Comment développer des solutions adaptées afin de restaurer le fonctionnement hydrologique naturel en zone urbanisée ? | LIEGE CREATIVE, 10.02.2022

Jeudi, 10 février 2022|Rencontre-conférence en ligne
Comment développer des solutions adaptées afin de restaurer le
fonctionnement hydrologique naturel en zone urbanisée ?
Aurore Degré, Professeure (Gembloux Agro-Bio Tech, ULiège)
Stephan Truong, Facilitateur Eau (Ecorce)

LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :

Comment développer des solutions adaptées
afin de restaurer le fonctionnement
hydrologique naturel en zone urbanisée ?
A.Degré 10.02.22

▶ Système complexe
▶ Nombreuses sciences
(météorologie, géographie,
pédologie, hydraulique,
hydrogéologie, …)
▶ Interactions fortes avec les
activités humaines
(occupation du territoire,
agriculture, habitat, mobilités,
industries, …)
L’hydrologie
Gartempe.fr

▶ Perturbation du cycle
hydrologique
- Imperméabilisation
- Modifications du relief
- Changement des surfaces
(couleur, rugosité)
- Canalisation des flux
▶ Diversification des usages de
l’eau
▶ Production d’eaux usées
▶ Augmentation de la vulnérabilité
L’hydrologie urbaine
Salvadore et al. (2015)

Un cheminement de pensée
https://archiviris.be/

L’eau « invisible »
Période hydraulique, période qualité de l’eau,….
http://tchorski.morkitu.org/

Les « sponge cities »
Avec un enjeu qui va au-
delà de la simple
restauration des
fonctions hydrologiques
Vers la gestion intégrée des eaux pluviales

▶ Infiltrer, ralentir, stocker, évaporer, …
- Quelle quantité? Où sur le BV?
- À quelle vitesse? Dans quel sol?
- …
Nature based solutions
Bruxelles guide du batiment durable
Hepia Lausanne
Richard, 2007

Les techniques à
mobiliser (opérations
unitaires)
Nature-based Solutions for Flood Mitigation and Coastal Resilience Analysis of EU-funded projects https://op.europa.eu/s/skLZ

Le défi : quantifier l’effet hydrologique réel et durable
De très nombreux projets font appel à des NBS
mais sans quantifier leur impact réel, ce qui
peut conduire à des dérives
La combinaison des
techniques/interventions/projets à l’échelle du
bassin versant est un enjeu
L’évolution dans le temps des performances

L’objectif : quantifier l’effet hydrologique réel et
global + les externalités et mitiger les effets du CC

Penser le projet dans son contexte hydrologique
Cartes de travail extraites du mémoire
de Corentin van Pavenage, MA2
Architecte paysagiste

Selon un gradient temps sec – pluie exceptionnelle
▶ Avec des priorités adaptées et multifonctionnelles
- Production – jardins comestibles, maraichage urbain,…
- Biodiversité – gradient de xéricité –
gradient d’aération –
connexions écologiques, …
- Régulation thermique –
îlots de chaleur, évaporation,
couleur
- Société – lieux de rencontre –
espaces récréatifs –
espaces didactiques
- …
Approche eco-systémique globale

Une illustration : le jardin de pluie wasabi

▶ 5 ans, 10 ans, 20 ans
- Localisation des reprises de ruissellement
- Volume de stockage
- Déversoir de crue
- Connectivité
hydrologique
Pluies de projet

3 Noues successives et une mare à volume multiple
Longueur de la noue : 45 m
Pente de la noue : 1,27 ° ou 2,22 %
Hauteur de l’ouvrage de stockage : à déterminer
Volume infiltré pendant 12 h à K = 3,5 cm/h
18,89 m³
Volume à stocker : 48,81 – 18,89 = 29,92 m³
Quelle hauteur peut stocker 29,92 m³ ?
0,74 m  30,56 m³
Temps de vidange : 19 h < 48 h ok

Aménagements et gestion
adaptés aux objectifs
Anna Delruelle – Gembloux Agro-Bio Tech
Volet biodiversité

