noue s’ajoute une tranchée en grave drainante. L’écoulement est d’abord assuré par infiltration : le fond de noue est assis sur le terrain naturel. Lorsque les capacités d’infiltration du terrain arrivent à saturation, les eaux sont drainées vers le réseau, le débit de fuite étant régulé à 10 l/sec.

Maîtrise d’ouvrage : ville de Vitry-sur-Seine.

Maîtrise d’œuvre : Atelier du paysage, paysagistes (mandataire) et Infra Service, BET.

Capacités de stockage : 400 m3.

Date de livraison : mai 2007.

Coût des travaux : 2,6 millions d’euros.

ENCADRE

Clichy-sous-Bois (Seine-Saint-Denis) Un bassin de stockage sous une promenade piétonne

Trente places de stationnement, une promenade piétonne et un bassin de rétention de 750 m3, le tout sur une parcelle de 1 400 m2… Le cahier des charges de cet espace public de la ZAC des Hautes Bornes, reliant un quartier d’habitat à une école primaire, a vite écarté la possibilité d’un stockage des eaux pluviales à ciel ouvert. L’écoulement de l’eau n’en a pas pour autant été rendu invisible. En effet, l’ouvrage de rétention est constitué de trois dispositifs : un prébassin enterré dimensionné pour une pluie annuelle ; au-dessus, un remblai poreux sous les surfaces de stationnement et le platelage ; enfin, une zone inondable enherbée. La mise en charge de l’ouvrage commence en surface, via une rivière sèche traitée en gabions. Le trop-plein se déverse ensuite dans le bassin enterré. Lors d’une pluie décennale, la zone inondable est remplie en quelques heures, les circulations piétonnes et la desserte des entreprises restant hors d’eau.

Maîtrise d’ouvrage : Communauté d’agglomération de Clichy-sous-Bois-Montfermeil.

Maîtrise d’œuvre : Composante Urbaine, paysagiste hydrologue (mandataire).

Capacités de stockage : 750 m3.

Coût des travaux : 750 000 euros.

Date de livraison : 2004.

ENCADRE

Villetaneuse (Seine Saint-Denis) Un parvis de collège inondable

Pour compenser l’artificialisation des sols liée au prolongement de la RD28, une partie des espaces publics de la ville a été rendue inondable. Ainsi, le fonctionnement hydraulique des abords du collège Lucie-Aubrac combine stockage par bassin enterré (eaux de voirie, pistes cyclables) et à ciel ouvert. Les eaux du mail piéton et des espaces verts au nord de la voie ruissellent dans une noue ponctuée de murets de bief munis d’ajutages répartissant les volumes de stockage. Compte tenu des risques de dissolution des sols liés à la présence de gypse, les noues et les bassins en décaissé sont étanchéifiés avec une membrane d’argile. Au sud de la départementale, une place inondable traitée en dalles calcaire intercalées avec des bandes végétales prolonge le parvis du collège. L’allée centrale reste hors d’eau, et se transforme en digue en cas de précipitations. Les eaux ruissellent vers un décaissé, avec des hauteurs d’eau n’excédant pas 40 cm, puis s’écoulent vers le bassin enterré, qui assure leur dépollution par dégrillage, décantation et séparateur d’hydrocarbures. Le débit de fuite vers le réseau est limité à 10 l/s.

Maîtrise d’ouvrage : conseil général de la Seine-Saint-Denis.

Maîtrise d’œuvre : Direction de la voirie et des déplacements ; Composante Urbaine, BET, assistant à maître d’œuvre.

Capacités de stockage : 148 m3 enterrés, 171 m3 à ciel ouvert.

Date de livraison : mars 2007.

Coût des travaux : 845 000 euros HT.

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