Retenir/Infiltrer

 

De nombreux dispositifs sont susceptibles de permettre un stockage provisoire de l’eau.

L’objectif est d’écrêter le débit de ruissellement, donc de soulager le réseau d’assainissement en retenant de grandes quantités d’eau et en les laissant s’écouler lentement et/ou en permettant à l’eau de s’infiltrer vers la nappe. L’effet est immédiat, on évite des refoulements d’égouts et, en cas de réseau unitaire, une surcharge de la station d’épuration, qui aboutirait au déversement du surplus dans un bassin de stockage temporaire ou dans la nature. Ce surplus est constitué d’un mélange d’eau usée et d’eau de pluie très polluant.

A L’ECHELLE DU BASSIN VERSANT

À l’échelle du bassin versant, on parle plus de politique et de mesures globales que d’ouvrages ponctuels. La plus grande partie du territoire picard est agricole. À la campagne, la problématique de ruissellement de l’eau est différente de celle du milieu urbain. Les cultures freinent l’eau, mais moins bien que les prairies et les forêts. Et les sols laissés nus l’hiver sont très peu efficaces. Ils sont facilement lessivés et érodés. Le ruissellement provoque des coulées de boue et la perte de terres arables.

ChampsLaboure

Champs labouré.
Photo : CAUE 60.

 

Certaines mesures peuvent être prises :

• labourer en travers de la pente
• maintenir et replanter des haies et des bandes enherbées
• refaire des talus et des fossés
• associer les haies, talus et fossés pour une action plus efficace
• cultiver des CIPAN (cultures intermédiaires pièges à nitrates, exemples : moutarde, colza) qui permettent de couvrir les sols entre deux cultures principales.

BandeEnherbee

Bande enherbée entre un champ de maïs et un cours d’eau.
Photo : Observatoire Départemental de l’Eau de l’Ain.

 

De la même manière qu’on ne peut pas obliger chaque famille à refaire l’isolation de son logement pour économiser de l’énergie, on ne peut pas obliger chaque agriculteur à planter des haies. Par contre, on peut les y aider avec des mesures financières et des conseils professionnels comme peuvent en apporter notamment les Chambres d’Agriculture et les DDAF (directions départementales de l’agriculture et de la forêt). Il est important s’insister sur les avantages pour les agriculteurs : moins de perte de terre arable et des semis, maintien d’une faune, notamment pour la chasse, par les arbres et les haies.

Les Schémas d’Aménagement et de Gestion des Eaux, à travers leur ascendant sur les documents d’urbanisme, peuvent contribuer à la protection des haies en place en influençant la classification des sols en « Zones Naturelles » ou en « Espaces Boisés Classés ».

HaieTalusFosse

Complexe haie-talus-fossé.
Photo : CAUE 76.

Pour en savoir plus

Site de la DDAF d’Ariège

Site du CAUE de Seine-Maritime :
www.caue76.org/caue2/spip.php?article80

A L’ECHELLE DU QUARTIER, OU LES OUVRAGES UTILISES ESSENTIELLEMENT PAR LES COMMUNES

Les ouvrages de gestion des eaux pluviales peuvent s’appliquer à des surfaces variables selon leur dimensionnement. Chacun a son spectre d’application plus ou moins large.

La partie souterraine des ouvrages

Les ouvrages enterrés peuvent diriger l’eau vers la nappe par infiltration, la stocker ou l’évacuer par drainage. Comme pour les revêtements absorbants, les techniques d’infiltration ne sont efficaces que si le sol au-dessous est perméable et l’on peut améliorer leurs performances en plaçant dessous une couche de matériaux perméable grossier. Si l’eau est trop polluée, la capacité épuratrice du sol ne suffira pas à empêcher les polluants d’atteindre la nappe. Il ne faut alors pas s’orienter vers un ouvrage d’infiltration mais diriger l’eau vers un bassin de décantation ou vers le réseau d’assainissement public. Les ouvrages peuvent aussi bien servir à évacuer l’eau qu’à l’infiltrer, leur structure est adaptée à l’une ou l’autre fonction et on les dit soit drainants soit absorbants.

