Solutions de gestion durable des eaux pluviales urbaines (HU)

Traduction anglaise : Solutions for the sustainable management of urban stormwater

Dernière mise à jour : 14/02/2023

Cet article fait partie de toute une série d'articles traitant des solutions durables de gestion des eaux pluviales urbaines, comprenant en particulier trois articles de portée générale :

• cet article qui constitue un texte introductif visant à préciser le vocabulaire utilisé dans le domaine de la gestion des eaux pluviales, et tout particulièrement celui que l'on associe à leur gestion durable, telle qu'elle est définie dans le Plan national d’action sur la gestion durable des eaux pluviales ;
• l'article "Solution alternative (HU)" qui s'attache à présenter les différentes solutions possibles et la façon de les distinguer et de les choisir ;
• l'article "Méthodes de dimensionnement des ouvrages de stockage (HU)" qui explicite les problèmes posés par leur conception et propose des outils pour les dimensionner.

A concepts nouveaux, vocabulaire nouveau

L’assainissement a pendant longtemps été exclusivement du ressort des hydrologues, des hydrauliciens ou des spécialistes des réseaux, tant au niveau opérationnel qu’au niveau de la recherche (voir La ville et son assainissement (HU)). Cependant, depuis une cinquantaine d'années, un profond changement de paradigme dans la façon de gérer les eaux pluviales se met progressivement en place (voir Aménagement urbain et gestion des eaux pluviales (HU)). Après une lente maturation, ce changement est en train de s'accélérer, comme le montre le Plan national d’action sur la gestion durable des eaux pluviales, cité plus haut, faisant suite au rapport du CGEDD (Roche et al., 2017), et publié en novembre 2021 ainsi que l'implication forte de très nombreuses collectivités ainsi que des agences de l'eau.

L'une des principales caractéristiques de ce nouveau paradigme consiste à positionner la gestion des eaux de pluie comme un élément fort de la structuration urbaine, en particulier du fait de la relation qu'elle entretient avec l'occupation des sols. Pour cette raison, il mobilise de façon transversale un très grand nombre d'acteurs en plus des acteurs traditionnels de la gestion de l'eau : spécialistes de l’aménagement du territoire (urbanistes, paysagistes, architectes, routiers, etc.), gestionnaires d’infrastructures (routes, voies ferrées, etc.) mais aussi usagers et élus. De plus, tous doivent prendre en compte des problématiques extrêmement diversifiées :

• climatiques : comment s'adapter aux multiples conséquences du changement climatique (en particulier modification de la fréquence et de la sévérité des canicules et des périodes de sécheresse ainsi que celles des épisodes pluvieux violents) ?
• hydrologiques : comment mieux maîtriser les risques de crues et d'inondations ?
• écologiques  : comment mieux gérer la ressource en eau et limiter les impacts des rejets urbains sur les milieux aquatiques ? mais aussi comment économiser les matières premières consommées ?
• urbanistiques : comment mieux valoriser l’eau dans le paysage et dans les rapports sociaux et mieux l'intégrer dans les espaces privés et publics (habitation, récupération eau de pluie, stockage à la parcelle) ?
• environnementales : comment mieux répondre à la demande de "renaturation" des villes (même si ce mot est souvent mal compris) ?
• institutionnelles : Comment mieux prendre en charge la gestion de l'eau de pluie dans, et en dehors de, la gestion des services "eau et assainissement" ?
• etc.

Pour ces différentes raisons l'appropriation et le partage de ce nouveau paradigme est difficile et cette difficulté est accrue parce que le vocabulaire, comme les concepts, sont encore en phase de construction.

Cet article vise ainsi à essayer de lever différentes sortes de malentendus qui proviennent du fait que :

• des termes différents sont utilisés pour désigner le même objet ou le même concept ;
• des termes apparemment voisins, voire strictement identiques, sont utilisés pour désigner des objets ou des concepts différents.

Son but n'est pas de normaliser le vocabulaire mais de fournir une grille de lecture permettant de clarifier les échanges.

Le principe retenu consiste à associer à chaque terme une liste de propriétés qui définissent sans ambiguïté l’objet ou le concept auquel il fait référence. Nous l'appliquerons à deux champs différents de terminologie :

• celui des concepts généraux qui structurent la réflexion et la stratégie ;
• celui du vocabulaire technique proprement dit et en particulier sur les termes utilisés pour désigner et distinguer les différentes familles d'ouvrages.

Vocabulaire associé au contexte général de la gestion durable des eaux pluviales urbaines

Qu'est-ce que la gestion durable des eaux pluviales urbaines ?

