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La rétention des eaux pluviales

Sommaire

Qu'est-ce que c'est ?

En milieu urbain, la rétention des eaux pluviales consiste à stocker temporairement l’eau de pluie afin de ralentir son écoulement vers les réseaux d’assainissement ou les milieux naturels. Dans les villes fortement imperméabilisées (routes, trottoirs, parkings, toitures), l’eau de pluie ruisselle rapidement, ce qui peut entraîner des surcharges des réseaux, des risques d’inondation et le transport rapide de polluants vers les cours d’eau. La rétention permet donc de retenir une partie de ces eaux à la source, afin de réguler leur débit et de limiter les impacts sur le système hydraulique urbain.

Les solutions durables de gestion des eaux pluviales, comme les bassins de rétention ou les étangs, marais et lagunes, permettent de stocker temporairement l’eau et de la restituer progressivement par évaporation ou rejet contrôlé. En ralentissant les écoulements, ces dispositifs favorisent également la décantation des particules et une première filtration par les sols et la végétation. Ainsi, la rétention des eaux pluviales contribue à réduire les risques d’inondation, à limiter le transfert de polluants et à améliorer la gestion du cycle de l’eau en ville, tout en renforçant la résilience des territoires face aux épisodes de pluie intense.
 

Mare filtrante dans la commune de Belleville (69) 

Etang en eau dans la commune de Mérignac (33) 

Les bienfaits

Rétention de l’eau pluviale

Les solutions durables de rétention des eaux pluviales jouent un rôle essentiel dans la gestion de l’eau en milieu urbain. En permettant de stocker temporairement l’eau de pluie et de ralentir son écoulement, elles contribuent à réduire les volumes de ruissellement, à limiter la saturation des réseaux d’assainissement et à favoriser une gestion plus équilibrée et durable du cycle de l’eau en ville.

Voici un développement plus détaillé de leurs bienfaits :

Réduction des risques d’inondation et régulation des débits

La rétention des eaux pluviales permet de stocker temporairement l’eau lors des épisodes de pluie, puis de la restituer progressivement vers les sols, les cours d’eaux ou les réseaux. En ralentissant les écoulements et en limitant les pics de débit, ces dispositifs (bassins, noues, dépressions végétalisées) réduisent les risques de saturation des réseaux d’assainissement et contribuent à prévenir les inondations en milieu urbain.

Reconstitution du cycle naturel de l’eau

En favorisant le stockage temporaire et l’infiltration progressive dans les sols, les aménagements de rétention permettent de se rapprocher du fonctionnement hydrologique naturel des territoires. L’eau de pluie est ainsi mieux répartie dans le temps et dans l’espace, ce qui limite les phénomènes de ruissellement rapide liés à l’imperméabilisation des sols.

Soutien au rafraîchissement urbain et aux fonctions écologiques

La présence d’eau permanente ou temporairement stockée dans les sols, la végétation ou les aménagements paysagers favorise l’évapotranspiration et le maintien d’une humidité locale, contribuant ainsi au rafraîchissement urbain. Ces dispositifs créent également des conditions favorables au développement de micro-habitats végétalisés et à une biodiversité urbaine plus riche.

Les solutions championnes

  Excellente      Bonne

  Bassin en eau technique

  Bassin en eau végétalisé

  Bassin sec écologique arboré et arbustif

  Bassin sec écologique herbacé

  Bassin sec ornemental arboré et arbustif

  Bassin sec ornemental engazonné

  Etang, marais, lagune

  Bassin sec écologique équipé arboré et arbustif

  Bassin sec écologique équipé herbacé

  Bassin sec à enrochement de surface

  Bassin sec ornemental équipé engazonné

  Noue écologique arborée et arbustive

  Noue écologique herbacée

  Noue ornementale arborée et arbustive

  Noue ornementale engazonnée

  Ilot boisé

  Mare écologique

  Mare artificielle

  Dépression végétalisée

  Toiture végétalisée intensive

  Structure réservoir

Les solutions les plus performantes pour le service écosystémique « rétention des eaux pluviales » sont celles qui combinent stockage temporaire de l’eau, ralentissement des écoulements et infiltration progressive dans les sols. Elles permettent de capter l’eau au plus près de son point de chute, de limiter les volumes envoyés vers les réseaux et de réduire les risques de ruissellement rapide en milieu urbain.

Les bassins en eau, qu’ils soient techniques ou végétalisés, ainsi que les étangs, marais et lagunes, jouent un rôle majeur de volume tampon : ils stockent une partie des apports pluviaux et régulent les débits restitués vers les réseaux ou les milieux naturels, limitant ainsi les pics de ruissellement et les risques d’inondation.

Noue paysagère

Les bassins secs écologiques ou ornementaux, qu’ils soient arborés et arbustifs ou herbacés/engazonnés, reposent sur la rétention temporaire des eaux pluviales, permettant de stocker de grands volumes issus des épisodes pluvieux avant une infiltration progressive ou un rejet régulé.

