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Quatre ans de recherche urbaine 2001-2004. Volume 2

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Émilie Bajolet
, 
Marie-Flore Mattéi
, 
Jean-Marc Rennes

VI. Management, gestion et systèmes techniques

Construction d’indicateurs de performances technique, économique, et environnementale des ouvrages d’infiltration des eaux pluviales en milieu urbain

Sylvie Barraud

Texte intégral

  • 1 Maître de conférences en génie civil, chercheur en hydrologie urbaine à l’Unité de Recherche en Gé (...)

1Note portant sur l’auteur1

INTRODUCTION

2Aujourd’hui, les équipements d’assainissement pluvial restent majoritairement constitués de réseaux de conduites raccordés à une station d’épuration ou au milieu récepteur. Cependant, un nouveau paradigme technique émerge, privilégiant la rétention et surtout l’infiltration des eaux pluviales. Ces techniques d’infiltration permettent une diminution ou une compensation de l’imperméabilisation. Leurs capacités épuratoires limitent les rejets urbains de temps de pluie vers les milieux récepteurs de surface. Leur aptitude à être intégrées au sein même d’un aménagement urbain est également intéressante (un bassin d’infiltration peut être utilisé par exemple comme terrain de sport).

3Cependant, la question centrale pour les décideurs et les exploitants des systèmes techniques est de mieux connaître les performances des scénarios d’assainissement par infiltration, notamment par rapport aux critères du développement durable (économique, environnemental, technique, et social). Ces solutions sont-elles techniquement viables ? Ne polluent-elles pas le sol et les nappes ? La plurifonctionnalité qui leur est associée ne présente-t-elle aucun danger pour les usagers ? À l’inverse les usagers utilisant ces systèmes pour d’autres fonctions que le drainage ne risquent-ils pas de compromettre le fonctionnement technique et environnemental ? Ne sont-elles pas plus onéreuses que les systèmes existants ? etc.

4Pour évaluer le caractère durable de ces systèmes techniques :

  • Nous avons centré notre recherche sur l’ouvrage d’infiltration constituant l’interface entre le milieu urbain et le milieu physique récepteur étudié à une échelle de temps intégrant le long terme.
  • Nous avons développé un jeu d’indicateurs de performance permettant de mesurer et de suivre les qualités technique, environnementale et économique d’un ouvrage, d’un aménagement ou d’une action sur ces systèmes (conception, gestion, amélioration, re-conception) et de comparer des variantes d’infiltration ou d’actions sur ces systèmes.

DÉMARCHE

5Un premier travail bibliographique a été mené sur les méthodes d’évaluation environnementale, sur les méthodes d’évaluation économique de systèmes de ce type et sur la construction d’indicateurs pour des problématiques intégrant le développement durable.

6Ce premier travail nous a conforté dans l’idée que les méthodes existantes n’étaient pas applicables en l’état, que le recours à des méthodes d’évaluation économique de biens non directement marchands étaient inadaptées et que seules les méthodes d’aide à la décision multicritère et les méthodes s’inspirant de l’Analyse de Cycle de Vie s’avéraient exploitables.

7Dans ce contexte, nous avons ensuite travaillé à la définition d’indicateurs de performances. La définition des performances puis des indicateurs a été réalisée en considérant différents points de vue liés aux acteurs intervenant dans la vie des systèmes techniques (décideurs, usagers, hommes d’études chargés de la conception ou de la gestion). Nous avons constitué un groupe de travail composé d’intervenants issus de différents services techniques et stratégiques du Grand Lyon, de chercheurs du laboratoire URGC sur l’aspect Hydrologie et Environnement et du GATE sur les aspects socio-économiques.

RÉSULTATS

8Finalement seize performances ont été identifiées et, pour douze d’entre elles, des indicateurs ont été définis.

9Les performances sont :

  • P1 : ne pas inonder trop et trop souvent.
  • P2 : ne pas polluer la ressource en eau.
  • P3 : contribuer à la recharge des nappes.
  • P4 : ne pas prélever trop de matières premières épuisables.
  • P6 : ne pas polluer le sol.
  • P7 : piéger la pollution solide.
  • P8 : être maintenable facilement.
  • P9 : ne pas compromettre le fonctionnement des ouvrages environnants.
  • P10/P11 : ne pas compromettre la sécurité et la santé des usagers/des personnels.
  • P12 : avoir un coût peu élevé.
  • P13 : favoriser l’activité économique.
  • P14 : être adaptable à l’évolution des besoins.
  • P15 : permettre d’assurer d’autres fonctions.
  • P16 : être perçu positivement par les usagers.
  • P17 : être facilement recyclable.