Lien social – enseignement - partage
http://collectifderive.blogspot.com/2017/07/anima-motrix-le-nid_19.html

Biodiversité – enseignement – recherche – lien social
©cometec
©sontek
©OTT

▶ La capacité d’infiltration des sols
- Pas/peu d’informations cartographique
- Pas de standardisation des mesures
- Pas de normes claires
▶ Evolution des propriétés des sols dans les zones d’infiltration
- Colmatage, développement de biofilms, impacts sur l’hydrodynamique
- Maintien/restauration des fonctions du sol
▶ Prise en compte des dynamiques temporelles des systèmes naturels
- Évolution des densités de végétation, des rugosités, des couleurs, …
▶ Quantification des SE autres que la régulation hydrologique
- Production alimentaire
- Biodiversité
- Îlot de chaleur
- Impact paysager, social
- …
Les « knowledge gaps »
Wilpiszeski et al., 2019

▶ Graie : observatoire des eaux pluviales et techniques
alternatives analyse des projets réalisés : et si c’était à
refaire…
- Meilleur dimensionnement (hydro AP : mise en chiffres)
- Meilleure communication
- Difficulté à rassembler tous les acteurs concernés avec des
visions très différentes
- Hydrologie « sans tuyau » moins chère à la réalisation mais
nécessite une conception plus élaborée, interdisciplinaire et de la
maintenance technique
- …
Les freins

Merci à toutes et tous,
Merci Liège Créative

Rue de Fragnée 67 A • 4000 Liège Tél. : +32 4 226 91 60 info@ecorce.be
www.ecorce.be
Bureau d’études écorce
•Rencontre-conférence du Hub créatif de Verviers
Stéphan TRUONG
Comment développer des solutions adaptées afin de restaurer le fonctionnement hydrologique
naturel en zone urbanisée ?
10 février 2022

Rencontre-conférence – Hub créatif de Verviers – GiEP – 09 février 2022
Table des matières
ENJEUX ET OBJECTIFS
DU TOUT TUYAU…
…À LA VILLE PERMÉABLE
GIEP
2

Enjeux
3
Inondations
Impact biens et personnes
Pollution des milieux naturels
Surcharge du réseau d’égout
Manque de recharge en eau claire
Perte de qualité
de vie en ville
Mélange eaux usées – eaux claires
sols (→ équilibre et qualité des sols en milieux naturels ↘)
Dégradation d’infrastructures couteuses
Dilution des eaux à épurer
→ rendements épuratoires ↘
Déversements
→ pollution des cours d’eaux récepteurs
Gaspillage de la ressource « eaux claires »
→ consommation eau potabilisée ↗
nappes (→ conséquences long terme)
cours d’eau naturel ou zones humides (→ biodiversité ↘ en été)
Îlots de chaleur ↗
Convivialité ↘
Manque d’un élément
fondamental
équilibrant dans
l’environnement urbain

Objectifs
4
Pluies
faibles
Pluies
moyennes
Pluies
fortes
Limiter les risques d’inondation
Préserver la quantité et la qualité de la ressource
en eau
Pluies
extrêmes
Récupérer pour utiliser
dans le bâtiment.
Déconnecter du réseau
d’égouttage en favorisant
l’infiltration et
l’évapotranspiration pour
rendre aux milieux
naturels une eau de
bonne qualité.
Temporiser IN SITU dans
des ouvrages
multifonctionnels,
préférentiellement à ciel
ouvert et végétalisés pour
rendre aux milieux
naturels une eau de
bonne qualité.
Viser le zéro rejet.