D’autres aménagements, bien que légèrement moins performants, participent également à l’amélioration de la rétention des eaux pluviales. Les bassins secs écologiques ou ornementaux équipés, qu’ils soient arborés et arbustifs ou herbacés/engazonnés contribuent à stocker temporairement l’eau et à ralentir son écoulement. Les noues écologiques ou ornementales équipées arborées et arbustives ou non équipées herbacées/engazonnées interceptent et retiennent l’eau à la source. Enfin, les îlots boisés, les mares écologiques ou artificielles, les dépressions végétalisées, les toitures végétalisées intensives et les structures réservoirs augmentent les capacités de stockage à différentes échelles du projet, au plus près du point de chute de la pluie contribuant ainsi à une gestion plus résiliente des eaux pluviales en ville.

Les solutions intermédiaires

  Moyenne      Faible

  Noue écologique arborée et arbustive

  Noue écologique équipée herbacée

  Noue ornementale équipée arborée et arbustive

  Noue ornementale équipée engazonnée

  Tranchée de Stockholm

  Tranchée simple et composée

  Massif arbustif écologique

  Massif arbustif ornemental

  Arbre de pluie

  Iles végétalisées

  Toiture végétalisée semi-intensive

  Toiture végétalisée extensive

  Puits d’infiltration

  Revêtement perméable végétalisé

  Revêtement perméable minéral

Les solutions à apport intermédiaire pour l’infiltration des eaux pluviales regroupent des aménagements qui permettent à l’eau de pluie de pénétrer partiellement dans le sol et de ralentir le ruissellement, sans atteindre les performances des dispositifs les plus volumineux ou multifonctionnels. Ces aménagements participent à la régulation du cycle hydrique, mais leur capacité d’infiltration reste limitée ou modulée par la nature du sol, la profondeur ou la surface contributive.

Les noues écologiques herbacées, les mares écologiques, les étangs, marais et lagunes, les massifs arbustifs écologiques, les toitures végétalisées intensives, les revêtements perméables (végétalisés ou minéraux) et les structures réservoirs permettent d’infiltrer une partie des eaux de pluie, de ralentir leur ruissellement et de réduire les volumes dirigés rapidement vers les réseaux ou les milieux naturels.

Noue paysagère

Les solutions à apport intermédiaire pour la rétention des eaux pluviales regroupent des aménagements qui permettent de stocker temporairement et ralentir l’écoulement de l’eau, sans atteindre les performances des dispositifs les plus volumineux ou multifonctionnels. Ces aménagements participent à la gestion des ruissellements, mais leur capacité de stockage reste limitée ou modulée par leur taille ou leur profondeur. 

Les noues écologiques ou ornementales équipées, qu’elles soient arborées, arbustives, herbacées ou engazonnées, les tranchées de Stockholm, simples ou composées, les massifs arbustifs écologiques ou ornementaux, les arbres de pluie, les îles végétalisées ainsi que les toitures végétalisées semi-intensives et extensives, et les puits d’infiltration, stockent temporairement l’eau mais sont davantage centrés sur le principe d’infiltration . 

Les revêtements perméables, qu’ils soient végétalisés ou minérales, offrent un impact plus limité sur la rétention, leur rôle exclusif étant d’augmenter l’infiltration ponctuelle à la source et de réduire légèrement le ruissellement sur les surfaces imperméables. 

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 la rétention de l’eau. Les aménagements ne sont pleinement efficaces que lorsqu’ils sont conçus pour stocker temporairement l’eau de pluie, ralentir les écoulements et favoriser une infiltration progressive dans les sols.

Le dimensionnement des ouvrages, la gestion des volumes de stockage et l’intégration de sols et de végétations adaptés constituent des leviers déterminants pour que ces dispositifs deviennent de véritables espaces tampons hydrologiques, capables de retenir une partie des eaux pluviales, de réguler les débits vers les réseaux et de limiter les phénomènes de ruissellement en milieu urbain.


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

Axe 1

Optimisation du stockage et du ralentissement des écoulements
  • Dimensionner les bassins, noues ou dépressions pour stocker temporairement les volumes d’eau lors des pluies intenses en fonction du foncier disponible, notamment en considérant les modifications du régime de précipitations liées au changement climatique
  • Multiplier les zones de stockage successives (noues, bassins, dépressions) afin de répartir les volumes d’eau dans l’espace urbain.
  • Favoriser des pentes douces et des microreliefs permettant de ralentir l’écoulement et d’éviter les transferts rapides vers le réseau.