La première difficulté consiste à bien cerner l'objet même sur lequel porte cet article, c'est à dire à préciser ce que l'on entend par gestion durable, notion extrêmement floue qui peut être utilisée dans des contextes très divers (Rodhain, 2007).

La première définition possible est celle du Plan national d’action sur la gestion durable des eaux pluviales qui indique dans son introduction :

• "La gestion durable des eaux pluviales est un mode de gestion visant à limiter au maximum le ruissellement des eaux pluviales, en ayant par exemple recours à des solutions favorisant leur infiltration."

Cette définition apparaît très restrictive, en particulier en confondant les objectifs et les moyens.

A l'autre extrême, on trouve la notion de développement durable, telle qu'elle a été définie dans le rapport Brundtland (1987), comme l'objectif de développement compatible avec les besoins des générations futures et reposant sur trois piliers : économique, environnemental et d'équité sociale (figure 1).

Figure 1 : Les principes du développement durable : gérer, restaurer et protéger des ressources plus ou moins renouvelables ; Source : Lamiot — Travail personnel, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7718384

Lorsque l'on applique cette notion aux eaux pluviales on aboutit à des objectifs très larges dont l’un des principes est de considérer les eaux pluviales urbaines comme une ressource et non comme un problème (Belmezitti et al., 2015). Le nombre d'enjeux associés et de fonctions à remplir devient alors très important (voir figure 2 ci-dessous). Ce type d'approche peut concerner différentes échelles de territoire (ville, quartier, zone aménagée, bassin versant), et met l'accent sur l'objectif à atteindre (le caractère soutenable des solutions) mais pas sur les moyens pour les atteindre.

Nous allons essayer dans ce paragraphe de positionner les différents termes utilisés pour désigner les stratégies de gestion des eaux pluviales entre ces deux extrêmes.

Nota : Nous n'avons pas discuté ici le premier terme de l'expression "gestion durable". Pourtant le terme gestion est lui-même assez ambigu et utilisé dans des contextes extrêmement variés. Il conviendrait peut-être de lui substituer le terme "Maîtrise".

Limites du terme « Technique alternative »

Le terme technique alternative a été le premier utilisé (dès le début des années 1970) pour désigner les solutions répondant en partie aux définitions précédentes de la gestion durable. Son émergence provient du constat que la gestion traditionnelle reposant sur l'évacuation la plus rapide possible des eaux pluviales hors de la ville présentait une multitude de défauts : concentration des flux et augmentation des risques d'inondations, pollution des milieux aquatiques, coûts très importants, etc. Il convenait donc de rechercher d'autres solutions, fournissant une alternative aux réseaux, et susceptibles de limiter les défauts observés.

Ce terme reste encore aujourd’hui le plus utilisé. Il présente l’avantage d'être connu, au moins dans le milieu des techniques urbaines. Il est simple, générique et simplifiable en "T.A.", mais il présente cependant différents inconvénients :

• Il est très vague puisqu’il ne se définit que par opposition au réseau d’évacuation rapide ; de plus sa signification a beaucoup évolué au cours du temps. Chacun peut donc l’utiliser pour désigner les solutions qu’il préconise en croyant que tout le monde comprend à quoi il fait référence. Le problème est que chacun à une vision particulière de ce qu’est une solution "alternative au réseau". Elle peut ainsi correspondre à une solution "sans tuyau", ou, "à l’amont du tuyau", ou encore, "à l’aval du tuyau" !
• Il met de façon appuyée l'accent sur le côté technique des solutions proposées. Ceci est dommageable car l’évolution de la prise en compte des enjeux amène à dépasser très largement le cadre purement technique. Les solutions proposées, ou plus exactement les espaces urbains qu'elles mobilisent, ont en effet souvent pour vocation de servir de support à d'autres usages que la seule gestion des eaux pluviales (voir Aménagement urbain et gestion des eaux pluviales (HU)).
• Il maintient ces solutions dans un statut "d'alternative", ce qui présente deux effets pervers :
  • cela peut laisser penser que ces solutions constituent une alternative à la solution "normale" qui resterait le réseau ;
  • cela peut également être compris comme une opposition, voire une incompatibilité, entre les deux types de solutions.

Or, à l'échelle de l'opération, le moment est maintenant venu de considérer ces solutions alternatives comme les solutions à étudier en première intention et de faire en sorte que ce soit le réseau qui soit la solution de repli ou complémentaire. A l'échelle du bassin versant, le réseau préexiste et, dans une optique de durabilité, constitue un patrimoine précieux à utiliser au mieux. L’objectif consiste donc à combiner ces deux familles de solutions le plus opportunément possible (Naylor et al., 2017).

