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technique relative aux réseaux d'assainissement des agglomérations » diffusée par la circulaire interministérielle n° 77.284/INT de 1977. Ce texte a vieilli et ne répond plus à la problématique actuelle de l'assainissement d'une part la décentralisation de 1982 a donné la pleine et entière responsabilité aux collectivités locales dans les domaines de leurs compétences, dont l'assainissement, dans le cadre des lois et des règlements existants ; dans ce cadre l'instruction technique de 1977 n'est plus opposable aux collectivités locales et d'autre part, la conception technique a elle-même évolué fortement, du fait d'abord de la prise en compte d'un objectif de la
d'abord de la prise en compte d'un objectif de la préservation des milieux naturels qui sont les exutoires des systèmes d'assainissement, et du fait de l'abandon du principe antérieur d'évacuation intégrale à l'aval au profit du développement d'une limitation des écoulements pour mieux lutter contre les inondations dues à la saturation des réseaux d'assainissement pour évacuer l'ensemble des eaux de ruissellement. À la suite de la directive européenne du 21 mai 1991, relative aux « Eaux résiduaires urbaines », la loi sur l'eau de 1992 et ses textes réglementaires ont précisé les obligations des communes quant à l'organisation de l'assainissement
précisé les obligations des communes quant à l'organisation de l'assainissement et sa gestion. En particulier, les collectivités locales ont à délimiter les zones équipées en assainissement collectif ou destinées à l'être et celles qui sont équipées en assainissement non collectif. Il leur revient également de définir les secteurs où des précautions doivent être prises en matière de maîtrise du ruissellement, ainsi que ceux où il est nécessaire de prévoir l'installation d'ouvrages de dépollution ou de stockage des effluents de temps de pluie. Compte tenu de ces dernières orientations, le MATE a voulu faire réaliser un guide qui fasse le point
a voulu faire réaliser un guide qui fasse le point sur l'état de l'art dans le domaine de la conception de l'assainissement de la ville dans sa relation avec l'urbanisme et l'environnement. En effet, certaines catastrophes survenues lors de phénomènes pluvieux importants ont montré à quel point une urbanisation qui se développe indépendamment des systèmes d'assainissement à mettre en place notamment par temps de pluie pouvait aggraver les conséquences des inondations. Parallèlement, on s'aperçoit que les impacts des rejets de temps de pluie peuvent avoir un rôle prépondérant sur la dégradation de la qualité des milieux récepteurs, du fait d'ailleurs
dégradation de la qualité des milieux récepteurs, du fait d'ailleurs des progrès réalisés en matière de traitement des eaux usées de temps sec. La prise en compte de ces rejets de temps de pluie amène à rechercher toute solution qui permette d'éviter le mélange total des eaux pluviales avec les eaux résiduaires urbaines mais aussi à limiter autant que faire se peut leurs concentrations spatiales. L'utilisation des différentes méthodes qui permettent de satisfaire ces principes, parmi lesquels l'assainissement non collectif, les techniques alternatives à l'évacuation systématique du pluvial par les réseaux d'assainissement devrait nécessiter leur prise en compte dans les
réseaux d'assainissement devrait nécessiter leur prise en compte dans les documents locaux d'urbanisme, dans les schémas directeurs d'assainissement ainsi que dans l'élaboration des projets d'aménagement et d'urbanisation. Il s'agit de favoriser une démarche qui intègre l'ensemble des composantes dans la relation de la ville avec l'assainissement des eaux résiduaires urbaines et les milieux récepteurs parfois saturés en quantité et en qualité au niveau de la protection des écosystèmes aquatiques ou de la ressource en eau. Ce guide s'adressera donc en priorité aux maîtres d'ouvrage ou à leurs représentants en précisant leurs responsabilités et leurs possibilités d'action. Il met en avant
leurs responsabilités et leurs possibilités d'action. Il met en avant l'importance des études et notamment de la modélisation pérenne des systèmes d'assainissement. Il aborde notamment l'utilisation des données météorologiques, les différentes techniques d'évacuation des eaux par temps sec et par temps de pluie et en particulier les techniques alternatives, les nouveaux outils numériques de calcul et les exigences environnementales imposées récemment par la législation et la réglementation. Le Centre d'études sur les réseaux, les transports, l'urbanisme et les constructions publiques (CERTU) a été chargé par le MATE de la coordination de ce travail. Le CERTU a réuni plusieurs spécialistes qui
