La gestion de l'eau et aménagements paysagers

Lundi 10 mars 2008 1 10 /03 /Mars /2008 18:04

Gestion durable de l’eau de pluie

 Dans les jardins et les espaces verts.

 

L’eau : besoin vital se faisant une ressource de plus en plus rare pour nos jardins…

Comment la préserver tout en la mettant à profit de nos aménagements paysagers ruraux et urbains ?

 

Avis aux professionnels et aux particuliers, dans une démarche de développement durable, voici quelques informations et techniques vous permettant une meilleure gestion de l’eau de pluie et sa mise en valeur.

 

« L’eau de pluie est devenue un bien trop précieux pour ne profiter qu’à nos égouts »

 

1000 km3/ J d’eau s’évaporent des océans vers l’atmosphère. L’eau que l’on reçoit des précipitations suit trois chemins :

60% s’évaporent

15 % ruissellent vers les rivières, mers et océans

25% s’infiltrent et alimente des nappes et rivières souterraines

 

 

Les enjeux et débats de l’eau :

Nous n’allons pas revenir sur le changement climatique un fait acquis… La technologie nous a permis d’éviter les pénuries, les contaminations ou autre mais il est probable que ces prochaines années nous subiront les effets de notre mode de vie pesant sur les diverses richesses naturelles notamment nos ressources en eau.

 En Europe, l’exemple des récentes canicules (2005 : été meurtrier…) montre un changement dans la répartition des précipitations source de vie pour nos jardins et notre environnement faunistiques et floristiques. Alors que certaines régions étaient touchées par la sécheresse, la même année d’autres étaient exposées à  de violents orages et inondations fortes et prolongées. Inutile de vous rappeler le cycle de l’eau: la suite sans fin d’un processus au cours duquel une molécule d’eau s’évapore des océans, se condense en nuages qui sont transportés par des courants atmosphériques et qui déposent leur chargent sur les hauteurs sous forme de pluie. 15% de cette eau retombée chemine, via les fleuves et les rivières, jusqu’à la côte et rejoint les océans, 25% s’infiltre tandis que 60% s’évapore. Les conséquences du réchauffement sont ressenties différemment selon les régions. Il engendre un accroissement de l’évaporation des océans provoquant un gonflement de la masse nuageuse et donc une hausse des précipitations sur certaines parties du globe. En parallèle, le réchauffement agit sur l’évaporation du sol dans d’autres régions comme au Dar fur avec la quasi disparition du lac Tchad (autrefois un des plus grand au monde) ou au Moyen Orient où meurt la mer d’Aral.

A plus petite échelle, reconsidérons la répartition des précipitations du territoire français ; les régions favorisés et défavorisés. Partout, l’eau a façonné le relief de nos paysages,  elle a tracé les rivières jusqu’aux océans passant par les plaines et forêts, bassins filtrants régénérant les nappes phréatiques et ainsi reproduisant un cycle vital. L’industrialisation, l’urbanisation, nos modes de vies ont perturbé ce cycle en accélérant le ruissellement  et en diminuant les forêts (pouvoir tampon, stabilisation des sols) nous avons aménagé les espaces fluviales, dévié les zones d’écoulement, qui se retrouve en excès sur certains bassins versants … l’expansion des espaces urbains et des surfaces bétonnées s pose un problème avec un fort ruissellement à contrôler et un lessivage de polluants et des paysages aux sols tellement secs que l’eau ne s’infiltre pas, stagne provoque des inondations comme dans le Gard ou l’Héraut en 2005. Avec la loi sur l’eau de janvier 1992, il faut participer à la préservation de la qualité de l’eau, des écosystèmes aquatiques, des sites et des zones humides, ainsi qu’au développement des ressources en eau. Il faut concilier les besoins en eau dans les différents domaines d’activités tout en favorisant le renouvellement du cycle de l’eau. Dans les régions où les précipitations sont fréquentes, il faut prendre en compte une gestion raisonnée de l’assainissement en milieu urbain en intégrant des systèmes d’assainissement et de filtration naturelle, et éviter la saturation du réseau en créant des zones de rétention supplémentaire. Dans les réseaux agricoles, mieux tenir compte du relief et des espaces naturels pour ne pas désacralisés le paysage et  préserver les zones humides… Les zones humides sont des espaces de transition entre la terre et l’eau et font parties des milieux les plus riches du monde en raison de leur richesse biologique et de leur fonctions naturelles.  

