Catherine CARRÉ

Géographe, enseignante à l'université Paris-I-Panthéon-Sorbonne, chercheuse au Laboratoire dynamiques sociales et recomposition des espaces (Ladyss) et au Laboratoire eau, environnement et systèmes urbains (Leesu).

À la recherche de la ville perméable

Pour intégrer la gestion du temps de pluie dans la poursuite de l'urbanisation, un concept venu dans les années 1970 de l'hydrologie urbaine - la ville perméable - offre des pistes d'action. Des incitations techniques et réglementaires à rendre la ville perméable ont conduit à la réalisation de nombreux projets d'aménagement considérés comme exemplaires. Ces « bonnes pratiques » peinent toutefois à se généraliser...

Les solutions techniques d'assainissement issues de l'équipement des villes depuis la fin du XIXe siècle ne fonctionnent plus. L'urbanisation a été effectuée en évacuant d'abord les eaux de pluie dans des canalisations allant directement à la rivière. Sur ces canalisations pluviales ont été progressivement raccordées les eaux-vannes des habitations, dans un réseau dit alors unitaire (comme à Paris avec la loi du 10 juillet 1894 sur le tout-à-l'égout). L'urbanisation de l'entre-deux-guerres s'est faite en complétant ce mode d'assainissement unitaire par un mode dit séparatif, les eaux-vannes étant transportées jusqu'au centre de traitement dans une canalisation distincte de celle de l'eau de pluie, récupérée et rejetée sans traitement au cours d'eau.

Un premier type de dysfonctionnement vient du débordement des réseaux unitaires par temps de pluie, car les réseaux ont été dimensionnés pour admettre un certain débit, correspondant généralement à un événement pluvieux d'une période de retour entre dix et cinquante ans. À ces risques de débordement s'ajoutent les pollutions et la dégradation de la qualité des cours d'eau. Par temps sec, on peut considérer que, de nos jours, les stations d'épuration (Step), présentes dans la quasi-totalité des villes françaises, traitent les eaux usées qui leur parviennent. En revanche, lorsqu'il pleut, les Step équipées de traitement biologique supportent mal les variations de volume et les exploitants ajustent les volumes en détournant le surplus directement vers la rivière, sans traitement. Ces volumes supplémentaires sont caractéristiques des réseaux unitaires, mélangeant l'eau de pluie et les eaux usées. Cependant, il faut avoir en tête que, dans les réseaux dits séparatifs, la séparation est très imparfaite : nombre de canalisations pluviales sont en fait raccordées sur des réseaux d'eaux usées, ce qui provoque leur débordement et le gonflement des volumes d'eau à traiter dans les stations d'épuration.

Or, les techniciens sont revenus de l'idée que l'eau de pluie n'avait pas besoin d'être traitée, car elle peut être contaminée par plusieurs sources : les pollutions atmosphériques, issues des rejets de toutes les combustions urbaines (chauffage, circulation), les pollutions sur les surfaces ruisselées (toitures, voiries), pour ne rien dire d'une contamination à l'intérieur même des canalisations.

Si l'on examine les différents types de réseau d'assainissement, on constate que par temps de pluie on a affaire, en ville, à trois catégories de flux de contamination possibles, issus des rejets de stations d'épuration fonctionnant alors en mode dégradé, des déversements des réseaux unitaires pour soulager les réseaux et aussi des réseaux séparatifs, l'eau pluviale étant d'autant plus contaminée qu'elle s'est chargée en circulant dans les canalisations.

Faire d'une contrainte une opportunité d'aménagement

Pour sortir du « tout tuyaux », les techniciens développent des techniques dites alternatives, recherchant le contrôle à la source de la quantité et de la qualité de l'eau de pluie. Leurs objectifs varient en fonction des événements pluvieux : réduire les apports de polluants avec les petites pluies et le risque d'inondation avec des pluies plus importantes.

Pour limiter le ruissellement, l'eau de pluie peut être stockée dans des bassins (ce qui n'est pas le cas des abats d'eau lors de crues éclair). Ces solutions s'avèrent efficaces pour gérer un certain volume, mais aussi coûteuses : à Bordeaux, la communauté urbaine a développé depuis 1982 des capacités de rétention de 2,5 millions de mètres cubes pour un investissement d'environ 850 millions d'euros. Quant à la pollution, les services techniques des villes traitent l'eau de pluie depuis une dizaine d'années par des dispositifs dédiés, comme les stations de dépollution des eaux pluviales, dispositifs eux aussi coûteux. Pour soulager les réseaux, les techniciens se sont progressivement tournés vers des solutions complémentaires, solutions dites alors alternatives au réseau et plus largement à l'urbanisation. La ville de Bordeaux a complété ses bassins de retenue en incitant les particuliers et les communes à installer sur leurs terrains des dispositifs de stockage et d'infiltration (noues, parkings, chaussées et toitures réservoirs) : aujourd'hui, une dizaine de milliers de ces dispositifs permettent de retenir environ 1,5 million de mètres cubes.