de ce travail. Le CERTU a réuni plusieurs spécialistes qui ont contribué à l'élaboration de ce projet de guide. Les principaux rédacteurs du projet de guide ont été assistés par des représentants de collectivités territoriales, du CEMAGREF et du MATE. Actuellement, le projet de guide est en voie de finalisation et sera alors soumis le premier semestre à des lecteurs extérieurs au groupe de travail (représentants à la maîtrise d'ouvrage, agences de l'eau...). Le guide qui doit paraître à la fin de l'année 2002, sous forme d'un CD-Rom, sera accompagné d'un résumé destiné aux maîtres d'ouvrage ou à leurs représentants
d'un résumé destiné aux maîtres d'ouvrage ou à leurs représentants en charge de la conception de l'assainissement. 2. Le nouveau guide Ce texte retrace brièvement l'historique des différents concepts qui ont présidé à l'organisation de l'assainissement des villes en montrant à chaque fois comment les limites du système ont rendu nécessaire une nouvelle approche d'abord, au XIXe siècle, l'approche hygiéniste, avec l'apparition du « tout à l'égout » qui assainit les villes, mais entraîne une détérioration de la qualité des cours d'eau qu'il faut combattre par l'épuration des eaux usées. Puis l'approche hydraulique avec l'adoption la plus large possible du
Puis l'approche hydraulique avec l'adoption la plus large possible du système séparatif, mais les imperfections de celui-ci (inversions de branchements...) et la mise en évidence de la pollution véhiculée par les eaux de ruissellements ont attiré l'attention sur la médiocre qualité de celles-ci. Dans le même temps, l'insuffisance de capacité des ouvrages d'évacuation face à des événements exceptionnels a remis en question les insuffisances en matière de fréquence de retour et de dimensionnement des ouvrages. S'est donc imposée la nécessité d'une approche globale, déclinée ici sur trois niveaux celui du bassin versant ; celui du système d'assainissement ; et celui
bassin versant ; celui du système d'assainissement ; et celui du système urbain lui-même dont l'assainissement (ou l'hydraulique) fait partie. Le guide met en avant plusieurs idées forces qui devraient permettre aux acteurs de terrain d'évoluer, à partir de la conception de l'assainissement perçue comme une technique de viabilisation, vers la problématique de la « gestion de la partie urbaine du cycle de l'eau ». Le guide met en avant plusieurs idées forces qui devraient permettre aux acteurs de terrain d'évoluer, à partir de la conception de l'assainissement perçue comme une technique de viabilisation, vers la problématique de la «
une technique de viabilisation, vers la problématique de la « gestion de la partie urbaine du cycle de l'eau ». Trois principes paraissent essentiels : intégrer l'eau dans l'urbanisme et la respecter, prendre en compte l'ensemble des rejets urbains et leurs impacts réels sur le milieu récepteur, définir judicieusement le périmètre de l'assainissement non collectif. Pour les appliquer, quatre méthodes peuvent être mises en avant. • Adopter une démarche pérenne dans la conduite des programmes d'assainissement (avec la maintenance de la modélisation des systèmes existants). • Concevoir un système capable de faire face à toutes les conditions météorologiques (en définissant
de faire face à toutes les conditions météorologiques (en définissant les objectifs de différents niveaux de service, selon l'intensité des pluies). • Déconnecter les eaux pluviales des réseaux existants (en utilisant pour celles-ci les techniques alternatives, la voirie elle-même et l'infiltration. • Prendre en compte la gestion dans la conception des ouvrages (l'avis de l'exploitant est indispensable). Le guide comprend trois parties. Dans une première partie, on analyse la démarche du maître d'ouvrage et de son directeur d'opération, à partir de ses missions destinées à satisfaire les objectifs de l'assainissement et en tout premier lieu, l'établissement du « programme d'assainissement
et en tout premier lieu, l'établissement du « programme d'assainissement ». Parmi ces missions, la mise en place de l'autosurveillance est un outil particulièrement efficace tant pour contrôler les rejets de la collectivité que le fonctionnement du système lui-même. On montre comment le maintien de la qualité du milieu récepteur est l'une des raisons qui peuvent être à l'origine d'une réflexion et d'une évolution du programme d'assainissement, à côté de l'évolution de la ville ou de la gestion du système lui-même. La deuxième partie de l'ouvrage est constituée de « références », indispensables à la compréhension de la problématique de
références », indispensables à la compréhension de la problématique de chacun des quatre thèmes abordés. Le premier de ces thèmes concerne l'urbanisme et la démarche intégrée nécessaire à une adéquation optimale entre les ouvrages d'assainissement et l'aménagement de la ville. L'utilisation de techniques alternatives, voire du ruissellement superficiel dans des rues conçues à cet effet, doit permettre d'éviter de concentrer les débits d'eau de pluie vers des exutoires lointains mais au contraire de retenir l'eau près de sa source, et en favoriser l'infiltration. Le deuxième thème aborde la question de l'impact des rejets urbains et de l'aptitude d'un milieu aquatique
