L'Agence de l'eau Seine Normandie (AESN) a développé et adapté sa politique de subvention afin d'encourager les collectivités à investir dans des techniques de contrôle des flux de polluants dès la source du ruissellement. La logique de ces aménagements consiste à limiter les volumes collectés dans les réseaux d'assainissement et à réduire ou intercepter les ruissellements avant que leurs concentrations en polluants ne soient trop importantes. Après une dizaine d'années de mise en oeuvre, une évaluation des actions entreprises a été souhaitée par l'Agence. Elle a été réalisée dans le cadre d'un stage de 6 mois.

Vingt-neuf ouvrages subventionnés par l'AESN ont été retenus. Vingt cinq d'entre eux ont été mis en service entre 1998 et 2005. La grande majorité des ouvrages étudiés a donc au minimum deux ans de fonctionnement. L'échantillon est composé de chaussées à structure réservoir (CSR) avec ou sans structures alvéolaires ultra légères (SAUL), tranchées, puits d'infiltration, fossés enherbés (ou noues), toitures végétalisées, aménagements combinant différentes techniques alternatives (TA combinées), aménagements dont la vocation esthétique permet une bonne intégration dans le tissu urbain (TA paysagères). Ces réalisations se situent pour la plupart dans un contexte urbain et sont venues s'inscrire dans une urbanisation déjà existante. Elles totalisent 13 150 m3 de stockage pour 1,6 millions d'euros d'aide versée aux maîtres d'ouvrage et se répartissent comme suit par département.

L'étude de ces ouvrages a comporté une phase de collecte et de synthèse des données existantes au sein de l'AESN et une phase de terrain : visite de l'ouvrage, entretien avec le maître d'ouvrage et/ou l'exploitant.

Seules quatre réalisations s'inscrivent clairement dans une démarche globale d'amélioration de la gestion des eaux pluviales à l'échelle de la commune ou de l'agglomération. Les autres relèvent en majorité d'une approche locale cherchant à résoudre des problèmes ponctuels en saisissant des opportunités de réfections d'espaces ouverts au public : parking, chaussées, parcs, stades, squares, etc. Certaines réalisations s'intègrent dans un cadre de démarche HQE : pôle administratif aux Mureaux, logements collectifs à Sèvres.

Les techniques alternatives étudiées sont en grande majorité déconnectées de tout réseau amont. Elles sont alimentées pour moitié par un système classique d'avaloirs et de drains, pour moitié par infiltration répartie à travers un revêtement drainant de surface ou directement par ruissellement sur les surfaces adjacentes imperméabilisées. Le stockage s'effectue essentiellement dans des espaces enterrés. La présence de l'eau n'est donc pas visible la plupart du temps. Ceci répond souvent à un souhait des maîtres d'ouvrages pour lesquels la présence d'eau en surface est perçue comme négative. La destination des eaux stockées varie suivant les sites. Trois opérations ont intégré la réutilisation d'eau pluviale, quatorze l'infiltration.

Parmi les points essentiels au bon fonctionnement des dispositifs figurent l'intégration au site et l'entretien. Les enseignements de ce retour d'expérience sont sur ces deux points mitigés. L'intégration au site est jugée bonne à très bonne pour 13 des 29 ouvrages de l'échantillon. L'accessibilité à l'ouvrage pour l'entretien comme la connaissance du fonctionnement et du cheminement de l'eau ont été jugées bonnes à très bonnes dans la moitié des cas. Cependant, seules 6 opérations satisfont à la fois ces deux critères. Trois ouvrages, difficilement accessibles, ne font l'objet d'aucun entretien. Parmi les aménagements sur lesquels des opérations d'entretien ont été signalées, trois ouvrages se sont avérés sales à très sales lors de la visite et les dispositifs enterrés ne sont pas toujours suffisamment entretenus. Par ailleurs, la nature et la fréquence de l'entretien varie largement d'un site à l'autre et dépend en autres choses du type d'ouvrage et de sa conception. Notons toutefois que la première fonction mise en péril en cas de manque d'entretien ou d'entretien inadapté est la fonction " maîtrise des pollutions ". Ces ouvrages ont en effet été construits dans leur très grande majorité pour résoudre en priorité des problèmes de capacité hydraulique.

Les différents coûts d'investissement estimés lors de l'étude ont été comparés à une évaluation qualitative de leur efficacité. Il en ressort que les ouvrages dont le coût de construction est élevé ne créent pas forcément les conditions les plus favorables au contrôle des polluants dès l'origine du ruissellement.

Même si les subventions accordées au titre du contrôle des flux de polluants dès la source du ruissellement ne présentent pas une efficacité économique optimale, celles-ci ont pu engendrer des prises de consciences des collectivités et les inviter à prendre en compte le contrôle des flux de polluants dès la source du ruissellement dans la conception de leurs aménagements. Les principales pistes d'amélioration concernent l'alimentation et l'entretien. L'enjeu est de rendre compatible la légitime préoccupation de lutte contre les débordements de réseaux et la maîtrise des pollutions dès l'origine du ruissellement.

Cette étude est exclusivement réservée à un usage interne

L'Agence de l'Eau Seine-Normandie (AESN) s'est dotée d'un dispositif d'accompagnement financier spécifique à la dépollution des rejets urbains par temps de pluie (RUTP) depuis 1992. Au cours du 8ème programme de l'AESN, la constitution de capacités de stockage a mobilisé 80 % des aides sur cette ligne d'intervention. Cela justifie tout l'intérêt de réaliser un retour d'expériences sur ces ouvrages en particulier. L'échantillon étudié dans le cadre d'un stage de 6 mois est composé exclusivement de bassins enterrés disposant d'une capacité de stockage assez conséquente : de quelques centaines à quelques dizaines de milliers de mètres cubes. Situés sur réseaux séparatifs pluviaux ou unitaires, ils ont pour but soit de réguler pour mieux traiter à l'aval, soit de favoriser la décantation in situ. La plupart des bassins assurent une double fonction : lutte contre les débordements de réseaux et lutte contre la pollution. Ces bassins se situent en grande majorité en régions Île-de-France et Haute-Normandie.

