LA GESTION DE L'EAU DE PLUIE LE MONDE DE L'EAU
Gestion des eaux à la parcelle Lexique
29Nov2021
La surface active est un terme utilisé dans la gestion des eaux pluviales à la parcelle. Cette terminologie est souvent mal appréhendée par les parties prenantes c’est pourquoi je vais tâcher dans ce blog d’expliciter ce concept.
La surface active est un élément essentiel du calcul d’un bassin de rétention / régulation ou d’un ouvrage d’infiltration tel qu’un jardin de pluie ou un puisard. C’est en outre un paramètre sur lequel le maître d’œuvre peut agir dès la conception du projet.
La surface active permet de prendre en compte la capacité d’un revêtement, d’un sol ou d’une toiture à limiter le ruissellement des eaux de pluie. La surface active peut être considérée comme la surface participant au ruissellement.
Prenons un exemple caricatural pour mieux comprendre cette notion. Deux bâtiments de taille identique sont construits. Le premier est revêtu d’une toiture en bac acier alors que le second est équipé d’une toiture végétalisée de 80cm de substrat. En cas de pluie, sur le premier bâtiment, 100% des gouttes d’eau récoltées seront rejetées de la toiture vers le réseau. Sur le second bâtiment, le rejet d’eau de pluie sera extrêmement réduit car les plantes et le substrat positionnés en toiture absorberons et consommerons la majorité des gouttes d’eau (cf. La végétalisation : solution efficace de gestion des eaux à la parcelle ).
Dans le premier cas, la surface active sera proche de la surface réelle du bâtiment alors que dans le second cas, la surface active sera très largement inférieure à la surface réelle du bâtiment – de l’ordre d’un tiers environ.
Pour calculer une surface active, il faut multiplier la surface réelle par un coefficient de ruissellement. Plus le revêtement est « absorbant » plus le coefficient sera faible et donc plus la surface active sera faible.
Si nous reprenons l’exemple précédent, la toiture en bac acier aura un coefficient proche de 1 (0,95 en moyenne) alors que la toiture végétalisée intensive aura une coefficient beaucoup plus faible (0,3 en moyenne).
Si nos deux bâtiments ont une surface réelle de 1000m2, leurs surfaces actives respectives seront de :
Dans le cas d’une parcelle complète, le calcul sera réalisé pour chacun des revêtements présents sur la parcelle – les jardins, les voiries, les toitures. Une fois la surface active calculée pour chaque zone, les résultats seront additionnés pour connaître la surface active totale de la parcelle.
Ex : pour une parcelle de 480m2 sur laquelle est implantée
100m2 * 0,95 = 95m2 / 30m2 * 0,7 = 21m2
40m2 * 0,6 = 24m2 / 310m2 * 0,15 = 46,5m2
La surface active totale de la parcelle sera donc de 186,5m2 (95+21+24+45,5) alors que la surface réelle de la parcelle est de 480m2.
Le calcul de la surface active nécessite de connaître les coefficients de ruissellement. Il n’existe pas malheureusement de base nationale présentant pour chaque revêtement de sol ou pour chaque type de toiture un coefficient de ruissellement. Cela s’explique par le fait que cette notion est assez récente et que l’efficacité de tel ou tel support est variable en fonction de la typologie des pluies (différente selon les régions où le support est implanté). Un revêtement de sol semi-perméable posé sur un sol plat sera très efficace pour gérer une pluie faible mais peu efficace pour lutter contre une pluie d’orage d’autant plus si le terrain est en pente. Pour être une nouvelle fois caricatural, un sol semi-perméable sera très efficace sous un crachin breton mais très peu efficace contre un orage cévenol dans l’arrière-pays méditerranéen.
Pour calculer une surface active, il faudra donc rechercher les coefficients de ruissellement dans les documents d’urbanisme. Les PLU et leurs annexes sont une bonne source d’information.
Comme nous évoqué en début d’article, la surface active est un critère majeur dans le calcul d’on ouvrage de rétention / régulation ou d’infiltration. Pour dimensionner ces ouvrages, il faut se baser en partie sur le volume d’eau s’échappant de la parcelle et qui sera dirigé vers l’ouvrage de gestion. Pour calculer ce volume, on utilise une méthode de calcul appelée « méthode des pluies » qui consiste à multiplier la surface active par une intensité de pluie définie par des coefficients (coefficient de Montana).
Lorsque la surface active est divisée par trois (ce qui est le cas entre nos deux bâtiments étudiés initialement) le volume d’eau de pluie collecté par l’ouvrage de régulation / rétention ou d’infiltration sera mécaniquement divisé par trois. Le volume de l’ouvrage sera donc lui aussi réduit (la réduction de l’ouvrage ne sera pas forcément de 2/3 car d’autres facteurs comme le débit de fuite ou la capacité d’infiltration et la taille de l’ouvrage impactent le dimensionnement du bassin).
Conclusion : Pour faciliter la gestion de l’eau à la parcelle et répondre aux attentes des collectivités, jouer sur la surface active est une solution très efficace. En travaillant sur les revêtements en fonction de leur coefficient de ruissellement, il sera possible de réduire le dimensionnement d’ouvrage de gestion des eaux pluviales.