l'impact des rejets urbains et de l'aptitude d'un milieu aquatique à les recevoir. Tous les types de milieu sont passés en revue et une approche méthodologique destinée à connaître rapidement le niveau des études qu'il sera nécessaire d'entreprendre pour chaque type de rejet est exposée. Cette approche qui est évidemment indispensable au début de l'étude de toute extension urbaine, fait l'objet du développement ci-après. Le troisième thème est directement lié aux études nécessaires et aux principes d'élaboration d'un système d'assainissement, en distinguant pour les réseaux unitaires, quatre niveaux de service pour le fonctionnement par temps de pluie, en fonction de
pour le fonctionnement par temps de pluie, en fonction de l'importance des précipitations. Un premier niveau correspond aux pluies faibles, où toutes les eaux sont acceptées à la station d'épuration. Le deuxième niveau (pluies moyennes) accepte le fonctionnement de surverses, l'impact sur le milieu étant maîtrisé. Dans le troisième niveau (pluies fortes), la gestion des inondations devient prioritaire, une dégradation de la qualité est acceptée. Le quatrième niveau est celui des pluies exceptionnelles et la seule priorité est alors la préservation des personnes. Le quatrième thème aborde la prise en compte de la gestion dans la conception du système et
compte de la gestion dans la conception du système et des ouvrages. C'est en effet l'exploitant qui est le mieux à même de juger de l'impact des nouveaux ouvrages sur le fonctionnement du service. La troisième partie présente les données météorologiques à utiliser et leurs sources (les centres météorologiques départementaux), les modèles de calcul utilisables, des fiches sur les principes de conception et de calcul des différents ouvrages, ainsi que les techniques et les matériels de mesure dans les systèmes d'assainissement. 3. La prise en compte de l'aptitude d'un milieu aquatique à recevoir des rejets urbains 3.1. Rappels sur l'assainissement
aquatique à recevoir des rejets urbains 3.1. Rappels sur l'assainissement urbain En ville, l'assainissement est très majoritairement collectif. Les objectifs à atteindre sont identiques, quel que soit le type de réseau, unitaire, séparatif ou mixte. En temps sec, il faut supprimer les rejets directs et mettre aux normes la station d'épuration vis-à-vis des dispositions réglementaires ou contractuelles. Des exigences supplémentaires (niveau de dépollution plus élevé à la station d'épuration, traitement spécifique de la pollution bactérienne, taux de collecte), justifiées par la sensibilité du milieu récepteur ou les usages de l'eau, peuvent être envisagées dans la mesure où le coût économique
peuvent être envisagées dans la mesure où le coût économique reste acceptable pour l'agglomération. En temps de pluie, lorsqu'il y a déversement d'eaux brutes, les rejets du système d'assainissement et les éventuels rejets pluviaux stricts doivent être compatibles avec les objectifs de qualité du milieu récepteur et les usages de l'eau, hors événement exceptionnel. De plus, à l'échelle annuelle, la durée cumulée des dégradations doit être limitée dans le temps. On constate donc que la notion de protection ou de restauration de la qualité des milieux récepteurs est au centre de la problématique des rejets urbains, tant pour le temps
de la problématique des rejets urbains, tant pour le temps sec où elle complète une approche normative des rejets, qu'en temps de pluie où elle constitue le fondement de toute démarche rationnelle. 3.2. Évaluer l'aptitude d'un milieu récepteur à recevoir des rejets urbains En conséquence, il convient donc de définir de manière pragmatique et cohérente, le plus tôt possible, les capacités d'accueil du milieu récepteur à partir de son état actuel et des objectifs qui lui sont assignés à court, moyen et long termes, pour quantifier ensuite les exigences que l'on va avoir vis-à-vis des rejets du système d'assainissement. La
l'on va avoir vis-à-vis des rejets du système d'assainissement. La démarche proposée repose pour l'essentiel sur le compartiment « état chimique de l'eau » du milieu récepteur afin de définir des objectifs en matière d'assainissement urbain. C'est le moyen le plus simple et le plus facilement exploitable pour quantifier les capacités d'un milieu récepteur à recevoir des effluents puis à faire le lien avec les flux polluants déversés. Ce choix est cohérent avec la politique des objectifs de qualité des milieux récepteurs. On utilise autant que possible les réseaux patrimoniaux et les outils d'évaluation de référence comme le SEQ. Le
