DÉSIMPERMÉABILISATION

Transformer les surfaces imperméables en infrastructures hydrologiques, climatiques et écologiques

La désimperméabilisation constitue l’un des leviers majeurs de l’hydrologie régénérative en milieu urbain et périurbain.

Elle consiste à réduire la part des surfaces qui empêchent l’eau de pénétrer dans le sol, mais surtout à repenser complètement le devenir de l’eau, de l’énergie solaire, de la chaleur et du vivant sur ces surfaces.

L’objectif n’est donc pas simplement :

remplacer du béton par de la terre.

Il s’agit de transformer :SURFACE IMPERMEˊABLE→SOL FONCTIONNEL→EAU+VEˊGEˊTATION+BIODIVERSITEˊ+FRAIˆCHEUR

1. Pourquoi désimperméabiliser ?

Une surface imperméable modifie profondément le bilan hydrologique.

Sur un sol fonctionnel :P=R+I+ET+ΔS

avec :

P = précipitations ;
R = ruissellement ;
I = infiltration ;
ET = évapotranspiration ;
ΔS = variation du stockage.

Sur une surface très imperméable :I→0

et une grande partie de l’eau devient :R↑

Le ruissellement augmente donc fortement.

2. L’imperméabilisation modifie également le climat local

Une surface minérale sombre peut :

absorber fortement le rayonnement solaire ;
augmenter sa température ;
restituer de la chaleur la nuit ;
réduire l’évapotranspiration ;
contribuer à l’îlot de chaleur urbain.

On ne traite donc pas seulement un problème hydraulique.

On traite simultanément :

eau + énergie + climat + sol + biodiversité.

3. Le parking : cas emblématique

Un parking classique peut être constitué de :

béton ;
enrobé bitumineux ;
bordures ;
réseaux enterrés ;
réseaux d’évacuation.

L’eau est généralement :

PLUIE ↓PARKING ↓CANIVEAU ↓RÉSEAU ↓COLLECTEUR ↓COURS D'EAU

La désimperméabilisation cherche à transformer ce système.

4. Parking désimperméabilisé

On peut créer :

                PLUIE                  ↓       ┌────────────────────┐       │ PARKING PERMÉABLE  │       └─────────┬──────────┘                 ↓             INFILTRATION                 ↓              SOL VIVANT                 ↓            NAPPE / RÉSERVE

Avec éventuellement :

arbres ;
noues ;
jardins de pluie ;
fossés végétalisés ;
zones d’infiltration.

5. Les principales techniques

La désimperméabilisation peut prendre plusieurs formes.

Suppression

Retirer complètement la surface minérale.

Décompactage

Restaurer le sol sous-jacent.

Perméabilisation

Remplacer le revêtement par un matériau infiltrant.

Désimperméabilisation végétale

Transformer la surface en sol planté.

Déconnexion hydraulique

Même lorsque la surface reste imperméable, déconnecter ses eaux du réseau.

Cette dernière solution est souvent sous-estimée.

6. Désimperméabiliser ne signifie pas forcément tout casser

Une stratégie efficace peut consister à conserver certaines surfaces nécessaires.

Par exemple :

BÂTIMENT████████████CHEMIN██████🌳     🌳       ↓     NOUE────────────PARKING░░░░░░░░░░░

L’objectif devient :

minimiser les surfaces imperméables réellement nécessaires.

7. Les revêtements perméables

Plusieurs solutions existent :

pavés drainants ;
pavés à joints élargis ;
dalles engazonnées ;
stabilisé perméable ;
grave drainante ;
matériaux poreux ;
certains bétons poreux ;
certains enrobés drainants.

Mais leur comportement dépend de la structure complète.

8. Un revêtement perméable n’est pas automatiquement un sol vivant

C’est une distinction importante.

Un parking constitué d’un matériau poreux posé sur :

géotextile ;
grave ;
couche drainante ;

peut laisser passer l’eau tout en restant biologiquement très pauvre.

On obtient :PERMEˊABILITEˊ=SOL VIVANT

La véritable désimperméabilisation doit rechercher, lorsque c’est possible, la restauration de la fonction pédologique.

9. Les différentes architectures hydrauliques

Infiltration directe

surface ↓sol ↓nappe

Infiltration avec stockage temporaire

surface ↓grave / réservoir ↓sol

Infiltration en noue

surface ↓noue ↓sol

Déconnexion végétale

toiture ↓jardin de pluie ↓végétation ↓infiltration

10. Les cours d’école

Les cours d’école constituent des surfaces particulièrement intéressantes.

