La régulation de la qualité de l’eau

Sommaire

Qu'est-ce que c'est ?

En milieu urbain, la pollution de l’eau provient en grande partie des eaux pluviales qui ruissellent sur les surfaces imperméabilisées telles que les routes, trottoirs et toitures. En s’écoulant, ces eaux entraînent divers polluants (hydrocarbures, métaux lourds, déchets, particules fines et résidus chimiques) qui sont ensuite dirigés vers les réseaux d’assainissement ou rejetés directement dans les cours d’eau, contribuant à la dégradation des milieux aquatiques.

Les solutions durables de gestion et d’infiltration des eaux de pluie, comme les noues végétalisées, les toitures végétalisées ou les bassins paysagers, permettent de limiter ces impacts délétères. En favorisant la rétention de l’eau, sa décantation et son infiltration lente à travers les sols et la végétation, elles assurent une filtration naturelle avant que l’eau ne rejoigne les nappes phréatiques ou les rivières. Les polluants sont retenus, transformés et quelquefois dégradés par les plantes, les micro-organismes du sol et les processus biologiques associés. Ainsi, ces solutions améliorent la qualité de l’eau, réduisent les risques de contamination des milieux naturels urbains et participent à une gestion plus durable du cycle de l’eau en ville. 
 

Mare filtrante dans la commune de Belleville (69) 

Etang en eau dans la commune de Mérignac (33) 

Les bienfaits

Amélioration de la qualité de l’eau

Les solutions durables d'infiltration de l'eau de pluie jouent un rôle crucial dans la lutte contre la pollution des eaux en milieu urbain en agissant à plusieurs niveaux pour améliorer la qualité de l'eau et protéger les écosystèmes. 

Voici un développement plus détaillé de leurs bienfaits :

Filtration naturelle et épuration biologique

Les Solutions Fondées sur la Nature (SFN) mobilisent le sol et la végétation comme des filtres naturels. Les micro-organismes du sol et les systèmes racinaires retiennent, absorbent ou dégradent les polluants urbains (hydrocarbures, métaux lourds, pesticides). Certaines plantes spécifiques, comme l'iris des marais, sont particulièrement efficaces pour absorber les métaux lourds, limitant ainsi leur transfert vers les milieux naturels. La végétation joue également sur la mobilité des métaux lourds (cadmium, zinc, cuivre,…) en fonction de sa croissance végétale. 

Gestion à la source et réduction des pics de pollution

En favorisant une infiltration locale et progressive via des noues, des tranchées ou des sols perméables, ces dispositifs ralentissent le ruissellement. Les bassins de rétention permettent également une décantation des polluants. Cette gestion "à la parcelle" permet de traiter les premières eaux de pluie, qui sont généralement les plus chargées en contaminants, et réduit les pics de pollution ainsi que les rejets d'eaux non traitées vers les réseaux d'assainissement lors de fortes précipitations. 

Soutien à la biodiversité et aux écosystèmes sains 

L'amélioration de la qualité de l'eau traitée localement favorise le développement de micro-habitats et de zones humides. Une eau épurée soutient des écosystèmes urbains plus équilibrés, permettant à une faune variée d’amphibiens, d’insectes, et d’oiseaux de s'installer durablement dans des bassins naturels ou des mares écologiques. 

Protection des ressources et des nappes phréatiques

En assurant une filtration efficace avant que l'eau n'atteigne les horizons profonds, ces aménagements protègent la qualité des nappes phréatiques et des cours d'eau. Ils participent ainsi à une gestion plus durable et sécurisée du cycle de l'eau en ville, en régénérant les sols urbains et en préservant les ressources en eau souterraine. 

Les solutions championnes

  Excellente      Bonne

 Bassin en eau végétalisé

 Bassin sec écologique arboré et arbustif

  Bassin sec écologique équipé arboré et arbustif

  Noue écologique arborée et arbustive

  Noue écologique équipée arborée et arbustive

  Ilot boisé

  Etang, marais, lagune

  Bassin en eau technique

  Bassin sec écologique herbacé

  Bassin sec ornemental engazonné

  Bassin sec ornemental arboré et arbustif

  Noue ornementale arborée et arbustive

  Noue ornementale équipée arborée et arbustive

  Mare écologique

  Massif arbustif écologique

  Massif arbustif ornemental

Les solutions les plus performantes pour le service écosystémique « qualité de l’eau. » sont celles qui combinent à la fois ralentissement des écoulements, décantation des particules et filtration biologique par les sols et la végétation. 

Les bassins secs écologiques arborés et arbustifs, qu’ils soient équipés ou non, constituent repose sur la rétention temporaire des eaux pluviales, combinée à l’action filtrante du sol et du système racinaire des arbres et arbustes. Cette végétation favorise l’infiltration, limite l’érosion et contribue à la dégradation naturelle de certains polluants. 

