Les eaux pluviales ont souvent été assimilées à un problème de canalisation et de rejet. Mais de multiples exemples montrent que cette approche à ses limites. Quelques exemples de techniques alternatives au ? tout réseau ?.
Pour gérer et stocker les eaux pluviales, diverses solutions alternatives au réseau sont disponibles : chaussées à structure réservoir avec ou sans revêtement poreux, bassins de retenue, puits d’infiltration, tranchées drainantes, stockage en toiture... Ces techniques, mises en place et testées pour certaines d’entre elles depuis déjà plus de dix ans, ont montré qu’elles permettaient d’écrêter de façon significative les points de débit lors des fortes précipitations. La communauté urbaine de Bordeaux a par exemple inscrit la mise en œuvre de ces techniques dans son POS depuis près de dix ans.
L’infiltration souterraine
Un principe très ancien consiste à évacuer les eaux pluviales dans le sol à proximité immédiate de l’endroit où elles sont recueillies. Il s'agit pour cela de mettre en œuvre des tranchées ou des puits d’infiltration. Leur alimentation peut se faire par ruissellement direct ou par drains. L’évacuation
De l’eau s’effectue toujours par infiltration ou par injection directe dans la zone saturée (puits filtrant). Là encore, le principal risque est la pollution de la nappe phréatique, mais il ne doit pas être exagéré car la principale pollution est particulaire. Cependant, si la technique permet la recharge des nappes par infiltration, le risque de pollution par les eaux de surface doit être mis en parallèle.
D’autres dispositifs plus légers peuvent constituer des solutions intéressantes. Ainsi, le D-Raintank® de Funke France est un dispositif qui remplit deux fonctions : retenue d’eau et infiltration souterraine. Il est conçu pour une utilisation enterrée, et se constitue d’éléments en matière synthétique spéciale d’une grande capacité d’accumulation : 95 %. En comparaison, une rigole habituelle en gravier ou en cailloux atteint seulement un taux de 30 % à 35 %. Les éléments s’assemblent facilement, ce qui permet l’installation de barrages de tailles différentes. L’eau de pluie accumulée est ainsi évacuée peu à peu dans le sol. La construction compacte et la disposition variable permettent également une installation dans des espaces réduits ou peu appropriés. Son faible poids et sa stabilité sont également ici des avantages non négligeables. Le système D-Raintank® nécessite, de par sa grande capacité d’accumulation, beaucoup moins de place que certaines autres installations. Il est idéal pour une installation dans une infrastructure déjà existante. En matière de rentabilité, le D-Raintank® a sans aucun doute de l’avance sur ses concurrents : économie de matériaux, de temps d’installation, notamment pour le décaissement.
Les dispositifs de régulation
Le dispositif de retenue AQUA REGUL’, présenté par Prefaest, vise, lui, à ralentir de façon mécanique et hydraulique l’arrivée des eaux de pluie, de ruissellement et de drainage dans les fossés contigus aux voies de circulation routière, sur n’importe quel plateau amont. Il s’adapte aussi bien aux fossés existants qu’à ceux nouvellement créés. Ce dispositif rétenteur se dépose tout simplement dans les fossés engazonnés afin de bloquer l’eau. Il dispose d’un débit de fuite sur son plat supérieur. Selon le volume de rétention d’eau souhaité et la pente du fossé, trois hauteurs standards sont disponibles : 30, 40, 50 cm ; deux hauteurs complémentaires sont disponibles sur demande : 60 et 70 cm.
AQUA REGUL’ est amovible. Le produit est équipé de quatre ancres de levage offrant ainsi sécurité lors de la manutention, mobilité pour l’entretien et le curage des fossés, adaptation de son positionnement à l’évolution des eaux pluviales récupérées du bassin versant. Sa silhouette s’adapte aux formes des fossés et respecte les normes en matière de sécurité routière : pente de 1 pour 3 aux extrémités amont et aval pour éviter l’encastrement d’un véhicule qui quitterait la route. Une canalisation adaptée à chaque site peut être implantée au niveau du fil d’eau afin d’éviter toute stagnation durable pouvant entraîner des nuisances olfactives et sanitaires.