Attention, si l’eau s’infiltre trop vite, cela peut indiquer que l’ouvrage est implanté sur une diaclase (une fissure dans la roche) qui emmènera l’eau jusqu’à la nappe sans la filtrer. Mais cela peut aussi être dû à un sous-sol sableux qui nécessitera de laisser plusieurs mètres entre le fond de l’ouvrage et la nappe.

Les bassins

Les bassins peuvent être enterrés ou à ciel ouvert, secs ou en eau, naturels ou artificiels, de rétention ou d’infiltration. Plus ils sont grands et plus il y a de chances pour qu’ils soient destinés à recevoir des eaux polluées, donc pour qu’ils soient imperméables (béton, géomembrane).

 

Les bassins enterrés, en béton ou en éléments préfabriqués, s’apparentent à de grandes cuves de récupération d’eau de pluie. On peut en associer plusieurs pour augmenter la capacité de stockage. L’eau peut ensuite être utilisée pour arroser les espaces verts et nettoyer les voiries. Les bassins enterrés ne présentent pas de difficulté d’intégration dans le paysage. Il en existe des visitables (ex : cuves en béton), des curables (ex : modules plastiques) et des non visitables et non curables (modules plastiques alvéolés). Selon le procédé choisi et l’épaisseur du bassin, l’emplacement au-dessus de l’ouvrage peut être praticable par des engins motorisés.

ModuleFunke

Module de stockage d’eau pour bassin enterré.
Photo : Funke Gruppe.

 

Les bassins d’orage ont été les premiers ouvrages de gestion des eaux pluviales conçus pour stocker l’eau lors des précipitations exceptionnelles. On en voit fréquemment au bord des routes où ils recueillent les eaux de voirie. Ils étaient construits en béton, ou une membrane plastique recouvrait leurs berges. Leur rôle était uniquement quantitatif au départ, mais avec la montée des préoccupations environnementales, des améliorations ont été apportées pour améliorer la qualité de l’eau et l’intégration paysagère : un dégrilleur pour éliminer les gros éléments solides, un débourbeur/déshuileur pour abaisser la quantité d’hydrocarbures et de particules décantables, des végétaux pour améliorer l’impact visuel et épurer l’eau.

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Bassin d’orage. Photo : Tubosider.

 

Les bassins secs ne stockent l’eau que de manière provisoire, ce sont des bassins d’infiltration ou de rétention à court terme. Leur débit de fuite (par infiltration ou par évacuation) et leurs dimensions sont suffisants pour que le bassin se vide en moins de 6 heures, de manière à pouvoir absorber l’orage suivant s’il survient rapidement. Ce très faible temps d’inondation du fond du bassin autorise une autre utilisation de l’espace, comme un terrain de sport ou un espace vert. Un profil de berge en pente faible et des plantations d’arbres tolérant une inondation temporaire améliorent les performances de l’ouvrage.

BassinSport

Un bassin sec terrain de sport à Clichy-sous-Bois.
Photo : Thévenot D.

 

Les bassins en eau sont plus faciles à intégrer au paysage et contribuent à la biodiversité s’ils sont végétalisés. Ils disposent d’une marge de remplissage pour assurer leur fonction de gestion des eaux pluviales. La portion de berge correspondant à cette marge peut être imperméabilisée ou pas. Dans le premier cas, nous avons un bassin de rétention, dans le deuxième, un bassin mixte (rétention et infiltration). Les bassins en eau ont un rôle de décantation très important, ils peuvent être accompagnés d’un deuxième bassin en aval pour l’infiltration.