Une cour traditionnelle :

████████████████████████████████████████████████

peut devenir :

🌳      🌳       🌳   zone de jeu───────────────🌿   noue   🌿🌳      🌳

On gagne simultanément :

infiltration ;
ombrage ;
biodiversité ;
confort thermique ;
qualité paysagère.

11. La cour oasis

Une cour peut être pensée comme un microclimat pédagogique.

On peut intégrer :

arbres ;
arbustes ;
jardins ;
sols perméables ;
zones humides temporaires ;
récupération d’eau ;
pergolas végétales.

Le projet devient alors un laboratoire vivant de l’agroclimatologie.

12. Les voiries

La voirie représente un cas plus complexe.

Il faut conserver :

portance ;
sécurité ;
accessibilité ;
résistance au trafic ;
gestion des eaux ;
réseaux ;
entretien hivernal.

La désimperméabilisation doit donc être localisée et hiérarchisée.

13. Désimperméabiliser les accotements

Les accotements peuvent devenir :

bandes végétalisées ;
noues ;
fossés vivants ;
bandes infiltrantes.

L’eau n’est plus nécessairement dirigée immédiatement vers un réseau enterré.

14. Stationnement longitudinal

Une rue peut conserver sa chaussée tout en transformant :

VOIE████████████████STATIONNEMENT███████████████

en :

VOIE████████████████STATIONNEMENT░░░░░░░░░░░░░░░🌳   🌿   🌳

Les arbres et surfaces perméables sont implantés dans les espaces disponibles.

15. Les places publiques

Une place minérale peut être transformée progressivement.

Avant

beˊton+enrobeˊ+drainage

Après

sol+arbres+eau+ombrage+biodiversiteˊ

Une partie des surfaces peut rester minérale pour les usages nécessaires.

16. Le principe de désimperméabilisation partielle

Il n’est pas nécessaire de rechercher :100% de deˊsimpermeˊabilisation

Le bon objectif peut être :surface impermeˊable minimale compatible avec les usages

Le reste devient :

perméable ;
végétalisé ;
infiltrant ;
ombragé.

17. Calculer le volume de ruissellement évité

Pour une surface A, une pluie P et une variation de coefficient de ruissellement :ΔV=(C1−C2)PA

Exemple :

surface : 1000 m2 ;
pluie : 40 mm ;
coefficient initial : 0,90 ;
coefficient après projet : 0,25.

Alors :ΔV=(0,90−0,25)×0,04×1000ΔV=26 m3

Environ 26 m³ de ruissellement sont évités pour cet épisode, sous ces hypothèses.

18. Mais attention au mot « évité »

L’eau n’a pas disparu.

Elle est simplement passée d’un compartiment à un autre :ruissellement→infiltration

ou :ruissellement→stockage temporaire

ou :ruissellement→eˊvapotranspiration.

Le bilan hydrologique doit rester conservé.

19. Dimensionner l’infiltration

Il faut vérifier :Qin≤Qinf

où :

Qin = débit entrant ;
Qinf = capacité d’infiltration.

Mais la capacité d’infiltration évolue dans le temps.

Elle peut diminuer avec :

colmatage ;
sédiments ;
compaction ;
pollution.

Elle peut augmenter avec :

racines ;
biopores ;
matière organique ;
structuration biologique.

20. Le rôle du sol sous la surface

La désimperméabilisation n’est efficace que si le sol sous-jacent est fonctionnel.

Il faut donc étudier :

texture ;
structure ;
profondeur ;
compaction ;
hydromorphie ;
nappe ;
conductivité hydraulique ;
pollution éventuelle.

C’est ici que la pédologie du Tome 7 devient directement opérationnelle.

21. Décompacter avant de planter

Après plusieurs décennies sous un parking ou une cour, le sol peut être extrêmement compacté.

Il peut être nécessaire de :

décompacter ;
apporter de la matière organique adaptée ;
recréer une structure ;
restaurer les horizons ;
réintroduire progressivement la vie du sol.

Mais un simple passage mécanique ne suffit pas toujours.

22. Restaurer le sol plutôt que simplement le recouvrir

Une erreur fréquente consiste à poser immédiatement :

terre végétale + gazon.

Une approche plus ambitieuse cherche à reconstruire un système :structure+matieˋre organique+microbiologie+racines+faune

23. Les arbres comme infrastructures climatiques

Un arbre implanté dans un parking désimperméabilisé peut assurer :

ombre ;
évapotranspiration ;
interception des pluies ;
stockage du carbone ;
habitat ;
réduction de la température de surface.