Autres terminologies existantes

En cinquante ans un très grand nombre d’autres termes ont été proposés, certains traitant de l’aménagement lui-même et d’autres plutôt de choix plus globaux de gestion. Ces termes ont souvent été imaginés simplement par le besoin de remplacer le terme "technique alternative" ou, de façon plus constructive, pour incorporer des enjeux spécifiques. De ce fait, même s'ils ont un socle commun (la volonté d'une "meilleure" gestion des eaux pluviales), ils mettent l'accent sur des enjeux spécifiques et ne recouvrent pas exactement les mêmes réalités comme le montre la liste commentée des termes les plus utilisés :

• Technique compensatoire : ce terme date sensiblement de la même époque que technique alternative ; il a été inventé au sein de la Communauté Urbaine de Bordeaux qui venait de connaître deux épisodes importants d'inondations dues à des débordements du réseau et qui cherchait des solutions pour continuer à développer la ville tout en compensant les conséquences néfastes de ces nouveaux développements ; le terme "compensatoire" n'est aujourd'hui pas très heureux car il créé une confusion avec le dernier élément de la séquence ERC (pour Eviter-Réduire-Compenser) ; or l'objectif actuel est plutôt d'éviter, ou à défaut de réduire, la compensation n'apparaissant qu'en dernier recours pour apporter une contrepartie aux effets qui n'ont pu être évités ou suffisamment réduits.
• Solution sans réseau ou Solution sans tuyau : il s’agit d’une variante de technique alternative, mais qui élimine de fait :
  • les solutions "au bout du tuyau", par exemple un bassin de stockage/infiltration alimenté par un réseau traditionnel ou inséré dans un réseau traditionnel ;
  • les solutions "à l'amont du tuyau", par exemple une toiture stockante à débit régulé débitant vers le réseau (Nota : le terme "sans tuyau" est plus clair car ce sont les réseaux souterrains qui sont visés et non d’éventuels réseaux de surface tels que les réseaux de noues.).
• Gestion à la source ou Solution à la source : cette appellation pose en principe que toute goutte d’eau doit être gérée au plus près de l’endroit où elle tombe ; elle ne pose aucune contrainte sur le type de solution (verte ou grise, c'est à dire végétalisée ou non) mais impose que celle-ci soit la plus locale possible (avec un minimum de concentration des écoulements de façon à minimiser les volumes à gérer).
• Gestion à la parcelle : relativement proche du précédent, ce terme insiste en plus sur la domanialité : chaque propriétaire doit gérer chez lui l’eau qu’il produit. Cela pose par principe la compensation de l’impact de l’aménagement. L’une des questions est de savoir s’il est possible et pertinent d’aller plus loin que ce qui est imposé depuis le code Napoléonien, c’est-à-dire ne pas aggraver la situation naturelle (ou le plus souvent antécédente) du fond inférieur (art. 640 et 681 du Code Civil). Cette définition peut poser des problèmes lorsque l’aménagement n’utilise qu’une partie d’une parcelle ou en recouvre plusieurs. Elle peut conduire à réduire les possibilités de gestion en se restreignant à une échelle administrative.
• Gestion décentralisée (ou déconcentrée) : également proche des précédents du fait de la proposition implicite de règles différenciées selon les lieux mais sans imposer de localisation particulière. S’oppose à une solution unique (dite centralisée) permettant de gérer l’ensemble des eaux pluviales d’un bassin versant par un dispositif unique. Ce terme est cependant ambigu car il ne donne aucune indication sur la taille des surfaces des bassins versants concernés par la centralisation.
• Infrastructure verte : ce terme est constitué de deux composants faisant référence à des notions assez différentes :
  • "L’infrastructure" qui structure la ville ou le quartier et semble nécessiter une vision d’ensemble nécessairement collective, et ;
  • L’adjectif "vert" qui insiste sur la nécessité de la végétalisation et exclut de fait les solutions "grises" ;
  • Par certains côtés ce concept est proche de celui des "trames ou corridors vert(e)s et bleu(e)s", ou encore des "réseaux écologiques" (axe structurant, linéarité, etc.), lesquels peuvent être définis comme des réseaux interconnectés d’espaces verts qui conservent une valeur et une fonction écologiques, et qui fournissent des bénéfices associés pour la population (Benedict & Mcmahon, 2002), cité par (Brockbank et al., 2017).
• Solution verte : ce terme qui définit également la solution par son caractère végétalisé est plus général que le précédent : la solution peut être locale (à la source) et ne pas nécessairement s’intégrer dans une infrastructure pensée à une échelle plus large ; il s’oppose à "solution grise" et élimine de ce fait des solutions de type chaussées à structure réservoir ou toitures stockantes non végétalisées, ce qui est probablement dommage.
• Solution fondée sur la nature pour la gestion des eaux pluviales : au sens de l'UICN (2018), il s'agit d'actions "visant à protéger, gérer de manière durable et restaurer des écosystèmes naturels ou modifiés pour relever directement les défis de société de manière efficace et adaptative, tout en assurant le bien-être humain et en produisant des bénéfices pour la biodiversité ". Les concepts sous-tendus par cette notion vont encore plus loin que pour le terme précédent et font directement référence à l’ingénierie écologique. Au-delà du caractère végétal, il s’agit de redonner à l’espace des fonctions "naturelles" susceptibles de rendre des services écosystémiques : réalimentation du sol et des nappes, filtration de l’eau, support de biodiversité, de bien-être pour les habitants, etc. Ce terme tend à devenir une référence pour les documents réglementaires et stratégiques en particulier au niveau européen. Il recouvre alors des notions complémentaires telles que la co-élaboration des projets pour en assurer la pérennité.
• Solution hybride pour la gestion des eaux pluviales : le concept d’hybride est majoritairement compris comme la combinaison d’éléments "verts" végétalisés ou naturels avec des éléments "gris" construits (Naylor et al., 2017). L’hybridation peut être au niveau de l’ouvrage (une noue avec des parties enherbées et des tuyaux pour l’arrivée d’eau) ou à une échelle plus large (combinaison d’un réseau et d’autres solutions sur un bassin versant). Plus récemment, le concept d’hybride tend également à intégrer la notion de contrôle intelligent (smart). Cette expression décrit de façon correcte la constitution de l’ensemble des solutions, mais elle n'est nullement explicative des principes qu'elle recouvre et ne permet pas de clarifier les échanges entre acteurs.
• Désimperméabilisation ou reperméabilisation de la ville : il s’agit là d’un concept de nature un peu différente car il met plutôt l’accent sur un principe de base consistant à corriger les conséquences de la politique hygiéniste antérieure en redonnant de la perméabilité aux sols urbains. Ce terme met donc plutôt l’accent sur les solutions reposant sur l’infiltration ; en revanche, il ne privilégie pas explicitement les solutions vertes : un enrobé perméable à la place d’un enrobé imperméable permet également de désimperméabiliser la ville. Il se rapproche des concepts de ville sensible à l’eau ("Water Sensitive city"), (loyd et al., 2002) qui vise à rendre invisible la ville vis-à-vis du cycle de l’eau ou de ville éponge (sponge city), (Tu & Tian 2015).
• Déconnexion des surfaces imperméables : cette notion est voisine de la précédente mais plus générale. Le principe consiste à autoriser des aménagements imperméables à la condition que le ruissellement soit dirigé vers un dispositif, par exemple d’infiltration, et non vers un réseau d’évacuation. Le potentiel de déconnexion des surfaces imperméables est très supérieur à celui de désimperméabilisation ; en particulier, il peut concerner les bâtiments (Sohn et al., 2017). De manière plus anecdotique et notamment dans les aides des agences de l’eau, il concerne aussi la possibilité de déconnecter les eaux pluviales qui allaient vers un réseau unitaire (ou eaux usées !) pour les diriger vers un exutoire pluvial ou naturel.