Les eaux pluviales sont très peu polluées si on les récupère au plus près de l'endroit où elles touchent le sol, et plus faciles à stocker ou à infiltrer. En fonction des contaminations, les mesures proposées consistent, pour les surfaces faiblement contaminées, à encourager les surfaces perméables et végétalisées pour permettre l'infiltration dans le sol et l'évapotranspiration. Pour les surfaces plus fortement contaminées, il faut limiter l'entraînement des polluants, traiter l'eau de pluie là où elle tombe avec des matériaux filtrants, les pollutions particulaires pouvant être stockées dans les sols. De délaissée, rejetée en rivière, souillée, contribuant à la contamination des cours d'eau, l'eau de pluie devient une ressource, d'autant que l'on aura limité les rejets polluants dans l'atmosphère et sur les surfaces des villes.

Les projets d'aménagement visent à retrouver un chemin pédagogique de l'eau en ville, pour rappeler la présence de l'eau, mais aussi technique, en limitant la pente des voiries afin de ralentir l'écoulement de l'eau, en modifiant leur tracé légèrement en biais par rapport aux courbes de niveau pour évacuer l'eau vers des espaces de stockage végétalisés. Les aménagements sont souvent conçus pour être multifonctionnels afin de garantir leur acceptation par les habitants et leur financement, la fonction de stockage pouvant être payée par d'autres services que celui de l'assainissement. Cette présence de l'eau en surface, associée à la végétation cultivée ou non, participe de la qualité urbaine, depuis les différentes formes d'agriculture en ville, les qualités agronomiques de la pleine terre, une eau de pluie privilégiée pour l'arrosage des jardins individuels et collectifs, jusqu'aux fonctions de santé, de bien-être, étendues à l'adaptation au changement climatique (avec le rôle de rafraichissement nocturne).

Un paradigme qui ne s'impose pas

La ville perméable est déclinée à travers un certain nombre d'opérations exemplaires : système Ramses de gestion en temps réel à Bordeaux, Porte des Alpes à Lyon, écoquartier du Raquet à Douai, aménagement des quais de la Loire à Nantes et de la Garonne à Bordeaux, jardin de pluie comme celui des Grands Moulins à Paris... Cependant, la désimperméabilisation de la ville va moins vite que la poursuite de son imperméabilisation. Les opérations exemplaires restent limitées, y compris dans leurs villes de réalisation.

Les explications renvoient à une variété de difficultés, les résistances touchant tous les acteurs de l'aménagement. Dans les nouvelles opérations d'aménagement, les réticences des aménageurs à intégrer le contrôle à la source tiennent aux difficultés de changer les façons de travailler, les bureaux d'études ayant déjà leur logiciel de dimensionnement des réseaux et l'évocation des techniques alternatives arrivant à la fin d'un projet déjà ficelé. La prise en compte du temps de pluie se réduit alors à un bassin enterré avec une pompe, ce qui pose la question de l'entretien de ces bassins, voire même de leur bilan carbone.

Rien ne peut se faire sans la volonté du maître de l'ouvrage d'imposer cette approche et la capacité de la maîtrise d'oeuvre et des entreprises de répondre à cette demande. Cependant, même si les techniques de stockage et d'infiltration sont préconisées dans les plans locaux d'urbanisme (PLU) et précisées dans les permis de construire, leur bon fonctionnement nécessite que les services techniques en accompagnent la réalisation et puissent en vérifier l'entretien.

Parfois, les services communaux sont les premiers responsables d'une absence d'ambition dans les projets, faute de transversalité entre les services (voirie, assainissement, espaces verts, urbanisme). Dans les opérations réalisées, la concurrence entre les aménagements peut provoquer la perte progressive des fonctions de stockage, d'infiltration des espaces - le terrain en herbe « grignoté » pour y installer un équipement sportif -, ainsi que la disparition de la plurifonctionnalité des aménagements, la noue et ses services environnementaux remplacée par une piste cyclable. Les élus et les techniciens sont aussi confrontés au refus des habitants de perdre le confort d'un sol toujours sec, à une appréhension négative de la pousse erratique des plantes sur les trottoirs, qui renvoie à un manque d'entretien par les services techniques, aux incertitudes autour des effets des rétablissement des mares et de la restauration des cours d'eau, à la crainte des moustiques locaux et exotiques, des espèces invasives.

Derrière les difficultés organisationnelles, culturelles, pointent aussi les difficultés financières. Le financement de l'évacuation et du traitement de l'eau de pluie, le réseau séparatif et les techniques alternatives relèvent du budget général, et non d'un financement par la facture d'eau. Une tentative pour lever cette difficulté financière a été l'instauration, par le décret du 6 juillet 2011, d'une taxe pluviale perçue par les collectivités pour financer la création d'un service public « de gestion des eaux pluviales urbaines ». Toutefois, la loi de finances pour 2015 l'a supprimée au motif qu'elle ne rapportait pas assez d'argent, tout en maintenant un service public de gestion des eaux pluviales devant être financé par le budget général. Ce service a été rendu obligatoire pour toutes les intercommunalités à fiscalité propre par la loi portant sur la nouvelle organisation territoriale de la République (loi Notre). Sont aussi restés obligatoires les dispositifs de stockage-infiltration chez les particuliers pour limiter les déversements dans les réseaux et leur contrôle par les agents du service public (sans toutefois que la loi leur donne un droit d'accès).