Les noues écologiques arborées et arbustives, équipées ou non, interceptent et ralentissent les écoulements à la source, favorisant ainsi infiltration et épuration naturelle. Les îlots boisés jouent quant à eux un rôle important dans la protection de la ressource en eau en limitant le ruissellement, en stabilisant les sols et en favorisant l’infiltration naturelle. Enfin, les bassins en eau végétalisés ainsi que les étangs, marais et lagunes fonctionnent comme de véritables systèmes d’épuration naturelle. La présence permanente d’eau et de végétation hygrophile (roseaux, typhas, joncs,...) favorise la décantation des matières en suspension, l’absorption de certains polluants et l’activation de processus biologiques et physico-chimiques contribuant à l’amélioration de la qualité de l’eau. 

Les solutions intermédiaires

  Moyenne      Faible

  Bassin sec écologique équipé herbacé

  Noue écologique herbacée

  Noue écologique équipée herbacée

  Mare artificielle

  Tranchée de Stockholm

  Tranchée simple et composée

  Arbre de pluie

  Iles végétalisées

  Dépression végétalisée

  Toiture végétalisée intensive

  Bassin sec à enrochement de surface

  Bassin sec ornemental équipé engazonné

  Noue ornementale engazonnée

  Noue ornementale équipée engazonnée

  Toiture végétalisée semi-intensive

  Toiture végétalisée extensive

  Revêtement perméable végétalisé

  Structure réservoirs

  Puits d’infiltration

Les solutions à impact intermédiaire sur la qualité de l’eau regroupent des aménagements qui participent à la gestion à la source des eaux pluviales, en favorisant leur rétention temporaire, leur infiltration et une filtration partielle par les sols et la végétation, sans constituer de véritables systèmes d’épuration. Elles contribuent ainsi à ralentir les écoulements et à limiter le transfert de polluants vers les milieux aquatiques, même si leur capacité de traitement reste plus modérée.

Les bassins secs écologiques équipés herbacés, les noues écologiques herbacées, équipées ou non, permettent de retenir temporairement les eaux de ruissellement et de favoriser leur infiltration progressive sans pour autant présenter une végétation diversifiée adaptée à l’absorption des polluants. Les mares artificielles, les tranchées de Stockholm, les tranchées simples ou composées, les arbres de pluie, les îles végétalisées et les dépressions végétalisées complètent ce dispositif en captant et infiltrant localement les eaux pluviales, contribuant ainsi à réduire les flux de polluants. Les toitures végétalisées intensives participent également à cette dynamique en retenant une partie des eaux à la source et en limitant les volumes ruisselés.

À l’inverse, certaines solutions présentent un impact plus limité sur la qualité de l’eau, leur rôle étant surtout hydraulique ou infiltrant : bassins secs à enrochement de surface, des bassins secs ornementaux équipés engazonnés, des noues ornementales engazonnées ou équipées engazonnées, toitures végétalisées semi-intensives ou extensives, revêtements perméables végétalisés, les structures réservoirs et les puits d’infiltration. 

Les clés de réussite

Amélioration de la rétention de l’eau : conception et usage

La performance d’un projet réside dans sa capacité à transformer un ouvrage technique de gestion des eaux pluviales en véritable levier d’amélioration de l’infiltration. Les aménagements ne sont pleinement efficaces que lorsqu’ils sont conçus pour favoriser la pénétration progressive de l’eau dans les sols, ralentir le ruissellement et maximiser la recharge des nappes phréatiques.

La localisation des aménagements sur des sols perméables, le dimensionnement des ouvrages et l’intégration d’une végétation adaptée constituent des leviers déterminants pour que ces dispositifs deviennent de véritables zones d’infiltration efficaces, capables d’absorber une partie des eaux pluviales.

Pour garantir qu’un ouvrage technique devienne un levier durable d’amélioration de l’infiltration des eaux pluviales, appliquez les recommandations suivantes dès la phase de conception :

Axe 1


Optimisation hydraulique
  • Calculer les volumes et surfaces nécessaires pour retenir les eaux de pluie et permettre leur infiltration progressive. 
  • Créer des zones de décantation et de ralentissement (pentes douces, dépressions successives, bassins tampon) pour favoriser la sédimentation des matières en suspension. 
  • Optimiser le réseau de collecte pour éviter les points d’érosion ou de ruissellement direct vers les milieux naturels. 

Axe 2


Renforcement de la filtration biologique 
  • Choisir des plantes filtrantes et hygrophiles (roseaux, typhas, arbustes filtrants) adaptées au climat et au sol, capables de piéger nutriments et métaux lourds. Préserver au maximum la croissance végétale, le rôle sur la mobilité des métaux étant optimal au pic de croissance. 
  • Prévoir des substrats filtrants efficaces (gravier, sable, sol filtrant). 
  • Associer diversité végétale et structure du sol pour renforcer l’infiltration, la dégradation biologique des polluants et la stabilité des berges. 

Axe 3


Suivi, entretien et adaptation 
  • Intégrer des points de contrôle et d’observation (prises d’échantillon, jauges de niveau) pour mesurer la qualité de l’eau dès la mise en service. 
  • Prévoir des accès et équipements pour l’entretien (vidanges, désenvasement, taille de végétation) afin de maintenir la performance dans le temps. 
  • Adapter la conception pour permettre des ajustements futurs (modification de substrats, plantations complémentaires) selon les retours d’expérience et le suivi scientifique. 

