Evacuation des eaux de surface

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manuel d'évacuation des eaux de surfaces

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Evacuation des eaux de surface

  1. 1. Evacuation des eaux de surface dans les communautés à faibles revenus (OMS, 1992) Organisation mondiale de la Santé Genève 1992 Publié par l’Organisation mondiale de la Santé en collaboration avec le Programme des Nations Unies pour l’Environnement L'Organisation mondiale de la Santé (OMS) créée en 1948, est une institution spécialisée des Nations Unies à qui incombe, sur le plan international, la responsabilité principale en matière de questions sanitaires et de santé publique. Au sein de l'OMS, les professionnels de la santé de quelque 170 pays échangent des connaissances et
  2. 2. des données d'expérience en vue de faire accéder d'ici l'an 2000 tous les habitants du monde à un niveau de santé qui leur permette de mener une vie socialement et économiquement productive. Grâce à la coopération technique qu'elle pratique avec ses Etats Membres ou qu'elle stimule entre eux, l'OMS s'emploie à promouvoir la mise sur pied de services de santé complets, la prévention et l'endiguement des maladies, l'amélioration de l'environnement, le développement des ressources humaines pour la santé, la coordination et le progrès de la recherche biomédicale et de la recherche sur les services de santé, ainsi que la planification et l'exécution des programmes de santé. Le vaste domaine où s'exerce l'action de l'OMS comporte des activités très diverses: développement des soins de santé primaires pour que toute la population puisse y avoir accès; promotion de la santé maternelle et infantile; lutte contre la malnutrition; lutte contre le paludisme et d'autres maladies transmissibles, dont la tuberculose et la lèpre; coordination de la stratégie mondiale de lutte contre le SIDA; la variole étant d'ores et déjà éradiquée, promotion de la vaccination de masse contre un certain nombre d'autres maladies évitables; amélioration de la santé mentale; approvisionnement en eau saine; formation de personnels de santé de toutes catégories. Il est d'autres secteurs encore où une coopération internationale s'impose pour assurer un meilleur état de santé à travers le monde et l'OMS collabore notamment aux tâches suivantes: établissement d'étalons internationaux pour les produits biologiques, les pesticides et les préparations pharmaceutiques; application du Règlement sanitaire international; révision de la Classification statistique internationale des maladies et des problèmes de santé connexes; rassemblement et diffusion d'informations statistiques sur la santé. Reflet des préoccupations et des priorités de l'Organisation et de ses Etats Membres, les publications de l'OMS fournissent des informations et des conseils faisant autorité, visant à promouvoir et protéger la santé et à prévenir et combattre la maladie. Catalogage à la source: Bibliothèque de l'OMS Evacuation des eaux de surface dans les communautés à faible revenus. 1. Drainage sanitaire 2. Participation des consommateurs 3. Urbanisme 4. Pays en développement ISBN 92 4 254416 7 (Classification NLM: WA 671) L'Organisation mondiale de la Santé est toujours heureuse de recevoir des demandes d'autorisation de reproduire ou de traduire ses publications, en partie ou intégralement. Les demandes à cet effet et les demandes de renseignements doivent être adressées au Bureau des Publications, Organisation mondiale de la Santé, Genève, Suisse, qui se fera un plaisir de fournir les renseignements les plus récents sur les changements apportés au texte, les nouvelles éditions prévues et les réimpressions et traductions déjà disponibles. © Organisation mondiale de la Santé, 1992
  3. 3. Les publications de l'Organisation mondiale de la Santé bénéficient de la protection prévue par les dispositions du Protocole N° 2 de la Convention universelle pour la Protection du Droit d'Auteur. Tous droits réservés. Les appellations employées dans cette publication et la présentation des données qui y figurent n'imp liquent de la part du Secrétariat de l'Organisation mondiale de la Santé aucune prise de position quant au statut juridique des pays, territoires, villes ou zones, ou de leurs autorités, ni quant au tracé de leurs frontières ou limites. La mention de firmes et de produits commerciaux n'implique pas que ces firmes et produits commerciaux sont agréés ou recommandés par l'Organisation mondiale de la Santé de préférence à d'autres. Sauf erreur ou omission, une majuscule initiale indique qu'il s'agit d'un nom déposé. PHOTOCOMPOSÉ EN INDE IMPRIMÉ EN SUISSE 91/8872 - Pure Tech Corporation/Atar - 1600 Commander Evacuation des eaux de surface dans les communautés à faibles revenus 1992, 97 pages ISBN: 92 4 254416 7 EPUISE Remerciements Le Programme des Nations Unies pour l'Environnement et l'Organisation mondiale de la Santé tiennent à remercier tous ceux qui ont participé à la préparation de cette étude, et en particulier ses deux principaux auteurs, le Dr S. Cairncross, de la London School of Hygiene and Tropical Medicine, et le Dr E.A.R. Ouano, ingénieur-conseil à Manille (Philippines). Ceux-ci se sont largement inspirés d'un module de formation élaboré par le Centre des Nations Unies pour les établissements humains (Habitat), auquel nous sommes reconnaissants de son aimable coopération. Nos remerciements vont également à l'Agence de Coopération technique (GTZ) de la République fédérale d'Allemagne dont la généreuse assistance financière a permis la publication de ce travail. 1. Evacuation des eaux de surface en zone urbaine 1.1 Le problème Dans les pays en développement, nombreuses sont les communautés à faibles revenus qui estiment que l'évacuation des eaux de pluie constitue la mesure la plus urgente en matière d'infrastructure urbaine. Cette attitude s'explique partiellement par le fait que les habitations concernées sont souvent édifiées sur des terrains impropres à la construction. Dans les zones suffisamment proches des centres urbains pour que les habitants puissent se permettre de faire la navette entre leur domicile et leur travail, les terrains tendent à être d'un prix excessif. Les seuls terrains auxquels ces personnes peuvent prétendre ou sur lesquels les propriétaires toléreront la présence de squatters
  4. 4. sont des terrains inutilisables à d'autres fins, qu'il s'agisse de versants abrupts, sujets à l'érosion et aux éboulements, ou de bas-fonds marécageux, souvent inondés. Historiquement, la plupart des grandes villes des pays en développement sont des ports implantés le long des côtes et situés le plus souvent à l'embouchure des fleuves, qui servaient de voies commerciales pour le transport des marchandises vers l'intérieur du pays et inversement. Or c'est précisément le long du littoral que l'on enregistre le taux moyen de pluviométrie le plus élevé (Fig. 1), alors que l'absence de relief de ces estuaires et la présence fréquente de terres alluviales meubles, souvent imperméables, rendent l'évacuation des eaux difficile. Même dans les zones arides où la pluviosité moyenne est faible, les pluies tropicales - lorsqu'elles arrivent - sont plus intenses que les précipitations des climats tempérés et, faute de végétation et de moyens d'évacuation adéquats, de véritables torrents d'eau peuvent se former en quelques minutes, causant aux habitations et aux biens des dommages qu'il faudra des années pour réparer. Les eaux de pluie ne constituent cependant pas le seul problème. En effet, les fuites dans les canalisations du réseau d'adduction d'eau, les eaux usées provenant de la lessive et de la toilette et le reflux des fosses septiques qui débordent et des égouts bouchés font courir des risques à la santé de la population, détériorent les bâtiments et peuvent provoquer des inondations, s'il n'existe pas de système d'évacuation des eaux approprié.
  5. 5. Fig. 1. Régions enregistrant des précipitations annuelles moyennes supérieures à 1,5 m L'absence de système d'évacuation a des conséquences particulièrement graves lorsque le sol présente une pente très accentuée ou est très plat. En cas de forte
  6. 6. déclivité, comme dans certains quartiers de Rio de Janeiro, de Luanda ou de Hong Kong, les eaux pluviales s'écoulent rapidement et avec violence, endommageant les bâtiments, érodant le sol et provoquant parfois des glissements de terrain. La terre arrachée au flanc d'une colline se dépose généralement au pied et il a parfois suffi d'une seule pluie torrentielle pour enterrer complètement des maisons. Inversement, là où le terrain est plat, comme à Bangkok, Calcutta, Colombo, Dar es Salaam, Djakarta, Guayaquil, Lagos, Manille et Récife, de nombreux quartiers sont inondés au moins une ou deux fois par an et les habitants doivent apprendre à vivre dans de telles conditions. Parfois, les gens construisent leur logis sur pilotis et y accèdent par une passerelle suspendue. Mais celle-ci est instable et il est très facile de perdre l'équilibre et de tomber dans l'eau boueuse et polluée située en contrebas. 1.2 Conséquences sur la santé Le nombre des noyés en cas d'inondation ou des personnes ensevelies sous les glissements de terrain ou les décombres des habitations est peut-être l'exemple le plus dramatique des souffrances que l'installation d'un système d'écoulement des eaux peut contribuer à alléger. Mais il y a aussi, moins visibles pour l'observateur extérieur, mais plus graves pour l'habitant d'une modeste agglomération, les résultats de la stagnation des eaux, avec son inévitable cortège de maladies, d'infirmités et de deuils.
  7. 7. Fig. 2. Eau stagnante et transmission des maladies - conséquences sanitaires d'un mauvais assainissement En termes de santé publique, les infections les plus importantes sont les nombreuses infections à transmission «fécale-orale» dues à la consommation d'aliments ou de boissons contaminés. Les pathogènes microscopiques responsables de ces infections se trouvent dans les déjections des humains ou des animaux infectés. Ils contaminent les eaux de surface lorsque les égouts sont bouchés ou lorsque les fosses septiques débordent et ils proviennent souvent aussi des défécations du bétail ou des individus qui ne disposent pas de toilettes. Les eaux de surface ainsi contaminées peuvent infecter l'homme de diverses façons: par les mains, par les ustensiles de cuisine ou par la source même d'approvisionnement en eau potable (Fig. 2). Les enfants qui jouent ou se baignent dans une eau contaminée sont également particulièrement exposés à l'infection.
