Quand la gestion des eaux pluviales change les règles de l’aménagement

Emmanuel Berthier, chercheur au Cerema

Face à l’intensification des précipitations, les collectivités misent de plus en plus sur la gestion intégrée des eaux pluviales. Une approche qui transforme progressivement la manière de concevoir la ville.

Pendant plus d’un siècle, les villes ont été aménagées selon une logique simple : imperméabiliser les sols pour faire ruisseler les eaux pluviales et les évacuer le plus rapidement possible dans des réseaux enterrés. Mais ce modèle du « tout-tuyaux » atteint aujourd’hui ses limites.

Selon Météo-France, l’intensité des précipitations pourrait augmenter d’environ 10 % en France à l’horizon 2050, et jusqu’à 15 % dans un scénario de réchauffement à +4 °C, avec à la clé un risque accru d’inondations.

Dans le même temps, agrandir continuellement les réseaux de canalisations devient coûteux et parfois techniquement difficile, voire impossible dans certains territoires. Face à cette double contrainte, de plus en plus de collectivités changent de doctrine : plutôt que d’évacuer systématiquement l’eau de pluie, elles cherchent désormais à la gérer au plus près de l’endroit où elle tombe.

Gérer les eaux pluviales là où elles tombent

En guise de réponse, les collectivités cherchent à transformer le sol urbain en outil de gestion de l’eau. « L »objectif, c’est de retrouver le fonctionnement naturel du cycle des eaux pluviales, ou le sol joue le rôle d’éponge, en captant les précipitations au plus près de leur point de chute et en favorisant leur infiltration, leur rétention et leur évapotranspiration partout où cela est possible. » explique Emmanuel Berthier, chercheur au Cerema (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement), hydrologue spécialiste du cycle de l’eau pluviale en ville.

De cette manière, l’espace public devient une infrastructure hydraulique résiliente qui draine le ruissellement et limite les inondations, jusqu’à faire émerger un nouveau standard d’aménagement basé sur la perméabilité. Les trottoirs, les parkings, les pistes cyclables ou les pieds d’arbres font alors office de surfaces de stockage qui participent à la régulation des précipitations.

Dans l’Eurométropole de Strasbourg, 90 % du territoire utilise un réseau unique pour les eaux usées et la pluie. Pour éviter de saturer ces canalisations en cas d’averse, la rénovation des rues permet désormais de déconnecter l’eau de pluie : elle est absorbée directement sur place grâce à des espaces verts, des pavés drainants ou des réservoirs souterrains.

Des résultats déjà mesurables

Les premiers retours d’expérience montrent que ces techniques peuvent faire baisser fortement les débits rejetés dans les canalisations. À Nantes, l’écoquartier Bottière-Chénaie a mis en place un système de gestion à la source, notamment constitué de larges fossés peu profonds, souvent végétalisés appelés noues, qui réduisent et retardent efficacement le ruissellement, en absorbant jusqu’à 23 % des événements pluvieux.

Autre avantage, l’eau retenue peut aussi repartir dans l’atmosphère par évapotranspiration, via le sol et la végétation. À Paris, plusieurs jardins de pluie, qui sont des espaces végétalisés légèrement en creux pensés pour recueillir temporairement les eaux de ruissellement, ont été équipés d’instruments de mesure afin de suivre leur fonctionnement. Sur ces aménagements, l’évapotranspiration représente jusqu’à 70 % des volumes de pluie recueillis, ce qui renforce le rôle de la végétation dans le rafraîchissement urbain. Dans la nouvelle édition de son guide de l’eau, Nexity recense plusieurs bonnes pratiques spécifiquement dédiées à la gestion des eaux pluviales parmi lesquelles, les revêtements perméables, les toitures végétalisées, les tranchées drainantes ou encore les dispositifs de stockage et d’infiltration à la parcelle.

Selon le Cerema, les revêtements perméables peuvent retenir, suivant les solutions, de 25 à 90 % des eaux, tandis que certaines toitures végétalisées peuvent absorber entre 40% et 70 % des pluies jusqu’à 16 mm.

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Une solution qui doit être adaptée au terrain 

Cette gestion à la source ne peut toutefois pas être appliquée de la même manière partout. Avant d’infiltrer l’eau, il faut connaître le terrain : un sol peu perméable l’absorbera mal, un sol pollué peut rendre l’infiltration inadaptée, et la nature du sous-sol ainsi que la proximité des bâtiments ou des réseaux enterrés peuvent imposer des contraintes. Ces diagnostics sont parfois complexes et coûteux pour les collectivités., ce qui nécessite des études complexes que beaucoup de collectivités n’ont pas les moyens de faire. Afin de faciliter ce type d’aménagement, il existe aujourd’hui de nouvelles solutions. « Au CEREMA, nous avons notamment mis au point les outils Faveur (faveur.cerema.fr) et Oasis (oasis.cerema.fr).  Le premier permet d’évaluer les performances d’une toiture végétalisée en termes de rétention, qui peuvent aller jusqu’à 50 % de la pluie annuelle pour une structure toute simple. Le second est dédié au dimensionnement des systèmes d’infiltration des pluies courantes, avec l’objectif de mieux adapter la ville aux précipitations. » précise Emmanuel Berthier.

Ce modèle révèle également ses limites lors des événements exceptionnels. En octobre 2024, à Gif-sur-Yvette (Essonne), le Jardin Argenté, un bassin de rétention paysager suivi par le Cerema en partenariat avec l’aménageur l’EPA Paris-Saclay, a été confronté à deux épisodes pluvieux les 9 et 17 octobre, dont l’enchaînement présentait un caractère quasi centennal. Le bassin a joué son rôle de tampon en ramenant des pics de débit supérieurs à 100 l/s à des rejets inférieurs à 4 l/s.. Néanmoins, à la fin du premier épisode, il était rempli à sa capacité maximale et le dispositif de trop-plein s’est donc déclenché pendant quelques heures. Cet exemple montre que la gestion à la source réduit fortement les débits sans pour autant supprimer tout risque. En complément, les aménagements doivent prévoir des volumes de stockage suffisants et des parcours permettant à l’excédent d’eau de s’écouler sans provoquer de dégâts lors des pluies extrêmes.

.A terme, le but n’est de toute façon pas de « tout infiltrer’, mais de faire émerger un modèle urbain résilient, en accélérant la désimperméabilisation et la renaturation de l’espace public.