Ces ouvrages aériens peuvent être remplacés par des bassins enterrés constitués d’un ouvrage d’amenée d’eau, d’une partie de stockage et d’une autre conçue pour l’évacuation. Pour des raisons d’entretien, il est préférable d’installer le bassin parallèle au réseau pour qu’il ne fonctionne que pour les pluies les plus fortes. Sa conception en plusieurs caissons limite la surface salie et permet la décantation des sables.
La maîtrise de l’hydraulique de ces ouvrages est essentielle.
Si ces ouvrages s’implantent discrètement au cœur des villes pour absorber les pointes de débit, ils présentent l’inconvénient d’être plus coûteux en génie civil.
Les ouvrages de retenue
Les bassins de retenue en eau ou à sec. Pour être pleinement efficaces, leur conception doit être soignée et leur gestion rigoureuse. Ils présentent l’inconvénient de monopoliser un foncier important.
Il en est de même pour les bassins d’infiltration, généralement placés en exutoire d’un réseau d’assainissement traditionnel. Ils facilitent le stockage temporaire des eaux de ruissellement avant l’infiltration dans le sol sur les terrains sans exutoire naturel.
Une autre solution consiste à mettre des réservoirs sous chaussée. Tubosider, qui réalise des bassins d’orage, propose aussi des réservoirs d’orage enterrés visitables permettant de retenir et stocker les eaux pluviales. Il s’agit de tuyaux en acier galvanisé homologués par la Direction des Routes du ministère de l’Urbanisme du Logement et des Transports.
Ministère de l'Urbanisme du Logement et des Transports.
Équipés d'un régulateur de débit, ils maintiennent constamment le débit de sortie sans tenir compte de la quantité d'eau stockée dans le bassin.
Les bassins nidaplast® EP, proposés par Nidaplast-Honeycombs, sont aussi utilisés principalement sous voirie.
Il s'agit de blocs légers manu-portables et modulaires. À ce jour, plus de 200 000 m³ ont été mis en œuvre en Europe depuis 15 ans. En France, 600 chantiers ont intégré cette technique.
Le bassin de rétention nidaplast® EP possède 3 couches distinctes : une couche de diffusion des eaux pluviales recueillies, composée de drains routiers noyés dans un matériau drainant ; une couche de stockage, composée des blocs nidaplast® EP ; une couche de ventilation de l'air, composée d'un matériau drainant relié par des évents à l'air libre.
Les eaux de pluie arrivent dans le bassin de stockage en nidaplast® EP par un ou plusieurs tuyaux collecteurs. Pour les faibles pluies, lorsque le débit entrant est inférieur au débit de fuite limité par un ouvrage de régulation à l'aval, le réseau de drains se comporte comme un réseau de canalisations.
Pour les fortes pluies, la limitation du débit à l'aval entraîne la dispersion de ces eaux pluviales dans le bassin nidaplast® EP par l'intermédiaire du réseau de drains situé sous les blocs, dans la couche de diffusion.
Lors de la vidange du bassin, l'évacuation des eaux se fait, soit directement dans le sol si c'est autorisé et/ou possible, soit par l'intermédiaire du réseau de drains, qui fonctionne alors en sens inverse.
Les eaux pluviales sont alors rejetées à débit régulé dans le collecteur situé en aval du bassin. L'utilisation du nidagreen® EP est réservée aux espaces verts avec une couverture inférieure à 1 m.
Les ouvrages de régulation
Premier fabricant français d'ouvrages hydrauliques en béton préfabriqués, Cimentub conçoit et réalise également tous les ouvrages spéciaux nécessaires à l'équipement des bassins de rétention et des réseaux d'eaux pluviales : ouvrages siphoïdes, de régulation, de dérivation, déversoir d'orage, etc.
