Superficielles ou souterraines, les ressources en eau sont de plus en plus stressées quantitativement et qualitativement par les activités humaines. L’urbanisation croissante engendre une augmentation de la demande en eau et multiplie les sources de pollution (déversements accidentels, rejets en temps de pluie d’eaux usées et d’eaux pluviales…) responsables de variations soudaines et significatives de la qualité de l’eau. De plus, les pollutions saisonnières et chroniques pourraient s’intensifier à la faveur du changement climatique?: proliférations algales, et surtout des déversements d’orages plus fréquents et plus intenses contribuant à la dégradation de l’écosystème des milieux récepteurs.
La surveillance des déversoirs d’eau de pluie, une obligation d’intérêt général
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Parmi les paramètres à surveiller, on retrouve, par exemple, la turbidité, la température, la conductivité, la DBO (Demande Biologique en Oxygène), la DCO (Demande Chimique en Oxygène), l’ammoniac et les nitrates qui peuvent avoir une influence sur l’eutrophisation des milieux naturels et qui doivent être contrôlés. Une surveillance complémentaire de la présence de micropolluants peut être également demandée par le Préfet, mais elle s’effectue le plus souvent dans les rejets des stations de traitement des eaux usées. Si les maîtres d’ouvrage ne rencontrent pas de difficultés majeures dans le calcul des volumes d’eaux rejetées et de leur qualité au niveau de la station d’épuration, ils font face à des problématiques plus complexes lorsqu’il s’agit de mesurer la qualité des rejets et leur quantité au niveau des déversoirs d’orage. En effet, leur mise en œuvre se révèle plus compliquée dans les déversoirs d’orage en raison de facteurs liés à l’environnement : il n’y a pas nécessairement l’accès à l’électricité, ni l’espace nécessaire pour installer des analyseurs en continu. De plus, au moins deux autres contraintes opérationnelles viennent s’ajouter :
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Face à l’absence de technologie suffisamment robuste pour assurer des mesures fiables dans l’environnement si exigeant des déversoirs d’orage, une autre approche a été envisagée. Elle consiste à mesurer l’impact relatif des rejets directement dans les milieux récepteurs (lacs, rivières…). Cette alternative présente plusieurs avantages. D’une part, elle atténue partiellement les difficultés de mise en œuvre de ce suivi et, d’autre part, elle met en évidence l’effet de la pollution liée au rejet du déversoir d’orage par rapport à la qualité de la ressource en amont du rejet. Suivant l’état de la ressource, l’impact d’une même pollution n’aura pas la même portée. Lorsque le niveau des rivières est très bas en période d’étiage par exemple, un déversement d’orage estivale peut avoir des conséquences dramatiques sur le milieu aquatique. A l’inverse, en période de crue où la ressource est déjà dégradée par une forte turbidité, l’impact relatif de la pollution est beaucoup plus réduit, profitant aussi de l’effet de dilution plus important. Néanmoins, pour être efficace, cette alternative implique une densification des mesures dans les milieux récepteurs ce qui n’est pas simple à mettre en œuvre.
La mesure de l’impact des rejets dans le milieu récepteur : un défi technique, deux approches
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La rareté de ces stations d’alerte est liée à diverses contraintes : accès au foncier, raccordement aux réseaux électrique et de télécommunication, dossier administratif complexe, choix de la localisation – en évitant impérativement les berges inondables par exemple, maintenance élevée… qui rendent leurs coûts d’acquisition et d’exploitation élevés. Ce type d’installation est difficilement envisageable pour une surveillance de l’ensemble des rejets en temps de pluie affectant les ressources en eaux.
Les solutions de dernière génération ont été conçues flexibles et modulables pour s’adapter aux différentes conditions opérationnelles. Leur compacité permet une installation aisée et une maintenance limitée. Elles ne nécessitent ni génie civil, ni raccordement électrique, ni réactif d’analyse.
Station d’alerte ou réseau de bouées instrumentées ? Une comparaison difficile
Un autre point important dans la comparaison entre les solutions concerne la communication des données. Par principe, on peut estimer que la communication filaire des données des stations d’alerte est plus performante que les communications radio ou GSM des systèmes autonomes. Mais cela ne garantit pas nécessairement un taux de disponibilité plus élevé qui recouvre à la fois les problèmes de communication et les arrêts pour maintenance ou défaut.
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Le concept de station d’alerte impose une localisation unique, le plus souvent pour des raisons évidentes de coût. Celui-ci conduit nécessairement à la réalisation d’un compromis entre une position très en amont pour pouvoir anticiper et plus proche de la prise d’eau pour détecter un maximum de pollution affectant celle-ci. Cette solution s’adapte mieux à la protection des prises d’eau pour les usines de potabilisation.
- 1. Gestion du patrimoine hydrique : « l’eau n’est pas un produit commercial comme les autres, mais plutôt un patrimoine qui doit être protégé, défendu et traité comme tel ». Sa protection contre les effets de la pollution à court ou à long terme est nécessaire pour préserver ce patrimoine. Le suivi et la préservation de l’état écologique permettent d’éviter certaines dépenses futures.
- 2. Sécurité et sûreté : les risques de contamination accidentelle ou intentionnelle sont réels. La protection des citoyens par la détection précoce des pollutions est un vecteur de sécurité, notamment pour les installations de production d’eau potable. Les réseaux de bouées permettent de localiser l’origine de la pollution et de réduire leur impact sur l’environnement et ce, plus rapidement.
- 3. Qualité de vie et attractivité : les activités nautiques ou récréatives autour des rivières et des plans d’eau sont des points d’attractivité des territoires. De nombreux citoyens sont concernés par l’état de la ressource : résidents, pêcheurs, agriculteurs, plaisanciers ou simplement touristes. Les bouées installées en amont de zone de baignade ou de base de loisir fournissent des informations sanitaires pour les usagers.
- 4. Performance et réduction des coûts d’approvisionnement en eau : les variations de qualité de l’eau brute ont un impact direct sur les coûts de production d’eau potable. La prévision des pics de turbidité ou des proliférations d’algues toxiques permet d’optimiser l’utilisation de réactifs tels que le coagulant ou le charbon actif en poudre (CAP). Elle permet également d’optimiser le choix du mix de production entre plusieurs stations de traitement d’eau potable en tenant compte également des coûts de traitement.
- 5. Résilience face aux grands événements naturels : les phénomènes météorologiques extrêmes peuvent affecter le plan d’eau. La surveillance des débordements d’égouts et la détection des conséquences des déversements de polluants lors d’épisodes orageux sont obligatoires, comme rappelé ci-dessus, pour les municipalités. Les bouées peuvent détecter les faiblesses des systèmes de collecte des eaux usées et identifier les points de rejet sensibles lorsqu’ils sont associés à la cartographie des risques industriels.
- 6. Appui à l’urbanisme : les données collectées permettent d’établir ou de renforcer les stratégies publiques pour faire face à l’augmentation de la demande en eau, à la dégradation de la qualité de la ressource ou aux effets du changement climatique. Les décideurs bénéficient d’une vue d’ensemble de l’évolution de la quantité et de la qualité des ressources en eau disponibles.
