A quels risques nos villes sont-elles confrontées face à une imperméabilisation croissante et quels moyens pour y faire face ?

Auteur : Chaïmaâ RAZINE

Résumé : Extension des villes, accroissement des besoins en matière de logement, d’équipements et de voirie sont tous des facteurs d’imperméabilisation du sol. Un tel phénomène expose davantage nos territoires au risque d’inondation et les milieux naturels, aquatiques notamment, au risque de pollution. La gestion intégrée des eaux pluviales permet alors de réguler in-situ les ruissellements issus de ces surfaces, traiter les polluants qu’ils transportent et évacuer les eaux d’une manière durable.

La structure du sol ressemble à celle de l’éponge, ce qui lui permet d’absorber les eaux pluviales. Mais face à l’étalement urbain, l’accroissement de la demande en matière de voirie et de constructions, la part de terres imperméabilisées augmente. Par conséquent, le volume des eaux infiltrées diminue et celui des eaux de ruissellement augmente. Ces phénomènes font appel à deux grandes problématiques : la pollution du milieu récepteur des eaux pluviales et le risque d’inondation par accumulation des eaux ruisselées. Quel est alors le lien entre l’imperméabilisation du sol et ces deux risques ? Quels éléments sont à prendre en considération et par quels moyens peut-on limiter les effets négatifs de ce phénomène ?

La réponse à ces questions a été élaborée suite à un stage de quatre mois effectué à ECR Environnement, agence de Bordeaux, située à Canéjan. Ce bureau d’études est une société d’ingénierie pluridisciplinaire qui accompagne les projets de construction et d’aménagement.

Cette problématique était traitée dans le cadre d’un projet de construction d’un EHPAD (Etablissement d’Hébergement pour Personnes Agées Dépendantes) et l’extension d’un SSR (Soins de Suite et de Réadaptation) à Saint-Astier. Ma mission était de concevoir les parkings annexés à ces bâtiments et de proposer un système de gestion des eaux pluviales de parkings et de toiture et son dimensionnement.

Pour répondre à cette commande, j’ai partagé ma mission en cinq sous-étapes (fig. 1) allant des recherches bibliographiques jusqu’au dimensionnement hydraulique. Cet article portera plutôt sur la partie relative à l’état des lieux et au cadrage réglementaire.

Avant de développer notre sujet, il est judicieux de différencier les eaux pluviales des eaux de ruissellement. Nous qualifions d’eaux pluviales toutes les eaux issues de tout type de précipitations et qui sont arrivées à leur milieu récepteur (sol ou toiture…). Les eaux de ruissellement sont les eaux pluviales qui s’écoulent sur une surface jusqu’à ce qu’elles arrivent à un exutoire.

En ce qui concerne le risque de pollution, les eaux pluviales sont susceptibles, le long de leur cheminement vers un exutoire, de transporter plus de polluants en lessivant les surfaces de voirie. Donnons à titre d’exemple les métaux lourds, les résidus des pneus et les hydrocarbures sur la voirie. Par la suite, ces eaux font migrer les contaminants vers les eaux souterraines par infiltration ou vers les eaux de surface par rejet.

Il existe plusieurs moyens pour intervenir au niveau de la problématique liée à la pollution, notamment :

1. La réglementation : Le secteur de l’eau est réglementé par plusieurs normes hiérarchisées (fig. 2) : la directive cadre sur l’eau à l’échelle de l’Union Européenne, la loi sur l’eau et les milieux aquatiques au niveau national et les schémas directeurs d’aménagement et de gestion de l’eau (les SDAGEs), les schémas d’aménagement et de gestion de l’eau (les SAGEs) et les documents d’urbanisme au niveau local, voire micro-local.

L’ensemble de ces normes comprend des clauses portant sur les eaux pluviales applicables sur tout acteur intervenant dans ce secteur. L’intérêt est de protéger les milieux récepteurs qu’ils soient des eaux de surface ou des eaux souterraines et de préserver leur qualité et quantité.

2. La sensibilisation : La diminution du risque de pollution pourra être envisagée en réunissant les différents acteurs concernés par le projet, les sensibiliser à l’importance de maintenir les voiries et les initier aux méthodes de nettoyage les plus adaptées.

2. Les interventions techniques : Ces techniques visent principalement à maitriser l’infiltration et le transfert des polluants en assurant la régulation du débit. Cette opération se fait à l’aide d’ouvrages dits de « tamponnement » et se base sur le principe de décantation des particules polluantes.

Quant au risque d’inondation, il est défini par la directive inondation comme une « submersion temporaire par l’eau de terres qui ne sont pas submergées en temps normal ». Ce phénomène peut être généré par plusieurs éléments : le ruissellement pluvial, le débordement d’une rivière, le débordement d’une nappe phréatique, une submersion marine…

Etant donné que cet article traite la problématique de gestion des eaux pluviales, nous allons plutôt nous focaliser sur l’inondation par ruissellement pluvial.

Ce risque est lié à l’imperméabilisation des surfaces qui fait augmenter le volume des eaux de ruissellement. Et face à l’incapacité de contenir ces volumes, les ouvrages des eaux pluviales se retrouvent saturés et ensuite débordés. Dans le cas d’absence de raccordement à ces réseaux, ces eaux se dirigent vers les cours d’eau avoisinants ce qui peut causer des crues du fait de l’accroissement de leur débit.