 

Les relations de l’eau avec les plantes

L’écosystème d’un aménagement paysager peut favoriser :

_L’infiltration des eaux de surface en profondeur grâce à une augmentation des surfaces perméable dut à la végétalisation du sol par la suite l’aération de celui-ci favorisant les échanges physico-chimiques et la captation des éléments minéraux.

_ Une rétention d’eau grâce à la force de succion des plantes qui retient les eaux gravitaires selon le relief d’où une diminution du ruissellement

_ on observe la réduction de la température de La lithosphère dut à l’absorption de l’énergie solaire par les feuilles pour faire la photosynthèse, ce qui n’est pas négligeable en considérant les surfaces boisées de la planèteeau rejeté par évapo transpiration refroidit l’air.



_ Par ailleurs l’eau présente dans un milieu favorise le développement des végétaux, l’augmentation du couvert végétal ainsi que l’expansion des surfaces ombragées, ce qui à petite échelle favorise les microclimats et agit sur l’évaporation solaire des sols.

La chaîne du ruissellement des pluies d’orages

Tout ça pour vous montrer à quel moment intervient notre rôle de paysagiste de jardiniers, comment concevoir un aménagement en fonction du milieu géo-climatique dans lequel vous vous trouver  pour une meilleure gestion de l’eau?

 Il est possible de comprendre comment adapter un aménagement à sa situation en observant la chaîne des pluies et en intervenant sur les surfaces de ruissellement qui compose le cycle de l’eau. On appelle chaîne des pluies le processus au  cours duquel l’eau s’écoule plus ou moins vite selon la surface de sa chute avant de rejoindre la mer. Les raisons qui nous poussent à adapter nos aménagements à la gestion de l’eau sont diverses. En ville, la prédominance des surfaces étanches empêchant l’eau de s’infiltrer dans le sol, les toitures, les routes, les trottoirs, les allées, les terrasses de nos jardins sont autant de surfaces sur lesquelles l’eau ruisselle directement à sa chute.
 Prenons l’exemple des réseaux de drainage et d’assainissement lorsque la pluie tombe sur ces surfaces, elle est directement dirigée et accumulée vers les points d’assainissement. Ce ruissellement éloigne l’eau de son lieu de chute la regroupant vers des exutoires empêchant  l’infiltration naturel de l’eau dans le sol ce qui réduit le potentiel de remplissage des nappes phréatiques.
Pour tenir compte de cela, il faut organiser les aménagements en utilisant l’espace et les sols disponibles. Intervenir pour que sur chaque site l’écoulement de l’eau soit stocké et filtré  dans le sol de la surface concerné indépendamment du réseau d’assainissement globale. Il faut récréer des zones humides artificielles, des écosystèmes à échelle réduite en gardant le concept de filtration.

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Selon le milieu, de gauche à droite rural (A), semi rural (B), périurbain (C), urbain (D), le cycle de l’eau ne suit pas les mêmes voies. Il faut prendre ce facteur en compte avant de choisir un aménagement bien adapté.
En milieu rural, on peut utiliser les espaces  libres présentant de grandes superficies pour favoriser le renouvellement des nappes, ainsi, nous participons à deux fonctions, purification naturel de l’eau peu coûteuses et à grandes échelles et développement des écosystèmes.
En milieu semi-rural ou périurbain vous pouvez chez vous participer à petite échelle à cette purification naturelle et à l’infiltration dans les sous-sols. Prenons par exemple les eaux pluviales rattachées au réseau d’assainissement provenant de l’écoulement des toits ou surfaces diverses situées en amont selon le relief de » votre terrain. vous pouvez détournez vos descentes d’eau en faisant passer l’écoulement des pluies d’orages par des séries d’aménagements (voir les techniques d’aménagement)que vous choisirez en fonction du relief du terrain et de la surface que vous comptez dédier à un aménagement. En mêlant esthétique et pratique, vous pouvez réduire de plus de 50% le volume d’eau récupéré par le réseau d’assainissement provenant de votre jardin. Un problème  qui se pose en parallèle du réchauffement climatique avec l’amplification des orages, c’est l’élargissement des surfaces rattachées au réseau d’assainissement  avec un volume d’eau à gérer en station d’épuration de plus en plus important.

