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Bassin en eau (HU)

De Wikibardig

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Traduction anglaise : wet pond, retention basin

Dernière mise à jour : 27/07/2023

Bassin de retenue à plan d’eau permanent, où le stockage est obtenu en mettant à profit le marnage ; on précise parfois "bassin de retenue en eau".

Ces ouvrages font partie des solutions alternatives de gestion des eaux pluviales.

Sommaire

Généralités

Les bassins en eau constituent une forme particulière de bassin de retenue.

Principes et variantes

Dans un bassin de retenue en eau, la réserve de stockage supplémentaire est obtenue en remplissant le plan d'eau au-dessus du niveau normal. On appelle marnage (ou hauteur de marnage) cette différence de hauteur d’eau entre le niveau habituel par temps sec et le niveau maximum par temps de pluie (voir figure 1).


Figure 1 : Schéma de principe d'un bassin de retenue en eau.

Le volume supplémentaire peut se vidanger par un exutoire à débit contrôlé ou non, situé au niveau du niveau normal de remplissage. Il peut également se vidanger par infiltration. Dans ce cas, comme la partie en eau permanente doit bien sûr être étanche, il est nécessaire de prévoir une extension du plan d'eau sur une surface supplémentaire perméable (Voir figure 2 et figure 6).


Figure 2 : Schéma de principe d'un bassin de retenue en eau restituant par infiltration.

Un bassin en eau peut prendre des tailles très diverses. Il peut s'agir d'une petite mare capable de stocker l'eau produite par une maison individuelle (solution à la source, figure 3) ou d'un lac de plusieurs hectares, recueillant l'eau de tout un quartier (solution centralisée "au bout du tuyau" - voir figure 4). Le bassin peut être traité de façon à ressembler à un plan d'eau naturel (figure 3 et figure 4) ou au contraire conçu comme un espace urbain très minéral (figure 5).


Figure 3 : Les mares ont pendant longtemps été utilisé dans les zones rurales pour gérer les eaux pluviales, ce type de solutions est à nouveau à l'ordre du jour ; crédit photo GRAIE.


Figure 4 : Le bassin de retenue en eau de Porte des Alpes draine une zone d'activité de près de 200 ha ; il accueille la plus grande roselière du Département du Rhône et sert de refuge à de nombreux oiseaux aquatiques ; crédit photo GRAIE.


Figure 5 : Le bassin en eau de Potsdamer Platz à Berlin, Allemagne (Architectes : Renzo Piano et Christoph Kohlbecker) est emblématique d'un ouvrage minéral intégré dans un site urbain dense ; Crédit photo Jean-Luc Bertrand-Krajewski.


Figure 6 : Dans le cas d'un bassin en eau restituant au moins en partie par infiltration, l'espace mobilisé s'étend au-delà de la partie en eau permanente ; crédit photo Patrick Savary.

Historique

Les bassins en eau ont constitué une solution très largement utilisée dans les zones rurales pendant de nombreux siècles : mares dans les fermes, douves autour des châteaux ou des villes fortifiées, étangs, etc. Ils étaient alors le plus souvent le support d'un grand nombre d'usages : réserve d'eau, pisciculture, ouvrage de défense, dispositif de traitement de l'eau (décantation et lagunage), etc.

Ces fonctions, associées au stockage de l'eau sur une longue période, ont été perçues comme délétères à partir du XIXème siècle (voir La ville et son assainissement (HU)). De ce fait cette solution a été progressivement abandonnée. Elle a recommencé à être utilisée dans la deuxième moitié du XXème siècle, en particulier avec le développement des villes nouvelles souvent construites en mettant en œuvre de grands bassins en eau, soit en utilisant des plans d’eau préexistant (cas de l’Isle d’Abeau), soit en créant de toutes pièces un ensemble de lacs (cas de Marne la Vallée). L'intérêt des bassins en eau est principalement de permettre différents usages urbains (promenade, pêche, réserve d’eau, etc.).

Fonctions et co-bénéfices

Les bassins de retenue en eau constituent des écosystèmes qui présentent, en plus de leurs fonctions hydrologiques, des intérêts multiples en fonction de leur taille et de leur conception : aspect paysager, aménagement urbain, activités de loisirs (promenades, pêche, loisirs nautiques, modélisme, etc.), intérêt écologique (écosystème susceptible de servir d'habitat à de nombreuses espèces, voir figure 4) ou environnemental (atténuation des îlots de chaleur urbains), etc. La présence de l'eau en ville permet en particulier des aménagements urbains de très grande qualité (figure 7).


Figure 7 : Bassin de retenue en eau à Copenhague ; crédit photo GRAIE.