  8. 8. Parmi les maladies à transmission «fécale-orale» figurent certaines maladies bien connues véhiculées par l'eau, qui peuvent être mortelles, comme le choléra et la fièvre typhoïde; mais il y a également les nombreuses maladies diarrhéiques qui affectent spécialement les jeunes enfants des pays en développement et qui favorisent la malnutrition et sont souvent bien plus meurtrières que n'importe quelle autre maladie. L'amélioration des sources d'eau potable et l'assainissement constituent des mesures de lutte efficaces, mais il est pratiquement impossible de les mettre en œuvre dans les régions sujettes à de fréquentes inondations. Dans les pays où la schistosomiase (bilharziose) est endémique, les zones urbaines dont l'assainissement est médiocre offrent maintes occasions de transmission de la maladie (Fig. 2). La contamination des eaux stagnantes par les fèces des individus infectés (ou, dans l'une des manifestations de la maladie, par leurs urines) permet aux schistosomes, parasites microscopiques responsables de l'infection, d'atteindre les petits mollusques aquatiques dans le corps desquels ils vont se multiplier. Chaque mollusque infecté libère à son tour dans l'eau des milliers de schistosomes qui vont infecter les baigneurs en pénétrant sous leur peau. On pourrait penser que la schistosomiase est une maladie des régions rurales, mais elle est souvent tout aussi fréquente dans les zones urbaines où il n'existe pas de dispositif d'évacuation des eaux. Certaines espèces de mollusques-hôtes se développent et se reproduisent rapidement dans les eaux stagnantes fortement polluées qui s'accumulent d'ordinaire en ce type d'endroit. Par ailleurs, en milieu urbain, un seul individu vivant dans un quartier surpeuplé peut en contaminer beaucoup d'autres, car les mollusques infectés, même s'ils ne sont pas très nombreux au départ, peuvent, à la longue, donner naissance à des milliers de schistosomes. Fontaine publique dans un quartier à faibles revenus et médiocrement équipé à Pondichéry (Inde). Sans système adéquat d'évacuation des eaux superficielles, il est impossible aux services d'hygiène (approvisionnement en eau, évacuation des excreta, etc.) de fonctionner correctement. Photo: S. Cairncross Les maladies transmises par les moustiques forment un autre groupe important de maladies liées à un mauvais drainage. Différentes maladies sont transmises par différentes espèces de moustiques, chacune choisissant différents types d'eau pour se multiplier. Certaines espèces préfèrent une eau fortement polluée, d'autres une eau propre; certaines se développent en zone inondée, d'autres dans les caniveaux s'ils sont bouchés par les détritus ou la végétation ou si leur niveau inégal favorise la stagnation des eaux. Le paludisme, qui est la plus connue de ces infections, est transmis par les anophèles, dont beaucoup «piquent» indifféremment les animaux et les êtres humains. La transmission peut être particulièrement intense en zone urbaine où les animaux sont trop peu nombreux pour dissuader les insectes vecteurs de la maladie de s'attaquer à l'homme. Les anophèles ne se développent généralement pas dans les eaux fortement
  9. 9. polluées, mais ils peuvent se multiplier dans les marécages, les plans d'eau ou les mares ou dans les cours d'eau ou les canaux d'écoulement des eaux pluviales lorsque l'eau y stagne. Les anophèles qui se reproduisent dans les endroits mal drainés peuvent contaminer les quartiers adjacents jusque-là exempts de paludisme. Par ailleurs, les nombreuses allées et venues de voyageurs internationaux constituent un danger particulier et accroissent d'autant le risque d'importation de souches nouvelles du parasite, qui seront peut-être résistantes au traitement habituel. D'autres moustiques, qui appartiennent au genre Aedes, peuvent transmettre plusieurs maladies virales, comme la dengue et la fièvre jaune, et provoquer des épidémies dans les villes. Ces dernières années, on a observé une forme plus virulente de dengue, connue sous le nom de dengue hémorragique, qui, tout comme la fièvre jaune, est souvent mortelle. Les moustiques se reproduisent dans l'eau claire, par exemple dans les réserves d'eau des maisons, mais on a constaté qu'ils se multipliaient également dans les zones marécageuses et inondées, dans les égouts à ciel ouvert et les caniveaux d'écoulement des eaux pluviales. Enfin, la filariose qui provoque une hypertrophie irréversible des jambes, désignée sous le nom d'éléphantiasis, et d'autres symptômes invalidants, pose un problème particulier dans les villes. Bien qu'en zone rurale cette maladie soit transmise par les anophèles, qui semblent être ses premiers vecteurs, il semblerait qu'elle puisse maintenant être transmise en zone urbaine par les moustiques de l'espèce Culex pipiens, qui se reproduisent généralement dans les eaux fortement polluées. Le processus de transmission de la maladie est relativement inefficace, si bien qu'il faut de nombreuses années d'exposition intense aux attaques nocturnes des moustiques pour que le risque de développer la maladie soit significatif. Néanmoins, dans les pays en développement, plus de 80 millions de personnes sont infectées (Fig. 3). Dans bon nombre de pays, en Inde notamment, la maladie touche plus particulièrement les zones urbaines. La transmission de la filariose par Culex pipiens, actuellement courante en Asie, s'est étendue aux côtes orientales de l'Afrique et de l'Amérique du sud et pourrait bientôt atteindre les vastes agglomérations urbaines d'Afrique de l'Ouest où il n'y a guère de moyens de drainage et d'évacuation des eaux et où la maladie et son moustique vecteur existent déjà.
  10. 10. Fig. 3. Répartition géographique des moustiques du genre Culex pipiens et de la filariose à Wucheria bancrofti (source: Curtis, C. F. & Feachem, R. G. Sanitation and Culex pipiens mosquitoes: a brief review. Journal of tropical medicine and hygiene. 84: 17-25 (1981)) La construction de systèmes d'évacuation des eaux constitue une mesure efficace contre les moustiques. Elle se révèle moins onéreuse que l'usage d'insecticides et ne demande pas à être répétée régulièrement; en fait, nombreux sont les cas où cette solution coûte moins cher que l'achat d'insecticides pour un an. En outre, à la différence de ces produits, elle est sans inconvénients pour l'environnement et est
  11. 11. même de nature à l'améliorer. Par ailleurs, il n'y a aucun danger d'apparition d'une résistance chez les moustiques, comme c'est le cas avec les insecticides. 1.3 Conséquences sur le plan de l'urbanisme Les pauvres des villes s'installent souvent sur des terrains qui présentent des problèmes de drainage, mais un aménagement des lieux bien étudié permet d'éviter l'aggravation de ces problèmes. L'une des mesures d'aménagement les plus simples consiste à délimiter des lotissements réguliers, avant le démarrage des travaux de construction, en laissant suffisamment d'espace pour le bon alignement des routes. La largeur et l'alignement convenables des routes faciliteront la construction de fossés et de conduits d'évacuation lorsqu'ils s'avéreront nécessaires. Les projets d'aménagement du territoire et de voirie sont onéreux et longs à planifier et à mettre en œuvre, ce genre de projet d'aménagement local devrait être à la portée de n'importe quelle municipalité. Lorsque la configuration générale d'un quartier a été planifiée, on peut montrer aux habitants (ou futurs habitants) comment dessiner des lotissements rectangulaires en s'aidant d'un simple mètre ruban ou même d'une corde sur laquelle on a fait des nœuds à intervalles réguliers. Il est indispensable de faire preuve d'une certaine discipline lors de la construction des maisons afin de s'assurer que les limites des lotissements soient respectées, d'éviter que les bâtiments n'obstruent les canaux de drainage déjà existants ou n'occupent des terrains nécessaires à la mise en place des futurs ouvrages de drainage. Les habitants eux- mêmes sont les mieux placés pour faire respecter ces règles. L'aménagement des quartiers à usage d'habitation peut accroître les problèmes de drainage de diverses autres façons. Le défrichage réduit la capacité du sol à retenir l'eau et à résister à l'érosion. L'accroissement de la surface bâtie (maisons et routes) réduit d'autant la superficie du sol dans lequel l'eau peut s'infiltrer et laisse un volume d'eau plus important à éliminer par drainage. Les zones de bas-fond sujettes aux inondations jouent un rôle en accumulant l'eau des orages jusqu'à ce qu'elle puisse s'écouler peu à peu et si l'on remblaye ces endroits pour permettre la construction d'habitations, des inondations peuvent se produire ailleurs. Les routes doivent être construites au-dessus du niveau des crues et les talus élevés à cet effet peuvent faire obstruction aux voies de drainage naturelles ou canaliser l'eau tout leur long et provoquer une érosion. Parfois, comme dans certains quartiers de Bangkok, les routes ont été construites en remblayant les canaux d'évacuation existants, donnant lieu à de graves inondations. Lorsqu'elles ne sont pas remblayées ou encombrées par les constructions, les voies de drainage naturelles sont, par ailleurs, souvent obstruées par les ordures ménagères. D'un autre côté, l'amélioration d'un système d'évacuation des eaux en un endroit est étroitement liée aux problèmes de drainage existant ailleurs et il est donc préférable de planifier les aménagements à l'échelle de la ville entière ou, tout du moins, de l'ensemble de la zone de captage des eaux. Un meilleur drainage dans un quartier suppose l'écoulement plus rapide des eaux de surface et exige davantage de la capacité du système situé en aval. Inversement, l'amélioration du drainage au niveau local peut se révéler de peu d'utilité si les eaux refluent parce que la capacité d'absorption en aval est insuffisante. Ce problème s'est posé avec beaucoup d'acuité à Djakarta où les canaux d'évacuation des eaux améliorés à l'échelon local étaient
  12. 12. souvent submergés par les eaux arrêtées par des bouchons dans les canalisations principales de la ville. Une communauté peut, bien évidemment, procéder à des améliorations locales, même sans faire vraiment appel aux services d'urbanisme de la ville, mais il lui faut toujours réfléchir à l'endroit dans lequel se déverseront les eaux drainées par le nouveau système mis en place. Qu'il s'agisse d'un égout collecteur, d'un fleuve, d'un lac ou de la mer, le niveau maximum atteint en période de crue déterminera normalement le niveau minimum du système de drainage. Les eaux d'écoulement affectent également la qualité des «eaux de réception» dans lesquelles elles se déversent, notamment lorsque l'effluent des égouts ou des fosses septiques s'écoule dans les canalisations d'évacuation. A Bangalore, par exemple, le rejet des eaux d'égout dans plusieurs barrages-réservoirs de la ville a donné lieu à une prolifération des moustiques, jusqu'à ce que les mesures voulues aient été prises pour endiguer ou détourner le flot. 1.4 La nécessité d'une collaboration Les améliorations, en matière d'évacuation des eaux, ne relèvent pas uniquement de la compétence d'un ingénieur spécialisé en la matière. Pour être couronnées de succès, elles supposent la participation de plusieurs corps de métier et requièrent la coopération de plusieurs secteurs. Le drainage concerne dans une large mesure les urbanistes et, s'il convient de déplacer certaines habitations pour permettre la construction de nouvelles canalisations, l'intervention d'architectes et d'entrepreneurs pourra être nécessaire. Par ailleurs, les canaux sont généralement construits le long des routes et les services de voirie seront concernés, dans la mesure où un bon drainage est essentiel pour protéger le revêtement des routes. Le bon entretien du système de drainage dépend de l'efficacité du service de voirie sans qui les canalisations seraient rapidement obstruées par les ordures. En outre, le service de nettoiement de la voie publique et de ramassage des déchets solides est souvent le service municipal le plus apte à nettoyer régulièrement les canaux, car il dispose des véhicules nécessaires à l'évacuation des déchets solides, tels que la boue, les végétaux et les détritus qui s'y accumulent. Les services de santé, quant à eux, veilleront à ce que les caniveaux d'évacuation soient régulièrement et correctement nettoyés et à ce qu'ils soient conçus de manière à faciliter ce travail ou à ne pas favoriser la transmission des maladies. Diverses spécialités s'avéreront alors nécessaires, comme l'entomologie médic ale.