 

 



Par 3 Elèves de BTS Aménagement Paysager - Publié dans : La gestion de l'eau et aménagements paysagers
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Lundi 10 mars 2008 1 10 /03 /Mars /2008 18:00
La bio rétention
Rôle :
Son rôle est de diminuer la quantité et la vitesse de ruissellement des pluies d’orages en intégrant des aménagements venant à l’encontre du parcours de l’eau. Ainsi dans une démarche écologique, grâce à des techniques de déviation, d’acheminement et de stockage, elle permet une utilisation vertueuse de l’eau favorisant les éléments vivants, l’infiltration dans le sous sol pour les nappes ou encore une mise en valeur décorative pour les espaces paysagers urbains ou ruraux.
  Modèle d’habitation écologique en matière de bio rétention en mileu rural et urbain

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Nous allons voir que pour chaque surface exposée aux pluies d’orages ou au ruissellement de ces pluies, il existe un aménagement approprié. Selon le milieu rural ou urbain, le budget, l’espace disponible, l’altitude, le sol, il faut raisonner l’ampleur de cet aménagement et les fonctions réelles qu’il va remplir. 
Les techniques de bio rétention

Ainsi, on distingue plusieurs notions de bio rétention qui limite le ruissellement à partir des surfaces :

 

  • La rétention qui stocke l’eau de ruissellement à travers le sol pour l’infiltration ou l’évaporation. (noue paysagère, jardin de pluie) 
  • Des installations de retenue qui stockent l’eau de ruissellement temporairement, puis la libère. (Toit végétalisé, réservoir paysager) 
  • Des techniques d’acheminement qui transportent l’eau d’où elle est tombée à l’endroit où elle doit être stockée. (Drainage agricoles, rigoles d’irrigation, bassins de rétention paysagers)

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Maintenant, voici des cas concrets vous permettant de mieux comprendre le fonctionnement et la forme de ces techniques à mettre en place. Ces aménagements paysagers sont envisagés en terme de mise à profit des ressources d’eau venant du ciel trop peu prises en considération, utilisés à grande comme à petite échelle ces aménagements sont facilement adaptables à la particularité d’un espace. Dans la nature, l’eau coule et se rassemble dans les zones basses et les dépressions. Plutôt que de cacher ou supprimer ce cours naturel, pourquoi de pas l’utiliser pour agrémenter le décor d’un espace.
 
Les jardins de pluies
Le concept de jardin de pluie favorise le microclimat de l’espace paysager. Dans cette démarche, la première étape serait de substituer des plantes et végétaux diverses à des surfaces en dur. Exemple, des surfaces pavés emmagasinent la chaleur du soleil et la restituent la nuit. Le jour, les surfaces de couleur claire renvoient le rayonnement thermique. Les deux processus sont moins importants avec une couverture végétale.La présence d’un arbre ou d’un arbuste procure de l’ombre, mais en allant plus loin, l’évapo transpiration de l’eau par les feuilles va rafraichir l’air. L’énergie thermique nécessaire à l’eau pour se transformer en gaz disparait car elle est absorber par la plante.
D’autre part, le jardin de pluie intervient au cœur des problèmes de gestion environnemental (captation de l’eau, amélioration de la qualité de l’eau, développement des habitats. Il accentue l’impression de particularité d’un lieu. Un aménagement pour tirer les bénéfices de l’eau tient compte du relief, du volume d’eau susceptible d’influencer le site. Par ailleurs, il permet une mise en valeur des éléments construits en rendant le site plus naturel, stimule les services chargés de l’environnement et suscite la fierté des communes. De plus, par la volonté de laisser la nature faire son travail, les besoins en entretien seront réduits.

