Session spéciale du mercredi 1er juillet
10:00 - 11:15 / 15:30 - 16:30
Approches Bassin versant
Le SIG au service de la gestion des eaux pluviales à la Ville de Paris
Depuis 2018, la Ville de Paris s’est dotée d’un zonage pluvial pour valoriser les eaux de pluie à la source et limiter les inondations. Face au manque d’outils de suivi, la Ville a créé deux SIG : EPONGE (Évaluation des Projets et OpératioNs sur la Gestion des Eaux pluviales) qui permet le contrôle de la conformité des projet et OGEP (Outil de Gestion des Équipements Pluviaux) qui recense et définit les modalités d’entretien des dispositifs de gestion des eaux pluviales. Ces outils améliorent la traçabilité et la coordination, renforçant ainsi la résilience urbaine.
Smart-water cities - Une solution logicielle pour évaluer les impacts environnementaux et la protection contre les inondations des projets d'urbanisme : une approche multicritères (quantité, qualité, services écosystémiques)
La conception et le dimensionnement d’ouvrage urbains de gestion des eaux pluviales occupent une place croissante au sein des projets d’aménagement urbanistiques. Ceux-ci impliquent un nombre croissant d’acteurs économiques. Les problématiques soulevées concernent la gestion des eaux pluviales et/ou usées, ainsi que le rôle des espaces verts en milieu urbain face aux multiples défis liés au cycle de l’eau (canalisation des eaux de pluie) et aux changements climatiques (îlot de chaleur, perte de biodiversité …). De nombreuses compétences doivent donc être mobilisées pour intégrer ces différents aspects, mais ne sont pas toujours disponibles dans l’entreprise ou les services publics devant rendre un avis technique sur des avant-projets. Le projet Water-Smart Cities propose une solution logicielle qui permet d’évaluer l’impact d’un projet d’aménagement sur son environnement : gestion des eaux pluviales en termes de quantité et de qualité et quantification des avantages corollaires en matière de services écosystémiques. Le logiciel est composé d’une interface graphique permettant de localiser les différents ouvrages (hydrauliques ou hydrologiques) du projet et de les connecter entre eux. Sur base de la localisation du projet, le logiciel calcule un bilan hydrologique (quantité d’eau rejetée, stockée ou infiltrée), évalue la qualité des eaux rejetées vers les milieux récepteurs et fournit un bilan des services écosystémiques rendus par rapport à la situation initiale.
Ouvrages à la source - Comprendre et agir
Étude expérimentale de l’infiltration des eaux pluviales à travers les pavés à joints larges : effets de la compaction et des chemins préférentiels pour différents niveaux aquifères
L’imperméabilisation des sols perturbe profondément le cycle hydrologique, intensifiant le ruissellement et réduisant l’infiltration, l’évapotranspiration et la recharge des nappes. Le changement climatique accentue ces dynamiques en renforçant la fréquence et l’intensité des événements pluvieux extrêmes, augmentant la pression sur les systèmes de gestion des eaux pluviales. Parmi les systèmes d’infiltration, les pavés à joints larges semblent offrir une alternative perméable aux surfaces minérales habituelles. Malgré le potentiel d’infiltration des pavés à joints larges, plusieurs incertitudes subsistent sur leur comportement hydrodynamique, en particulier l’effet des charges supportées sur la compaction des couches de subsurface et, à terme, sur les propriétés hydrodynamiques des structures. De plus, les interstices inhérents à la conception de ces systèmes d’infiltration génèrent des chemins préférentiels gouvernant les infiltrations en surface. Dès lors, caractériser les géométries des différents modèles de pavés à joints larges permet d’étudier l’influence de ces interstices sur les écoulements subsurfaciques et souterrains. Cette étude se concentre sur l’évaluation de la sensibilité des pavés à la compaction liée au stationnement, l’analyse de l’infiltration, de l’interaction avec la nappe et la cartographie des écoulements préférentiels par des méthodes hydrogéophysiques afin de mieux comprendre et d’optimiser l’usage des pavés à joints larges pour une gestion intégrée des eaux pluviales.