Le retour d'expérience, à la fois technique et économique, porte sur la réalisation et l'exploitation d'une trentaine de bassins enterrés. Les caractéristiques étudiées sont regroupées en grandes familles : dimensionnement, techniques et types de construction, systèmes d'alimentation et de vidange, unités dédiées à la décantation, systèmes de nettoyage et d'entretien, gestion et sollicitation des bassins, aménagements extérieurs. Toutes les caractéristiques n'ont pas pu faire l'objet d'une analyse détaillée sur l'ensemble des ouvrages de l'échantillon.

Les coûts de réalisation varient de 200 à plus de 2000 € HT 2006 par m3 de stockage disponible. Les techniques constructives et la taille des ouvrages ne permettent d'expliquer qu'une partie de la diversité des coûts unitaires observés. Seuls 15 ouvrages ont fait l'objet d'une analyse détaillée des coûts de construction. Onze d'entre eux sont réalisés en paroi moulée. L'excavation représente environ 50 % du coût d'exécution de ces parois moulées, le béton 30 % et le ferraillage 20 %. Entre 1997 et 2005, on observe une nette augmentation des coûts globaux par m3 de stockage des bassins : coûts multipliés par quatre environ en 9 ans. Elle pourrait refléter la complexité croissante des projets de bassins enterrés car l'augmentation des coûts des matières premières ou de l'énergie ne peut pas expliquer à elle seule cet accroissement important des coûts de réalisation de bassins.

La part des équipements dans le coût global des bassins de notre échantillon varie de 0 % à 25 %. Parmi ces équipements figurent capteurs divers, vannes, pompes, dégrilleurs, débourbeurs et décanteurs, augets, clapets, agitateurs, etc. Les équipements métrologiques jouent un rôle déterminant dans la satisfaction de niveaux de services multiples (préservation des milieux aquatiques, protection des biens et des personnes) car ils permettent d'asservir les différents organes d'alimentation et de restitution, les équipements de rinçage, etc. C'est par ailleurs l'utilisation conjointe de mesures et d'outils de modélisation qui permet d'élaborer et de faire évoluer les consignes de gestion. Les équipements métrologiques sont également sources de données qui peuvent permettre de mieux appréhender les services rendus par les ouvrages. Or, l'échantillon de bassins étudié est très contrasté : des bilans annuels de fonctionnement sont disponibles sur certains bassins alors que d'autres ne disposent d'aucun équipement métrologique ni d'aucun automatisme. La connaissance du fonctionnement des ouvrages est donc très variable selon les sites.

L'exploitation des bilans annuels disponibles a mis en évidence une sollicitation plus importante des bassins dédiés à la dépollution, lesquels interceptent au cours d'une année des volumes plus conséquents que des bassins combinant deux fonctions : lutte contre les inondations et dépollution. Ce constat est cohérent avec l'objectif de protection des milieux aquatiques pour lequel l'interception de pluies courantes est requis. Il en résulte des coûts d'investissement par unité de volume stocké annuellement très contrastés : les ratios varient respectivement d'une dizaine d'euros à près de 500 €/m3 stocké annuellement, respectivement pour des ouvrages de dépollution et pour des bassins à double vocation. Le nombre de bassins sur lequel s'appuie cette évaluation est cependant très faible : huit bassins implantés sur réseaux unitaires et séparatifs pluviaux.

Huit ouvrages de l'échantillon, situés sur réseau unitaire, ne disposent d'aucun dispositif de rinçage. Six d'entre eux sont conçus pour lutter en priorité contre les inondations, les deux autres sont des bassins vortex dédiés à la dépollution. L'absence de tout dispositif de rinçage peut laisser supposer que des interventions manuelles ont été jugées préférables et/ou que la conception favorise l'autocurage. L'étude a révélé dans certains cas une sous-estimation des quantités de matières décantées. Pour le nettoyage de ces ouvrages, les moyens à mettre en œuvre plus lourds que prévus et les conditions d'intervention plus pénibles, ont engendré des réactions très contrastées de la part des maîtres d'ouvrages et exploitants :
- l'acceptation des coûts de fonctionnement induits et une programmation réajustée des interventions en moyens et durée,
- le refus de cette dépense jugée inacceptable et la réalisation de travaux correctifs pour réduire les coûts de fonctionnement.
Parmi les modifications susceptibles de faciliter le nettoyage et de réduire les coûts figure le rehaussement du seuil d'alimentation du bassin. Cette mesure retenue pour l'un des ouvrages de notre échantillon a pour conséquence une réduction du taux d'interception et de dépollution.

Les difficultés de gestion et d'exploitation recensées sur les bassins d'orage sont pour la plupart induites par des défauts d'anticipation liés à une analyse insuffisante des sites et des apports, conjointement aux services attendus. La participation des gestionnaires à l'élaboration de certains projets a probablement favorisé le retour d'expérience et les ajustements de conception nécessaires à une meilleure gestion.

Cette étude est exclusivement réservée à un usage interne. Une partie de ses enseignements fait l'objet d'une publication dans TSM n°6 de juin 2009.