Cette société a ainsi réalisé plus de 1 000 ouvrages spéciaux depuis 1993. Leur fonction est double : épuratoire (déshuilage et dégrillage), mais aussi hydraulique (régulation de débit et évacuation des crues).
Transformer le réseau en réservoir
Les obturateurs, commercialisés par Satujo, Musthane, Haleco ou Pronal constituent aussi des solutions intéressantes sur des surfaces limitées. Avec ses obturateurs rapides, [...]
Satujo est capable d’isoler une portion de réseau pour la transformer en réservoir le temps d’écrêter le débit. Satujo équipe actuellement le tout nouveau site Aéroconstellation de Blagnac. Seize exutoires de cette toute nouvelle plate-forme seront dotés de dispositifs de mise en rétention rapide par obturation de leur réseau d’eaux pluviales empêchant ainsi toute dispersion d’effluents pollués. Mais lorsque l'eau est collectée sur chaussée ou sur piste aéroportuaire pour un stockage souterrain, il peut être nécessaire de séparer les hydrocarbures lessivés par la pluie.
Séparer les hydrocarbures
Pour réaliser cet écrémage, il est possible de mettre en œuvre le séparateur sous chaussée ou sous espace vert de Techneau. Cet équipement est, par exemple, mis en place à Toulouse, chez Airbus Aéroconstellation.
Les séparateurs d'hydrocarbures sont devenus des équipements incontournables dans le traitement des eaux pluviales et de lavage. Outre leurs performances épuratoires et de stockage, il est essentiel de considérer aussi leur niveau de résistance lors de l’exploitation et de l'entretien de ces ouvrages.
Tenant compte de ces facteurs déterminants pour permettre à un ouvrage d'assurer efficacement son rôle sur une période très longue, La Nive propose de nouveaux systèmes de séparateurs d'hydrocarbures hautement résistants, à fermeture automatique et à coalescence : la gamme NG. Destinée à séparer les hydrocarbures en suspension dans les eaux usées, cette nouvelle gamme de séparateurs se décline en deux familles correspondant à des niveaux d'équipements différents répondant à l'ensemble des besoins. Les séparateurs NG 2 regroupent les cuves dont la capacité s'échelonne entre 3, 6, 8 et 10 l/s. Les séparateurs NG 1 regroupent les cuves de grandes capacités dont la taille permet de traiter 15 – 20 – 25 et 30 l/s. Ils sont utilisés pour le traitement des eaux pluviales de parking, des zones de stockage ou des effluents issus de zones de lavage, de démontage de pièces.
Prefaest intervient également en prétraitement des eaux pluviales. Elle réalise notamment des séparateurs-débourbeurs d'hydrocarbures de 3 l/s à 250 l/s, ainsi que tous les ouvrages hydrauliques annexes : dégrilleurs, ouvrages de régulation, by-pass, ouvrages à vannes, de répartition, appareil de chasse... La société fabrique aussi bien des produits standards que sur-mesure en préfa-structure.
Outre la garantie de la qualité de rejet (les taux de rejets obtenus par essais sont inférieurs aux exigences de la norme), l'avantage principal de ces séparateurs réside dans leur résistance intégrée (selon le chantier pas besoin de dalle de répartition à la pose sous chaussée) et dans une bonne résistance aux poussées hydrostatiques en nappe phréatique (pas d'ancrage spécifique puisque la forme et le poids de la cuve contribuent à un bon maintien). De nombreuses adaptations sont possibles selon les exigences du client ou ses souhaits. D’autres solutions plus réparties peuvent être mises en œuvre pour répartir les points de stockage.
C'est le cas des chaussées à structure réservoir (à ne pas confondre avec la chaussée poreuse) et les micro stockages de toit ou en pied d'immeuble. L’idée est de stocker l'eau sur les toitures ou dans des citernes en pied d'immeuble.