  13. 13. Fig. 4. Séquence possible des étapes conduisant à la maîtrise des problèmes d'assainissement locaux La communauté a un rôle primordial à jouer à ce niveau. Que les habitants du quartier ou de la zone participent ou non à la construction du système de drainage, leur collaboration est indispensable à l'obtention du terrain. Il se peut que certaines personnes aient à sacrifier une partie de leur terrain ou à déplacer leur habitation, pour permettre la construction de nouvelles canalisations. Par ailleurs, même si la communauté ne se charge pas de l'entretien du système, il est évident qu'un comportement responsable de sa part facilitera beaucoup le travail en réduisant la quantité d'ordures jetées dans les canalisations et les dégâts éventuellement dus au passage des véhicules, aux travaux de construction ou au vandalisme. Le manque de coopération d'un seul individu qui empêche l'écoulement des eaux ou qui néglige de nettoyer son tronçon de caniveau peut porter atteinte aux intérêts de la communauté tout entière. Pour le bon fonctionnement du système, il faut donc une étroite collaboration entre les membres de la communauté et ses dirigeants, ainsi que les personnes qui travaillent avec eux, comme les éducateurs et les travailleurs de santé. Néanmoins, la coopération des habitants ne suffit pas. En effet, pour une collaboration efficace entre les services municipaux avec la participation de la communauté, il faut que les dispositions correspondantes soient prises au niveau de l'administration locale et il faut, avant tout, désigner un responsable. Dans nombre de villes, on ne sait pas très bien qui est responsable du nettoyage et de l'entretien du système d'évacuation des eaux, naturel et artificiel, et parfois même, de quel service relève la construction, ou à quel ministère doit incomber le financement des gros travaux. C'est ainsi que l'on en arrive à des situations aussi absurdes que celle-ci: un service est chargé de nettoyer les canalisations et d'en retirer tous les détritus, mais, le service de voirie refusant de les évacuer des rues avoisinantes où ils ont été déposés, le service chargé de la propreté des rues finit par les rejeter dans les caniveaux! L'idéal serait de confier la tâche du nettoyage régulier du réseau au service de nettoiement de la voie publique et de l'enlèvement des déchets solides. La question intéresse néanmoins d'autres secteurs qui sont d'ordinaire responsables de la construction et de la réparation des ouvrages. Il convient donc de prévoir des réunions de coordination régulières placées sous la responsabilité d'un seul service. Lors de ces réunions, le service de santé devrait être représenté. Certains aménagements institutionnels se révèlent également nécessaires pour mobiliser et coordonner l'aide de la communauté et empêcher qu'elle ne soit mise en péril par le comportement antisocial de quelques-uns. Il vaut mieux, si possible, procéder à ces aménagements en s'appuyant sur les institutions existantes, bien que celles-ci puissent être occupées à temps plein par d'autres tâches journalières. Il est utile, bien souvent, de commencer par créer un comité qui organisera la participation de la communauté à la planification, à la réalisation et à l'entretien du système d'évacuation des eaux. Les institutions communautaires sont traitées plus longuement au Chapitre 4. 1.5 Mise en place d'un système d'évacuation des eaux La mise en œuvre d'un programme type d'amélioration du système d'évacuation des eaux dans un quartier passe par quatre phases principales:
  14. 14. - Lancement - Planification - Construction - Entretien Les deux premières phases revêtent une importance capitale, car elles sont déterminantes pour la suite des opérations. Le lancement d'un programme d'amélioration du système d'évacuation des eaux peut avoir pour origine la prise de conscience, par la communauté, de la nécessité d'améliorer le système existant, éventuellement à la suite d'une inondation particulièrement grave ou d'améliorations entreprises dans d'autres quartiers. Bien souvent toutefois, le catalyseur est une instance extérieure: municipalité, parti politique, organisation non gouvernementale, ou personne privée soucieuse des intérêts de la communauté, telle qu'un professeur ou un membre du personnel de santé. Cette phase suppose l'identification des besoins, la formation d'un consensus concernant l'étendue du problème et la solution souhaitée, et la création d'un comité spécial, du moins à titre provisoire. Lorsque l'initiative est due à une intervention extérieure, il est probable aussi qu'il faudra entreprendre un travail d'information auprès de la communauté pour la sensibiliser au problème et mobiliser son soutien. La planification est la phase la plus importante car c'est le moment des décisions essentielles. Plus il y a de décisions prises à ce stade, mieux cela vaut pour l'avenir du programme. La communauté doit, avant tout, décider si elle entend mettre en œuvre le programme officiellement en passant par les autorités locales ou si elle veut tenter de «se débrouiller» toute seule. Les projets officiels ont tendance à être onéreux et le comité devra donc, pour commencer, pressentir les autorités locales et tâcher de les persuader d'apporter leur soutien au programme (à moins, bien entendu, qu'elles ne soient, elles- mêmes, à l'origine du projet). En règle générale, les autorités locales devront, à leur tour, obtenir des fonds de la part d'un autre organisme, ce qui supposera probablement la réalisation d'une étude de faisabilité et d'un plan par un ingénieur-conseil, avant qu'un entrepreneur ne soit chargé de la construction. Or tout cela prend du temps - généralement de 3 à 10 ans - et il se peut qu'en attendant, la communauté choisisse de procéder elle- même à certains aménagements provisoires (Fig. 4). Quelle que soit l'approche adoptée, il est important non seulement de déterminer le tracé et la conception du nouveau système, mais aussi de définir le rôle de la communauté dans la construction et l'entretien du réseau et les modalités de sa participation. La construction et l'entretien vont être traités en détail dans les chapitres suivants qui sont résumés ci-après pour la commodité du lecteur. Les aspects techniques de la conception et de la construction du système sont examinés au Chapitre 2. La plupart de ces informations intéresseront également le lecteur non familiarisé avec les questions techniques. Les sections 2.1 et 2.2 sont particulièrement importantes, car elles expliquent des concepts fondamentaux, dans un langage simple. La section 2.9 traite de la façon dont une communauté peut planifier elle- même l'amélioration de son réseau, sans soutien de l'extérieur, et
  15. 15. intéressera aussi l'ingénieur qui aborde pour la première fois un problème d'évacuation des eaux au plan local. Le Chapitre 3 traite de la remise en état et de l'entretien d'un système d'évacuation des eaux. C'est un chapitre en grande partie technique, mais les néophytes en la matière n'auront aucune peine à suivre. Les aspects institutionnels de l'entretien sont traités à la section 3.4. Le Chapitre 4 concerne la participation de la communauté aux projets d'assainissement. Et le lecteur devrait au moins jeter un coup d'œil à la section 4.1 avant de décider s'il va, ou non, pousuivre sa lecture! On trouvera un glossaire en annexe 1; les autres annexes concernent le calcul pour la conception d'un réseau d'assainissement, le mandat des consultants, et les sources d'information pour le comité d'assainissement. 1.6 Bibliographie CAIRNCROSS, S. Urban drainage in developing countries. Parasitology today, 2 (7), pp. 200-202 (1986). CAIRNCROSS, S. & FEACHEM, R. G. Environmental health engineering in the tropics: an introductory text. Chichester, John Wiley & Sons, 1983. CURTIS, C.F. & FEACHEM, R. G. Sanitation and Culex pipiens mosquitoes: a brief review. Journal of tropical medicine and hygiene, 84, pp. 17-25 (1981). DAVIDSON, F. & PAYNE, G. Urban projects manual: a guide to upgrading and new development projects accessible to low income groups. Liverpool, Liverpool University Press, 1983. HARPHAM, T., ed. In the shadow of the city: health care and the urban poor. Oxford, Oxford University Press, 1988. McAUSLAN, P. Urban land and shelter for the poor. Londres, International Institute for Environment and Development, 1985. TABIBZADEH, I. et al. Pleins feux sur les villes. Améliorer la santé dans les villes du tiers monde. Genève, Organisation mondiale de la Santé, 1991. L'urbanisation et ses incidences sur la santé de l'enfant. Possibilités d'action. Organisation mondiale de la Santé, Genève, 1990. 2. Les diverses solutions possibles 2.1 Hiérarchie Les problèmes propres à un quartier font partie de toute une série de problèmes liés au réseau d'évacuation des eaux de la ville entière et correspondant aux divers ouvrages qui le composent, des plus importants aux plus simples: des canaux collecteurs ou canalisations principales, qui collectent les eaux usées de tous les
  16. 16. quartiers de la ville, aux petits fossés ou caniveaux qui sont aménagés le long des routes ou desservent les propriétés privées. C'est le milieu récepteur (ou exutoire), dans lequel se déversent finalement les eaux, qui occupe la position principale dans la hiérarchie. Il peut s'agir de la mer, d'un lac ou d'un fleuve. Le niveau de l'eau dans ce milieu récepteur détermine le niveau minimum dans les canaux d'écoulement, le pompage des eaux pluviales n'étant réalisable que dans les communautés les plus fortunées. Par ailleurs, même si certaines communautés avaient les moyens de s'offrir des pompes suffisamment puissantes pour éliminer les très grandes quantités d'eau déversées, ces appareils ne seraient guère pratiques en raison de leurs nombreuses difficultés d'entretien et des dégâts possibles en cas de panne ou de mauvais fonctionneme nt. Le niveau de l'eau dans le milieu récepteur est très proche du niveau du sol en de nombreux endroits habités par des familles à faibles revenus, où le terrain est plat, ce qui interdit de construire des canaux d'écoulement profonds. Vient ensuite le réseau de canalisations primaire, composé des gros collecteurs, parfois appelés aussi intercepteurs, qui desservent des quartiers entiers ou la totalité d'une ville et suivent généralement les voies d'écoulement naturelles de l'eau, comme les fleuves et les rivières. La conception, la construction et l'entretien du réseau de collecteurs dans une ville requièrent des connaissances étendues en génie civil ainsi que d'importants moyens financiers et ne sont certainement pas à la portée d'une petite communauté isolée. Il n'en sera donc pas question ici. Enfin, il y a le réseau secondaire composé des canalisations de plus petites dimensions qui desservent des quartiers. Celles-ci sont parfois dites «de branchement» ou de dérivation et desservent chacune une ou plusieurs habitations ou groupes d'habitations. Les indications données ici concernent essentiellement ce réseau secondaire. A ce niveau, des améliorations sont possibles avec un investissement modeste et les solutions peu coûteuses sont souvent les plus appropriées. 2.2 Facteurs affectant l'écoulement des eaux pluviales L'eau tombant sous forme de pluie n'est pas forcément drainée en totalité par le réseau d'assainissement. En effet, une partie va s'infiltrer dans le sol, tandis qu'une autre partie va stagner dans des flaques et dans des bas-fonds et finalement s'évaporer. Le volume d'eau qui ruisselle à la surface du sol et qui doit être évacué est appelé «coefficient de ruissellement». Dans la pratique, il y a peu de chances que l'eau s'évapore pendant un orage, si bien que le coefficient à utiliser pour calculer la dimension des collecteurs est fonction de la capacité d'infiltration du sol. Celle-ci dépend essentiellement du type de sol, de la pente du terrain et de l'utilisation faite du sol. Type de sol: l'eau s'infiltre plus facilement dans un sol sableux que dans un sol argileux ou rocheux. Terrain: l'eau s'écoule plus rapidement le long d'une pente raide, où elle a moins le temps de s'infiltrer que si elle stagne ou s'écoule lentement en terrain plat. Utilisation du sol: la végétation retient une grande partie de l'eau et ameublit le sol, facilitant l'infiltration. En revanche, les toits et surfaces revêtues empêchent l'infiltration.
