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Le réseau d'au non potable, patrimoine hérité

Le premier réseau d’approvisionnement en eau de Paris, souhaité par Napoléon Ier, va donner naissance, à partir du milieu du XIXe siècle, au réseau parisien d’eau non potable. Dès l’origine, il a servi à rafraîchir et nettoyer la ville à l’eau claire. Plus largement, il a contribué au développement de la chaussée bombée, à la maîtrise technique du fonctionnement gravitaire et du réseau réticulé. En ce sens, il forme un patrimoine technique riche de sens qui a résisté au temps et garde des atouts pour s’inscrire dans la ville de demain.
De 1853 à 1875, le réseau d’approvisionnement en eau se développe sous l’impulsion du préfet Haussmann et de l’ingénieur Belgrand. Leur doctrine fixe quelques grands principes comme :

• la maîtrise de la propriété des eaux et de leur distribution par la Ville ;
• l’amélioration de l’hygiène avec des eaux de sources, pures, salubres et fraîches - dérivation de la Dhuis et de la Vanne - et la construction d’un réseau d’égouts rejetant les eaux usées à l’aval de Paris ;
• la complémentarité des services des eaux et des égouts dans un réseau de galeries souterraines.

L’ensemble du système d’alimentation en eau imaginé par Haussmann et Belgrand reposait sur l’idée que la satisfaction des besoins des parisiens et la résolution des problèmes liés à l’hygiène ne pouvait se faire que par un usage très généreux de l’eau.
La capacité de production totale - rivières et sources passe de 150 000 m³ / j en 1854 à 450 000 m³ / j en 1875 et 730 000 m³ / j à la fin du siècle. Sur la période 1855/1874, le linéaire de réseau croît de 364 000 m à 1 370 427 m, soit plus de 1 000 km en 20 ans. Mais, au-delà des années 1870, le double réseau d’eau ne sera pas suffisant pour assurer la séparation entre service public, alimenté par les eaux de rivières, et service particulier, alimenté par les eaux de sources.
Le caractère remarquable de cet héritage est moins dans le principe du double réseau, que dans la création, unique au monde à l’époque, d’un réseau unitaire, formé de galeries visitables très accessibles, servant à la fois à l’évacuation des eaux usées et aux canalisations du double réseau d’eau. La remise en état et l’extension des réseaux sont alors associés au développement de ce réseau de galeries visitables.
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© Jacques Leroy – Ville de Paris

De 2009 - conférence de consensus sur le devenir du réseau d’eau non potable - à 2012 - vote du Conseil de Paris pour le maintien en service de ce réseau - de nombreuses études ont été conduites et suivies de décisions qui ont guidé les investissements, les actions curatives et des projets de natures et d’ambitions différentes : extension des trames d’eaux et de l’arrosage dans les parcs, jardins et bois, conservation / réparation d’équipements - canalisation, bouches de lavage, de remplissages et d’arrosage, réservoirs de chasse -, raccordement d’opérations d’aménagement au réseau, expérimentations d’usages - flux caloporteurs, borne de lavage - et de ressources pour un mixte hydrique : eau d’exhaure.
La nécessité d’évaluer les actions menées depuis 2012, et la préparation d’un nouveau schéma directeur (2022-2034) et son plan d’investissement, ont conduit à un premier bilan et à des scénarios d’optimisation, établis en 2019 par le bureau d’étude Prolog Ingénierie, sous la conduite de la DPE. Dans ce contexte, l’Apur, qui travaille depuis plus de 10 ans sur la gestion de l’eau dans la ville, a souhaité dresser un atlas cartographique permettant de resituer les évolutions proposées face à la longue histoire de ce réseau et dans les perspectives des développements en cours, notamment sur le renforcement de la végétation et donc du rafraîchissement en ville.
Si ses démarches et ses actions attestent de l’intérêt de la Ville de Paris pour ce réseau, hérité du XIXe siècle, et confirment son potentiel à l’heure de l’élaboration d’un PLU bioclimatique, d’une ville économe en ressource en eau et en énergie, son utilisation reste précaire.

