HYDROLOGIE URBAINE

Les quantités d'eau

Sans qu'il soit encore possible de donner des estimations fiables, on s'accorde à penser que les très grandes agglomérations agissent sur les formations nuageuses et les précipitations : la modification de l'albédo (pouvoir réfléchissant) et de la rugosité des surfaces (bâtiments), les productions de poussières et de gaz sembleraient ainsi concourir à accroître les précipitations. Parlant de la mégalopole européenne telle qu'elle se développe de Milan à Dublin, Michel Serres a pu écrire : « cette plaque bouleverse depuis longtemps l'albédo, la circulation des eaux, la chaleur moyenne et la formation des nuages ou des vents » (Le Contrat naturel, 1990).

À une moindre échelle, ces effets peuvent être précisés. L'urbanisation accroît les volumes et les débits du ruissellement pluvial en raison de l'imperméabilisation des sols, d'une part, et de l'augmentation des vitesses moyennes d'écoulement sur les surfaces urbaines et dans les ouvrages d'évacuation, d'autre part. Si l'augmentation des volumes est sensiblement proportionnelle à l'imperméabilisation (voiries et toitures), les débits croissent beaucoup plus vite. Ainsi, l'urbanisation totale d'un secteur donné peut, localement, conduire à l'apparition, à fréquence égale, de débits de ruissellement plusieurs dizaines de fois supérieurs aux débits naturels.

A contrario, l'imperméabilisation des sols réduit l'alimentation des nappes souterraines. Cela peut donner lieu à un abaissement des débits d'étiage des ruisseaux et rivières urbaines et accroître la fragilité de ces milieux. Ces incidences peuvent être tempérées par les fuites des réseaux de distribution d'eau et d'assainissement. D'une manière générale, les constructions en sous-sol et les travaux pour leur stabilité et leur mise hors d'eau modifient souvent profondément les circulations d'eau souterraine.

Si l'on ajoute à cela les importations d'eau à des fins domestiques ou industrielles, eau rejetée après usage, l'urbanisation apparaît comme un bouleversement général des quantités d'eau mises en jeu dans le cycle naturel de l'eau dans un secteur hydrologique donné.

La qualité des eaux

Si l'on s'accorde à reconnaître depuis longtemps les effets nocifs des rejets d'eau usée domestique et industrielle, c'est seulement dans le courant des années 1970 que les recherches ont mis en évidence la pollution diffuse transportée par le ruissellement pluvial urbain et rejetée sans traitement par les réseaux d'évacuation. Il s'agit, en fait, d'une « redécouverte ». Dès la fin du xix^e siècle, certains hygiénistes (dont le Français Durand-Claye au Congrès international d'hygiène de Vienne, en 1888) avaient souligné le caractère « nuisible » des eaux de ruissellement urbain.

Les activités urbaines produisent, en effet, des quantités de poussières, débris et détritus qui sont entraînés par le ruissellement. Il en résulte une pollution dangereuse pour certains milieux récepteurs fragiles. Cette pollution, dans l'ensemble faiblement organique, est formée de diverses matières en suspension, de métaux, d'hydrocarbures. Une partie importante de ces éléments polluants provient des véhicules automobiles (plaquettes de freins, résidus d'échappement, fuites diverses, usures des pneumatiques, des carrosseries) (cf. tableau). Les concentrations et les charges de pollution véhiculées par les eaux pluviales urbaines sont généralement évaluées par le biais des matières en suspension (M.E.S.), de la demande chimique en oxygène (D.C.O. : estimation des éléments oxydables présents dans l'eau) et du plomb (Pb), ce dernier résultant du trafic automobile. Pour[...]