Les risques de pollution et d’inondation sont fortement (fig. 3) liés car les eaux issues des inondations saturent le sol. Par conséquent, les ruissellements s’enchaînent et la quantité de matières polluantes transportées augmente.

Parmi les moyens d’intervention sur le risque d’inondation, il y a le Plan de Prévention du Risque Inondation (le PPRI). Ce document protège les zones exposées à l’aléa inondation (quel que soit son type) en instaurant des servitudes d’utilité publique ne pouvant pas faire l’objet d’une dérogation. La délimitation de ces zones prend en considération l’intensité de l’aléa, ainsi que la concentration des enjeux sur le territoire.

            Pour faire face à ces problématiques, les maîtres d’œuvre optent pour une gestion intégrée des eaux pluviales (EP). Cette méthode vise la protection des ressources en eau et la gestion de l’aléa inondation à la source. Ceci permet de limiter les ruissellements, piéger les polluants et favoriser l’infiltration.

On peut partager la gestion intégrée des EP en trois phases :

– La phase avant-projet : avant d’entamer le projet, il faut définir le bassin versant concerné et lancer un diagnostic pour étudier tous les aspects de la zone : contexte géologique, hydrologique et hydrogéologique et évaluer les risques naturels ;

– Le projet : monter un projet en fonction des résultats obtenus à partir du diagnostic et représentant les atouts et menaces à considérer ;

– La phase post-projet : assurer le bon fonctionnement des ouvrages en s’assurant qu’ils sont maintenus périodiquement.

La première phase présente l’étape pionnière de chaque projet de gestion intégrée des eaux pluviales puisqu’elle corrèle entre les différentes caractéristiques de la zone. Et suivant ses résultats, il y aura lieu d’un choix technique à mettre en place et de son dimensionnement. Pour ce faire, le chargé de l’étude intègre plusieursdisciplines afin de définir les différents risques que le projet pourra rencontrer. Les études à établir sont :

Les études topographiques permettent de connaitre la topographie de la zone et le sens des ruissellements. Elles permettent aussi de délimiter le bassin versant à prendre en considération lors du dimensionnement du système à mettre en place ;

Les études du sol permettent de définir la nature du sol et sa capacité d’infiltration des eaux pluviales ;

Les études hydrographiques servent à définir, dans ce cas, les différents exutoires existants dans la zone de l’étude ;

Les études hydrogéologiques permettent de localiser les zones humides dans l’aire de l’étude et d’évaluer le risque de remontées de nappes afin d’éviter le risque d’inondation.

Ces études font partie du dossier de demande d’autorisation ou de déclaration au titre de la loi sur l’eau et les milieux aquatiques, appelé « dossier loi sur l’eau ».

Cette procédure oblige les maîtres d’ouvrage à déclarer ou à demander une autorisation avant d’entretenir leurs installations, ouvrages, travaux ou activités si ceux-ci ont un impact sur les milieux aquatiques récepteurs. Les opérations soumises à cette procédure sont définies dans les articles du Code de l’environnement (du R 214-1 à R 214-5).

            La gestion intégrée des eaux pluviales représente la facette technique des solutions à adopter dans ce genre de problématiques. Néanmoins, ces dernières sont encore plus complexes : l’existence de contraintes financières et/ou techniques, la multitude de parties prenantes, le manque de sensibilisation au sujet. Il faut alors penser à une méthode afin de gérer ces contraintes et afin de faire émerger ce genre de système de gestion et le généraliser sur tous les territoires. La solution paraît demeurer dans la mise en réseau des différents acteurs (y compris la population) concernés par un projet suivant une approche horizontale et participative. Ceci permettra des échanges pluridisciplinaires, l’expression de tous les besoins et contraintes, et surtout la mise en commun d’une volonté de gérer durablement les eaux pluviales. Il est important aussi de penser à instaurer des aides financières, car certains maîtres d’ouvrage rencontrent des contraintes budgétaires. Ceci restreint les alternatives de gestion des eaux pluviales à mettre en place.

Bibliographie :

-Cerema Ile-de-France, 2018. Note problématique « L’infiltration des eaux pluviales et son impact sur la ressource en eau souterraine », 48p. Disponible sur : http://www.assainissement.developpement-durable.gouv.fr/documents/180725_NoteInfiltrationEauxSouterraines_VF.pdf.

– Centre Européen de Prévention du Risque d’inondation (CEPRI). Gérer les inondations par ruissellement pluvial : Guide de sensibilisation, 92p. Disponible sur : https://www.cepri.net/tl_files/Guides%20CEPRI/guide%20ruissellement.pdf.

– DOUDNU NOUBIMBOO Leo Steve, 2014. Comment mettre en œuvre une gestion intégrée des eaux pluviales dans le cadre de la conception de projets d’aménagement urbain ? 101p. Disponible sur : https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01168153.

– Syndicat Intercommunal du Bassin d’Arcachon, 2013. Guide technique des eaux pluviales du bassin d’Arcachon : une gestion à la source des eaux pluviales comme outil de protection de nos milieux, 53 p.

– RODE Sylvain. La prévention du risque d’inondation, facteur de recomposition urbaine ? L’agglomération de Blois et le déversoir de la Bouille, L’information géographique, 2008/4 Vol. 72, p. 6-26. Disponible sur : https://www.cairn.info/revue-l-information-geographique-2008-4-page-6.htm