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La profusion de ce bâtiment dans l’eau de ce jardin de pluie montre la pleine considération des paramètres paysagers de son créateur.
Les noues paysagères :
La noue paysagère est une technique de drainage et de rétention de l’eau qui en plus de sa valeur pratique peut présenter une forte vocation esthétique dans l’aménagement paysager. Elles peuvent prendre plusieurs aspects :
Soit celui d’ un simple vallonnement  ou dépression humide concave très diffus à la surface d’un terrain qui suit une pente pouvant acheminé vers une zone de stockage ou un bassin.
Soit celui d’un fossé de rétention dont les abords peuvent êtres végétalisés, un aménagement pouvant être associé au concept du’Jardin de pluie’.
  undefined Noue herbeuse dans un secteur résidentiel en Suède. Les carrés bétonnés peuvent accueillir des plantes filtrantes.
 
Ainsi des végétaux appréciant les zones humides peuvent accompagnés vos aménagements ; vivaces comme, Kniphofia, Iris, hemerocalles, Astilbe et graminées, le Carex, le Calamagrostis ou d’autes à plus fort développement Cyprés chauve, Aulne glutineux, Saules,Frênes et résistant en cas d’immersion temporaire.
Son utilisation agit de trois manières sur le détournement des pluies d’orages :
_ Récupération et stockage des eaux de ruissellement
_ Captation par les végétaux ou par les sols en fonction de la porosité.
_ Infiltration des eaux de pluies dans les sous sols

Par cette technique découle de nombreux phénomènes favorables à l’épuration en éléments minéraux de l’eau par les plantes. Egalement a lieu une filtration des éléments par sol.
On peut considérer la noue paysagère comme un simple réservoir, ou l’intégrer dans un ensemble d’aménagements en prenant en compte le potentiel des précipitations d’une région, le relief pour acheminer l’eau dans les noues et la stocker plus loin dans un bassin …
Pour se faire, la noue doit être assez profonde permettant la mise en place d’un subtrat poreux accueillant les plantes tout en favorisant le drainage. Le sol d’origine peut être séparé par un feutre anti contaminant.

Les bassins de rétention ou marais aménagé :

Créer un bassin de rétention, c’est non seulement agir sur la capacité de stockage d’un site favorisant la filtration mais aussi sur le développement des habitats participant à l’équilibre biologique des milieux. Un bassin est un écosystème complexe et interactif mais plutôt simple à réaliser. L’équilibre entre une eau claire miroitante et une soupe verdâtre et sombre est plutôt subtil. Le fait d’alimenter ce point d’eau par des eaux de ruissellement ayant coulé sur d’autres surfaces et ayant amassé de nombreux éléments minéraux ou substances polluantes complique les choses.
L’eau riche en substances nutritives favorise la prolifération des algues responsables de l’eau vertes. C’est pourquoi si l’eau transportée est acheminée dans des noues, des bandes d’infiltration, des filtres plantés, ces aires tampons de végétation auront un effet bénéfique sur les niveaux de substances nutritives.Contrairement à l'approche technologique actuelle, inutile d’utiliser de système de filtration et d'épuration.
Selon Marc Steinbach, entrepreneur de jardins aquatiques :

« Tout est basé sur l’équilibre biologique : les bactéries, le système de lagunage, la filtration de l’eau par les plantes. L’eau vit, donc elle va changer. Au printemps, elle tournera un peu au vert mais restera claire. En été, elle sera parfaitement claire parce que les plantes oxygénantes seront arrivées à maturité pour épurer l’eau. On a un très beau résultat. Il y a plus de vingt ans que je travaille de cette manière, à l’ancienne. »