Parc de Bercy
XIIe © Apur

Conçu au XIXe siècle, l’essentiel du réseau d’eau non potable est antérieur à 1930. Comme le réseau d’eau potable, il est majoritairement implanté dans le réseau d’égout parisien. Alimenté par des eaux de surface - Ourcq, Seine et Marne -, il compte près de 1 700 km de canalisation : près de 2 000 km pour le réseau d’eau potable, et 2 500 km pour le réseau d’assainissement. Trois usines puisent l’eau dans le canal de l’Ourcq - La Villette - et la Seine - Austerlitz, Auteuil -, et la distribuent dans 6 réservoirs et 1 château d’eau, qui la renvoient gravitairement dans des sous réseaux. Le volume d’eau produit est d’environ 82 Mm³ en 2017 et plus de 214 000 m³ / j en moyenne en 2019, mais les volumes consommés restent peu connus du fait de l’absence de compteurs sur de nombreux branchements.
L’eau produite fait l’objet d’un simple dégrillage et tamisage et d’une distribution à moindre pression, en grande partie gravitaire. Elle est donc particulièrement intéressante en termes de coûts et d’incidences environnementales.
Cette eau brute alimente les réservoirs de chasse en égouts, les bouches de lavage, de remplissage de tonne et d’arrosage pour le nettoiement de la voirie et l’arrosage des plantations, ainsi que la trame d’eau des parcs, jardins et bois : mares, étangs, lacs, rivières, voire fontaines ornementales. En 2012, le Conseil de Paris a décidé du maintien et de l’optimisation de ce réseau; et a approuvé, en 2015, un schéma directeur des usages et du réseau. En 2021, 97 jardins arrosés en tout ou partie à l’ENP (sur 550), 315 jardinières / jardinets (sur 700), et une quinzaine de projets de conversion en cours d’étude. Plus ponctuellement aujourd’hui, cette eau alimente des parcelles privées pour l’arrosage et le lavage des espaces extérieurs, le besoin en eau de certaines activités - garages, blanchisseries… -, voire est vecteur d’énergie : chauffage et climatisation.

Parc Martin Luther King
XVIIe © Apur

Objectifs

Le Schéma directeur 2015-2020, arrivé à terme, a dû être redéfinit pour une période plus longue, couvrant deux plans pluriannuel d’investissement, de 2022 à 2034. Une grande part des objectifs initiaux définis en 2015 restent pertinents, et ont permis de préserver le réseau, d’étendre son usage dans les parcs et jardins et les opérations d’aménagement, d’expérimenter de nouvelles ressources en eau - injection d’eau d’exhaure - et de nouveaux usages publics et privés : flux caloporteur.
L’anticipation du nouveau schéma directeur, a conduit la Direction de la Propreté et de l’Eau et Eau de Paris à rechercher l’adéquation du niveau de service pour les usages de l’eau non potable avec un niveau d’investissement soutenable. Cette mission, confiée au bureau d’étude Prolog Ingénierie, s’est déroulée de 2018 à 2020. Elle comprenait trois phases : état des lieux du patrimoine et des usages ; étude sur le niveau de service et ses investissements ; volet prospectif.
Cette étude a permis d’élaborer différents scénarios d’optimisation du réseau, allant du maintien à l’identique du fonctionnement actuel, à l’abandon de 45 % du réseau. La DPE a souhaité pouvoir approfondir l'hypothèse d'un scénario, visant une réduction de près de 30 % du réseau.
L’étude s’attachant surtout à l’examen des usages historiques, il importait de la croiser avec les objectifs de la mandature concernant le renforcement de la végétation à Paris, la lutte contre les îlots de chaleur urbain, et plus largement dans la perspective du PLU bioclimatique en cours d’élaboration.
C’est la mission dont s’est acquitté l’Apur dans le cadre de son programme partenarial de travail.

Bassin de La Villette en amont de l’usine d’ENP
XIXe © Apur

Quelques expérimentations…

Fontaine de nettoyage alimentée par le réseau d’eau non potable de la Ville de Paris

Porté par : Studio Idaë et Paris Habitat - Localisation : 29 rue Armand Carrel, Paris XIXe

Studio Idaë mène depuis 2016 une recherche autour de la revalorisation du réseau d’eau non potable à travers la conception de dispositifs qui proposeraient de nouveaux usages de cette eau : rafraîchissement, irrigation, nettoyage. Ce travail prend appui sur les conclusions de l’étude sur le devenir du réseau d’eau non potable menée par l’APUR, et a donné lieu à la fabrication de plusieurs prototypes : bouche de rafraîchissement, bassin de phytoépuration, borne de nettoyage.
Dans la continuité de cette recherche, Paris Habitat a fait appel au Studio Idaë pour concevoir un dispositif qui permettrait d’utiliser cette eau pour nettoyer les parties communes d’immeuble. Le bailleur social était notamment intéressé par la réduction des coûts relatifs à la consommation en eau, impactant les charges des locataires.
Le choix du site d’expérimentation s’est porté sur le 29 rue Armand Carrel dans le XIXe arrondissement, pour la variété des usages qui pouvaient être testés en eau non potable. Il s’agit d’un ensemble de 3 immeubles - 150 logements - avec espaces verts, 9 halls d’entrée, 9 cages d’escalier et 18 locaux poubelles.
Le projet a débuté par une étude d’usages, des rencontres avec les agents d’entretien, le gardien et les jardiniers, pour mieux comprendre leur usage en eau. Ce travail a permis d’identifier les besoins réels en eau.