Le projet devient alors à la fois :

hydraulique + climatique + biologique.

24. Calculer l’ombrage

Pour dimensionner l’ombrage, il faut considérer :

hauteur de l’arbre ;
diamètre de houppier ;
orientation ;
latitude ;
saison ;
heure ;
position du soleil.

Le même arbre ne produit pas la même ombre :

à 9 h ;
à midi ;
à 17 h ;
en juin ;
en décembre.

25. Désimperméabilisation et îlot de chaleur

Le remplacement d’une surface minérale par :

sol humide ;
végétation ;
arbres ;

modifie simultanément :

albédo ;
température de surface ;
flux sensible ;
flux latent ;
rayonnement ;
convection.

La désimperméabilisation rejoint donc directement le génie climatique végétal.

26. Un parking comme système énergétique

On peut comparer deux configurations.

Parking minéral

Rayonnement→chauffage→stockage→restitution nocturne

Parking végétalisé

Rayonnement→⎩⎨⎧photosyntheˋseeˊvapotranspirationreˊflexionchauffagestockage

Une partie importante de l’énergie est alors mobilisée par des processus biologiques et hydriques.

27. Désimperméabilisation et biodiversité

Un parking peut devenir une mosaïque de :

arbres ;
prairies ;
haies ;
mares temporaires ;
bandes fleuries ;
sols nus biologiquement actifs ;
microhabitats.

Il devient progressivement un réseau d’habitats.

28. Gestion des eaux polluées

Les surfaces routières peuvent recevoir :

hydrocarbures ;
métaux ;
particules ;
poussières ;
sels de déneigement.

Il faut donc distinguer :

Eau propre

Toitures, certaines surfaces piétonnes.

Eau potentiellement polluée

Voiries, parkings, zones industrielles.

Le traitement doit être adapté avant infiltration.

29. Les jardins de pluie

Le jardin de pluie constitue une solution particulièrement intéressante.

TOITURE   ↓DESCENTE   ↓JARDIN DE PLUIE   ↓STOCKAGE TEMPORAIRE   ↓INFILTRATION   ↓SOL

Il peut être associé à une noue ou à une mare.

30. Désimperméabiliser une ville entière

À l’échelle urbaine, il faut raisonner en réseau.

TOITURES ↓JARDINS DE PLUIE ↓NOUE ↓PARC ↓MARE ↓ZONE HUMIDE ↓COURS D'EAU

Chaque quartier devient une petite unité hydrologique.

31. La ville comme bassin versant

C’est un changement de paradigme majeur.

Au lieu de considérer :

chaque rue, chaque bâtiment, chaque parking séparément,

on considère :

le bassin versant urbain dans son ensemble.

On peut alors cartographier :

surfaces imperméables ;
pentes ;
écoulements ;
points bas ;
réseaux ;
zones d’infiltration ;
zones d’expansion.

32. SIG et cartographie

Un SIG permet de calculer :taux d’impermeˊabilisation=AtotaleAimper

et de suivre son évolution.

On peut ensuite simuler :

« Que se passe-t-il si 10 %, 20 % ou 40 % des surfaces sont désimperméabilisées ? »

33. Objectif : zéro ruissellement inutile

L’objectif n’est pas nécessairement :

zéro ruissellement.

Un ruissellement contrôlé est naturel.

L’objectif est plutôt :eˊviter que l’eau qui pourrait eˆtre geˊreˊe localement soit inutilement exporteˊe

34. Stratégie par niveaux

Niveau 1 — Déconnecter

Déconnecter les descentes d’eau du réseau lorsque possible.

Niveau 2 — Ralentir

Créer noues et jardins de pluie.

Niveau 3 — Infiltrer

Restaurer les sols.

Niveau 4 — Stocker

Créer mares et bassins.

Niveau 5 — Végétaliser

Planter arbres et végétation.

Niveau 6 — Reconnecter

Relier les différents dispositifs.

35. Réversibilité

Un bon projet de désimperméabilisation doit être pensé sur plusieurs décennies.

Les surfaces peuvent évoluer :2026→2035→2050→2100

Le système végétal évolue.

Les arbres grandissent.

Les racines structurent le sol.

La capacité d’infiltration peut évoluer.

Le microclimat change.

Le projet doit donc être pilotable et adaptable.