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1 Plantes immergées
 
Potamogeton crispus, Myriophyllum aquaticum, Elodea canadensis
2 Plantes flottantes
Nymphea Nymphea carnea, Nymphea chromatela , Nuphar, Villarsia
3 Plantes émergées
Menyantes (trèfle d'eau), Pontederia, Sagitaire, Phragmites
 
4 Plantes de rives 
Iris des marais, caltha palustris, Lysichiton, Salicaire, Prêle
5 et 6 Plantes de berges
Plantes constituant l’aspect esthétique du plan d’eau pour lesquelles le sol n’est pas gorgé d’eau ou hydromorphe, mais pouvant être humidifié par capillarité. Plantes de milieu frais et adaptées au sol en place.

Ligularia dentata – ligulaire, Lobelia syphilitica - Lobelie bleue, Lysimachia punctata – Lysimaque, Tradescanthia andersoniana - Ephémère de Virginie, Myosotis alpestris – Myosotis, Fougère, Hosta, Scolopendre - scolopendrium officinale, Chrysanthemum parthenium - Grande Camomille, Zantedeschia aethiopica - Calla ,Caltha palustris - Soucis d'eau




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Equilibre parfait pour ce marais artificiel. La végétation printanière vient se développer à temps pour absorber les éléments minéraux de l’eau, et ainsi réduire l’activité de plantes immergées.



Les toits végétalisées :
C’est un dispositif de bio rétention permettant de réduire la quantité du ruissellement des pluies d’orages modérés de 50 % avec un substrat de 5 cm. Ils sont aménagés sur diverses surfaces, les toits d’école, usines, bureaux…A plus petite échelle, on peut les utiliser sur les abris de jardin, les garages et autres petites extensions de la maison. Le toit végétalisé n’est pas une idée nouvelle, les origines des techniques ancestrales viennent de Scandinavie et auraient plusieurs siècles.
 La technique consiste à appliquer une plus ou moins fine couche de végétation, fixée sur un substrat léger et drainant séparé du toit par un feutre anti-racinaire, le toit toujours muni d’une couche d’étanchéité.
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La palette de végétation utilisable est variée
 
Le type de plante qu’on peut y installer varie selon l’épaisseur du substrat(donc de la capacité de charge du toit), la surface de la toiture, et selon les précipitations de la région. On trouve pour une large partie des plantes xérophiles qui résistent aux sécheresses prolongées. 
Type
Epaisseur du substrat
 
Plantations
Toitures végétales extensives
 
De 0 à 10 cm
 
 
Sédums mousses extensives, prairies (mélange de graines)
Vivaces héliophile (port bas à moyen), graminées, plantes alpines, bulbes.
 
 
 Toitures végétalisées semi-intensives
 
De 10 à 2O cm
Mélange de vivaces (port bas à moyen), graminées, bulbes et annuelles d’habitat sec. Prairie naturelle et arbrisseaux résistants.
Toitures végétalisées intensives
De 20 à 50 cm
 
ou plus de 50cm
Arbustes moyens, plantes potagère, vivaces, graminées et gazons.
Petits arbre caducs et conifères
 