En plus de ces désignations techniques, on trouve également deux autres termes génériques, au moins aussi englobants que celui de gestion durable :

• Gestion intégrée des eaux pluviales : l’idée principale consiste dans ce cas à mettre l’accent sur le fait que la gestion des eaux pluviales urbaines ne doit pas être conçue comme un objet indépendant mais comme un élément d’un système plus grand dans lequel elle doit s’intégrer. Ce système peut être un territoire (la ville, le bassin versant) et/ou prendre en compte de façon holistique l’ensemble des dimensions et des acteurs des eaux pluviales et non seulement se focaliser sur leur évacuation (sécurité des usagers, multifonctionnalité des usages urbains, écosystème urbain local, etc.). Beaucoup considèrent qu'une approche intégrée est indispensable pour assurer la durabilité et rapprochent les deux concepts (gestion intégrée et durable). Préciser le type d’intégration semble nécessaire pour (bien) se comprendre.
• Gestion de l'eau par la ville : Expression proposant un changement de perspective heuristique et opérationnelle en considérant conjointement et en amont la fabrique de la ville et la gestion de l'eau, notamment en pensant l'articulation des flux d'eaux, d'énergie, des matières organiques et nutriments en fonction des configurations et échelles urbaines. Basée sur la prise en compte comme ressources potentielles de l'ensemble des propriétés des eaux urbaines, cette approche appelle à la construction d'un dialogue intersectoriel tant entre chercheurs que professionnels (De Gouvello, 2022). Elle se rapproche de celle de ville respectueuse de l’eau promue par l’IWA (https://iwa-network.org/projects/water-wise-cities/).