Transformer les déchets en protection de l’eau : chaussées perméables à base de pneus usagés améliorées par adsorbants
L’urbanisation transforme rapidement les surfaces perméables en surfaces imperméables, augmentant le ruissellement des eaux pluviales et le transport accéléré des métaux lourds vers les milieux aquatiques. Les chaussées perméables constituent une mesure essentielle dans les approches urbaines sensibles à l’eau, favorisant l’infiltration et la gestion décentralisée des eaux pluviales. Parallèlement, l’élimination des pneus usagés représente un défi environnemental majeur, et leur utilisation dans les chaussées perméables offre une opportunité de valorisation tout en contribuant au contrôle des eaux pluviales. Cependant, l’influence de ces matériaux sur le comportement des polluants et les performances de traitement reste insuffisamment comprise. Des travaux récents montrent que divers matériaux adsorbants peuvent améliorer l’élimination des métaux lourds, mais peu d’études comparent leurs performances dans des systèmes intégrant des pneus usagés. Cette étude vise à évaluer plusieurs adsorbants, individuellement et en mélanges, à travers des essais de laboratoire afin de déterminer leur efficacité d’élimination des métaux. Les résultats contribueront au développement de systèmes innovants de chaussées perméables utilisant des pneus usagés tout en améliorant la qualité des eaux pluviales en milieu urbain.
Influence du sol et du couvert végétal sur les performances hydrologiques de la bioremédiation en climat marin froid
Quatre bassins de biorétention pilotes ont été construits sur le campus de l'Université d'Islande et soumis à des simulations de ruissellement en conditions maritimes froides. Deux bassins étaient recouverts d'une végétation diversifiée (arbustes et plantes herbacées), tandis que les deux autres étaient recouverts d'une végétation dominée par les graminées. Durant la campagne d'expérimentation, les simulations ont été réalisées dans des conditions neutres, sous la neige et en cas de gel. Les performances de chaque bassin ont été calculées et comparées entre elles par analyse statistique. Les résultats préliminaires indiquent une légère amélioration des performances dans toutes les conditions initiales, ainsi qu'une capacité d'infiltration adéquate en hiver.
Performance hydraulique et services écosystémiques des SuDS dans le contexte urbain de Bovisio Masciago (Lombardie, Italie)
Au cours des dernières décennies, le changement climatique et l’urbanisation ont accru le risque d’inondation et dégradé la qualité des eaux de ruissellement, mettant en lumière la nécessité de solutions fondées sur la nature, telles que les systèmes urbains de drainage durable (SuDS). Cette étude porte sur un dispositif de SuDS s’étendant sur un kilomètre à Bovisio Masciago (Lombardie, Italie), où des systèmes de biorétention et des bassins de rétention équipés de tranchées d’infiltration ont été installés le long d’une rue résidentielle et dans un parc adjacent. L’objectif est de développer et de tester des méthodes d’évaluation des performances hydrauliques, hydrologiques, ainsi que des services écosystémiques. Une zone de biorétention instrumentée est dotée de préleveurs automatiques aux points d’entrée et de sortie, de capteurs de niveau et de sondes d’humidité du sol, permettant la réalisation d’essais contrôlés avec camion-citerne et un suivi événementiel des volumes et de la qualité de l’eau. Parallèlement, des relevés de végétation, des mesures microclimatiques et des enquêtes par questionnaire seront utilisés pour évaluer le potentiel de biodiversité, la contribution à la réduction des îlots de chaleur urbains, ainsi que les services culturels tels que l’esthétique, le contact avec la nature et le confort perçu. Cette approche intégrée vise à soutenir une évaluation globale des bénéfices multifonctionnels apportés par les interventions de SuDS à l’échelle de la rue.
Ouvrages à la source - Mesurer et modéliser
Simulation et dimensionnement d’ouvrages végétalisées sous climat futur : premiers outils opérationnels du projet ALLAGUI
La gestion des eaux pluviales urbaines constitue un enjeu majeur d’adaptation au changement climatique pour les collectivités. Dans ce contexte, le projet ALLAGUI (2025-2028) vise à favoriser un changement durable des pratiques d’ingénierie en développant et en diffusant des méthodes et outils innovants pour le dimensionnement d’ouvrages de gestion intégrée des eaux pluviales. Le projet propose d’abord une méthodologie permettant de simuler le fonctionnement d’ouvrages végétalisés (toitures végétalisées, noues d’infiltration) sous des conditions climatiques futures (2070-2099), en y associant des critères environnementaux et sociaux. Ces outils seront ensuite testés par des collectivités et des bureaux d’études partenaires, afin d’identifier les leviers et freins à leur appropriation, et de comprendre les dynamiques sociales et comportementales de changement de pratiques. Enfin, un manuel d’utilisation et des modules de formation seront élaborés pour accompagner l’usage des outils et la mise en œuvre concrète de solutions fondées sur la nature. La communication présentée rendra compte des premiers développements techniques et méthodologiques issus du projet, ainsi que du protocole d’observation de l’appropriation par les testeurs et des premiers retours de ces derniers.