  17. 17. Les coefficients de ruissellement sont donc toujours plus élevés dans les régions au sol argileux ou rocheux, sur des terrains en pente raide ou dans des zones fortement construites, où il y a peu de végétation. A titre d'exemple, la quantité d'eau à éliminer d'une zone fortement construite peut être cinq à six fois plus grande qu'elle ne l'était lorsqu'il n'y avait pas d'habitations et que le sol était recouvert de végétation. La vitesse à laquelle l'eau se déverse dans le système d'évacuation dépend non seulement du coefficient de ruissellement, mais aussi de la pluviosité. Celle-ci peut, bien entendu, varier, selon qu'il s'agit d'une pluie torrentielle ou d'une petite averse et il est difficile de déterminer l'intensité maximum des pluies qui tomberont au cours d'une année donnée, en raison de l'imprévisibilité des conditions météorologiques. Néanmoins, en analysant d'anciens relevés pluviométriques, il est possible d'estimer la probabilité d'un taux de précipitation donné. Plus le taux de précipitation est élevé, plus la probabilité de son apparition est faible. Cette probabilité est généralement exprimée comme étant la «période de récurrence» ou la périodicité possible. Ainsi, une pluie torrentielle, dont la probabilité de réapparition est de 1 contre 20 quelle que soit l'année considérée, a une période de récurrence de 20 ans et est appelée une pluie de 20 ans. Bien évidemment, cela signifie non pas qu'elle se reproduira exactement tous les 20 ans, mais qu'en moyenne, elle se répétera à ce rythme, soit en moyenne cinq fois par siècle. Le système d'évacuation des eaux qui serait conçu pour une pluie torrentielle dont la période de récurrence est de 100 ans, pourrait ne jamais être pleinement utilisé pendant sa durée de vie. En l'occurence, il aurait mieux valu dépenser l'argent investi dans la construction d'un tel système pour installer des canalisations plus petites dans des zones qui en étaient dépourvues. Le choix de la période optimale de récurrence en vue de la conception d'un réseau d'assainissement urbain suppose une évaluation délicate du risque de débordement et des dommages qui s'ensuivraient, par rapport au coût de la construction de canalisations plus grosses qui permettraient d'éviter ce débordement. Les systèmes d'assainissement urbain sous les tropiques sont généralement conçus pour une période de récurrence de 5 ans, mais pour les micro-raccordements mis en place dans des quartiers d'habitation, où un débordement risque moins de causer des dégâts importants, il est préférable de prendre l'hypothèse d'une période plus brève (trois ans ou moins encore). Dans les zones de population à faibles revenus, où la valeur des biens susceptibles d'être endommagés est relativement réduite et où les fonds disponibles pour l'aménagement du réseau sont limités, la période de récurrence appropriée est encore plus courte. A Mombasa, par exemple, une période de récurrence de un an a été adoptée pour toutes les canalisations sauf les plus grosses. A Calcutta, certains aménagements ont été conçus en fonction d'une période de récurrence de deux mois seulement. Quelques centimètres d'eau plusieurs fois par an peuvent, en effet, constituer une amélioration substantielle par rapport à des inondations telles que le niveau de l'eau atteint la ceinture pendant des semaines. La dégradation des routes due à des pluies torrentielles est souvent la raison majeure pour laquelle on met en place un système d'évacuation des eaux dans les zones à faibles revenus. Sur les terrains en pente abrupte, une seule pluie violente faisant déborder les canaux peut causer d'énormes dégâts par érosion et, dans ces zones, une période de récurrence plus longue qu'en terrain plat peut se justifier.
  18. 18. L'annexe 2 donne davantage de précisions sur la méthode d'évaluation du débit des eaux pluviales et la manière dont celui-ci peut servir à calculer la taille des canalisations en vue de la conception du réseau. 2.3 Problèmes posés par les terrains en pente raide Les terrains en pente sont facilement sujets à l'érosion lorsque la couverture végétale se dégrade ou lorsque l'exploitation intensive du sol le met à nu. C'est pourquoi il importe de ne pas laisser les eaux dévaler la pente librement, car elles peuvent déstabiliser des maisons et transformer les sentiers et les rues en ravines impraticables. Empiriquement, on peut considérer les pentes supérieures à 5% comme des pentes raides. Sur les terrains fortement pentus, le seul moyen de retenir l'eau dans le sol consiste à aménager des terrasses afin de réduire la pente. Pour lutter contre l'érosion des sols à vocation agricole, diverses méthodes sont possibles, mais elles ne peuvent être appliquées en zone urbaine que si les alentours ne sont pas encore complètement bâtis. Lorsqu'elle se concentre selon une voie d'écoulement naturelle ou artificielle le long d'une pente abrupte, l'eau peut s'écouler très rapidement et provoquer des dégâts considérables. Diverses méthodes peuvent être employées pour contrôler la vitesse du flot et son débit: a) Détourner l'eau horizontalement par un talus construit le long de la courbe de niveau ou par des canaux de dérivation (Fig. 5), ce qui ralentit la vitesse d'écoulement et évite l'accumulation de l'eau dans un seul canal d'évacuation. b) Freiner l'écoulement de l'eau en l'obligeant à suivre un parcours en zigzag grâce à des chicanes aménagées dans le canal (Fig. 6 a)). c) Construire des gradins dans le canal d'écoulement (Fig. 6 b)). La surface sur laquelle l'eau se déverse de marche en marche est conçue pour résister à la force de l'eau. Ce type d'escalier est pratique lorsque la pente est supérieure à 30%, mais devient trop onéreux dans le cas contraire. d) La mise en place de seuils (Fig. 6 c)) constitue une solution plus économique et peut être réalisée dans des canaux d'écoulement non revêtus. L'eau dépose du limon derrière chaque paroi et finit par créer un canal en escalier. Les seuils doivent être fermement ancrés dans le sol de chaque côté et au fond afin d'éviter que l'eau ne les contourne. Il importe en outre, de veiller à ce que la base de chaque muret ne soit pas plus haute que le haut du suivant, en aval. Ces parois peuvent être construites autrement qu'en béton ou en maçonnerie (Fig. 7). Des tas de grosses pierres peuvent contribuer à disperser l'énergie de l'eau lorsqu'elle se fraye un passage dans leurs interstices. Les pierres doivent toutefois être suffisamment grosses pour ne pas être emportées par les eaux.
  19. 19. Fig. 5. Dérivation en cas de pente raide A défaut de pierres assez grosses, on peut fabriquer ce que l'on appelle un gabion en entassant les pierres plus petites dont on dispose dans une sorte de grand panier rectangulaire en grillage métallique galvanisé d'une contenance d'environ un demi à un mètre cube. Ces espèces de grandes cages peuvent alors servir à édifier un mur; mais il est conseillé de les remplir après les avoir mises en place. Le bambou constitue un bon matériau de remplacement pour le treillis, bien qu'il commence à pourrir au bout de quelques années. Lorsqu'il se détériore, on peut appliquer un peu de béton maigre à la surface du gabion en prenant soin de ne pas obturer complètement les interstices entre les pierres. Lorsqu'un gabion vient d'être installé, les pierres se mettent en place peu à peu; or le béton maigre se craquellerait facileme nt, alors que le grillage et le bambou restent souples et flexibles. Fig. 6. Types de canalisations pour pente raide - (a) Chicanes
  20. 20. Fig. 6. Types de canalisations pour pente raide - (b) Marches
  21. 21. Fig. 6. Types de canalisations pour pente raide - (c) Tranquillisateurs Sur des terrains en pente douce (4 à 10%), les canaux d'évacuation peuvent être revêtus de béton, de maçonnerie ou d'herbe afin d'éviter que le fond ne s'érode. Les revêtements sont étudiés plus loin (section 2.6). Fig. 7. Types de tranquillisateurs ou dissipateurs - Pierres
  22. 22. Fig. 7. Types de tranquillisateurs ou dissipateurs - Pieux en bols
  23. 23. Fig. 7. Types de tranquillisateurs ou dissipateurs - Gabions 2.4 Problèmes des terrains plats Dans les bas-fonds sujets aux inondations, le problème majeur tient souvent au niveau relativement élevé du milieu récepteur. Celui-ci limite, en effet, la pente que l'on peut donner aux canaux pour faciliter l'écoulement des eaux. Comme il est difficile en ce cas de creuser des caniveaux d'écoulement profonds, ceux-ci doivent donc être relativement larges pour avoir une capacité suffisante. Parfois, il n'y a pas d'autre solution que de surélever le niveau du sol sur la totalité ou une partie de la zone sujette à inondations. Si l'on se contente de surélever le niveau du sol dans les rues, les terrains et les habitations seront davantage inondés. Il
  24. 24. convient donc de prévoir suffisamment de matériau de remblai à pro ximité des habitations pour que les gens puissent l'emporter et surélever le sol chez eux. Il serait bon de les aider à juger de la quantité de remblai nécessaire, en peignant à l'avance sur chaque maison des marques indiquant le niveau à atteindre. Que les gens entassent de la terre ou quelque autre matériau dans leur maison peut paraître étrange à certains, mais dans certaines zones urbaines à faibles revenus, les habitants se sont félicités d'avoir ainsi surélevé le sol de leur logis d'une hauteur pouvant aller jusqu'à 50 cm. Ils devront sans doute par la suite apporter des aménagements à la maison ou même la reconstruire, mais le travail de remblaiement peut à ce point transformer un quartier que, souvent, ses habitants envisagent même de construire des maisons neuves, convenant mieux à leur nouvel environnement, s'ils sont convaincus d'être à l'abri de dégâts des eaux. Le niveau de l'eau dans le récepteur fluctue fréquemment en raison des marées ou de l'apport d'eau provenant d'autres bassins versants. On peut aussi analyser ces fluctuations en fonction de leur période de récurrence, lorsque l'on fixe la hauteur du remblai nécessaire. De même, on peut tirer parti des fluctuations du niveau d'eau dues aux marées en installant, à la sortie du système de drainage, une vanne qui sera ouverte à marée basse et fermée lorsque le niveau d'eau monte. Il est également possible d'éviter le recours au remblai en construisant un grand talus ou une digue le long de la berge d'un fleuve sujet aux crues ou tout autour d'une zone résidentielle pour former un «polder» (Fig. 8). Un dispositif quelconque, une vanne par exemple, est alors, bien entendu, nécessaire pour permettre à l'eau drainée d'être évacuée. Néanmoins, avant de réaliser des aménagements de ce genre, il convient de charger un ingénieur d'exécuter une étude approfondie et de s'assurer du bon fonctionnement et de l'entretien approprié du système. Il est clair qu'une digue qui déborde, ou une vanne qui ne fonctionne pas, peut causer des dommages considérables. L'une des difficultés que pose l'évacuation des eaux en terrain plat réside dans le dépôt de sédiments dans les caniveaux, car l'eau s'y écoule lentement. Si possible, les systèmes d'évacuation doivent être conçus de manière à permettre un minimum d'«auto-épuration», le flot emportant les sédiments, du moins quand les caniveaux sont complètement remplis. Dans un caniveau à section rectangulaire, l'eau coulera lentement, en couche mince, dans le fond, après une averse légère ou modérée. Par ailleurs, toute irrégularité dans le fond plat du caniveau donnera lieu à la formation de flaques dans lesquelles les moustiques peuvent se développer. Un caniveau à bords pentus et à fond étroit contribue à maintenir un écoulement régulier quel que soit le niveau de l'eau. On peut encore améliorer cette technique en construisant un caniveau à section composite (Fig. 9). Le caniveau central dont le fond est étroit sert à entraîner l'eau par temps sec ou en cas de faible pluie, tandis que la partie supérieure permet l'écoulement des eaux en cas de forte pluie occasionnelle. Les bords de cette partie extérieure devraient, de préférence, descendre en pente douce vers le caniveau central ou «cunette».
  25. 25. Fig. 8. Le système de polder Fig. 9. Sections transversales types de canaux mixtes - Canal revêtu Fig. 9. Sections transversales types de canaux mixtes - Canal non revêtu Pour obtenir une vitesse d'écoulement «auto-nettoyante», il faut également un minimum de pente, plus grand pour les caniveaux de petite taille que pour ceux de grande dimension. En gros, pour un caniveau de 10 à 15 cm de large, il faudra une pente minimum d'environ 1% pour atteindre la vitesse d'écoulement «auto- nettoyante», tandis que, pour un caniveau deux fois plus grand, la moitié à peu près devrait suffire. Cependant, il n'est pas toujours possible d'obtenir ces pentes minimum, car la dénivellation entre la rue et le récepteur peut ne pas être suffisante. De toute façon, même les systèmes les mieux conçus n'échappent pas au dépôt de sédiments et doivent être nettoyés régulièrement pour pouvoir continuer à fonctionner.