Ces deux dernières expressions sont très intéressantes par les concepts qui les supportent mais s'éloignent de l'approche technique choisie pour cet article. Elles sont plus en relation avec une réflexion générale portant sur les liens que la ville doit entretenir avec la gestion de l'eau de pluie, et de façon plus large avec l'eau en général. Voir à ce sujet les articles Aménagement urbain et gestion des eaux pluviales (HU), La ville et son assainissement (HU).

La liste proposée ici, même si elle n'est pas exhaustive, montre que la diversité du vocabulaire utilisé ne constitue que la partie visible d’une pluralité d’approches, mélangeant d'ailleurs des règles à appliquer aux aménagements eux-mêmes et des options de gestion préconisées à des échelles plus globales. Il est d'ailleurs à noter que ce problème de terminologie et de sémantique n'est pas strictement français ; il se pose également à l’international car une multitude termes existent aussi en anglais : Best Management Practices (BMPs), Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), Low Impact Development Systems (LIDS), Stormwater Control Measures (SCM), Nature Based Solutions (NBS), Green Storm Control Measures (GSCM), etc. (Fletcher et al., 2015). Il s'agit donc bien d'un problème de concept et de choix d’un point de vue particulier sur la gestion de l'eau dans la ville et non d'un simple problème de vocabulaire.

En résumé, la terminologie visant à expliciter le terme de départ de "gestion durable" recouvre un terme trop connoté ("technique alternative"), des termes adaptés mais pas plus explicites que celui de départ ("gestion intégrée des eaux pluviales", "gestion de l'eau par la ville") et des termes plus précis mais qui ne réalisant pas une partition claire du domaine étudié.

Il semble donc important de préciser les frontières de chaque terme pour clarifier quelles solutions ou approches sont incluses / exclues et de donner les clés pour les utiliser de façon plus compréhensible par chacun. Pour ceci il est dans un premier temps nécessaire d’identifier les raisons pour lesquelles ce vocabulaire s'est autant diversifié. Ces raisons sont essentiellement liées aux priorités accordées par les personnes qui utilisent le vocabulaire aux différents enjeux auxquels les systèmes de gestion des eaux pluviales doivent faire face.

Enjeux et fonctions des solutions de gestion des eaux pluviales ?

L’objectif de ce paragraphe est d’identifier les enjeux principaux qui sous-tendent le mode de raisonnement suivi par les acteurs de la gestion des eaux pluviales et, en conséquence, qui structurent leur façon de penser, la hiérarchie des fonctions qu'ils attribuent au système, donc les stratégies qu'ils mettent en œuvre, et finalement le vocabulaire qu’ils utilisent.

Figure 2 : Différents enjeux à prendre en compte et diversité des fonctions que doit assurer une solution de gestion durable des eaux pluviales ; Source : Flanagan et al. (2022).

Le "guide méthodologique pour l’évaluation de performances des ouvrages de maîtrise à la source des eaux pluviales" (Flanagan et al., 2021) distingue 6 enjeux principaux (figure 2) :

• Lutter contre les inondations ;
• Préserver les ressources ;
• Préserver l'état écologique des milieux ;
• Protéger les milieux construits ;
• Améliorer la qualité des environnements urbains ;
• Concevoir des dispositifs faciles à gérer.

A chacun de ces enjeux sont associés entre 3 et 6 fonctions, qui peuvent être soit des fonctions d'usage (apportant une plus value positive à maximiser), soit des fonctions de contraintes (nécessitant de minimiser des nuisances potentielles apportées par l'aménagement). Il est donc facile de comprendre la diversité des points de vue possibles selon l'importance relative accordée à chacune de ces fonctions. Il n'est bien évidemment pas possible, du fait même de cette diversité, de présenter tous les points de vue possibles. Pour des raisons à la fois historiques et de jeu d'acteurs, certains des hiatus possibles entre les points de vue et des incompréhensions conséquentes sont cependant relativement simples à pointer.

Privilégier le dimensionnement hydraulique ou pas ?

