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La régulation de la qualité de l’eau

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.
Ensuite, les bassins en eau techniques assurent une gestion hydraulique efficace et permettent une première décantation des eaux. Les bassins secs écologiques herbacés ou les bassins secs ornementaux, qu’ils soient engazonnés ou arborés et arbustifs, contribuent à ralentir et infiltrer les eaux de pluie tout en améliorant le cadre paysager. Les noues ornementales arborées et arbustives, équipées ou non, renforcent la gestion à la source du ruissellement. Enfin, les mares écologiques et les massifs arbustifs participent, à leur échelle, à la filtration des eaux, à la stabilisation des sols et à la limitation des transferts de polluants vers les milieux aquatiques.
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
Les aménagements qui répondent le mieux au service écosystémique « rétention de l’eau pluviale » sont principalement les bassins de rétention, en particulier les bassins secs ornementaux équipés et non équipés engazonnés ainsi que les espaces boisés et milieux aquatiques tels que les étangs, marais et lagunes ainsi que les îlots boisés.