I.-Tout ouvrage à construire dans le lit d'un cours d'eau doit comporter des dispositifs maintenant dans ce lit un débit minimal garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces vivant dans les eaux au moment de l'installation de l'ouvrage ainsi que, le cas échéant, des dispositifs empêchant la pénétration du poisson dans les canaux d'amenée et de fuite. Pour les cours d'eau ou parties de cours d'eau dont le module est supérieur à 80 mètres cubes par seconde, ou pour les ouvrages qui contribuent, par leur capacité de modulation, à la production d'électricité en période de pointe de consommation et dont la liste est fixée par décret en Conseil d'Etat pris après avis du Conseil supérieur de l'énergie, ce débit minimal ne doit pas être inférieur au vingtième du module du cours d'eau en aval immédiat ou au droit de l'ouvrage évalué dans les mêmes conditions ou au débit à l'amont immédiat de l'ouvrage, si celui-ci est inférieur. Toutefois, pour les cours d'eau ou sections de cours d'eau présentant un fonctionnement atypique rendant non pertinente la fixation d'un débit minimal dans les conditions prévues ci-dessus, le débit minimal peut être fixé à une valeur inférieure.
II.-Les actes d'autorisation ou de concession peuvent fixer des valeurs de débit minimal différentes selon les périodes de l'année, sous réserve que la moyenne annuelle de ces valeurs ne soit pas inférieure aux débits minimaux fixés en application du I. En outre, le débit le plus bas doit rester supérieur à la moitié des débits minimaux précités. Lorsqu'un cours d'eau ou une section de cours d'eau est soumis à un étiage naturel exceptionnel, l'autorité administrative peut fixer, pour cette période d'étiage, des débits minimaux temporaires inférieurs aux débits minimaux prévus au I.
III.-L'exploitant de l'ouvrage est tenu d'assurer le fonctionnement et l'entretien des dispositifs garantissant dans le lit du cours d'eau les débits minimaux définis aux alinéas précédents.
IV.-Pour les ouvrages existant à la date de promulgation de la loi n° 2006-1772 du 30 décembre 2006 sur l'eau et les milieux aquatiques, les obligations qu'elle institue sont substituées, dès le renouvellement de leur concession ou autorisation et au plus tard le 1er janvier 2014, aux obligations qui leur étaient précédemment faites. Cette substitution ne donne lieu à indemnité que dans les conditions prévues au III de l'article L. 214-17.
La Circulaire du 5 juillet 2011 relative à l’application de cet article (Legifrance 2011b) constitue un rappel et une mise à jour de ses principes généraux d’application. Elle distingue notamment les termes suivants :
• le débit minimum biologique : il est défini par le premier paragraphe du I de l'article L214-18 du Code de l’environnement comme le « débit minimal
garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces vivant dans les eaux ». La détermination de ce débit minimum biologique doit
faire l’objet d’une étude particulière analysant les incidences d’une réduction des valeurs de débit à l’aval de l’ouvrage sur les espèces vivant dans les eaux. • le débit plancher : ce terme est défini au second paragraphe du I de l'article L214-18 du code de l’environnement. Il correspond à un minimum intangible servant de protection pour les milieux aquatiques. Il est exprimé en fraction de débit moyen interannuel naturel (module) et correspond au 10ème ou 20ème de
celui-ci suivant les cas.
• le débit réservé : la notion de « débit réservé » a une portée législative et réglementaire ; elle désigne la valeur du débit telle qu'elle est fixée par le titre de l'ouvrage, en application a minima du I de l’article L. 214-18 du Code de l’environnement ou des textes qui l'ont précédé. Cette valeur de débit réservé doit correspondre à la valeur la plus élevée entre le débit minimum biologique et le débit plancher.
Cette règlementation n’impacte pas les prélèvements d’EDP en Seine ni ceux de la VDP en Marne, car ceux-ci sont bien inférieurs aux débits réservés. Elle constitue par contre un enjeu pour les affluents et la rivière Ourcq qui alimentent le canal de l’Ourcq Sur la rivière Ourcq, seul le débit plancher est estimé à 0,29 m3/s, soit le 10ième du
module. Sur les mesures de 2012 et 2013, ce débit a été respecté 84% du temps sur la rivière Ourcq (Egis Eau 2014, 117). Depuis, il est désormais intégralement restitué à la rivière Ourcq inférieure.
Concernant les affluents, les débits réservés ont été estimés pour les affluents Clignon, Beuvronne13 et Thérouanne par (Hydratec et al. 2015). Par ailleurs, les auteurs de
l’étude évaluent l’impact de la restitution des débits réservés des affluents et de l’Ourcq sur le fonctionnement du canal selon le type de régime hydrologique (étiage, basses eaux, moyennes et hautes eaux). Pour cela, ils simulent plusieurs configurations sur un modèle hydraulique du Canal étendu aux trois affluents, qu’ils ont au préalable construit. Les simulations n’intègrent pas par contre le pompage en Marne.