  26. 26. 2.5 Systèmes ouverts ou fermés Les ingénieurs et les administrateurs témoignent souvent d'un parti pris en faveur des systèmes fermés, probable ment parce qu'ils ne sont guère familiarisés avec les systèmes de canalisations à ciel ouvert. Les systèmes fermés présentent pourtant certains inconvénients. a) Ils sont plus onéreux à la construction, car ils demandent des travaux de terrassement plus profonds, doivent supporter des charges de trafic considérables, puisqu'ils sont construits sous les rues, et requièrent généralement des ouvrages annexes tels que des trous d'homme et des regards de visite. b) Il est plus difficile de contrôler les défauts de construction, la détérioration et l'accumulation des détritus ou des sédiments dans une canalisation fermée que dans un conduit à ciel ouvert. c) La conception, la construction et l'entretien des systèmes fermés requièrent des techniques d'ingénierie plus complexes. d) Les égouts fermés étant souterrains, la dénivellation vers le récepteur est plus faible et il est donc plus difficile d'obtenir une pente minimum suffisante pour assurer la vitesse d'écoulement d'autonettoyage. e) La multiplication des moustiques est plus difficile à contrôler dans les réseaux fermés. f) Les eaux d'égout qui s'écoulent lentement dégagent des gaz susceptibles d'attaquer le ciment et le béton dans les canalisations fermées imparfaitement ventilées. Le principal avantage des réseaux fermés est qu'ils ne prennent pas de place en surface. Les enfants, en outre, ne risquant pas de jouer ou de tomber dans leurs eaux polluées et les véhicules ne risquent pas de les endommager ou d'y tomber. Pourtant, dans des villes aussi soigneusement entretenues qu'Amsterdam et Singapour, des caniveaux à ciel ouvert sont utilisés et entretenus dans de bonnes conditions d'hygiène et sans nuire à l'esthétique. Dans les régions tropicales à faibles revenus, on ne devrait donc construire un réseau fermé qu'après avoir très soigneusement étudié les autres solutions possibles. Si l'on construit des conduits à ciel ouvert, il convient d'accorder une attention particulière à la mise en place de passerelles permettant aux riverains d'accéder sans difficulté à leur logis, à pied ou en voiture. A défaut d'une telle précaution, on risque, en effet, de voir les habitants combler les caniveaux en les remplissant de pierres ou de terre ou de quelque autre façon. La construction d'un système partiellement ouvert et partiellement fermé constitue la pire des solutions, car les détritus jetés dans la partie ouverte bouchent le tronçon souterrain d'où il est plus difficile de les évacuer. L'eau polluée qui s'accumule et stagne à l'ombre derrière le bouchon ainsi formé offre aux moustiques un terrain de prolifération idéal. De courts tronçons couverts sont cependant presque inévitables au croisement des routes et sous les passerelles ou les ponts d'accès. Il convient donc de disposer une grille de fer en amont de chacun de ces tronçons pour retenir les détritus solides. Si
  27. 27. l'on procède comme le montre la Fig. 10, il devient plus facile d'éliminer les débris accumulés en les faisant glisser le long de la grille à l'aide d'un râteau. Le niveau inférieur du tronçon couvert ne doit pas être situé plus bas que le fond du caniveau en aval, car, en ce cas, l'eau ne s'écoulerait pas, ce qui permettrait la prolifération des moustiques, et le conduit risquerait beaucoup d'être envahi de boues. Si la conduite est de gros diamètre et devrait être enterrée trop profondément pour pouvoir être protégée des dommages causés par le trafic, il faut recourir à une autre solution et aménager une canalisation large et peu profonde recouverte d'une dalle en béton. Une technique classique qui est parfois utilisée consiste à construire un petit bassin collecteur des boues à l'entrée d'un tronçon fermé. Mais, dans la plupart des zones à faibles revenus, ces bassins se remplissent très rapidement de sable ou d'ordures et ne servent en fait pas à grand chose. Ils favorisent en outre la prolifération des moustiques et, à ce titre, devraient être évités. Fig. 10. Grille facilement nettoyable au moyen d'un râteau 2.6 Conception et construction d'une canalisation Les moins coûteuses sont les canalisations non revêtues qui peuvent être creusées le long des routes au moyen d'une niveleuse. Les côtés ne devraient pas être inclinés à plus de 50% si l'on veut garantir leur stabilité. Si la pente de la canalisation est supérieure à 1%, l'érosion peut endommager la canalisation et il faudra généralement la pourvoir d'un revêtement afin de protéger le fond contre la force des eaux. Dans le cas de pentes oscillant entre 1% et 5%, il est probable qu'un revêtement partiel
  28. 28. suffira, et cette solution est moins onéreuse qu'un revêtement complet (Fig. 11). Dans un conduit partiellement revêtu, des protections spéciales sont nécessaires aux points les plus vulnérables (ponceaux, raccordements, coudes et sections en forte pente, par exemple). Fig. 11. Canalisations non revêtues, revêtues et partiellement revêtues - Canalisation non revêtue Fig. 11. Canalisations non revêtues, revêtues et partiellement revêtues - Canalisation en partie revêtue Fig. 11. Canalisations non revêtues, revêtues et partiellement revêtues - Canalisation revêtue Une autre technique peu coûteuse, convenant particulièrement à la partie supérieure des conduits partiellement revêtus, consiste à poser un revêtement de gazon ou à semer de l'herbe dont les racines contribueront à maintenir le sol en place. Les
  29. 29. graminées les plus efficaces sont celles qui se propagent latéralement et recouvrent la surface du sol. On peut stimuler leur croissance à l'aide d'engrais, en rajoutant du terreau et en mettant en place des obstacles temporaires qui provoqueront le dépôt de limon. Lorsque les pentes sont relativement douces, le revêtement ne doit pas nécessaire ment être en béton ou en maçonnerie. Du gravier ou des cailloux compactés feront parfaitement l'affaire. La Fig. 12 présente différents types de revêtements permanents ou provisoires. Les conduits à parois verticales doivent toujours être pourvus d'un revêtement pour consolider ces parois. Ce type de conduit n'étant utilisé que lorsqu'il n'y a pas assez de place et lorsque le réseau doit être installé à proximité des habitations, le revêtement doit être suffisamment résistant pour protéger les fondations des constructions avoisinantes. Les canalisations revêtues sont souvent peu efficaces, car le revêtement empêche l'écoulement de l'eau contenue dans le sol. La pression de l'eau augmente alors et le revêtement est détruit ou l'eau se fraie un passage parallèlement au conduit. Pour résoudre le problème, il faut prévoir des barbacanes, de 10 mm de diamètre environ, des deux côtés du revêtement. On peut se servir pour cela de morceaux de tuyau disposés horizontalement dans la maçonnerie et encastres dans le mortier, à intervalles de 1 m au plus. Dans les rues très étroites où les véhicules lourds ne passent pas et où l'espace est précieux, la rue elle- même peut être conçue de façon à servir de canal d'évacuation (Fig. 13). Cette solution n'est toutefois possible que si la pente est inférieure à 5% et si la route est protégée de l'érosion par un revêtement de gravillons ou de cailloux compactés. On peut également installer des caniveaux équipés de couvercles amovibles (Fig. 13), lesquels devraient être dotés d'orifices ou d'échancrures pour permettre le passage de l'eau et les rendre plus faciles à soulever lors du nettoyage du conduit. Cette dernière technique peut aussi être utilisée sur des tronçons en très forte pente, des éléments préfabriqués étant mis en place pour former un conduit en escalier sous un passage pour piétons. La Fig. 14 montre un aménagement de ce type construit dans la ville de Salvador, au Brésil.
  30. 30. Fig. 12a. Types de revêtements NOTE: la défaillance la plus fréquente dans ce type de revêtement résulte de l'absence de barbacanes
  31. 31. Fig. 12b. Types de revêtements NOTE: sur pentes abruptes, les pierres peuvent être revêtues d'une couche de ciment maigre ou d'un mélange de chaux et de sable Fig. 12c. Types de revêtements - Vue en coupe Revêtement provisoire pour consolider les parois de la nouvelle tranchée: semer de l'herbe ou mettre des mottes de gazon pour améliorer la stabilité
  32. 32. Fig. 12d. Types de revêtements - Vue latérale Les canaux d'évacuation les plus petits (moins de 300 mm de profondeur) n'ont pas besoin de barbacanes et peuvent être aisément revêtus de briques ou d'éléments préfabriqués en béton (Fig. 15). Ces éléments préfabriqués ne devraient pas peser plus de 50 kg, afin de pouvoir être transportés et mis en place manuellement par deux hommes. Les canaux préfabriqués devraient de préférence être posés sur un lit de sable compacté (d'une épaisseur de 50 mm). Si l'on ne dispose que d'une seule taille de conduit, on peut l'adapter à un débit plus important en le posant dans un trou plus profond et en maçonnant les parois latérales.
  33. 33. Fig. 13a. Canalisations et voies de passage Voie de passage et canalisation combinés, rue revêtue de pierres et de gravier tassés, pente de 5% au maximum
  34. 34. Fig. 13b. Canalisations et voies de passage
  35. 35. Fig. 14. Passage pour piétons et canalisation faits d'éléments préfabriqués à Salvador (Brésil) Comparés à la maçonnerie ou aux revêtements en béton coulés in situ, les éléments préfabriqués présentent l'avantage de pouvoir être mis en place relativement rapidement. Les canaux en maçonnerie sont longs à construire et le béton coulé en
  36. 36. place demande plusieurs jours pour durcir. Pendant ce temps, le trafic est perturbé et la maçonnerie ou le béton frais peuvent être complètement détériorés par une pluie torrentielle soudaine. D'un autre côté, si l'on construit les canaux pendant la saison sèche pour éviter ce risque, il peut ne pas y avoir assez d'eau pour humidifier le béton en train de durcir. En revanche, dans un atelier couvert, les éléments sont protégés des intempéries et des rayons du soleil; il est possible de se procurer de l'eau pour humidifier le béton et le contrôle de la qualité est plus aisé et plus efficace que dans le cadre habituel des travaux de construction. 2.7 Canalisations fermées Généralement, les canalisations fermées sont des tuyaux de ciment préfabriqués, le plus souvent de 1 m de long et de 50 mm d'épaisseur. Fig. 15.a Coupe transversale de trois types de petites canalisations à ciel ouvert Fig. 15.b Coupe transversale de trois types de petites canalisations à ciel ouvert
  37. 37. Fig. 15.c Coupe transversale de trois types de petites canalisations à ciel ouvert Une feuillure prévue à l'extrémité de chaque conduite permet le raccordement à la conduite suivante, garantissant le bon alignement (Fig. 16a)). Si les canalisations fermées servent à la fois à l'évacuation des eaux usées et des eaux pluviales, le système est communément appelé système d'égouts unitaire et, dans ce cas, on utilise généralement un autre type de raccordement pour éviter d'éventuelles fuites d'eaux usées, qui contamineraient la nappe phréatique (Fig. 16b)). Fig. 16. Raccordement de tuyaux de béton armé - (a) Tuyau de béton armé normal
  38. 38. Fig. 16. Raccordement de tuyaux de béton armé - (b) Joint au mortier de ciment pour tuyau en béton armé dans des égouts mixtes Les tranchées dans lesquelles les conduites vont être posées doivent normalement être au moins de 0,5 m plus larges que le diamètre des conduites; elles doivent également être creusées à une profondeur suffisante pour que les conduites soient recouvertes d'au moins 1 m de terre. Avant la pose des conduites, un lit de sable de 50 mm d'épaisseur est mis en place dans la tranchée, compacté et soigneusement nivelé pour assurer l'homogénéité de la pente. Les conduites sont posées sur le sable et un niveau à bulle est placé sur chaque conduite afin de vérifier la régularité de la pente. Puis on ajoute encore du sable que l'on compacte au-dessous et autour de chaque conduite jusqu'à ce qu'elle soit à moitié enfouie. On remblaie ensuite avec la terre enlevée lors des travaux de terrassement en procédant par couche de 150 mm d'épaisseur et en tassant chaque couche avec soin. La mise en place d'un lit de sable et la profondeur d'au moins 1 m ont pour but de protéger les conduites des dégâts que pourraient provoquer les véhicules lourds passant par-dessus. Dans les endroits où ne circulent que des véhicules très légers, on peut se passer du lit de sable et poser les conduites moins profond. Un système d'évacuation fermé doit être équipé de bouches d'entrée pour permettre à l'eau de s'y écouler. Celles-ci devraient être recouvertes d'une grille pour retenir les feuilles et les autres débris solides qui pourraient obstruer les canalisations. On installe généralement une bouche d'entrée tous les 30 à 50 m le long de la route, selon le degré de la pente et l'intensité des pluies. Tout comme dans certains cas, il n'est pas recommandé de prévoir des bassins collecteurs des boues (section 2.5 ci-dessus), il faut éviter d'installer des siphons de dépôt aux bouches d'entrée. Pour faciliter le nettoyage et l'entretien, des regards de visite devraient être aménagés à intervalles de 120 à 150 m pour les canalisations d'un diamètre supérieur à 0, 60 m et à intervalles de 70 à 100 m pour les canalisations de plus faible section. Des regards doivent être installés à chaque changement de direction, à chaque jonction de canalisations, et à chaque variation du diamètre des canalisations. De plus amples détails sur la conception et la construction des systèmes fermés sont fournis dans les ouvrages classiques sur les systèmes d'égouts. 2.8 Construction
  39. 39. La construction d'un système d'évacuation des eaux exige une supervision qualifiée, mais une bonne partie des tâches peut être exécutée par la communauté, notamment: • les travaux d'excavation (terrassement); • le transport de la terre, de l'eau, du sable et du ciment; • le compactage du sol ou du sable au fond des tranchées; • la préfabrication des éléments de canalisations: • l'arrosage et la mise à la prise des éléments de canalisations; • le transport et le stockage des éléments de canalisations; • la comptabilité et le gardiennage des éléments de canalisations; • la mise en place et l'ensemencement des talus; • la fourniture des repas aux travailleurs volontaires. La plupart de ces tâches exigent peu de savoir-faire et peuvent être accomplies après une heure d'instruction. La seule tâche qui demande une vraie formation est la production des éléments préfabriqués.