Table des matières
ENJEUX ET OBJECTIFS
DU TOUT TUYAU…
GIEP
5

La « gestion » tout à l’égout
6
Val des Seigneurs WSP
Anderlecht
Anderlecht

Déversements par temps de pluie
7

8

9
Inondations
Perte de qualité
de vie en ville
Déversements
Convivialité ↘
fondamental équilibrant
dans l’environnement
urbain

Surdimensionnement du réseau unitaire
10
Surdimensionnement du
réseau
Petits
débordements
généralisés
Gros débordement
localisé

11

12
Inondations
Perte de qualité
de vie en ville
Déversements
Convivialité ↘
urbain

Réseau séparatif
13

Réseau séparatif
14
Inondations
Perte de qualité
de vie en ville
Déversements
Convivialité ↘
urbain

Bassins d’orage
15

Bassins d’orage
16

Bassins d’orage
17
Inondations
Perte de qualité
de vie en ville
Déversements
Convivialité ↘
fondamental
équilibrant dans

Bassins d’orage > GiEP
18

Table des matières
ENJEUX ET OBJECTIFS
DU TOUT TUYAU…
GIEP
19

Gestion intégrée des eaux pluviales
20
Evapotranspiration
Ruissellement
Infiltration en
profondeur
Infiltration en
surface
25%
60%
5%
10%
35%
30%
20%
15%
40%
10%
25% 25%
Milieu Naturel Milieu Urbain fortement
imperméabilisé
« Tout-à-l’égout »
GiEP en Milieu Urbain
Cycle de l'eau de pluie amélioré
durablement- GiEP
la création de zones vertes et de
volumes de stockage permet de
• favoriser l'évaporation
• limiter le ruissellement
• Augmenter l’infiltration
Cycle de l'eau de pluie perturbé
• beaucoup de ruissellement
• peu d'évaporation
• très peu d'infiltration
Cycle de l'eau de pluie naturel
• peu de ruissellement
• beaucoup d'évaporation
• beaucoup d'infiltration

Ne pas sous-estimer le pouvoir de l’évapotranspiration !
21
Source : INSA Lyon –
laboratoire DEEP, OTHU,
Ecole Universitaire de
Recherche
H2O’Lyon

Aménagements / dispositifs qui accomplissent les 4 objectifs liés à la
résilience aux changements climatiques :
N la lutte contre les inondations
N l’amélioration de la qualité des cours d’eaux
N la qualité de vie des habitants : ilots de chaleur, espaces multifonctionnels
N la biodiversité
22
Pour atteindre ces 4 objectifs simultanément, les
moyens nécessaires sont :
N Gérer IN SITU, à la parcelle
N Utiliser le trio EAU.SOL.PLANTE = sol-éponge et le
végétal → Nature based solution
• Stockage + infiltration dans la couche supérieure
du sol > sol vivant
• Filtration + décolmatage + évapotranspiration par
les végétaux
N S’intégrer aux éléments urbains qui ont déjà
d’autres fonctions (rues, infrastructures vertes)

GiEP, une solution intégrée et multifonctionnelle
23
Cheminement pédestre
Rond-point
Aménagement d’une place
publique
La GiEP vise à utiliser les espaces urbains et les éléments bâtis mis en œuvre pour leur
fonction première et à leur donner une fonction supplémentaire, celle de gérer les eaux
pluviales à la source.

GiEP, une solution intégrée et multifonctionnelle
24
Source : APUR, Référentiel pour une gestion à la source des eaux pluviales dans la métropole

GiEP, la combinaison d’une multitude de solutions
25

3 types…
26
Toitures
végétales/stockantes
Espaces verts creux
Massifs

3 types…
27

28

29
HALLE PAJOL – PARIS
INFRA SERVICES

30
AV. FRANS VAN KALKEN - ANDERLECHT
BRUXELLES MOBILITE

31
SQUARE DE L’EAU - FOREST
INFRA SERVICES

32 PROVISOIRE

33
Inondations
Perte de qualité
de vie en ville
Déversements
Convivialité ↘
fondamental
équilibrant dans

Les éléments d’une bonne GiEP
34
Gestion
intégrée des
eaux pluviales
Surfaces
d’infiltration
maximales
Sa/Sinf < 10
Gestion là où la
goutte tombe
Ouvrages simples
et multi-
fonctionnels
Prioriser la
gestion dans des
zones plantées
Gestion en zéro
rejet
Temps de
vidange en
relation avec
l’évènement
pluvieux et
l’aménagement

CONTACT
35
Stéphan TRUONG
Ingénieur projet
+ 32 4 226 91 60
info@ecorce.be
?

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