10Les modes d’évaluation des indicateurs sont de différentes natures. L’indicateur peut être quantitatif, estimé à partir de mesures in situ ou de données génériques moyennes (cas de P2, P6, P10, P11), de modèles de simulation (P1, P3, P7, P14) ou de chiffrages particuliers (P12). Il peut être qualitatif, fondé sur des règles expertes ou binaires (P8, P13, P15).

11La calculabilité de chaque indicateur a été testée. Certains ont nécessité le développement de modèles, notamment de simulation hydrologique sur de longues chroniques de pluies prenant en compte l’évolution et le vieillissement du système (P1, P14), l’acquisition de données (constitution d’une base de coûts actualisés de cent soixante-sept opérations d’infiltration en France, réalisation de mesures in situ de pollution des sols sur des sites lyonnais). Enfin certaines performances n’ont pu donner lieu à aucun indicateur tant les données et les connaissances étaient insuffisantes (P4, P9, P16, P17).

12Enfin une procédure d’analyse de la qualité des indicateurs a été mise en place lors du projet. L’analyse de la qualité des indicateurs est un élément qui nous semble primordial en ces temps où les observatoires se multiplient dans tous les domaines, où les suivis font désormais partie intégrante de la gestion des systèmes techniques et où enfin, le recours aux indicateurs devient quasiment systématique.

CONCLUSION ET PROLONGEMENTS

13La procédure d’analyse de la qualité des indicateurs, appliquée depuis la fin du projet, est fortement inspirée des travaux de E. et R. Labouze [1995]. Elle consiste à examiner pour chaque indicateur : leur accessibilité, leur pertinence (capacité à refléter et garder dans le temps toute la signification d’un concept), leur fidélité (conservation lors de l’évaluation d’un biais éventuel à un niveau constant), leur objectivité (aptitude à être évalué sans ambiguïté à partir de données observables ou transparentes), précision/robustesse (impact de leurs incertitudes sur les prescriptions), leur sensibilité (aptitude à discriminer) et leur univocité (aptitude à donner une évaluation univoque).

14Nous avons pu ainsi mettre en évidence un certain nombre de biais parmi lesquels :

  • Une absence de sensibilité de certains indicateurs. C’est le cas, notamment d’indicateurs calculés avec des données génériques ou forfaitaires de la littérature (cas de P2). Cela conduit à des évaluations quasiment identiques pour différentes situations que l’on peut pourtant discriminer. L’absence de sensibilité vient également d’indicateurs construits à partir de l’agrégation de sous-indicateurs ayant un effet compensatoire (cas de P8). Dans ce cas, il est nécessaire de recourir à d’autres modes d’évaluation.
  • De trop grandes marges d’incertitudes pour certains. Cependant, les marges d’incertitude acceptables ne sont pas évidentes à déterminer et une précision accrue n’est pas forcément nécessaire. Il faut en effet s’interroger sur l’utilisation de l’indicateur en matière de prescriptions attendues. Nous avons réalisé sur une petite partie des indicateurs une analyse multicritère permettant de mesurer l’impact des incertitudes sur des préconisations en matière de fréquence d’entretien [Bertrand-Krajewski, Barraud, et al., 2002]. Pour cela nous avons évalué les incertitudes sur les indicateurs puis exploité deux méthodes de classement : Electre II qui ne prend pas en compte les incertitudes et Electre III qui les intègre. Sans prise en compte des marges d’erreur, un classement clair des solutions se dégage. Dans le deuxième cas, Electre III tend à les rendre indifférentes. Cette étude montre, cependant, que la solution la plus mauvaise reste la plus mauvaise, quelle que soit la méthode. Cela signifie que si la question posée est : Quelle est la solution la plus satisfaisante ?, l’état des données est insuffisant, mais si le problème est d’éliminer la plus mauvaise, il suffit.
  • Un manque de fidélité ou d’objectivité lié à l’évaluation. C’est le cas, par exemple, de la performance P8 dont l’indicateur est défini comme le produit de plusieurs sous-indicateurs (accès, spécificité du matériel et contrôlabilité). Cet indicateur complet a été évalué pour quatre sites, par différents personnels du Grand Lyon. Les évaluations sont disparates et n’indiquent pas les mêmes tendances. En outre, si l’on demande de classer simplement les quatre sites, sans recours à l’indicateur, les classements donnés ne sont pas les mêmes que précédemment. La gestion d’un ouvrage pose donc des problèmes de gestion autres que ceux identifiés lors de la définition de l’indicateur. Il est donc à reformuler.

