L’impact des travaux publics sur l’hydrologie urbaine

Les travaux publics (TP) jouent un rôle majeur dans le développement urbain, en facilitant la création d’infrastructures essentielles telles que les routes, bâtiments, parkings et réseaux de transport. Cependant, ces activités ont des conséquences notables sur le ruissellement urbain, notamment en raison de l’artificialisation croissante des surfaces. Cette imperméabilisation modifie les flux naturels de l’eau, impacte le cycle de l’eau en milieu urbain et peut entraîner des problèmes d’inondation, d’érosion et de pollution des ressources aquatiques. 

Impact de l’imperméabilisation des sols

Les chantiers TP en milieu urbain induisent une imperméabilisation importante des sols, due principalement à la construction de routes, trottoirs, parkings et bâtiments mais aussi au compactage des sols, ce qui a pour effet de bloquer l’infiltration naturelle des eaux de pluie à la source. Lorsque les surfaces sont imperméables, l’eau de pluie ne peut pas s’infiltrer et ruisselle donc vers les exutoires pluviaux tels que les fossés, avaloirs pluviaux, points d’entrée des réseaux d’assainissement,etc.

Impact de l’urbanisation

Le ruissellement excessif provoqué par l’imperméabilisation a plusieurs conséquences :

• L’augmentation des risques d’inondation : l’eau de pluie ruisselle rapidement vers les systèmes de drainage, qui peuvent être submergés en cas de précipitations intenses, surtout dans les zones denses. Cette surcharge des réseaux entraîne un risque accru d’inondations, particulièrement en périodes de fortes pluies ou d’événements climatiques extrêmes.
• L’érosion accrue des sols : le ruissellement accéléré peut éroder les sols autour des infrastructures et des zones non protégées, ce qui affaiblit la stabilité des sols et des berges, augmentant les risques d’instabilité structurelle dans les zones proches des cours d’eau. Il peut aussi éroder les routes et chemins en créant des cheminements préférentiels, provoquant des dégâts importants en cas d’épisodes pluvieux intenses. 
• La baisse des niveaux d’eau souterraine : en bloquant l’infiltration des eaux de pluie, l’imperméabilisation réduit la recharge des nappes phréatiques, ce qui peut entraîner une diminution des niveaux d’eau souterraine. Cette réduction impacte les ressources en eau potable et l’approvisionnement en eau pour les espaces verts urbains et les écosystèmes locaux.

Pollution et qualité de l’eau

Le ruissellement sur les surfaces imperméables des TP en milieu urbain transporte une quantité importante de polluants vers les cours d’eau et les systèmes de drainage. Ces polluants incluent les hydrocarbures, les métaux lourds, les résidus de matériaux de construction et les substances chimiques issues de l’entretien des infrastructures. Lorsque ces substances sont entraînées dans les réseaux de drainage et atteignent les cours d’eau, elles affectent la qualité de l’eau et la biodiversité aquatique.

Les principales conséquences de cette pollution sont :

• La détérioration des écosystèmes aquatiques : les substances toxiques, comme les métaux lourds et les hydrocarbures, affectent la faune et la flore aquatiques, menaçant leur survie et réduisant la biodiversité des milieux aquatiques.
• L’augmentation des coûts de traitement de l’eau : pour les villes, l’assainissement de l’eau devient plus complexe et coûteux en raison des polluants ajoutés par les ruissellements urbains, ce qui entraîne une charge financière et environnementale pour les collectivités locales.

Altération des flux hydrologiques urbains

En plus de l’imperméabilisation des sols et de la pollution, les travaux urbains modifient les flux hydrologiques en milieu urbain. La canalisation des cours d’eau, la construction de bassins de rétention et l’installation de systèmes de drainage perturbent les écoulements naturels de l’eau, créant de nouveaux réseaux hydrauliques qui diffèrent des réseaux naturels.

Ces modifications se traduisent par :

• La perte de régulation naturelle des cours d’eau : en canalisant les rivières et les ruisseaux, on réduit leur capacité à absorber et à réguler naturellement les variations de débit. Cette artificialisation des cours d’eau contribue à des variations brutales de niveau d’eau lors des épisodes de pluie, aggravant les risques d’inondation par débordement de cours d’eau.
• La diminution de la résilience des milieux aquatiques : les milieux aquatiques modifiés deviennent moins résilients aux pressions extérieures, telles que les sécheresses ou les fortes précipitations, car leur cycle hydrologique naturel est perturbé.

Exemples d’impacts en milieu urbain

Dans les grandes villes françaises, l’imperméabilisation des sols a provoqué une hausse des épisodes d’inondation en période de fortes précipitations. Des études de l’Agence de l’eau et du Cerema montrent qu’en dépit des infrastructures de gestion des eaux pluviales, les villes continuent de subir des inondations régulières dues à la saturation des systèmes de drainage. En réponse, des programmes de végétalisation et de désimperméabilisation sont mis en place pour restaurer l’infiltration naturelle de l’eau et réduire les risques liés aux flux hydrologiques artificialisés.

Exemple d’inondation par ruissellement – commune de Sainte-Anastasie 2014

Conclusion

L’impact des travaux publics sur l’hydrologie urbaine est profond, influençant l’infiltration de l’eau, les niveaux des nappes phréatiques et la qualité des cours d’eau. La multiplication des surfaces imperméables modifie les cycles de l’eau en milieu urbain, augmentant les risques d’inondation, d’érosion et de pollution des ressources en eau. Comprendre ces impacts est essentiel pour adopter des pratiques de gestion des eaux plus respectueuses des processus hydrologiques naturels, permettant ainsi de mieux préserver les ressources en eau et la résilience des écosystèmes urbains.