La gestion de l’eau en milieu urbain nécessite la mise en place d’un réseau hydrographique performant qui l’achemine vers les collecteurs et les réservoirs. Ces canalisations intègrent souvent des systèmes de drainage qui facilitent le transport de l’eau suivant un itinéraire précis. Quels sont les éléments qui composent un tel système et comment s’effectuent son installation et son entretien ?
Définition d’un système de drainage
Le système de drainage est un ensemble de conduits d’évacuation de l’eau ou plus généralement d’un fluide. Il est basé sur la gravité et donc conçu de manière à observer une pente douce et progressive. Cela permet le passage de l’eau d’un point élevé vers un point plus bas.
Cependant, le drainage peut s’effectuer dans le sens contraire lorsque l’énergie nécessaire à l’opération est fournie. Dans ce cas, on utilise le plus souvent une pompe motorisée pour refouler l’eau et l’envoyer dans le sens contraire à la gravité. Cette pratique est courante dans certains domaines pour fournir de l’eau à certaines régions en hauteur.
Par ailleurs, le système de drainage est une composante essentielle des projets d’urbanisation et de construction de complexes industriels. Il permet de canaliser les eaux pluviales et de les orienter vers les égouts pour empêcher les inondations et les éviter les dégâts qui y sont liés.
Notons que les zones résidentielles modernes sont également dotées de systèmes de drainage pour l’évacuation des eaux usées. Dans ce cas, le dispositif prend un caractère sanitaire puisqu’il empêche la prolifération des maladies liées à l’hygiène. De même, dans le secteur agricole, le système de drainage est capital puisqu’il permet non seulement d’irriguer les plantes, mais aussi de limiter la stagnation des eaux pluviales qui peuvent être à l’origine du pourrissement de certaines cultures.
Quoi qu’il en soit, en fonction de son usage, le système de drainage est conçu avec les matériaux appropriés afin de supporter les contraintes. C’est pour cela qu’il faut tenir compte de ces composants pour choisir le type de système de drainage adapté à votre projet.
Ce qui compose les systèmes de drainage
Les systèmes de drainage sont constitués de 4 éléments fondamentaux. Il s’agit du caniveau, des grilles de couverture, de l’avaloir et des obturateurs.
Le caniveau
Il constitue la composante essentielle du système de drainage. Il est généralement formé de plusieurs blocs articulés et joints les uns aux autres. Son rôle consiste à acheminer l’eau à l’intérieur de la structure : c’est le canal qui détermine le tracé du système. Il est souvent souterrain, mais il peut être parfois apparent, surtout en amont. Sa largeur et sa hauteur varient en fonction des quantités d’eau à drainer et des contraintes liées à la pression hydraulique. Le fond du caniveau est souvent en plastique pour les installations agricoles. En milieu urbain, il est en béton, car ce matériau est durable et résistant à l’érosion. En revanche, lorsqu’il s’agit d’une eau potentiellement corrosive, l’acier inoxydable ou le polypropylène sont privilégiés.
La grille
Elle repose sur le caniveau et lui sert de couvercle. Il s’agit généralement d’une structure grillagée en métal qui permet à l’eau de filtrer vers l’intérieur du caniveau. Elle empêche les éléments relativement gros et les débris végétaux d’y pénétrer. Ainsi, elle maintient la propreté relative du système. En fonction de la qualité de l’eau et des éléments qu’elle contient, le matériau de fabrication de la grille peut varier. Toutefois, elle doit être suffisamment solide pour supporter des charges lourdes, telles que le poids d’un piéton, surtout lorsque le système se trouve dans une zone d’habitation.
L’avaloir
Il s’agit d’une ouverture ponctuelle qui permet de faire la liaison entre le système de drainage et les égouts. L’avaloir est disposé le long des trottoirs où il recueille les eaux de ruissellement qu’il transfère vers les canalisations. Il est équipé d’un bac dans lequel il récupère les débris et les salissures.
L’obturateur
C’est un dispositif de gestion de la direction de l’eau. Il est généralement placé pour empêcher l’écoulement de l’eau vers son aval. On le dispose donc soit au début d’un caniveau, soit à la fin d’un circuit. Parfois, il s’agit d’un ballon gonflable qui sert à obturer le passage de l’eau de manière ponctuelle. Dans un système de drainage aménagé, l’obturateur est réglable.
Les domaines d’application des systèmes de drainage
Ils sont très variés. Ils peuvent servir n’importe où, à partir du moment où le besoin d’évacuer de l’eau existe. Cependant, les zones d’habitation sont dotées à priori de systèmes de canalisations qui communiquent avec les puisards et les collecteurs d’égouts. Toutefois, dans certaines zones, notamment les anciens quartiers de ville où ces installations sont inexistantes ou obsolètes, il peut être nécessaire d’installer un système de drainage pour empêcher l’infiltration de l’eau dans les murs.