Amélioration des modèles de qualité de l'eau grâce à l'apprentissage automatique guidé par les connaissances
Les modèles de bassin versant basés sur les processus sont utiles pour la gestion de la qualité de l’eau urbaine, mais peinent à représenter les extrêmes et les dynamiques non linéaires dans les régions pauvres en données. Les modèles d’apprentissage automatique guidés par la connaissance associent la rigueur scientifique des modèles physiques à la puissance statistique de l’apprentissage automatique, améliorant la précision tout en respectant les lois physiques. Cette étude développera un modèle LSTM guidé par la connaissance pour estimer les concentrations de matières en suspension totales dans les systèmes fluviaux de la région de Port Phillip Bay–Western Port, en Australie, caractérisée par une grande diversité d’usages des sols, de climats et de régimes d’écoulement. Le modèle sera contraint par la loi de conservation de la masse. Les performances seront évaluées sur trois scénarios : sites de suivi existants, bassins non jaugés et conditions hydrologiques rares comme sécheresses ou pluies extrêmes. Enfin, l’étude examinera l’interprétabilité du modèle afin de renforcer la confiance dans l’usage de l’apprentissage automatique pour la gestion de la qualité de l’eau. Une première version est attendue d’ici Novatech 2026.
Scénarios de maintenance et risques de performance insuffisante dans les infrastructures Bleu-Vertes
Les infrastructures vertes-bleues (BGI) contribuent au contrôle du ruissellement urbain mais restent vulnérables à des défaillances structurelles, aggravées lorsque la maintenance est insuffisante. Cette étude évalue le risque de sous-performance de quatre BGI — bassins de rétention à sec, étangs pluviaux, systèmes de biorétention et EcoVaults — à l’aide d’une matrice combinant le risque de défaillance structurelle (RSF) et le risque d’absence de maintenance (RNM). Les scores de probabilité et de conséquence ont été attribués selon des critères informés par des experts. Les résultats montrent que les obstructions d’exutoires dans les étangs et les dysfonctionnements cachés des drains dans les biorétentions génèrent les risques les plus élevés. Les processus cumulatifs comme l’accumulation de sédiments augmentent également le risque dans les systèmes fondés sur l’infiltration, alors que des défaillances similaires sont plus maîtrisables dans les systèmes de stockage. Certaines tâches centralisées, comme l’enlèvement des sédiments dans les étangs, restent plus faciles à réaliser que les mêmes interventions sur des unités décentralisées. Les travaux futurs étendront l’analyse à d’autres BGI et aux performances de qualité de l’eau.
Évaluation à l’échelle pilote de systèmes urbains de drainage durable (SuDS) pour le traitement du ruissellement sur le site expérimental
Le déploiement des infrastructures vertes (IV) pour la gestion durable des eaux pluviales rencontre des obstacles majeurs liés à l’entretien, essentiel pour garantir performance et pérennité. Le projet de la ruelle bleue-verte du Sud-Ouest à Montréal (Québec , Canada), lauréat du Trophée Thierry Maytraud en 2019, sert de cadre pour analyser cet enjeu. Deux ans après son inauguration, il illustre comment la mutualisation des responsabilités entre acteurs publics et privés peut rendre l’entretien plus réaliste et accessible. Cette approche repose sur un partage des rôles, des ressources et des coûts, favorisant la collaboration et la réduction des charges individuelles. La démarche comprend cinq étapes clés : identification des parties prenantes, définition des activités d’entretien, clarification des attentes, recherche de consensus et maintien de ce consensus via des outils et rencontres régulières. Les bénéfices incluent une meilleure gouvernance, une optimisation des ressources financières, humaines et techniques et une amélioration continue par un maintien de la qualité et du niveau de service des aménagements. En transformant une contrainte en opportunité, la mutualisation ouvre la voie à des modèles reproductibles et adaptables, contribuant à la résilience urbaine face aux défis climatiques.