  40. 40. Fig. 17. Méthodes de moulage des éléments de canalisations (a) Élément de canalisation du type Bangkok
  41. 41. Fig. 17. Méthodes de moulage des éléments de canalisations (b) Élément de canalisation de Roorkee Les techniques de préfabrication peuvent facilement être assimilées par des membres de la communauté semi-qualifiés pour qui ce travail peut être une intéressante source de revenu. Dans bien des villes, il existe un marché pour ce type de produits. La Fig. 17 montre deux méthodes simples de préfabrication. La première a été mise au point par l'Agence nationale thaïlandaise du Logement et a été proposée aux petits entrepreneurs. L'autre type d'élément a été conçu par le Centre de recherches de Roorkee, en Inde, pour la partie inférieure de canaux peu profonds et partiellement revêtus, mais peut également être utilisé tel quel, et faire office de petite canalisation, comme le montre la Fig. 15. Le moule est recouvert d'un plastique ou de journaux huilés, avant de recevoir le mortier de ciment et son armature. On fait glisser le long de la canalisation un panneau de bois dans lequel on a découpé un demi-cercle pour vérifier l'épaisseur du mortier.
  42. 42. Le but de l'armature est d'empêcher que les éléments ne se brisent lors du transport; si les éléments ne doivent pas être transportés sur de longues distances, le grillage peut être remplacé par des matériaux meilleur ma rché, comme la fibre de sisal ou de noix de coco. Cela rend l'élément très flexible tant que le mortier est encore humide et on peut donc utiliser une troisième méthode de coulage. Le mortier est placé sur une feuille de plastique posée sur une surface plane. Un cadre de bois rectangulaire disposé sur le plastique est utilisé pour donner à la couche de mortier la longueur et la largeur requises. Les fibres végétales sont réparties sur le mortier lorsque la moitié de la couche a été mise en place. Lorsque tout le mortier est versé dans le cadre, on lisse la surface en y promenant une règle à araser (ou tout autre morceau de bois pouvant faire office de règle à araser) pour s'assurer que la couche de mortier a bien une épaisseur uniforme, égale à l'épaisseur du cadre en bois. Puis on ôte le cadre, on soulève la feuille de plastique à l'aide des deux tringles de bois qui auront été fixées précédemment de chaque côté et on la pose sur un segment de béton semi-circulaire qui sert de moule concave1 . 1 HILLMAN, E. Pre-fabricated fibre-reinforced cement irrigation channels, Waterlines, 4 (4), 22-25 (1986). Après deux jours de prise, les éléments sont retirés de leur moule et traités pendant 5 à 12 jours de manière à renforcer le béton. Le but de cette opération étant d'empêcher l'évaporation trop rapide de l'eau à la surface du béton, le mieux est de mettre les éléments dans un réservoir rempli d'eau. Mais on peut aussi couvrir les éléments en les recouvrant d'une natte ou d'un morceau de tissu (sac, etc.) qui sera aspergé d'eau chaque soir ou maintenu humide pendant 5 jours au moins. La construction doit toujours être réalisée d'aval en amont. De cette façon, le lieu de travail reste sec et il est plus aisé de vérifier la pente. Il est risqué toutefois de se contenter de cette observation visuelle. En vérifiant simplement que l'eau s'écoule bien dans la canalisation nouvellement posée, on est assuré d'avoir une pente correcte. En terrain plat, cette méthode peut néanmoins conduire à poser la canalisation selon une pente trop forte, ce qui empêche la réalisation d'une pente adéquate plus en amont. Quand on ne dispose pas du matériel voulu, il y a une méthode simple qui consiste à utiliser un long tuyau de plastique rempli d'eau (Fig. 18). Il faut s'assurer qu'il n'y a pas de bulles dans le tuyau et relever les deux extrémités. L'eau dans les deux extrémités s'établira alors au même niveau. Si l'on veut, par exemple, obtenir une pente de 0,4% (0,004 m/m), la différence de niveau pour 10 mètres de canalisation devra être de 0,004 x 10 =0,04 m. Si l'on tient le tuyau de manière à maintenir le niveau de l'eau à 1 m au-dessus du fond de la tranchée à l'extrémité la plus basse, le fond de la tranchée devrait donc se trouver à 0,96 m (1,00 - 0,04) au-dessous du niveau de l'eau à 10 m en amont. On peut employer la même méthode pour vérifier le niveau des éléments de canalisation posés, en utilisant une ficelle pour vérifier leur alignement horizontal. Un niveau à alcool devrait être utilisé pour vérifier la pente des éléments individuels. Mais il n'est pas conseillé d'utiliser des méthodes aussi simples quand on pose des canalisations enterrées. Il faut s'adresser à un géomètre qualifié qui dispose des instruments nécessaires. Le rôle de la communauté dans la construction de systèmes de drainage et d'évacuation des eaux peut être considérable (Fig. 19), mais les autorités municipales
  43. 43. ne peuvent pas compter toujours sur le bon déroulement d'une telle participation, surtout lorsqu'il s'agit de travail non rétribué. Par ailleurs, si un entrepreneur a été engagé pour les travaux de construction, il préférera peut-être employer son propre personnel, pour pouvoir mieux contrôler l'exécution des travaux. S'il se voit obligé d'attendre que la communauté s'organise, il risque de demander à la municipalité le remboursement des frais généraux et des charges salariales encourus en raison de ce retard. Il est souvent préférable de faire figurer dans le contrat l'obligation de donner la priorité à la communauté locale dans le recrutement du personnel et de former une équipe d'entretien locale. Si la communauté doit participer aux travaux de construction, il faut commencer par la mobiliser et par organiser sa contribution; il importe aussi de solliciter son avis et son accord dès le début de la phase de planification. Tout projet qui ne serait pas accepté par la communauté serait voué à l'échec. La section 4 sera donc consacrée à une étude plus détaillée du problème de la participation communautaire. Fig. 18. Pose d'une canalisation sur une pente régulière à l'aide d'un tuyau à eau Pour une pente de 0,004 m/m, profondeur en amont 1 - 0,004 × 10 = 0,96 m
  44. 44. Fig. 19. Opérations de construction d'une canalisation 2.9 Le «système D» Dans l'idéal, il faut élaborer les plans avec une autorité locale ou tout autre organisme capable de fournir les compétences techniques nécessaires. Toutefois, certaines communautés peuvent vouloir entreprendre elles- mêmes certains travaux d'amélioration même si elles ne sont pas à même de se procurer une telle assistance
  45. 45. technique ou lorsqu'elles attendent de l'obtenir. La présente section donne quelque idée des travaux que pourrait entreprendre la population, compte tenu de la possibilité qu'elle a de veiller aux résultats de ses efforts et d'y apporter peu à peu certaines modifications dans les années suivantes. Il est recommandé à tout groupe ou à toute personne désirant concevoir un système d'évacuation des eaux de procéder par étapes selon le plan suivant (étapes a) à g)). Aucune formation spécialisée n'est nécessaire pour ces travaux. Mais les ingénieurs qui effectueraient des études préliminaires pourraient également y trouver quelques suggestions utiles. Pour les étapes h) à m), il est souhaitable d'avoir l'aide d'un spécialiste. a) Avant de commencer, il est sage de se procurer une carte de la région, que l'on peut généralement trouver au service d'urbanisme, au cadastre ou au service géographique national. Si aucune carte récente n'est disponible, on peut se servir de photographies aériennes ou de tracés faits à partir de photographies originales. Ces photographies peuvent être prises au moyen d'un appareil photo ordinaire à partir d'un petit avion, volant à une altitude d'environ 600 mètres. A une telle altitude, il suffit de conditions atmosphériques raisonnables pour pouvoir voler et effectuer les relevés voulus. Les ombres projetées par les nuages ne sont pas gênantes pour l'interprétation des photographies. En dernier ressort, un croquis pourra être fait: le chapitre consacré à la méthode des levés à la planchette dans un ouvrage traitant des levés topographiques montrera comment procéder sans disposer d'un matériel très compliqué. Cette carte doit être dressée à une échelle adéquate, de préférence au moins au 1/5 000. Une échelle du 1/1 000 est préférable. On peut agrandir une carte dont l'échelle est trop petite au moyen d'un pantographe, ou en la divisant en carrés que l'on reproduit sur des carrés plus grands. On peut la compléter ensuite en visitant la région pour voir si certains éléments manquent ou doivent être modifiés. b) Il faut circuler ensuite à travers le district et demander aux résidents quelles sont les causes probables des inondations ou des glissements de terrain récents. Même s'ils n'ont aucune formation technique, les résidents peuvent généralement identifier la source de l'eau qui est à l'origine du problème. Les résidents de longue date peuvent même établir parfois la relation entre ce problème et des événements précis du passé, en particulier les grands travaux de génie civil effectués dans les environs: construction des remblais ou de tranchées pour une route ou une voie de chemin de fer, ou travaux de nivellement, par exemple. c) Il faut alors essayer de déterminer le niveau atteint par l'eau pendant une certaine inondation. Les habitants peuvent indiquer la hauteur atteinte par rapport à leur propre corps (jusqu'à la cheville, jusqu'au genou, jusqu'à la ceinture) ou en indiquant ce niveau sur leur clôture ou leur habitation. Les marques laissées par les inondations peuvent parfois être encore visibles sur les murs. On se sert alors d'un mètre pour mesurer la profondeur de l'eau en centimètres et l'on reporte ces chiffres sur la carte de la région au point correspondant. Etant donné que l'eau s'établit d'elle- même à son niveau maximal, ces mesures donneront une bonne idée de la topographie de la zone: les plus grandes profondeurs se trouveront dans les terrains situés à l'altitude la plus basse. d) Il faut noter la direction naturellement prise par les eaux usées en provenance des maisons et les eaux de ruissellement après une pluie d'orage. On marque aussi les
  46. 46. voies d'écoulement existantes sur la carte, en indiquant à la fois les émissaires naturels et les exutoires artificiels et en notant, le cas échéant, les problèmes qui se posent: tronçons de collecteurs obstrués par des ordures, sections érodées, points d'eau stagnante et éboulements, par exemple. Et l'on prend note des structures édifiées le long des voies d'eau, qui pourraient faire obstacle à l'écoulement des eaux ou empêcher l'élargissement ultérieur de la canalisation. e) Le point de déversement des eaux et le niveau de l'eau dans le fleuve, la rivière ou la mer servant de récepteur doivent être notés et il faut demander aux résidents quelles sont les fluctuations de ce niveau, notamment les maximums atteints ces dernières années et, si possible, les dates exactes de l'événement. Si le milieu récepteur est une rivière, la direction des ressources en eau ou de l'hydraulogie devrait pouvoir aider en indiquant notamment les périodes probables de récurrence des grandes inondations: on peut alors confronter ces indications à celles données par les personnes qui ont été témoins des inondations. Si le milieu récepteur est la mer, les autorités du port pourront fournir les tableaux des marées. Les grandes marées ont normalement lieu en mars-avril et en septembre-octobre. f) Il convient d'établir un croquis des améliorations d'urgence à apporter au réseau, en indiquant les points où les collecteurs existants doivent être élargis, où de nouvelles canalisations doivent être creusées et où se trouvent les fortes pentes à protéger contre l'érosion. Les canalisations doivent, dans la mesure du possible, suivre les tracés des routes et pistes existantes ou prévues. Il peut néanmoins s'avérer nécessaire de déplacer certains ouvrages préexistants, qui devront être marqués sur le croquis. La Fig. 20 montre les résultats des travaux correspondant aux étapes a) à f) dans une communauté.