Exemples de types d’actions à réaliser en fonction des aménagements

Bassin sec

Prévoir des zones de décantation et sédimentation pour retenir les matières en suspension. Installer substrats filtrants et végétation herbacée ou arbustive pour piéger polluants et nutriments. Mettre en place accès pour désenvasement régulier afin de maintenir l’efficacité du traitement.  

Noue

Dimensionner pour ralentir le ruissellement et favoriser l’infiltration. Planter de la végétation filtrante adaptée au sol et aux contraintes locales (herbacée, arbustive ou arborée). Prévoir un entretien régulier des sédiments et de la végétation pour conserver la capacité de filtration. 

Massif arbustif, ile végétalisée, ilot boisé

Sélectionner des plantes filtrantes adaptées au sol et au climat pour absorber nutriments et métaux lourds. Ajouter un substrat filtrant (gravier, sol perméable) pour améliorer la dégradation des polluants. Maintenir la densité et la diversité végétale pour renforcer l’efficacité. 

Bassin en eau, mares, étangs

Intégrer des plantes aquatiques et hygrophiles (roseaux, typhas) pour piéger nutriments, métaux lourds et favoriser l’épuration biologique. Créer des zones de décantation et micro-zones à faible courant pour piéger les particules. Optimiser le stockage et la rétention des eaux pluviales pour ralentir le ruissellement. Assurer un suivi et entretien régulier : enlever les sédiments, contrôler la végétation et éviter l’envasement ou la prolifération d’algues. 

Arbre de pluie

Dimensionner la dépression pour retenir l’eau et favoriser l’infiltration locale. Sélectionner des plantes et arbres capables d’absorber l’eau et les polluants. Prévoir l’entretien des sédiments et du sol pour maintenir la perméabilité. 

Dépression végétalisée

Créer des zones creuses pour collecter et infiltrer les eaux de pluie. Installer substrats filtrants et végétation adaptée pour traiter les polluants. Contrôler régulièrement la perforation du sol et l’état de la végétation. 

Tranchée

Combiner infiltration et décantation pour limiter le transport de polluants. Prévoir des matériaux filtrants (gravier, sable) et éventuellement des plantes filtrantes. Maintenir l’accès pour désenvasement et remplacement de substrats si nécessaire. 

Toiture végétalisée

Choisir des substrats et plantes capables de retenir et filtrer l’eau (toiture intensive > semi-intensive > extensive). Prévoir un entretien régulier pour éviter colmatage et pertes de capacité d’infiltration. Installer des systèmes de collecte et d’évacuation contrôlée pour mesurer la qualité de l’eau récupérée. 

Structure réservoirs et puits d’infiltration

Installer filtres ou grilles en amont pour retenir les sédiments et matières flottantes. Vérifier la perméabilité du sol et la capacité de rétention pour limiter le ruissellement direct. Prévoir un entretien régulier pour éviter colmatage et perte d’efficacité de l’infiltration. 

Technique pure

Solutions championnes

0

L’ouvrage est strictement utilitaire et sert uniquement au transfert de l'eau sans aucun traitement 

1

Impact limité ; stockage temporaire possible mais pas de rétention efficace des polluants dissous 

2

Infiltration partielle et filtration limitée ne traitant qu'une partie des contaminants 

3

Rétention et filtration efficaces de la majorité des sédiments et nutriments par processus biologiques 

4

Ouvrage optimisé combinant infiltration, décantation et épuration biologique maximale 

Apport des aménagements

Service écosystémique « rétention de l’eau pluviale »
 

  Excellent      Bon      Moyen      Faible      Nul/Négatif

Bassin de rétention


  Bassin en eau technique

  Bassin en eau végétalisé

  Bassin sec éco. arboré/arbustive

  Bassin sec écologique herbacé

  Bassin sec ornemental engazonné

  Bassin sec ornemental arboré/arbustive

  Bassin sec à enrochement de surface

  Bassin sec éco. équipé herbacé

  Bassin sec éco. équipé arboré/arbustive

  Bassin sec orn, équipé engazonné

Espaces boisés et milieux aquatiques


  Ilot boisé

  Mare écologique

  Mare artificielle

  Étang, marais, lagune

Les noues (fossés végétalisés)


  Noue écologique arborée et arbustive

  Noue écologique herbacée

  Noue ornementale arborée/arbustive

  Noue ornementale engazonnée

  Noue éco. équipée arborée/arbustive

  Noue écologique équipée herbacée

  Noue orn, équipée arborée/arbustive

  Noue ornementale équipée engazonnée

Tranchées et massifs


  Tranchée de Stockholm

  Tranchée simple et composée

  Massif arbustif écologique

  Massif arbustif ornemental

  Arbre de pluie

  Iles végétalisées

  Dépression végétalisée

Toitures et revêtements


  Toiture végétalisée intensive

  Toiture végétalisée semi-intensive

  Toiture végétalisée extensive

  Revêtement perméable végétalisé

  Revêtement perméable minéral

Structures techniques


  Structure réservoir

  Puits d'infiltration