36. Indicateurs de performance

Créer des KPI permet de mesurer les résultats.

Hydrologie

% de surface désimperméabilisée ;
volume infiltré ;
volume stocké ;
débit de pointe réduit ;
temps de vidange.

Climat

température de surface ;
température de l’air ;
température ressentie ;
surface ombragée.

Sol

infiltration ;
compaction ;
matière organique ;
biomasse microbienne.

Biodiversité

nombre d’espèces ;
abondance d’insectes ;
diversité végétale ;
présence d’amphibiens.

Carbone

biomasse ;
carbone du sol ;
carbone végétal.

37. Avant / après

Indicateur	Avant	Après
Imperméabilisation	élevée	réduite
Ruissellement	élevé	réduit
Infiltration	faible	augmentée
Température de surface	élevée	réduite
Ombrage	faible	augmenté
Biodiversité	faible	augmentée
Carbone végétal	faible	augmenté
Fonction hydrologique	évacuation	stockage/infiltration

38. Étude de cas — Parking d’entreprise

Situation initiale

5 000 m² d’enrobé ;
faible ombrage ;
évacuation rapide des eaux ;
forte température estivale.

Projet

réduction des surfaces de stationnement inutiles ;
pavés perméables sur certaines zones ;
noues ;
arbres ;
bandes végétalisées ;
jardins de pluie ;
déconnexion partielle du réseau.

Résultat recherché

Transformer :parking

en :infrastructure hydraulique + climatique + eˊcologique.

39. Étude de cas — Cour d’école

Avant

100% mineˊral

Projet

zones de jeux conservées ;
arbres ;
sols perméables ;
noues ;
jardin pédagogique ;
récupération des eaux ;
espaces ombragés.

La cour devient simultanément :

espace éducatif ;
espace climatique ;
espace hydrologique ;
espace écologique.

40. Étude de cas — Place publique

On peut conserver :

cheminements ;
accès PMR ;
événements ;
marchés ;
mobilier.

Tout en transformant certaines zones en :

îlots végétalisés ;
arbres de haute tige ;
noues ;
jardins de pluie ;
sols perméables.

La place reste fonctionnelle mais devient beaucoup plus résiliente.

41. La désimperméabilisation comme projet d’infrastructure

Elle doit être traitée avec le même sérieux qu’un réseau hydraulique classique.

Il faut :

diagnostiquer ;
cartographier ;
mesurer ;
calculer ;
concevoir ;
dimensionner ;
réaliser ;
instrumenter ;
suivre ;
corriger.

42. Le lien avec le jumeau numérique

Dans le futur, une ville pourra disposer d’un modèle numérique intégrant :

bâtiments ;
routes ;
sols ;
arbres ;
réseaux ;
pluie ;
température ;
infiltration ;
ruissellement.

On pourra alors tester virtuellement :

« Que se passe-t-il si nous retirons 2 000 m² d’enrobé ? »

ou :

« Quel est l’effet de 100 nouveaux arbres ? »

ou :

« Quelle quantité d’eau reste dans le quartier lors d’une pluie décennale ? »

43. Vers la ville-éponge

La désimperméabilisation constitue l’une des bases de la ville éponge.

Le principe est :ABSORBER→STOCKER→UTILISER→INFILTRER→RESTITUER

plutôt que :PLUIE→CANALISATION→EˊVACUATION.

44. La vision Omakëya™

Dans la méthode Omakëya™, désimperméabiliser signifie finalement rendre à la ville une partie de ses fonctions écologiques perdues.

Le bitume peut redevenir :

sol ;
eau ;
arbre ;
ombre ;
biodiversité ;
carbone ;
fraîcheur.

Le parking peut redevenir :

infrastructure hydrologique ;
espace végétal ;
corridor écologique ;
puits de fraîcheur.

La cour peut devenir :

terrain de jeu ;
laboratoire climatique ;
jardin ;
espace pédagogique.

La voirie peut devenir :

corridor de mobilité ;
corridor végétal ;
corridor hydraulique.

45. Principe directeur

La désimperméabilisation ne doit donc pas être pensée comme une simple opération de remplacement de matériaux.

Elle doit être conçue comme une restauration fonctionnelle du territoire :BEˊTON / BITUME→SOL→EAU→VEˊGEˊTATION→VIE→CLIMAT LOCAL

C’est précisément à cette interface entre pédologie, hydrologie, climatologie, écologie et génie urbain que se situe l’un des champs d’application les plus importants de l’hydrologie régénérative.