Quels moyens ?

Un certain nombre de moyens existent pour permettre d'intégrer la gestion des eaux pluviales dans l'aménagement au service d'une ville perméable. La première disposition est celle du zonage pluvial, obligatoire pour les communes ou leur groupement et qui, pour être opposable au tiers, doit être annexé dans le PLU ou approuvé par arrêté municipal. Il permet de limiter l'imperméabilisation selon les règles d'occupation du sol proposées et, avec le règlement d'assainissement, d'imposer la déconnexion des eaux pluviales des réseaux et un débit, ou un volume, limité en sortie de parcelle. Ces documents peuvent recommander l'utilisation de dispositifs techniques de stockage-infiltration des eaux de pluie, dont un grand nombre existent et sont à la disposition des aménageurs 1, stabilisés quant à leur mise en oeuvre et leurs effets.

Parmi ces techniques, la récupération-utilisation de l'eau de pluie par les particuliers ou les collectivités peut être une incitation au bon entretien des dispositifs de stockage. Une autre disposition est celle des trames vertes et bleues, qui donne la possibilité d'utiliser le tracé des trames vertes pour gérer les eaux pluviales (articles L. 121 à L. 123 du code de l'urbanisme).

L'implantation des transports en commun ne nécessitant pas de permis de construire, il faut vérifier l'articulation des règlementations entre les PLU et les plans de déplacement urbain. Il faut aussi être clair dans la communication en distinguant les effets du ruissellement lié à l'imperméabilisation des sols - les débordements des réseaux d'assainissement et la pollution des cours d'eau - des effets des inondations provoquées par les débordements des cours d'eau et les crues éclair, pour lesquels les dispositifs de stockage-infiltration ne sont pas adaptés.

En ce qui concerne le coût d'utilisation de techniques alternatives dans les aménagements, on considère que le coût des systèmes d'infiltration est toujours inférieur à celui d'un réseau d'évacuation souterrain. Dans le projet de la Porte des Alpes, à Lyon, l'utilisation conjointe de bassins de rétention et de bassins d'infiltration est revenue trois fois moins cher qu'une solution « tout tuyaux », tout en répondant aux enjeux de limitation des débordements et de la pollution. Pour maximiser les possibilités de financement par des acteurs publics et privés, le projet doit intégrer tous les usages de l'eau et la contribution des espaces naturels à la plus-value urbaine, qu'il s'agisse des espaces verts, des mares ou des cours d'eau renaturés. Cela nécessite parfois d'élargir le périmètre prévu de l'opération pour intégrer davantage d'opportunités d'aménagement et éviter que la gestion des eaux pluviales mobilise des espaces fonciers propres. Dans le quartier de Vaise, à Lyon, une opération d'aménagement était prévue par le Grand Lyon sur l'îlot Maurin (2,5 hectares) une étude confiée à un atelier universitaire 2 a été menée sur l'ensemble du réaménagement du quartier (7,5 hectares) et a conduit à proposer de valoriser le foncier grâce aux aménités permises par la renaturation du ruisseau des Planches (loisir, santé, bien-être), de réduire la vulnérabilité aux inondations en reprofilant le quartier par paliers, ce qui permettait d'ouvrir des terrains à la construction. Les coûts de la renaturation cumulés ont été estimés à 5 % du montant des travaux. Il reste toutefois la question de l'entretien de ces espaces et de ces dispositifs à la charge des particuliers et des collectivités. Ces coûts d'entretien seront d'autant plus élevés que les installations feront appel à des techniques différentes ou à haut niveau de technicité 3. À l'inverse, ils seront d'autant plus réduits que la mutualisation des usages permettra de répartir les coûts entre plusieurs utilisateurs.

La ville perméable s'avère ainsi une étape nécessaire des transformations des villes pour leur permettre d'évoluer dans la transition écologique et énergétique comme dans la résilience à l'inondation.

  1. Se référer aux notes téléchargeables Méli Mélo, particulièrement « Faut-il infiltrer les eaux pluviales en ville ? », et à la websérie sur YouTube Eaumelimelo.
  2. Alexandre Brun et Évariste Casetou, « Renaturer les rivières urbaines. Le projet du ruisseau des Planches à Lyon », Métropolitiques, 8 janvier 2014. URL : http://www.metropolitiques.eu/Renaturer-les-rivieres-urbaines.html.
  3. Voir les études de l'association Arceau-IDF avec Sepia Conseils.
http://www.constructif.fr/bibliotheque/2016-3/a-la-recherche-de-la-ville-permeable.html?item_id=3524
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