Une première incompréhension entre les acteurs provient de la façon dont le premier enjeu, lutter contre les inondations, est pris en compte par rapport aux autres. D'une façon un peu caricaturale, il est possible de considérer deux approches extrêmes :

• Une approche technique, héritée d'une longue tradition d'ingénieurs, qui considère que les solutions mises en œuvre sont avant tout des ouvrages hydrauliques qui doivent être capables de répondre à toutes les formes de sollicitations hydrologiques non exceptionnelles. La protection contre les inondations est alors considérée comme l’enjeu principal et ceci conduit à considérer le dimensionnement pour les pluies fortes (correspondant au niveau de protection choisi, voir figure 3) comme le principal paramètre de conception. Les autres enjeux ne sont pas nécessairement oubliés mais apparaissent comme complémentaires. C’était le rôle historique attribué aux réseaux et aux premiers bassins de retenue. Voir Aménagement urbain et gestion des eaux pluviales (HU).
• Une approche privilégiant l’aménagement doux pour laquelle les solutions de ce type sont essentiellement destinées à gérer localement la totalité des flux produits par les situations courantes tout en améliorant l'environnement urbain. Ce sont les autres enjeux qui priment dans la conception et les aménagements avec comme bénéfice secondaire de contribuer à la limitation du risque d’inondation à l’aval en tant qu’ "actions sans regrets". Ces solutions peuvent bien sûr contribuer à éviter de renvoyer une partie du volume vers l’aval (en particulier en acceptant le principe d'un débordement contrôlé dans l’emprise du projet). Cependant la prise en charge des flux produits par les pluies fortes est principalement reportée sur d’autres dispositifs, par exemple le réseau d’assainissement traditionnel, ce qui est d’ailleurs illusoire car ce réseau est souvent saturé pour ces pluies. Ce point de vue peut être conforté par la réglementation (par exemple si elle se contente d'imposer l'interception des volumes d'eau produit par les p premiers mm de pluie).

Figure 3 : Les niveaux de service à atteindre, les objectifs à prioriser et les solutions à mettre en œuvre sont différents selon le niveau de la sollicitation pluvieuse ; les objectifs pris en compte dans cette figure sont les suivants : Objectif 1 : Éviter les nuisances locales (eau stagnante, boue, etc.) et les risques sanitaires associés ; Objectif 2 : Limiter la pollution apportée aux milieux aquatiques ; Objectif 3 : Contrôler les risques d’inondation localement et à l’aval ; Source : Chocat et al. (2022), adapté de CERTU (2003).

Quelle est la raison principale pour laquelle on souhaite utiliser une solution durable ?

Quelle que soit la hiérarchie donnée aux différents enjeux, il existe toujours une ou plusieurs raisons qui sous-tendent l'utilisation d'une solution autre que l'évacuation rapide par le réseau. Cette raison peut bien sûr être simplement une obligation réglementaire, mais, même dans ce cas les acteurs vont privilégier plus ou moins explicitement certains objectifs. A titre d'exemple, Chocat et al. (2022) ont recensé une douzaine de raisons (sans les hiérarchiser) pour lesquelles un acteur particulier peut souhaiter avoir recours à une solution alternative au réseau :

• Proposer des solutions nouvelles et différentes des solutions traditionnellement utilisées ;
• Diminuer la pollution apportée aux milieux aquatiques (de surface et souterrains) ;
• Faire des économies (publiques et privées), voire "rationaliser les coûts" ;
• Mieux gérer les volumes d'eau pluviale produits par les pluies moyennes et éventuellement fortes ;
• Contribuer à préparer la ville aux pluies extrêmes de façon à diminuer les conséquences des inondations associées ;
• Lutter contre les ilots de chaleur urbains, par exemple en mettant davantage d'eau à la disposition de la végétation et en utilisant sa chaleur sensible et latente  ;
• Apporter une plus-value paysagère par la présence et la visibilité de l’eau et de la végétation et "apaiser" la ville ;
• Mieux concilier la nature et la ville ;
• Mieux gérer la ressource en eau ;
• Recharger les nappes phréatiques ;
• "Réconcilier" les citoyens avec l’eau ;
• Afficher une image "verte" ou innovante à des fins politiques ou commerciales.

Cette liste n'est bien sur qu'indicative et d'autres listes du même type pourraient être établies. Elle met cependant en évidence le fait que connaître les objectifs de ses interlocuteurs est indispensable pour dialoguer avec eux et choisir les dispositifs les mieux adaptés, ceci d'autant plus que les opérations d'aménagement sont de plus en plus transversales.

A quelle échelle spatiale travaille-t-on ?

Les enjeux, de même que les acteurs concernés, n’ont pas la même importance en fonction de l’échelle (au sens spatial) à laquelle le problème est posé. L’une des difficultés est que, selon les acteurs, la réflexion peut être menée à des échelles totalement différentes, depuis celle de la ville jusqu’à celle de la parcelle bâtie, qui peut se résumer à une maison individuelle. Entre ces deux extrêmes, différentes échelles intermédiaires coexistent, reposant de plus sur des logiques territoriales différentes :

• Une logique hydrologique : en particulier les différents niveaux de découpage en sous-bassins versants, que ce soit au sens du relief "naturel" ou du réseau d’assainissement existant ;
• Une logique d’aménagement urbain : la ville, le quartier, le sous-quartier, la zone aménagée.