De façon plus technique, les bassins en eau assurent également un traitement partiel des eaux pluviales qu’ils reçoivent, notamment par décantation. De ce point de vue, leur fonctionnement est voisin de celui d’une lagune non aérée. Le dépôt des sédiments a cependant pour contrepartie la nécessité de curer régulièrement le plan d'eau, ou, a minima, la partie la plus exposée (voir le § sur la conception des bassins de retenue en eau).

Conception

Conception générale

Les bassins de retenue en eau, même les plus petits, doivent être conçus avec soin, notamment en prévoyant des accès faciles et une variété d’habitats pour favoriser la diversité de la faune et de la flore. On considère généralement que la profondeur minimale doit être de 1,5 mètre pour limiter la température de l'eau en été et éviter un développement trop important de plantes aquatiques en surface. Il peut également être utile de prévoir des ouvrages de prétraitement (dégrillage, voire déshuilage en cas de risque avéré de pollution accidentelle par des hydrocarbures), éventuellement complétés par des bassins secs installés en amont et assurant l’essentiel de la décantation lors des plus forts événements pluvieux.

Il est également nécessaire de vérifier qu'ils vont être capables de fonctionner dans des conditions climatiques variées. Il est en particulier important de s'assurer de leur fonctionnement en situation de sécheresse estivale. Une alimentation permanente est ainsi souhaitable pur renouveler l'eau et éviter une baisse de niveau trop importante. Celle-ci peut être obtenue en les installant sur un cours d'eau permanent ou en les laissant communiquer avec la nappe phréatique. Cette dernière solution peut cependant poser des difficultés s'il existe un risque de pollution accidentelle sur le réseau amont.

Une approche pluridisciplinaire regroupant hydrauliciens, aménageurs, urbanistes, paysagistes et hydrobiologistes est indispensable. Un entretien spécifique de ces bassins de retenue est nécessaire, notamment le contrôle des équipements électromécaniques éventuels, le contrôle du développement des végétaux et des algues, le suivi de la qualité des eaux du bassin et la surveillance des pollutions. La gestion des berges peut être différenciée, en favorisant certains usages sur des portions aménagées et en limitant l'accès sur d'autres portions pour favoriser la biodiversité.

Principes de dimensionnement et choix des dimensions

Le dimensionnement des bassins en eau se fait de façon classique et ne pose pas de difficultés particulières ; voir Méthodes de dimensionnement des ouvrages de stockage (HU).

Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre

Deux freins sont souvent mis en avant pour limiter l'utilisation des bassins en eau :

  • le risque de prolifération de moustiques est très exagéré ; en réalité les plans d'eau permanents, même de petite taille, jouent au contraire un rôle positif dans la lutte contre les moustiques en fournissant des habitats beaucoup plus favorables à leurs prédateurs qu'à eux-mêmes.
  • le risque de noyade n'est pas plus important que pour un plan d'eau naturel, d'autant que l'on peut concevoir les berges et les accès de façon à le limiter au maximum.

Voir : http://www.graie.org/graie/graiedoc/reseaux/pluvial/TA_FreinsAvantages/EauxPluviales-outil-techniquesalternatives-dangersTA-nov2016.pdf

Vie de l’ouvrage

L'une des principales difficultés associées aux bassins en eau est qu'ils doivent être curés régulièrement. Le piégeage des sédiments, qui joue un rôle épurateur pour l'aval, a en effet pour contre-partie leur stockage au fond de l'ouvrage. Cette opération doit être menée avec beaucoup de prudence (comme d'ailleurs dans le cas des étangs construits pour d'autres usages) pour éviter de trop perturber l'équilibre écologique du site. Les sédiments curés sont parfois pollués (voir Maîtrise des rejets urbains de temps de pluie (HU)) et doivent également être gérés avec précautions pour éviter des relargages.

Une autre difficulté parfois évoquée concerne la maîtrise de la diversité des usages. Deux risques opposés existent :

  • Soit le bassin a été mal conçu au départ et/ou mal géré (en particulier mal entretenu) et les usages récréatifs prévus ne se mettent pas en place comme imaginé ; l'ouvrage est de plus en plus mal entretenu et devient une source de nuisances ;
  • Soit les usages sociaux et urbains se développent trop bien et la fonction hydrologique est perçue par les usagers comme susceptible de perturber le milieu et les autres usages qui en sont faits ; des conflits apparaissent pouvant aller jusqu'à la remise en cause de la fonction hydrologique initiale.

Enfin, une difficulté réelle concerne l'entretien et en particulier le nettoyage du bassin. Un prétraitement est indispensable pour arrêter la pollution visible apportée par le réseau, mais insuffisant car d'autres sources existent (vent, incivilités, etc.). Le nettoyage régulier des berges et du plan d'eau est indispensable.

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