15Depuis cette analyse, certains indicateurs ont été reformulés (P1, P6). Des recherches sont actuellement lancées sur les autres performances et notamment sur la perception sociale sur la recyclabilité des systèmes.

VALORISATION

16Baptista M., Barraud S., Alfakih E., (2001), « Analyse de données pour l’élaboration d’indicateurs technico-économiques des techniques alternatives en assainissement pluvial », 4th International Conference on Innovative Technologies in urban storm drainage, Novatech 2001, Lyon, 25-27 juin 2001, pp. 63-70.

17Bardin J.-P., Barraud S., Alfakih E., Dechesne M., (2002), « Performance assessment of stormwater infiltration strategies : a multi-indicator approach », dans Strecker E. W., Huber W. C. (Ed.), Global Solutions for Urban Drainage (ASCE /IWA /EWRI /IAHR), 9th International Conference on Urban Drainage, Portland, Oregon, USA, September 8-13, 2002, pp. 1-14 [CD-ROM].

18Bardin J.-P., Barraud S., Dechesne M., (2001), « Construction d’indicateurs de performances des ouvrages d’infiltration des eaux pluviales », 4th International Conference on Innovative Technologies in urban storm drainage, Novatech 2001, Lyon, 25-27 juin 2001, pp. 1003-1006.

19Barraud S. (coord.), Bardin J.-P., Alfakih E., Abdelmalki L., (2001), Construction d’indicateurs de performances techniques, économiques et environnementales des ouvrages d’infiltration des eaux pluviales en milieu urbain, Programme de recherche « Milieux physiques, ambiances urbaines et technologies », Ministère de la Recherche – Action Concertée Incitative Ville, Rapport final, 128 p.

20Barraud S., Bardin J.-P., Bertrand Krajewski J.-L., (2003), « Impact of uncertainties on the choice of maintenance strategies based on multicriteria evaluation of performance indicators », OTHU First European Scientific Seminar, 12 novembre 2003.

21Bertrand-Krajewski J.-L., Barraud S., Bardin J.-P., (2002), « Uncertainties, performance indicators and decision aid applied to stormwater facilities », Urban Water, vol. 4, n° 2, pp. 163-179.

22Bertrand-Krajewski J.-L., Barraud S., Bardin J.-P., (2003), « Incertitudes sur les indicateurs de performances : quel impact sur les prescriptions décisionnelles ? Exemples liés à la gestion durable des eaux pluviales », Actes des XXIe Rencontres Universitaires de Génie Civil, AUGC, La Rochelle, 2-3 juin 2003, pp. 175-182.

23Dechesne M., Barraud S., Bardin J.-P., (2004), « Indicators for hydraulic and pollution retention assessment of stormwater infiltration basins », Journal of Environmental Management.

Bibliographie

RÉFÉRENCES

Bertrand-Krajewski J.-L., Barraud S., Bardin J.-P., (2002), « Uncertainties, performance indicators and decision aid applied to stormwater facilities », Urban Water, vol. 4, n° 2, pp. 163-179.

Labouze E., Labouze R., (1995), « La comptabilité de l’Environnement », Revue Française de Comptabilité, Paris, n° 272, 92 p.

Notes

1 Maître de conférences en génie civil, chercheur en hydrologie urbaine à l’Unité de Recherche en Génie Civil de l’INSA de Lyon.

Auteur

Responsable scientifique

Équipe et laboratoires associés à cette recherche : S. Barraud, J.-P. Bardin, E. Alfakih (URGC–INSA de Lyon), L. Abdelmalki (GATE – CNRS-UMR 5824).


mailto:sylvie.barraud@insa-lyon.fr
URGC – INSA de Lyon
34, avenue des Arts
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Tél. : 04 72 43 83 88

© Presses universitaires François-Rabelais, 2006

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