 

Les mares font partie des bassins en eau, mais elles peuvent être naturelles ou artificielles. Petits plans d’eau permanents ou temporaires disposés sur le cheminement naturel de l’eau, elles se remplissent avec la pluie et se vident avec l’évaporation et le prélèvement d’eau par les animaux, les plantes et l’homme (pas d’infiltration car le fond est imperméable). Elles avaient autrefois des fonctions multiples : abreuvoir, réserve d’eau pour la lutte contre les incendies, nettoyage des pieds des animaux, vivier…

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Mare à Jonquières.
Photo : CAUE 60.

 

La mécanisation de l’agriculture et l’arrivée de l’eau courante leur ont ôté une partie de leur utilité, leur nombre s’est donc réduit. De plus, en France, si quelqu’un se noie dans une mare qui appartient à une commune, le maire peut être tenu pour responsable. C’est pourquoi une très grande partie des mares ont été parfois grillagées, mais surtout remblayées pour offrir des surfaces de construction ou de culture, ou pour empêcher qu’elles ne deviennent des dépotoirs.

Mais des solutions existent pour assurer la sécurité de ces plans d’eau, qui contribuent au charme et à l’identité des villages, comme des berges en pente douce et une végétation formant une barrière naturelle (roseaux, massette…). Les mares sont un lieu de vie et de reproduction pour une multitude d’espèces animales et végétales. Certaines filtrent l’eau, dégradent ou retiennent une partie des polluants. Elles ont donc aussi un rôle de lutte contre la pollution de l’eau et un rôle en faveur de la biodiversité.

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Mare à Bois-Guillaume.
Photo : CAUE 60.

 

Les places et parkings inondables fonctionnent comme de petits bassins de rétention ou d’infiltration, mais sans équipements de dépollution. Les places et parkings inondables ont pour avantage de ne pas empêcher l’utilisation des lieux en dehors des périodes d’inondation. Leur trop-plein est placé à une hauteur permettant de ne retenir que la quantité d’eau voulue (quelques centimètres seulement dans les parkings, pour ne pas endommager les véhicules stationnés). Certains sont imperméables et assurent uniquement un stockage provisoire pour ralentir l’arrivée de l’eau dans le réseau, d’autres permettent l’infiltration.

Pour en savoir plus

Les mares dans le département de la Somme Regard et conseils pour leur valorisation :
Télécharger le fichier PDF (2 Mo) : Les-mares-dans-la-Somme

Les revêtements absorbants

Beaucoup de choses sont regroupées sous l’appellation de revêtement absorbant : on y trouve les parkings enherbés, les enrobés poreux, les stabilisés (terre ou sable tassés), les gravillons, les dalles non jointes. Elles ont toutes en commun de laisser passer l’eau. Ils peuvent recouvrir le fond d’un bassin sec ou simplement éviter l’imperméabilisation d’une surface.

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Parking à dalles de béton ajourées et enherbées.
Photo : Ebema.

 

Les enrobés poreux sont les moins connus, ils ont pour avantage de réduire les bruits de roulement, les projections d’eau et la formation de plaques de verglas et d’améliorer l’adhérence. Par temps de pluie, ils offrent un plus grand confort de conduite et une meilleure visibilité. Toutefois ces enrobés sont à éviter dans les ronds-points et les virages serrés et là où les risques de colmatage sont élevés (fort apport de sédiment au pied d’une pente, par exemple). Les parkings sont des zones particulièrement adaptées à ce matériau. Pour éviter le colmatage, il faut nettoyer le revêtement par aspiration. S’il est déjà colmaté, on recourt à un lavage à haute pression.

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La différence est flagrante entre l’enrobé classique, au fond,
et l’enrobé poreux sur chaussée à structure réservoir, au premier plan.
Photo : CERTU.

 

L’utilisation de revêtements poreux n’est efficace que si le substrat est suffisamment perméable. Si ce n’est pas le cas, le sous-sol naturel peut être retiré sur 60 cm et remplacé par un matériau grossier qui assurera un stockage temporaire de l’eau avant infiltration. Si l’absorption reste insuffisante, il faut alors poser un drain qui emmènera l’eau vers un exutoire de surface, un bassin par exemple.»