L’orpin plus connu sous le nom de sedum ; Sedum album, S.hispanicum, S. reflexum, S. acre…
Les espèces à port bas ou rampant comme le coucou,(Primula veris), le gaillet( Gallium verum), le lotier, (lotus corniculatus), la  campanule à feuilles rondes (Campanula rotundifolia), l’ Hélianthème (Helianthemum chamaecistus), l’épervière (Hieracium), le thym (Thymus), la pimprenelle (Poterium sanguisorba), la scabieuse colombaire (Scabiosa columbaria)…
D’autres espèces de plantes alpines et d’espèces de graminées provenant des prés de régions sèches ayant souvent leur place au jardin sur une rocaille  peuvent très bien s’adapter sur une toiture végétale ayant un substrat de faible épaisseur ; les œillets (dianthus carthusianorum), la matricaire maritime (Tripleurospermum maritimum), le pavot de californie (Escholtzia californica) Erodium, Hutchinsonia alpina, les pulsatilles (pulsatilla), Zauschneria, le Penstemon, Melica ciliata, Festuca glauca.
  • Installation
Une couche étanche : La couche élémentaire de tout toit végétalisé qui doit résister à toute dégradation ou érosion intempestive. On trouve pour la plupart des toits végétalisés des couches en goudron plaqués à l’aide de chalumeaux sur lesquelles on rajoute d’autre plaque de goudrons gravillonnées. Une bâche de type liner pourra faire l’affaire si vous expérimentez un toit sur un abri de jardin ou autre.
Une barrière racinaire : Il existe dans le commerce divers matériaux anti racinaire. Un liner de piscine sera aussi adapté.
Une couche de drainage : Il est préférable d’utiliser pour le drainage des plaques préfabriquées alvéolées(1m par 1m environ).Par ces alvéoles sera stocké l’eau et de petit trous situés au fond de chacune permettront de limiter la stagnation. On peut aussi réaliser cette couche à l’aide de cailloux légers de type ; pouzzolane, vermiculite, billes d’argile, briques concassées…
Une membrane filtrante : On utilise un tissu géotextile pour séparer la terre de la couche drainage et ainsi on évite l’obstruction de la couche de drainage
Les supports de croissance ou substrat : C’est un sol artificiel léger. Les substrats du commerce sont composés de matériaux agrégés comme des briques ou tuiles broyées recyclées, de billes d’argile expansée, perlite, vermiculite, pouzzolane. On y ajoute de la matière organique, compost de feuille ou d’herbes. (environ 20% du volume total)Il sera bon d’obtenir un substrat équivalent à un kilo par litre, pour favoriser la capacité en charge.)
 La végétation : l’élément vivant.




Les réservoirs paysagers pour pluies d'orages:


Ce sont des conteneurs surélevés et partiellement remplis de terre dans lesquelles ont fait pousser des végétaux afin de stocker et filtrer l’eau des toits en ville. Inventés en 2004 à Portland dans l’Oregon, ces aménagements ont pour vertu de réduire la pollution des eaux de ruissellement en ville, ils contrôlent le débit de l’eau et ses volumes pour modérer le flux qui descend des toits. 

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On en trouve deux types ; Les réservoirs paysager d’infiltration qui permettent à l’eau de s’infiltrer directement dans le sol, et les réservoirs paysagers d’écoulement qui se déversent dans le réseau d’assainissement ou dans le maillon suivant de la chaîne de drainage. undefined









 









Il faut installer une cuve ou un bac étanche à proximité d’une descente d’eau. Si le 
réservoir est joint à un bâtiment, il faut prendre des précautions en matière d’étanchéité. Une profondeur de 50 cm est nécessaire à moins que la surface soit considérable. La végétalisation doit être constituée d’au moins 50 % de graminées ou vivaces. L’eau devra s’écouler entre 2 et 6H, pour éviter toute forme de stagnation et de conditions anaérobiques pour la végétation. Les plantes choisies devront êtres tolérantes à des conditions d’humidité. Les plantes aquatiques sont à proscrire le réservoir n’étant pas toujours humide en période de sécheresse. 
 
Les collecteurs d’eaux pluviales :
 Ce sont de grands conteneurs ou citernes enterrés qui reçoivent l’eau de ruissellement des toits, des trottoirs, terrasses,. Ils réduisent le ruissellement global grâce à une forte capacité de stockage. Son principe est semblable aux tonneaux de pluie mais intègre un filtre pour supprimer toute sorte de matière organique.
Ce système permet une réduction de plus 50 % de la consommation de l’eau destinée à l’usage domestique. Le prix de l’installation varie entre 3000 et 5000 euros. Le prix peut être amorti dans les cinq suivant les précipitations et selon à combien s’élève votre consommation d’eau. Ces systèmes sont devenus rentables en Angleterre avec la hausse de la taxe sur l’eau.


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