et les outils d'évaluation de référence comme le SEQ. Le compartiment biologique est utilisé comme un indicateur de suivi mais non comme un outil de prédiction. Cette démarche devra être simple à mettre en œuvre, reproductible et adaptée à la majorité des configurations ville/milieu récepteur. On distingue différentes typologies de milieu récepteur (rivières, plan d'eau, eaux souterraines, eaux côtières et eaux de transition) sur lesquels les effets des rejets urbains sont différents. Le aspect prédictif de la démarche nécessite le recours à des outils plus ou moins simples de simulation en complément de mesures pour caractériser l'état initial et le
en complément de mesures pour caractériser l'état initial et le cas échéant suivre une évolution à l'échelle pluriannuelle. Les grilles de lecture utilisées seront celles des SEQ, sauf exception à justifier. Les paramètres de la pollution à étudier dépendent des exigences et des caractéristiques du milieu récepteur, ainsi que des usages de l'eau les plus contraignants. Il est nécessaire de procéder par étapes successives. 0 Quantifier les rejets actuels, leur dynamique et leur potentiel de nuisance vis-à-vis du milieu naturel. @ Compte tenu des caractéristiques du milieu naturel et des usages de l'eau, définir la sensibilité du milieu récepteur aux
usages de l'eau, définir la sensibilité du milieu récepteur aux différentes altérations pouvant être apportées par les rejets urbains. En particulier, localiser dans le milieu naturel les zones critiques où les impacts sont le plus fortement ressentis. © Choisir les paramètres physique-chimiques les plus contraignants qui permettront de faire le lien entre les flux admissibles dans le milieu récepteur et les objectifs à atteindre en matière de déversements de rejets urbains. 0 Quantifier l'aptitude du milieu récepteur à recevoir des effluents urbains à partir de simulations aux différentes échelles de temps pertinentes par rapport au type de rejet et aux
temps pertinentes par rapport au type de rejet et aux impacts. On distingue systématiquement le temps sec (régime permanent sur un cycle journalier reproductible) du temps de pluie (événements aléatoires parfois de courte durée). Pour décrire le milieu récepteur, on peut utiliser les données statistiques adaptées, des séries de valeurs issues de réseaux de mesure patrimoniaux et le cas échéant, les résultats d'études ou de suivis ponctuels pour caler diverses hypothèses. Les principales difficultés concernent les simulations de temps de pluie. Les rejets urbains sont très variables sur de courtes durées (pluviométrie, fréquence, intensité et durée de déversement, flux polluants
durées (pluviométrie, fréquence, intensité et durée de déversement, flux polluants et volumes déversés, durée d'effet) et difficilement quantifiables. Il en va de même ensuite pour l'évolution des caractéristiques physico-chimiques du milieu récepteur. Tout ceci rend complexe l'évaluation des effets sur le milieu récepteur et impose de poser des hypothèses de travail simples et claires. 3.3. Exemple de rejets urbains en rivière 3.3.1. Les trois niveaux d'approche envisagés La méthode proposée est basée sur plusieurs niveaux d'approche, ceci pour essayer d'évaluer le plus en amont possible l'enjeu que représente la pollution apportée par les eaux usées urbaines de temps sec et
apportée par les eaux usées urbaines de temps sec et de temps de pluie dans le milieu récepteur et choisir une démarche d'étude progressive adaptée au contexte. En matière d'impacts, le premier niveau d'étude, toujours nécessaire car il permet de quantifier des objectifs en termes de flux polluants, est l'approche physico-chimique à partir du ou des paramètres de pollution pertinents. C'est l'outil le plus simple et le plus immédiatement opérationnel pour lier rejets et capacité d'absorption du milieu récepteur. En complément, lorsque les usages de l'eau à l'aval le justifient, une approche à partir de la pollution bactérienne peut être
une approche à partir de la pollution bactérienne peut être envisagée. Ce premier niveau est basé sur un calcul de dilution entre les caractéristiques qualitatives et éventuellement quantitatives des déversements et celles de la rivière. Le second niveau concerne les impacts biochimiques. L'étude de ces phénomènes est plus complexe car les réactions sont multiples et simultanées. On y a recours en complément de l'approche physico-chimique, lorsque les concentrations ajoutées par les rejets dans le milieu récepteur à l'étiage sont importantes ou dans certains contextes, en particulier lorsque le renouvellement d'eau est faible. Cela nécessite de la mesure en continu et
