Hydraulique urbaine
L'hydraulique urbaine traite essentiellement de la problématique de conception des réseaux d'évacuation des eaux pluviales en milieu urbain. Cet article porte sur les aspects techniques, voir aussi l'approche institutionnelle dans Assainissement.
Il est à noter que, pendant plusieurs décennies, les concepteurs n'ont eu d'autre préoccupation que d'évacuer les eaux plus loin et donc de construire des réseaux toujours plus gros, plus longs et accompagnés d'ouvrages de plus en plus complexes et donc fragiles.
A cette approche lourde, tend à se substituer une logique plus durable dans laquelle on essaie de gérer les eaux de pluie à la source, en privilégiant l'infiltration et en multipliant les zones de rétention. Cette démarche s'applique à la fois en zone urbaine et en zone rurale où l'évolution des pratiques agricoles (pas seulement le remembrement) est à l'origine de ruissellements mal maîtrisés.
Il n'en demeure pas moins nécessaire de construire des réseaux et donc de les calculer "au mieux", c'est à dire en conciliant les aspects techniques et financiers mais également l'impact humain d'un débordement éventuel. C'est, à la base, un calcul de risque analogue à celui auquel l'assureur se livre lorsqu'il veut déterminer le montant des primes.
La démarche comprend trois étapes successives,
- détermination de la pluie de référence,
- appréciation du ruissellement,
- modélisation du réseau et calcul des ouvrages.
La pluie
C'est la pluie, par son caractère aléatoire qui introduit la notion de risque évoquée plus haut. Sa mise en équation repose sur une analyse statistique. Encore faut-il disposer de données en quantités suffisantes.
En France, les données les plus anciennes proviennent des observatoires météorologiques de Paris Montsouris et Montpellier équipés à la fin du XIXe siècle. En toute logique, les données disponibles sont donc insuffisantes pour quantifier les pluies de période de retour centennales. Ailleurs, les données sont beaucoup plus récentes et proviennent pour l'essentiel des aérodromes qui se sont développés dans les années 50 seulement (et qui ne sont pas forcément représentatifs du climat de la zone urbaine voisine).
Diverses formules ont été établies pour schématiser la pluie. Une des plus anciennes est celle de Grisollet i= 43 / (T + 10) qui donne l'intensité i de la pluie à Paris en mm/mn en fonction de la durée T de l'épisode. On lui préfère désormais celle de Montana de la forme i = aTb car elle se prête mieux aux équations linéaires.
L'instruction technique INT 77284 distingue trois grandes régions climatiques pour la France et fournit les paramètres correspondant aux périodes de retour 5, 10 et 20 ans. Des valeurs régionales sont aussi disponibles.
Le ruissellement
à suivre
Le réseau
à suivre
En conclusion, l'hydraulique urbaine tient plus de l'art que de la science. L'importance des incertitudes qui pèsent sur les calculs doivent avant tout inspirer de la modestie et de la prudence aux ingénieurs et aux aménageurs.