  47. 47. Fig. 20. Croquis pour l'établissement des plans d'un système d'égouts Légende
  48. 48. X Eau à hauteur de cheville lorsque la rivière déborde Y Eau à hauteur de cheville en cas d'orage Z Eau à hauteur du genou en cas d'orage ------- Limites approximatives Canalisations existantes posées Nouvelle canalisation proposée g) Il faut convoquer une réunion des résidents et leur présenter le plan proposé, afin de connaître leurs suggestions et d'obtenir leur approbation. La connaissance intime que les habitants ont de leur région les met à même de donner des conseils pratiques. h) Il faut alors établir les plans de ces premières améliorations. En l'absence de renseignements détaillés ou de l'assistance technique nécessaires pour les calculs détaillés définitifs, il vaut mieux commencer par des caniveaux non revêtus afin de lutter contre les inondations et par la mise en place de chicanes en blocs de pierre (dissipateurs) servant de dispositifs anti-érosion. Des caniveaux non revêtus, d'une largeur de 0,3 m, semblent convenir pour les petits branchements le long des rues et des allées; s'ils deviennent trop étroits, il est possible de les élargir plus tard. Pour se faire une idée de la dimension optimale des grandes canalisations, il faut examiner de plus près les lignes de plus grande pente, y compris les canaux d'écoulement naturels et surtout les points d'étranglement qui provoquent l'accumulation de l'eau pendant les orages. En cas de doute, une largeur de 1 mètre devrait être suffisante pour commencer. Sur les terrains en pente raide, de gros blocs de pierre d'au moins 30 cm de diamètre peuvent servir à construire des chicanes maintenues en place par des pieux en bois (cf. Fig. 7, page 20). Si les pierres sont entraînées par le courant, on peut les récupérer et les entasser dans des gabions. Les interstices entre les pierres ne doivent pas être scellés par du mortier, car cela ne servirait qu'à dévier le courant de l'eau et à favoriser l'érosion ailleurs. Il est préférable que l'eau s'écoule entre les pierres et perde ainsi de sa force. i) On entreprend alors de creuser les tranchées en allant d'aval en amont. Pour drainer des terrains plats, il faut mettre l'extrémité aval du système au point le plus bas possible qui ne soit pas submergé par une inondation type provenant du milieu récepteur, même si ceci implique que l'eau doive parcourir une certaine distance en amont à marée haute. La pente doit être contrôlée avec soin, à l'aide d'un tuyau plein d'eau (voir section 2.8). Pour commencer, des dénivellations de 0,2 m par 100 mètres de canalisation large de 1 m et de 0,5 m par 100 mètres de canalisation large de 0,3 m semblent correspondre à une pente minimum raisonnable. Si la pente du terrain le permet, une déclivité plus importante est néanmoins préférable. Si la pente est de plus de 5 m par 100 m, il convient de placer des chicanes aussitôt que possible après avoir creusé la canalisation, à raison d'une chicane par dénivelée de 1 m.
  49. 49. Fig. 21a. Recherche et diagnostic pour remédier aux imperfections d'une canalisation non revêtue - Coupe transversale d'un canal non revêtu Fig. 21b. Recherche et diagnostic pour remédier aux imperfections d'une canalisation non revêtue - Coupe au bout d'un an Cause: section transversale trop importante: pente trop raide. Remède: poser un dissipateur si la canalisation est trop profonde; sinon ajouter du gravier ou des pierres ou couler dans le fond une couche de ciment maigre
  50. 50. Fig. 21c. Recherche et diagnostic pour remédier aux imperfections d'une canalisation non revêtue - Coupe au bout d'un an Cause: section transversale trop petite: pente trop faible. Remède: entretenir régulièrement la canalisation pour évacuer les dépôts; rectifier les parois ou élargir le canal Fig. 21d. Recherche et diagnostic pour remédier aux imperfections d'une canalisation non revêtue - Coupe au bout d'un an Cause: section transversale trop petite: pente trop raide Remède: rectifier ou élargir le canal Fig. 21e. Recherche et diagnostic pour remédier aux imperfections d'une canalisation non revêtue - Coupe au bout d'un an Cause: section transversale trop grande; pente trop faible Remède: évacuer les dépôts et, au besoin, réduire la section j) Une fois la canalisation creusée, lorsque la pluie a commencé à tomber, il faut visiter le chantier et noter les endroits où l'eau stagne. Ces endroits correspondent aux points les plus bas du tracé du réseau. Il faut donc soit relever le fond en le remplissant de gravillons ou de terre, soit creuser en aval afin que l'eau puisse mieux s'écouler. Il faut aussi repérer les signes avant-coureurs d'érosion: eau contournant les chicanes ou se frayant un chemin parallèlement au caniveau. k) Si cela semble souhaitable, on peut poser un revêtement temporaire, en bois ou en bambou par exemple, comme l'indique la Fig. 12, page 28. Des grilles temporaires, servant à retenir les détritus et réalisées à l'aide de pieux en bois ou de tiges de
  51. 51. bambou, espacés de 20 à 50 mm, peuvent être installées au travers des petits caniveaux. Il faut alors désigner des responsables pour assurer le nettoyage hebdomadaire de chaque grille et organiser une équipe mensuelle qui sera chargée de déblayer les principaux canaux. l) Il importe de veiller au bon fonctionnement du système pendant au moins une saison des pluies, en notant les divers problèmes: points d'affouillement, trop-plein, eau stagnante, dépôt de boues, etc. L'eau tend à éroder et à creuser les caniveaux trop étroits et aux parois trop abruptes et à déposer des boues dans les canaux trop larges et à la pente insuffisante. La Fig. 21 montre certains des problèmes qui peuvent se produire dans un canal non revêtu type et la manière de diagnostiquer la difficulté et d'y remédier. m) Au bout d'un an ou deux, les dimensions et pentes des canalisations devraient être plus ou moins stabilisées. La communauté pourra alors décider de poursuivre les travaux et, par exemple, de poser des revêtements, de mettre en place des grilles permanentes, des croisements, des chicanes, etc. 2.10 Bibliographie CHATTERJEE, S. & BHUNIA, A.K. Drainage problem of metropolitan Calcutta and its solution. Journal of the Institution of Civil Engineers (India), 50 (10, part PH3), pp. 83- 92 (1970). HILLMAN, F. Pre-fabricated fibre-reinforced cement irrigation channels. Waterlines, 4 (4), pp. 22-25 (1986). MANOHARN, S. Application of ferrocement drainage flume in slum upgrading. Journal of ferrocement, 12 (4), pp. 373-383 (1982). OKUN, D. A. & PONGHIS, G. Collecte et évacuation des eaux usées des collectivités. Genève, Organisation mondiale de la Santé (1976). SHARMA, P. C. & KUMAR, A. Ferrocement channels for small-scale irrigation. Appropriate Technology, 9 (3), pp. 7-8, (1982). WATKINS, L. H. & FIDDES, D. Highway and urban hydrology in the tropics, Londres, Pentech Press, (1984). 3. Remise en état et entretien 3.1 Causes de défaillance des systèmes d'évacuation des eaux Certaines communautés souffrent de problèmes d'assainissement non parce qu'elles n'ont pas de système d'évacuation des eaux usées et des eaux de ruissellement, mais parce que le système existant s'est effondré, est obstrué ou nécessite des travaux de réparation et de reconstruction pour diverses autres raisons. D'autres, bien plus nombreuses, constatent que le point de rejet le plus pratique et le plus proche pour un nouveau système d'évacuation est un réseau d'égouts ou de canalisations primaires existants qui nécessitent de l'entretien pour fonctionner correctement.