Axe 2

Favoriser l’infiltration et l’évapotranspiration
  • Diversifier la nature du sol en fonction de l’objectif : perméable lorsque l’objectif est la rétention temporaire puis l’infiltration, moins perméable lorsque la rétention est privilégiée (limoneux, argileux)
  • Planter une végétation adaptée (arbres, arbustes, plantes hygrophiles) favorisant l’absorption et l’évapotranspiration.
  • Diversifier les dispositifs (toitures végétalisées, arbres de pluie, noues végétalisées) pour retenir l’eau à différentes échelles du projet.

Axe 3

Anticipation de la gestion et de la durabilité des ouvrages
  • Intégrer des zones de décantation et d’accès pour l’entretien afin d’éviter l’envasement et la perte de volume utile.
  • Prévoir des dispositifs de régulation du débit pour restituer progressivement l’eau vers les réseaux ou le milieu naturel.
  • Mettre en place un suivi hydraulique (niveaux d’eau, volumes retenus) afin d’évaluer la performance de l’ouvrage et d’adapter sa gestion dans le temps.

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

Bassin sec

Dimensionner le bassin pour stocker les pluies courantes et une partie des pluies intenses. Créer des pentes douces et un fond légèrement en dépression pour augmenter le volume de stockage temporaire. Prévoir un dispositif de régulation du débit de sortie pour restituer l’eau progressivement.

Noue

Concevoir les noues avec une largeur et profondeur suffisantes pour retenir temporairement l’eau. Créer un profil sinueux et des micro-seuils pour ralentir les écoulements. Associer plusieurs noues en série pour multiplier les volumes de stockage le long du parcours de l’eau. 

Massif arbustif, ile végétalisée, ilot boisé

Créer des micro-dépressions au pied des plantations pour retenir temporairement l’eau. Favoriser des sols perméables riches en matière organique pour augmenter la capacité de stockage du sol. Utiliser la végétation pour ralentir les écoulements et favoriser l’infiltration progressive.

Bassin en eau, mares, étangs

Dimensionner le plan d’eau pour stocker un volume tampon lors des épisodes pluvieux. Prévoir des zones de surverse contrôlée pour gérer les pluies exceptionnelles. Créer des zones peu profondes ou marécageuses permettant d’augmenter la surface de rétention.

Arbre de pluie

Dimensionner une cuvette de plantation suffisamment large pour retenir les eaux de ruissellement. Relier l’arbre de pluie aux surfaces imperméables proches (trottoirs, voirie) pour capter l’eau directement à la source. Utiliser un substrat structuré permettant stockage et infiltration progressive.

Dépression végétalisée

Concevoir une zone creuse capable de stocker temporairement les eaux pluviales. Concevoir l’aménagement en prévoyant un stockage progressif en fonction de l’occurrence de la pluie. Relier la dépression aux surfaces imperméables pour capter le ruissellement. Prévoir un trop-plein contrôlé pour les épisodes de pluie intense.

Tranchée

Dimensionner le volume de la tranchée pour stocker temporairement l’eau dans les matériaux drainants. Utiliser des matériaux poreux (gravier, pierre) pour augmenter la capacité de stockage. Connecter les tranchées aux zones imperméables pour intercepter rapidement le ruissellement.

Toiture végétalisée

Choisir une épaisseur de substrat suffisante pour retenir une partie des eaux pluviales. Utiliser des substrats à forte capacité de rétention. Installer des systèmes de drainage retardé pour ralentir l’écoulement vers les descentes d’eau.

Technique pure

Solutions championnes

0

L’ouvrage ne contribue pas à la rétention des eaux pluviales. Il se limite à évacuer rapidement l’eau vers les réseaux ou le milieu naturel, sans stockage temporaire ni infiltration.

1

L’ouvrage présente une capacité très limitée de rétention. Il permet éventuellement une infiltration ou un stockage ponctuel, mais n’est pas dimensionné pour gérer des volumes d’eau significatifs.

2

L’ouvrage retient temporairement une partie des eaux de pluie et contribue à ralentir les écoulements. Toutefois, sa capacité de stockage reste modérée et dépend fortement des conditions locales (surface, sol, intensité des pluies)

3

L’ouvrage est conçu pour stocker et gérer activement les eaux pluviales, grâce à un volume de rétention adapté permettant de réduire les pics de ruissellement et de réguler les débits vers les réseaux ou les milieux naturels

4

L’ouvrage constitue un dispositif majeur de rétention des eaux pluviales, combinant stockage important, gestion des volumes lors des pluies intenses et restitution progressive de l’eau.

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.

PLUVIAC est un outil pédagogique d’aide au choix de techniques écologiques pour la gestion des eaux pluviales. Il a été développé grâce à plusieurs études et un partenariat entre l’OFB et le Cerema. Il s’intègre dans le projet Life Artisan.

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Le projet Life ARTISAN a reçu un financement du programme LIFE de l'Union européenne.
Le contenu de cette publication relève de la seule responsabilité du Cerema et ne reflète pas nécessairement l'opinion de l'Union européenne.