Notons que les systèmes de drainage sont indispensables dans les endroits très vastes où l’eau pluviale est abondante. Il s’agit des zones portuaires, des centres logistiques, des zones commerciales, des parkings et des installations sportives. En effet, lorsqu’il pleut, ces endroits reçoivent une quantité de pluie importante en raison de leur grande taille et du revêtement du sol en béton ou en pavés dont ils disposent. Pourtant, toute cette eau ne peut rester sur place à cause du risque d’inondation. L’utilité des systèmes de drainage prend alors tout son sens. L’enjeu devient alors économique pour ces zones à forte activité.
Il en est de même pour les grands chantiers urbains ou industriels, où la poursuite des travaux et la solidité des structures dépendent de l’absence d’eau durant la période de construction. C’est pour cela que le système de drainage est l’une des premières structures mises en place lors de ces projets.
Les différents produits en systèmes de drainage
Les produits utilisés pour l’installation d’un système de drainage varient en fonction des exigences hydrauliques et des contraintes auxquelles la structure est soumise.
Le béton armé
Le béton armé intègre des barres d’acier responsables de sa grande solidité. C’est l’un des matériaux les plus fiables en termes de résistance au poids. Il supporte les classes de charge maximales et les contraintes extrêmes. C’est pour cela qu’il est utilisé dans les zones à usage intensif telles que les zones industrielles ou les aéroports.
Le béton fibré
Les fibres qui sont intégrées à ce type de béton lui confèrent une meilleure stabilité. Le béton fibré est résistant à long terme et encaisse efficacement les chocs. Sa fabrication est plus économique, car elle nécessite moins de matériaux. Il résiste assez bien aux classes de charge de l’ordre d’E600. Il est donc recommandé pour les entrepôts, les zones de stationnement, etc.
Le polypropylène
Il s’agit d’une résine thermoplastique très légère et extrêmement stable. Son atout principal est la simplicité des étapes de son installation. De plus, le polypropylène résiste mieux à la corrosion et aux produits chimiques. Cependant, en raison de sa faible résistance aux charges, il est uniquement utilisé pour les zones d’habitation, les espaces publics et les installations sportives.
La fonte
Certains caniveaux sont fabriqués en fonte pour des raisons de résistance élevée en compression. En effet, il s’agit d’un alliage de fer et de carbone qui supporte relativement bien les charges qui tendent à aplatir le système de drainage. Il est difficile à installer, mais très durable dans le temps. Son défaut majeur est d’être plus sensible à la corrosion.
L’installation d’un système de drainage
Le système de drainage est un volet autonome d’un projet urbain ou industriel. Il existe donc des spécialistes de ce secteur qui disposent des compétences nécessaires à son installation. Leur intervention suit un certain nombre de critères pertinents qui dépendent du type d’installation et de l’emplacement de la structure.
Ainsi, lorsqu’il s’agit de zones portuaires, de centres de logistiques ou d’aéroports par exemple, le système de drainage doit être conçu pour supporter des charges extrêmes. En effet, ces zones sont soumises au passage d’engins lourds, tels que des chariots élévateurs, des poids lourds ou des avions-cargos. Ce type de système tient alors compte du calcul hydraulique pour évaluer les dimensions idéales des caniveaux. Il tient également compte des charges pour déterminer le type de matériaux à utiliser.
En revanche, lorsqu’il s’agit d’un parking ou d’un centre commercial, les charges auxquelles sont soumis les caniveaux sont moindres. Il s’agit pour la plupart de véhicules légers et de chariots de course. Les exigences sont plus faibles. Néanmoins, lorsqu’il s’agit des systèmes de drainage pour les parkings souterrains ou à étages, la conception peut être relativement plus complexe. Dans ce cas, il faut tenir compte à la fois des contraintes liées au bâtiment et de la nécessité que les caniveaux soient solides.
Par ailleurs, l’emplacement de la structure est capital lors de l’installation d’un système de drainage, quel que soit l’endroit. Généralement, le tracé est effectué au centre du complexe pour faciliter la collecte de l’eau. En effet, l’objectif est de faire parcourir aux eaux qui ruissellent la distance minimale possible pour réduire les effets de l’érosion. Ainsi, lorsque les caniveaux sont situés au centre, les eaux pluviales venues de divers horizons s’y infiltrent plus rapidement. Même en cas de forte pluie, l’eau disparaît presque instantanément, ce qui garantit la sécurité sur les sites.
Systèmes de drainage et entretien
Si le système de drainage permet d’évacuer les eaux pluviales et d’éviter sa stagnation, il accumule en son sein de la boue, des débris végétaux et des particules diverses qui réussissent à franchir les grilles. C’est essentiellement ce qui justifie l’entretien régulier dont les caniveaux doivent faire l’objet. Lorsque cela persiste, le système n’est plus efficace. L’eau mettra plus de temps à atteindre ses points de collecte et stagnera donc plus de temps sur les installations.
L’entretien du système de drainage comprend un curage des caniveaux, la vérification de l’état des matériaux de la grille et du fonctionnement des avaloirs et des obturateurs. Pour procéder à cet entretien, il faut soulever les grilles et racler les sédiments à l’aide d’une pelle ou d’un objet adapté. Parfois, il n’est pas possible d’atteindre toutes les régions du caniveau. Dans ce cas, il est possible d’utiliser un jet d’eau pour décrasser ou une barre de fer pour déboucher un endroit problématique.