  52. 52. L'effondrement et l'obstruction des collecteurs sont les principaux types de défaillance des réseaux et peuvent avoir chacun plusieurs causes. L'écroulement peut être dû: - à l'érosion du fond et des parois latérales de la canalisation (affouillement); - à la pression excessive de l'eau dans le sol sous et à côté du revêtement de la canalisation; - aux véhicules passant sur les canalisations ou trop près; - au développement des racines des arbres voisins; - à la corrosion coronaire dans les canalisations fermées contenant des eaux d'égout. L'obstruction peut être due: - à l'accumulation de déchets, de feuilles et de terre dans la canalisation; - aux ouvrages, maisons ou piles de ponts notamment, construits dans le canal et empêchant l'écoulement des eaux; - à l'excès de végétation se développant dans les canaux; - au dépôt de boues dans les sections basses du fait du mauvais alignement des tuyaux, de l'insuffisance de la pente et du manque de régularité du nettoyage. Pour arriver à remettre en état un système défaillant avec quelque chance de succès, il importe de diagnostiquer et d'éliminer les causes originelles de la défaillance et de traiter en même temps les symptômes immédiats. Il existe un remède à toutes les causes d'effondrement. a) L'érosion dans une canalisation non revêtue, ainsi que les moyens d'y remédier, sont illustrés par la Fig. 21 (page 42). Des symptômes d'érosion dans une canalisation revêtue peuvent signifier que le revêteme nt n'est pas suffisamment solide et qu'il faut le renforcer. Les points de raccordement entre les tronçons de canalisations ou de tuyaux sont fréquemment des points faibles, qu'il faut sceller avec du mortier de ciment. Lorsque la pente est supérieure à 10%, des tranquillisateurs ou des gradins de différents types (voir Fig. 6, page 19) doivent être installés. L'affouillement des parois extérieures du revêtement d'une canalisation peut signifier que l'eau ne suit pas le trajet prévu et s'écoule parallèlement à la canalisation. Si le revêtement dépasse le niveau du sol, il faut pratiquer des entailles dans ses parois pour permettre à l'eau de passer. De petites levées de terre, placées en diagonale de la route, permettent également de guider le flot dans la direction voulue. Des signes d'affouillement sur les bords peuvent signifier que la canalisation déborde pendant les averses d'orage et qu'il faut procéder à des curages plus fréquents ou mettre en place des canalisations plus larges ou prévoir davantage de circuits de délestage (Fig. 5, page 18). Dans les tuyaux fermés qui sont surchargés, l'eau peut s'échapper dans le sol à travers les joints, du fait de la pression régnant à l'intérieur de la canalisation. Lorsque la pression baisse, l'eau se réinfiltre dans la canalisation, en charriant de la terre et en créant au-dessus de la canalisation, une cavité qui risque de s'effondrer par la suite. La solution consiste à sceller les joints au moyen d'un coulis de mortier ou, mieux encore, à construire une canalisation de plus grandes dimensions. b) La pression de l'eau de l'extérieur ou la pression résultant du gonflement de l'argile peuvent être combattues par un lit de sable (Fig. 15, page 31) et la mise en place de barbacanes dans le revêtement (Fig. 11, page 26).
  53. 53. c) Les véhicules endommagent souvent les canalisations à ciel ouvert. Si ces dégâts se produisent fréquemment, il faut protéger la canalisation par une barrière quelconque, en métal ou en pierre. Si les dégâts sont causés par des véhicules essayant de franchir le fossé, il faut protéger la canalisation en la surmontant d'un ponteau ou de tout autre moyen de franchissement adéquat. Lorsque des canalisations couvertes sont endommagées par des véhicules, cela veut dire qu'elles ne sont pas posées assez profondément ou qu'elles doivent être protégées par une dalle de béton. d) Les racines des arbres voisins ont tendance à envahir les canalisations, en particulier si celles-ci contiennent de l'eau stagnante et si les revêtements ne sont pas imperméables. La protection la plus efficace, si les problèmes persistent, consiste à éliminer tous les arbres situés à moins de 5 m de la canalisation. e) La corrosion coronaire se produit dans les égouts couverts contenant des eaux vannes dont les gaz peuvent attaquer le ciment et le rendre fragile, surtout à la partie supérieure de la canalisation. Il est assez facile de voir comment remédier à la plupart des causes d'obstruction: en ramassant les ordures, en faisant disparaître les constructions et en enlevant la végétation. Si les conduits ont une pente uniforme et adéquate, il ne devrait généralement pas être nécessaire d'enlever les boues; une fois éliminée la végétation dont les racines retenaient les boues en place, il devrait suffire d'une averse un peu forte pour entraîner la vase. Mais la pente n'est pas toujours uniforme. Il peut arriver que la canalisation ait été mal posée, que le lit de sable sous certains tronçons se soit érodé, provoquant l'affaissement de ces tronçons, ou qu'en l'absence de barbacanes ou d'un lit de sable, le revêtement se soit soulevé sous l'effet de la pression de l'eau contenue dans le sol. Un tassement inégal du sol est fréquent. En terrain plat, les sols argileux ont, par ailleurs, tendance à se tasser inégalement, ce qui compromet la régularité de la pente. Le passage des véhicules et les secousses des tremblements de terre peuvent également perturber ou rompre l'alignement de certains tronçons qui sont alors bouchés par des sédiments ou d'autres déchets solides. Dans ce cas, il faut reconstruire pour rétablir l'harmonie de la pente bien que certaines irrégularités légères puissent être corrigées en comblant les creux avec du mortier de ciment. Il peut enfin arriver que le conduit lui- même soit en bon état, mais ne fonctionne pas correctement faute de capacité suffisante. Même si le conduit était, au départ, de bonnes dimensions, l'afflux d'eaux de ruissellement faisant suite au développement de la construction dans le bassin versant peut finir par dépasser sa capacité. 3.2 Remise en état des systèmes existants Bien des systèmes d'assainissement en site urbain fonctionnent imparfaitement ou pas du tout pour l'une ou plusieurs des raisons énumérées plus haut. Avant de construire un nouveau réseau, il faut donc commencer par vérifier s'il n'y a pas un système préexistant qui puisse être amélioré. La population locale est normalement capable de dire s'il existe un tel système dans le quartier, mais elle n'est pas forcément au courant de l'existence des grands collecteurs, et spécialement des conduits fermés, qui sont situés hors du quartier, mais pourraient servir d'émissaires pour le nouveau système local de micro-assainissement.
  54. 54. Il faut consulter les archives municipales, y compris les vieux schémas du réseau d'égouts pour y chercher des informations détaillées sur toute tentative précédente de construction d'un égout dans le voisinage: il importe ensuite de visiter le quartier à pied, afin de vérifier l'exactitude de ces données en essayant de repérer les traces des anciennes constructions (regards de visite, tronçons de tuyaux ou de canalisations en béton mis à nu par l'érosion, etc.), spécialement le long des rues principales et en aval de l'endroit à améliorer. Il faut retirer les dalles de couverture des canaux de drainage, en veillant à ne créer aucun risque d'accident pour les piétons ou les véhicules. En partant de l'extrémité la plus basse du système, il faut alors commencer par débarrasser le conduit des boues et des déchets solides qui peuvent l'obstruer. Les outils spéciaux utilisés pour le curage des égouts sont décrits plus loin dans la section consacrée à l'entretien. Après les opérations de curage, la canalisation doit être rincée à grande eau et l'on peut éventuellement demander l'aide des pompiers. Inspection des canalisations fermées L'inspection des canalisations fermées est plus difficile et plus dangereuse et ne devrait être effectuée que sous la surveillance de personnes expérimentées. S'il n'existe aucun plan du réseau, la première chose à faire est d'en établir un croquis indiquant l'ensemble des regards de visite, des entrées et des autres ouvrages existants. Si la distance entre deux regards est particulièrement longue par rapport à la normale entre les autres tronçons, il est probable qu'un ou plusieurs regards ont été enterres ou détruits. En se basant sur l'espacement régulier des regards subsistants, il est souvent possible de déterminer l'emplacement probable du regard manquant. Il importe aussi de questionner la population qui peut se rappeler l'emplacement des regards qui ont été enterrés. Il faut alors creuser aux emplacements probables pour essayer de retrouver l'ouverture perdue. Personne ne devrait pénétrer dans un regard de visite sans que celui-ci ait été bien ventilé auparavant. Par prudence, il faudrait ouvrir au moins deux heures à l'avance les regards de visite situés en amont et en aval de la section à inspecter. Pour gagner du temps, un certain nombre de regards peuvent être ouverts simultanément. On peut améliorer la ventilation en se servant d'un compresseur, pour autant que l'on dispose d'un tel équipement. L'inspection doit commencer à partir du point situé le plus loin en aval possible et se poursuivre en remontant vers l'amont. L'eau des regards inondés devrait être pompée jusqu'au regard le plus proche en aval, au moyen d'une pompe à assécher du type utilisé par les entreprises de terrassement. On peut également évacuer l'eau en écopant à l'aide de seaux ou en la siphonnant, mais cette opération risque de prendre beaucoup de temps. Après avoir ventilé le regard, il faut vérifier qu'il ne présente plus aucun danger. Il suffit pour cela d'y descendre une bougie allumée ou une lampe de mineur. Si la flamme s'éteint, c'est qu'il n'y a pas suffisamment d'oxygène dans la canalisation; celui qui y pénétrerait risquerait donc d'être asphyxié par les gaz émanant des eaux usées et des dépôts. Mais il ne faut pas introduire une flamme nue dans le regard avant qu'il n'ait été bien ventilé, car on risquerait de provoquer une explosion. Une dernière précaution, également indispensable, consiste à ne laisser personne pénétrer dans un regard de visite sans être attaché et il faudrait prévoir aussi une autre corde de sauvetage en cas de besoin. Les marches donnant accès à un vieux
  55. 55. regard de visite risquent d'être sérieusement usées et beaucoup moins solides qu'elles ne le paraissent. De plus, elles sont souvent glissantes. Deux personnes au minimum devront rester au-dehors pour remonter le troisième membre de l'équipe hors du trou en cas d'urgence. Elles ne devront jamais suivre leur collègue dans le regard de visite, même en cas d'urgence, car elles risqueraient alors toutes d'être tuées. Même si le regard est bien ventilé, la personne chargée de l'inspection devrait toucher le moins possible aux dépôts de boues et de sédiments, car ceux-ci peuvent contenir des gaz toxiques, qui pourraient se trouver libérés si l'on remue la vase. Quand une canalisation est totalement bouchée et ne peut pas être inspectée, il ne faut essayer d'enlever les matières qui l'encombrent qu'en partant de la partie supérieure, en amont. Ces consignes de sécurité sont illustrées par la Fig. 22.
  56. 56. Fig. 22. Mesures de sécurité lors de la visite de canalisations enterrées
  57. 57. Fig. 23. Vérifications de l'alignement des canalisations souterraines - a) Bon alignement: la lumière à une extrémité est reflétée par le miroir quand la torche est placée en haut et au fond de du tuyau
  58. 58. Fig. 23. Vérifications de l'alignement des canalisations souterraines - b) Fléchissement: Interruption du rayon lumineux le long du haut du tuyau Fig. 23. Vérifications de l'alignement des canalisations souterraines - c) Soulèvement: blocage du rayon lumineux provenant de la torche placée au fond L'alignement d'une canalisation fermée peut être vérifié par deux personnes placées dans des regards de visite contigus et munies d'une torche électrique et d'un miroir, comme le montre la Fig. 23. La torche électrique et le miroir sont d'abord tenus à une hauteur de 5 à 10 cm au-dessus du fond de la canalisation (le «radier»), puis élevés jusqu'à un point situé juste en dessous de la couronne. S'il y a quelque irrégularité dans l'alignement vertical de la canalisation, elle sera décelée dans l'une ou l'autre de ces positions, car la lumière de la torche électrique sera occultée. Ce procédé permet également de repérer les défauts et les blocages mineurs.
  59. 59. Fig. 24. Points faibles sur des canalisations enterrées C'est à l'endroit le plus proche du raccordement au regard de visite que l'on trouvera sans doute le plus de fissures et de défauts d'alignement en raison du tassement inégal du sol après la pose des canalisations (Fig. 24). La corrosion de la couronne pose un autre problème que l'on peut facilement repérer en essayant de creuser, au moyen d'un canif ou d'un gros clou, le matériau dont la canalisation est faite sur les côtés et au sommet.
  60. 60. Il est dangereux de pénétrer dans une canalisation de diamètre inférieur à 1 m et même les canalisations de plus grandes dimensions ne devraient être inspectées qu'avec énormément de prudence. Les dangers peuvent être de différente nature: gaz toxiques, éboulements, inondations brutales provenant de tronçons obstrués ou de pluies d'orages et même animaux sauvages. Il ne faudrait jamais allumer une flamme nue (allumettes ou bougies, par exemple) dans un égout fermé ou à moins de 3 m d'un regard ouvert. Pour écarter tout risque d'explosion, il est préférable d'utiliser une lampe de mineur plutôt qu'une torche électrique. Fig. 25. Entretien des vannes Remise en état des canalisations fermées

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