Réinjection des eaux d’exhaure dans le réseau d’eau non potable

Depuis plusieurs années, Eau de Paris et la RATP étudient conjointement une solution permettant de valoriser les eaux claires parasites du territoire parisien.
Les eaux d’exhaure de la RATP sont issues des infiltrations d’eau de pluie, de crues ou de nappes phréatiques; qui inonderaient peu à peu les couloirs du métro si elles n’étaient pas captées et détournées vers des postes d’épuisement.
Ainsi, une première expérimentation d’injection des eaux d’exhaure du poste d’épuisement de la station de métro Balard dans le réseau d’eau non potable de la Ville de Paris a été effectuée en 2019. Cette injection dans le réseau d’eau non potable permet le réemploi de ces eaux claires qui avaient pour exutoire jusqu’alors les égouts parisiens.
Eau de Paris et la RATP ont ainsi signé une convention d’expérimentation débutant en 2019 pour une durée de 3 ans, et ayant pour objectif de déterminer la réplicabilité de cette solution de valorisation de la ressource en eau. En effet, la RATP possède plus de 200 postes d’épuisement répartis sur tout le territoire parisien, représentant un volume d’eau claire annuel de près de 5 millions de m³. Une injection de ces mètres cubes d’eau claire dans le réseau d’eau non potable représente autant de mètres cubes non prélevés dans la ressource et ne surchargeant pas les stations d’épuration.

L’eau non potable comme ressource énergétique dans la ZAC Saint-Vincent-de-Paul

Porté par : Paris & Métropole aménagement et Eau de Paris - Localisation : ZAC Saint-Vincent-de-Paul, Paris XIVe

Ancienne chaufferie de l’hôpital © Apur

Cool & Low Noise Asphalt : une solution concrète pour répondre aux défis environnementaux

Porté par : Mairie de Paris, Bruitparif, Colas, Eurovia, Université Paris Diderot (laboratoire LIED)
Localisation : rues Frémicourt, Lecourbe et Courcelles

Le projet Cool and Low Noise asphalt, initié par la Ville de Paris en 2017, et bénéficiant d’un financement du fond européen Life, s’inscrit dans la politique environnementale de la Ville, et de ses plans climat et de prévention du bruit dans l’environnement. Ce projet a pour ambition de proposer de nouveaux revêtements de chaussée, pouvant contribuer à la diminution du bruit de roulement issu du trafic routier, et à la diminution de la température de l’air, ainsi que du stress thermique à hauteur piéton, en cas de vagues de chaleur. Cette expérimentation, mise en œuvre par la Mairie de Paris et ses partenaires Bruitparif, et les entreprises Colas et Eurovia, avec la collaboration de l’université Paris Diderot - Laboratoire LIED - s'est poursuivie jusqu’en 2023.
3 revêtements innovants de chaussée ont été formulés et mis en œuvre - 2 par l’entreprise Colas et 1 par l’entreprise Eurovia -, sur un linéaire de 200 mètres, sur 3 sites pilotes - rues Frémicourt, Lecourbe et Courcelles - en octobre 2018. La formulation des revêtements devait satisfaire à différentes exigences, notamment celles de permettre une réduction du bruit de roulement, et une limitation de son échauffement par temps ensoleillé, grâce à un meilleur albédo, de disposer d’une capacité de rétention d’eau superficielle suffisante, pour optimiser l’efficacité des opérations d’humectage de la chaussée à l’eau non potable, et de conserver une durabilité mécanique qui soit équivalente à celle de revêtements classiques.
Chaque site est équipé de stations de mesures du bruit, de stations météorologiques et de capteurs thermiques directement dans la chaussée, afin de pouvoir évaluer l’impact des revêtements, et de leur aspersion à l’eau non potable sur le bruit de roulement et la température.
Afin d’améliorer le pouvoir rafraîchissant des revêtements innovants, les sites pilotes font l’objet de campagnes d’aspersion à l’eau non potable, qui vise à déposer en surface un film d’eau de manière à ce que le revêtement soit en permanence humidifier.