Enfin, certains acteurs, avec une logique technique, raisonnent uniquement à l’échelle de l’ouvrage isolé.

Préciser l’échelle choisie, en lien avec le niveau de la sollicitation pluvieuse considérée, est donc indispensable pour que les autres acteurs comprennent la démarche et puissent l’intégrer dans leur logique propre.

Éléments de synthèse

En guise de synthèse, la figure 4, construite à dire d’experts et extraite de (Chocat et al., 2022), propose un croisement entre les termes utilisés et les enjeux pris en compte. Elle montre la diversité des intentions et des réalités qui peuvent se cacher derrière chaque terme.

Figure 4 : Croisement entre les termes utilisés et les enjeux pris en compte ; plus la couleur est foncée plus l’intention est fréquemment citée ; ATTENTION : Ce tableau a seulement pour but de montrer la diversité des intentions qui peuvent se cacher derrière chaque terme ; il ne doit en aucun cas être utilisé comme grille d’aide au choix. ; Source : Adapté de Chocat et al. (2022).

Comme il fallait retenir un terme principal pour présenter les principes et les méthodes de gestion des eaux pluviales, nous avons choisi "Solution alternative", qui, malgré ses défaut reste le plus compréhensible et présente une filiation directe avec le terme de technique alternative qui est encore le plus utilisé tout en lui enlevant son éclairage trop technique.

Le terme Solution alternative (HU) fait l'objet d'un article long décrivant les différentes solutions possibles et les moyens de les distinguer. Tous les autres termes font l'objet d'articles plus courts avec un renvoi sur solution alternative.

Bénéfices attendus

Fonctions de base

Protection contre le risque d’inondation

En France, sur la période 1995-2010, 62% des communes ayant fait l’objet d’un sinistre au titre du régime d’indemnisation des catastrophes naturelles ont déposé un dossier par suite d'une inondation. Près des 2/3 de ces sinistres ont été causés par le débordement d’un système d’assainissement pluvial ou celui d’une petite rivière urbaine. Ces inondations ont le plus souvent lieu dans les centres historiques des villes, très souvent situés dans les points bas, car à proximité de la rivière (présence d'un pont) ou du littoral (présence d'un port). Éviter de concentrer les flux d'eau à l'aval des réseaux d'assainissement existant, c'est à dire souvent au coeur des villes anciennes, contribue à réduire ce risque.

Lutte contre la pollution

L’un des bénéfices écologiques majeurs que l’on peut attendre de l'utilisation des solutions alternatives concerne l’amélioration de la qualité des milieux aquatiques de surface. L’impact des rejets urbains de temps de pluie constitue en effet l’une des causes principales qui limite l’atteinte du bon état pour ce type de milieu. La plupart des systèmes d'assainissement français sont en effet de type unitaire et les déversoirs d’orage rejettent, par temps de pluie, un mélange d’eau usée et d’eau pluviale extrêmement pollué. Les rejets par temps de pluie des réseaux pluviaux considérés comme stricts sont eux aussi très polluants, même s’ils sont moins chargés en matière organique. Les solutions alternatives au réseau mises en œuvre à la parcelle prennent en charge les eaux pluviales avant qu’elles ne se soient contaminées par un long trajet dans des caniveaux ou dans un réseau souterrain. Elles contribuent ainsi à limiter la pollution rejetée de deux façons différentes :

• en diminuant les apports au réseau collectif, elles diminuent les volumes des rejets urbains de temps de pluie (volumes d’eau unitaire rejetés par les déversoirs d’orage ou rejets directs des réseaux strictement pluviaux) ;
• en gérant l’eau de pluie au plus près de l’endroit où elle est précipitée, elles limitent fortement sa contamination.

Santé et bien-être des populations

Les systèmes d'assainissement ont été imaginés à la fin du XIXème siècle essentiellement pour améliorer le bien-être et la santé des citadins en luttant contre la stagnation et la pestilence. Même s'ils ont largement contribué à améliorer les choses, les réseaux collectifs d'assainissement n'ont cependans pas résolue tous les probllèmes (odeurs, rats, moustiques, etc.). La réflexion actuelle sur la durabilité des solutions replace ces enjeux parmi les objectifs forts à atteindre.

Bénéfices complémentaires

Les bénéfices complémentaires ou co-bénéfices ne sont pas directement associés aux fonctions principales historiquement attendues des systèmes de gestion des eaux pluviales urbaines. L'importance relative de ces co-bénéfices prend de plus en plus d'importance relative dans le choix des dispositifs de gestion des eaux pluviales au fur et à mesure que l'eau de pluie n'est plus perçue comme une nuisance ou une menace mais comme une ressource offrant de multiples opportunités de valorisation (Millenium Ecosystem Assessment; 2005).