Les chaussées à structure réservoir sont basées sur le principe d’un bassin enterré recouvert par un enrobé poreux ou alimenté par une canalisation. Un géotextile empêche la terre de combler les cavités et de provoquer l’apparition de nids de poules dans la chaussée. Si l’on ne veut pas infiltrer l’eau, on place une géomembrane sous l’installation. Comme dans ouvrage de gestion des eaux pluviales, il y a également un trop plein.

StructureReservoir

Certaines structures souterraines sont assez résistantes pour permettre leur utilisation sous des voies de circulation automobile.
Source : J. Chaïb.

 

Les noues et les fossés

 

Ces noues ont une partie souterraine, d’autres exploitent uniquement le terrain naturel (pente et perméabilité).

Les noues et les fossés se ressemblent beaucoup. Parfois ils ont une partie souterraine, parfois non. La différence essentielle est leur profil : les noues ont une faible profondeur, une plus grande largeur et des bords en pente douce. Il en découle un avantage certain : on peut les entretenir comme des espaces verts. En contrepartie, elles nécessitent une emprise foncière conséquente.
Les noues ne restent pas longtemps en eau. Elles sont conçues de manière à ce que leur surface permette une infiltration rapide. Si le terrain n’est pas favorable à l’infiltration, on peut placer un drain au-dessous, dirigeant l’eau vers un exutoire.

SchemaNoues

Ces noues ont une partie souterraine, d’autres exploitent uniquement le terrain naturel (pente et perméabilité).

 

 

Les fossés présentent plus de variétés : comme les noues, ils peuvent être filtrants ou drainants, ces derniers toujours reliés à un exutoire. Mais il existe également des fossés secs ou en eau, maçonnés ou plantés. Alors que les noues sont principalement utilisées dans les espaces verts, on trouve souvent les fossés le long des routes et dans les campagnes. Leur intérêt principal est le volume d’eau qu’ils peuvent recueillir. En effet, leur section est bien supérieure à celle des canalisations enterrées, comme on peut le voir sur le schéma ci-dessous.

Un soin particulier doit être apporté à la conception des berges. Une pente trop forte les rendra sujettes à l’érosion et elles devront alors être maçonnées. Le fossé anglais est une variante entièrement plantée (iris, massette…).

Fosse

Fossé recueillant les eaux de voirie à Flixecourt (80).
Source : CAUE 60.

Pour en savoir plus

Site de la Communauté urbaine du Grand Lyon, fiche technique sur les bassins enterrés
www.economie.grandlyon.com

Site de la Communauté urbaine du Grand Lyon, fiche technique sur les noues et les fossés :
www.grandtoulouse.org/admin/upload/document/476-Fichetechnique_7_+_schema.pdf

Site de la Communauté urbaine du Grand Lyon, fiche technique sur les revêtements de surface poreux
www.economie.grandlyon.com

Site du Conseil Général des Hauts-de-Seine, « La maîtrise des eaux pluviales » :
environnement-transport.hauts-de-seine.net/Ressources/pdf/environnement-transports/eauSeine/SDA/sda_subvention_1.pdf

Site du Grand Besançon, présentation des techniques alternatives :
www.grandbesancon.fr/index.php?p=906

A L’ECHELLE PARCELLAIRE, OU LES OUVRAGES PLUS COURANTS CHEZ LES PARTICULIERS

Les petits bassins d’ornement

Les bassins d’agrément privés peuvent amortir une partie des eaux pluviales et contribuer à leur niveau à la bonne gestion de l’eau. Ils peuvent avoir plusieurs formes, plusieurs styles, plusieurs profils, du bassin rectangulaire à parois de pierre verticales, au bassin de forme « naturelle » avec des berges végétalisées sur un profil à paliers.