est faible. Cela nécessite de la mesure en continu et l'utilisation de modèles adaptés. Le troisième niveau (impacts biologiques), dans le contexte de l'assainissement urbain, est plutôt un outil d'évaluation permettant de faire un constat d'un état initial puis de suivre l'évolution de l'écosystème à l'échelle pluriannuelle. L'amélioration de la qualité physico-chimique de l'eau consécutive à la mise en œuvre progressive d'une politique d'assainissement devrait avoir des effets perceptibles sur l'écosystème, toutes choses égales par ailleurs (c'est-à-dire en supposant des conditions équivalentes de pression anthropique, de conditions climatologiques, etc.). L'approche en matière de qualité de l'eau doit être réalisée sur
en matière de qualité de l'eau doit être réalisée sur un tronçon de rivière qui englobe les points de rejets du système d'assainissement étudié et la zone du milieu récepteur où les effets aigus (désoxygénation par exemple) sont les plus importants. Il est souhaitable, par cohérence, que le tronçon défini pour le temps de pluie coïncide avec celui de temps sec. L'entrée du tronçon est un point à l'amont de l'agglomération et où l'on dispose d'informations sur la qualité de l'eau (station RNB ou autre avec suivi du milieu naturel). La qualité amont sert de référence, notamment dans l'hypothèse de
La qualité amont sert de référence, notamment dans l'hypothèse de simulations lorsque les objectifs de traitement de temps sec ne sont pas respectés (station d'épuration non conforme aux exigences réglementaires et rejets directs d'eaux brutes). La zone d'étude est le plus souvent celle qui est directement concernée par les rejets de l'agglomération, en particulier lorsqu'il y a risque d'anoxie. Une extension vers l'aval peut être envisagée si l'objectif de qualité fixé plus en aval est plus contraignant que celui du tronçon directement concerné, s'il y a immédiatement à l'aval une confluence avec un cours d'eau dont l'objectif de qualité est
confluence avec un cours d'eau dont l'objectif de qualité est plus ambitieux, s'il y a à l'aval des usages contraignants (baignade, potabilisation d'eau de surface, etc.), s'il y a d'autres apports polluants de même type à l'aval (autre agglomération par exemple). La sortie du tronçon est donc la limite aval de cette zone. Le respect des exigences vis-à-vis du milieu naturel se situe a minima en sortie de tronçon et si possible sur tout le linéaire de la zone d'étude. Il est indispensable de décrire les conditions de mélange en régime permanent sur un cycle journalier. L'outil principal de simulation
régime permanent sur un cycle journalier. L'outil principal de simulation est la notion de dilution (et le cas échéant d'autoépuration) des déversements en rivière au débit d'étiage de référence. Pour interpréter les résultats on utilise les grilles de qualité. L'acceptabilité du rejet est essentiellement liée à la notion de respect de l'objectif de qualité et des usages de l'eau. Il est impératif que les objectifs de l'assainissement de temps de pluie soient cohérents avec ce qui est envisagé pour le temps sec. Il n'y a pas de méthode d'étude polyvalente adaptée à tous les cas. En fonction de l'importance des
adaptée à tous les cas. En fonction de l'importance des flux déversés par rapport aux caractéristiques du milieu récepteur et des impacts prévisibles, on adaptera la stratégie. Dans les situations les plus simples, il est possible d'utiliser la notion de volume produit par une pluie critique. Lorsque les enjeux deviennent importants, il est nécessaire de travailler sur de longues chroniques de pluies, avec des simulations et des campagnes de mesures dans le milieu récepteur pour caler le modèle. On s'intéresse aux périodes critiques pour le milieu récepteur. Pour les simulations, le débit d'étiage de référence de la rivière est adapté
le débit d'étiage de référence de la rivière est adapté au contexte local. En temps sec, c'est le plus souvent le Qmna 1/5, mais il est possible de retenir une fraction du module ou tout autre débit pertinent à justifier. En temps de pluie, on recommande de retenir un débit d'étiage non exceptionnel, supérieur à celui de temps sec, qui peut être le module d'étiage, le Qmna 1/2 ou autre. De la situation la plus favorable à la plus contraignante, on peut envisager les cas suivants. Rapport de dilution très favorable entre les volumes déversés pour une pluie de référence
favorable entre les volumes déversés pour une pluie de référence et le débit du milieu récepteur. Pas de problème particulier. Calcul quantitatif exclusivement par comparaison entre les volumes déversés par l'agglomération et le débit de la rivière sur un même pas de temps, significatif vis-à-vis du contexte local. L'évaluation des flux admissibles par le milieu récepteur est inutile. Rapport de dilution moyen entre le débit des rejets et celui du milieu récepteur. L'objectif de qualité est respecté en temps sec et il peut y avoir déclassement d'un rang de qualité par rapport à l'objectif du milieu récepteur à l'aval des