Co-bénéfices sociaux

L’ensemble des citadins, même ceux situés à l’écart des zones équipées de ces nouvelles solutions, bénéficient d’une gestion plus durable des eaux pluviales urbaines.

• Diminution des dépenses, donc des impôts. Les dispositifs de gestion des eaux pluviales sont en principe financés sur le budget général des collectivités. Les solutions alternatives permettent de faire des économies sur ce budget de deux façons différentes :

• d’une part, pour les nouvelles zones à urbaniser le coût global des VRD est généralement plus faible pour la collectivité (avec il est vrai parfois un transfert de la collectivité vers le particulier) ;
• d’autre part ce type de solution évite d’augmenter les flux produits et évite donc d’avoir à renforcer les infrastructures situées à l’aval.

• Amélioration des paysages urbains (présence de l’eau et amélioration de la végétation). Ce type de bénéfice touche surtout les personnes qui vivent dans les zones utilisant ce type de solutions. Il est à noter qu’il est possible de réintroduire de la végétation en ville en association avec une gestion plus durable des eaux pluviales même dans les zones denses.
• Lutte contre les ilots de chaleur urbains. En France, les épisodes de canicule constituent de très loin la cause principale de mortalité associée aux catastrophes naturelles : près de 20 000 victimes en août 2003, plus de 2 000 en juillet 2006, autant lors des deux épisodes de l’été 2015 et plus de 600 en 2017 (source : base de données CATNAT). Or les ilots de chaleur urbains qui aggravent le risque caniculaire dans les agglomérations pourraient être efficacement combattus en utilisant mieux l’eau et la végétation.

Co-bénéfices économiques

• Économie d’eau. Le volume annuel d’eau de pluie directement précipitée sur les territoires urbains représente, selon les villes, entre 5 et 10 fois la consommation totale d’eau. Cette ressource abondante est totalement gâchée par les technologies encore couramment utilisées reposant sur le tout tuyau et transformée en déchets ou en menace. Sans remettre en cause les solutions collectives d’alimentation en eau potable qui ont fait leurs preuves, il serait cependant possible de récupérer une partie de cette eau de pluie pour des usages ne nécessitant pas une qualité garantie de la ressource : arrosage des espaces publics et privés, rafraichissement de la ville, nettoyage des rues, réserve anti-incendie, etc.
• Développement de technologies innovantes. La croissance verte constitue probablement l’une des pistes les plus prometteuses pour le développement économique de demain. Au-delà des innovations technologiques (nouveaux matériaux, nouveaux dispositifs) que nécessitent les techniques alternatives de gestion des eaux pluviales, ce type de solutions va impliquer un développement d’emplois de service, en particulier dans la gestion des parcs, des jardins et plus généralement des espaces extérieurs, qu’ils soient publics ou privés.

Co-bénéfices écologiques=

• Recharge des nappes phréatiques. Beaucoup de solutions alternatives reposent sur l'infiltration délocalisée de l'eau. Infiltrer l’eau de pluie dans la ville présente deux avantages majeurs :

• recharger la nappe phréatique et reconstituer une réserve d’eau utilisable aussi bien pour l’alimentation en eau potable que pour soutenir les débits d’étiage des cours d’eau ;
• humidifier les sols et sous-sols urbains qui souffrent de plus en plus de la sécheresse, laquelle fait souffrir la végétation et provoque de plus en plus souvent des dégâts aux immeubles du fait des tassements différentiels qu’ils subissent.

• Meilleure imbrication de la nature et de la ville (trame verte et bleue). Les politiques actuelles de développement urbains tentent de concilier deux impératifs : limiter l’étalement urbain, donc densifier la ville, et en même temps y réintroduire la nature. L’eau, par les corridors naturels qu’elle trace est un puissant lien entre la nature et la ville. Ce lien peut être étendu jusqu’au cœur des ilots urbains par la mise en œuvre de solutions adaptées de gestion des eaux pluviales.

Bénéfices politiques

Les acteurs politiques de la ville peuvent bénéficier de la mise en place de ce type de solutions dans la mesure où ils sont capables d’en montrer les effets positifs. Malheureusement ces effets positifs ne sont pas toujours immédiatement visibles et valorisables. Il est donc sans doute préférable pour eux de s’appuyer sur des projets réussis plus anciens. Par exemple pour Lyon Métropole, le succès de l’opération « Porte des Alpes », qui existe maintenant depuis une vingtaine d’années, est souvent cité pour promouvoir la mise en place d’autres projets.

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Pour en savoir plus

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