Attention à l’emplacement du bassin : s’il se trouve dans une cuvette, il recevra de l’eau de ruissellement du jardin, chargée en matières organiques, et s’envasera. Il vaut mieux l’alimenter avec de l’eau de toiture (préalablement filtrée pour retirer les feuilles mortes et les insectes) et le placer en un point pas trop bas, proche de la maison pour ne pas être obligé de prolonger le tuyau sur une trop longue distance. Il faudra aussi penser à un exutoire pour le trop plein.

BassinOrnement

Bassin d’ornement de jardin.
Photo : www.materiel-bassin.com

 

Les tranchées filtrantes et les tranchées drainantes

 

Les tranchées ont la même fonction que les fossés ou les noues mais ne nécessitent aucune emprise foncière. On peut les placer sous un trottoir ou entre des places de parking à recueillir les eaux de voirie, aussi bien que recouvert de pelouse chez un particulier pour les eaux de toiture. Pour rendre l’ouvrage praticable par des véhicules, on peut le couvrir de dalles bétonnées et y amener l’eau par une canalisation.

En contrepartie, elles sont moins efficaces et plus coûteuses. Pour bien distinguer la tranchée du fossé, il y a une différence essentielle : la tranchée est comblée et l’on peut marcher dessus, le fossé est un creux et l’on peut marcher dedans. L’eau ira se loger dans les interstices du matériau de comblement, ce qui explique la moindre efficacité quantitative des tranchées, sauf si le matériau employé est le module plastique (alvéolaire, par exemple).

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Schéma d’une tranchée drainante.
Source : Castorama.

 

Comme les fossés, les tranchées doivent être placées plus bas que la surface dont ils collectent les eaux. Leur mise en place nécessite une étude préalable pour déterminer la capacité d’infiltration du sol. Si celle-ci est trop faible, il faudra faire une tranchée drainante et non filtrante, et donc trouver un exutoire pour l’eau. Si le terrain est en pente, il faudra cloisonner la tranchée.

Pour éviter le colmatage, on recouvre la tranchée avec un géotextile. Par-dessus, on peut installer des végétaux en évitant les espèces à racines profondes. Une tranchée, filtrante ou drainante, doit être entretenue : tout ouvrage consacré à des eaux polluées dispose de matériel de prétraitement qu’il faut nettoyer. Si le colmatage survient, il est nécessaire de changer le matériau de comblement.

TrancheeParking

Exemple d’emplacements de tranchées.
Photos : Région Rhône-Alpes.

 

Les puits filtrants

Un puits filtrant est un puits qui a pour rôle d’infiltrer de l’eau dans le sous-sol. Au contraire des tranchées et des fossés, il n’y a pas de puits drainants. L’ouvrage est comblé avec des matériaux tels que des modules en plastique, du sable, des graviers ou des pierres. L’eau vient se loger dans les espaces libres puis s’infiltre à travers la paroi recouverte d’un géotextile et d’un solide revêtement de soutien, surtout s’il y a une partie vide. Parfois, le puits peut être complètement ou partiellement vide. Cela permet de recevoir une plus grande quantité d’eau. Et pour accroître encore la capacité de l’ouvrage, des cavités supplémentaires peuvent être creusées horizontalement à sa base. L’eau arrive dans le puits soit par ruissellement direct, soit par drainage de la surface de collecte.

PuitsFiltrant

Schéma de principe du puits filtrant.
Source : J. Chaïb.

 

Le plus gros avantage du puits filtrant par rapport aux autres méthodes est qu’il permet de traverser une couche de terrain imperméable pour accéder à une couche perméable. Il peut être plus ou moins profond selon l’épaisseur de la couche imperméable et la quantité d’eau de pluie à gérer. Ses autres avantages sont sa très faible emprise foncière et sa grande facilité d’intégration au paysage urbain même très dense. Cela est lié au caractère ponctuel de l’ouvrage, qui lui permet en outre d’être compatible avec les terrains en forte pente. Comme les tranchées, les puits filtrants sont recouverts d’un géotextile pour éviter le colmatage, puis par d’éventuel végétaux, dalles ou revêtement esthétique.

PuitsFiltrantDiscret

Un puits filtrant peut être très discret.
Ici, un avaloir conduit l’eau au puits.
Photo : Grand Lyon.

Pour en savoir plus

Guide de la Région Rhône Alpes pour la gestion des eaux pluviales :
www.graie.org/graie/graiedoc/doc_telech/PlaqTA.pdf

Agence Régionale pour l’Environnement de Haute-Normandie, techniques d’hydraulique douce :
www.arehn.asso.fr/publications/cpa/cpa14.pdf

L’ASSOCIATION DES TECHNIQUES

On associe les techniques pour respecter au mieux l’environnement, on cherche la combinaison optimale, le juste milieu entre investissement financier et résultat obtenu. Par exemple, les noues peuvent constituer un réseau qui rejoint une noue principale imperméable et plantée, qui dépollue l’eau et la conduit à un exutoire, bassin, cuve de récupération ou puits d’infiltration.

Dans les zones industrielles, les surfaces de toiture sont énormes. Une partie de l’eau peut être récupérée dans un bassin pour la sécurité incendie et le reste envoyé dans des fossés plantés agrémentant un parking tout en épurant l’eau.

Plusieurs choses dont il faut tenir compte :

• Les eaux provenant des toitures sont peu polluées car elles n’ont pas ruisselé.
• Les eaux de voiries sont plus polluées, surtout en provenance d’une route très fréquentée, moins venant d’un parking.
• Une grande partie des polluants contenus dans l‘eau de ruissellement peut être éliminée par simple décantation.
• Si le terrain le permet, les techniques filtrantes sont à préférer aux drainantes car elles gèrent l’eau sur place au lieu de déplacer le problème.
• Les techniques à ciel ouvert ont une meilleure capacité volumique que les techniques enterrées. Si le comblement des ouvrages enterrés est assuré par des modules plastiques, cette différence de capacité s’amenuise.
• Les techniques à ciel ouvert sont moins coûteuses, plus esthétiques, plus faciles à mettre en place et à entretenir que les techniques enterrées.
• Les techniques enterrées ont une bien moindre emprise foncière.
• Les ouvrages sont plus efficaces s’ils sont associés à des végétaux.
• Les noues peuvent être entretenues comme des espaces verts.
• Une technique bien intégrée au paysage permet de mieux associer les usagers au maintien du lieu en bon état (ne pas jeter d’ordures dans un bassin, par exemple).
• Les puits filtrants peuvent recueillir le débit de fuite d’autres ouvrages s’il n’y a pas de meilleur exutoire.
• Ne pas récupérer l’eau d’une toiture végétalisée si les végétaux sont entretenus avec des engrais chimiques et des pesticides.

Un exemple concret

À Saint-Valéry-sur-Somme, le parc des Corderies a un rôle variable selon les saisons : l’été, c’est un parking enherbé de 200 places et le reste de l’année, c’est un jardin public et une desserte de collège et d’école primaire. Les places de stationnement permanent sont en stabilisé, les places de stationnement utilisés essentiellement l’été sont enherbées, les voies de roulement sont en voirie enrobée.

Une noue plantée de graminées entre deux rangées d’emplacements recueille les eaux de la partie la plus haute du parking. Le trop-plein s’écoule dans une canalisation vers une tranchée drainante remplie de galets de Somme. Cette tranchée est équipée de filtres anti-contaminants et draine l’eau vers un large fossé planté capable de contenir une pluie décennale. Au bout du fossé, point le plus bas du site, se trouve un décanteur-dessableur qui améliore la qualité de l’eau avant de la rejeter à débit contrôlé vers le réseau d’assainissement.

StValery1

le parking enherbé près d’une allée de promenade.

StValery2

la surverse du fossé en cours de travaux.
Photos : www.baiedesomme.org

Pour en savoir plus

Le Syndicat Mixte Baie de Somme Grand Littoral Picard :
www.baiedesomme.org/html/fr/approche-carto/DocObjet.asp?IDO=154