Deux configurations méritent d’être présentées dans la thèse. Elles ont été simulées pendant la période la plus tendue au niveau de la ressource en eau, en période d’étiage. La première configuration correspond à une situation dite « actuelle » lors de l’établissement de l’étude. Elle ne comporte pas la restitution du 10ième du module à la
13 Ayant été réalisée avant 2015, l’étude inclue également la prise de la Beuvronne qui n’a pas encore
rivière Ourcq, ni des débits réservés à la Beuvronne, et au Clignon et à la Thérouanne. La seconde configuration comporte la restitution du 10ième du module à l’Ourcq, et des
débits réservés au Clignon et à la Thérouanne, mais n’inclue pas la restitution du débit réservé à la Beuvronne.
Tableau 28 : Impact de la restitution des débits réservés sur le Clignon, la Thérouanne et du 10ième du module à la rivière Ourcq sur le fonctionnement du
canal de l’Ourcq. Comparaison entre deux configurations étudiées par Hydratec (2014)
1ere configuration 2de configuration
Nom de la configuration dans l'étude
d’Hydratec configuration 0 configuration 3A
Hypothèses
-non restitution du 1/10 du module à l’Ourcq
-non restitution du débit réservé au Clignon et à la Thérouanne -maintien de la prise d’eau de la Beuvronne
-restitution du 1/10 du module à l’Ourcq -restitution du débit réservé au Clignon et à la Thérouanne
-maintien de la prise d’eau de la Beuvronne
Débits restitués aux rivières aval (103m3/j) Ourcq aval 0 25,1 Clignon inférieur 0 8,64 Thérouanne inférieure 4,32 13,0 Beuvronne inférieure 7,78 7,78 Débits d'apport des
3 affluents au canal de l'Ourcq (m3/j) Clignon canalisé 34,6 25,9 Thérouanne canalisée 19,0 10,4 Beuvronne canalisée 12,1 12,1 Canal de l'Ourcq (m3/j) Débits à Sevran 206 162 Usages de la VDP 300 300 Ecart à la demande -94 -137
Pour les deux configurations, les usages des canaux pour la VDP sont estimés constants, soit 300 103 m3/j. Dans la première configuration, le canal de l’Ourcq
nécessite un apport de de 94 103 m3/j via l’usine de Trilbardou. Dans la configuration
2, la restitution des débits réservés dans les affluents et du 10ième du module pour
l’Ourcq nécessite un apport en Marne de 137 103 m3/j, soit un apport supplémentaire
de 43,2 103 m3/j par rapport à la 1ere configuration.
A l’heure actuelle, le 10ième du module est restitué à la rivière Ourcq inférieure. De
même, les débits réservés sont désormais restitués aux affluents Clignon et Thérouanne depuis septembre 2015. La prise d’eau de la Beuvronne, estimée à 12,1 103 m3/j par la modélisation pour le canal de l’Ourcq, est désormais abandonnée.
Une vision globale des flux hydriques liés au RENP permet d’illustrer ces interactions entre le RENP, les cours d’eau sollicités, et ses usages. Cette vision est présentée dans la suite.
3.1.4 Interactions hydriques entre le réseau, la ville et le milieu
naturel
Cette partie présente les flux hydriques journaliers moyens sur l’année 2013 liés au RENP, du prélèvement dans les cours d’eau jusqu’au rejet en égout dans l’objectif de construire in fine un schéma hydrologique du RENP
3.1.4.1 Prélèvement en eaux brutes
Les volumes prélevés dans le Canal et Seine pour le RENP sont connus grâce aux données comptabilisées par EDP. Ils s’élèvent respectivement à 163,3 103 m3/j et à
46,5 103 m3/j (EDP 2015a). Afin de préciser la répartition des ressources arrivant au
Canal de l’Ourcq, on estime le volume pompé en Marne pour le RENP selon le principe suivant : la fraction du volume pompé à Trilbardou en Marne au RENP est égale à celle du volume prélevé au Canal pour le RENP14.
Plusieurs phénomènes hydrologiques associés au fonctionnement du canal de l’Ourcq entre Trilbardou et l’arrivée au Bassin de La Villette ne sont pas intégrés dans les calculs. En effet, ils sont considérés comme négligeables par rapport aux apports des cours d’eau :
• l’évaporation : d’après les données climatologiques d’Île-de-France, l’évaporation représente moins de 1% des débits transités dans le Canal, et donc est estimée négligeable.
• l’infiltration sur les parois du canal : le lit du canal, lors de sa construction, a été posé en argile. Avec une conductivité hydraulique estimée à 0,254 mm/h (Flanagan et al. 2017), les pertes par infiltration, estimées sur ce tronçon sont négligeables (<2%)
• les apports liés à la précipitation sur le canal et le ruissellement sur les berges du canal : en se basant sur les données de précipitations de Météo France en 2013, on estime qu’un volume annuel ruisselle sur une bande de 1 m de part et d’autre du canal. Les apports des précipitations et du ruissellement sont également estimés négligeables à l’échelle annuelle. Les calculs montrent que de juin à septembre sur les années 2013, 2014 et 2015, ces apports sont également négligeables (<3%).
D’après ces calculs, le volume annuel pompé en Marne pour le RENP est estimé à 117 103 m3/j. Les volumes prélevés dans la rivière Ourcq et ses affluents pour le RENP
s’élèvent à 14,1 106 m3/j.
3.1.4.2 Le RENP et ses usages
Pour chaque usage, nous précisons les pertes d’ENP associées afin de pouvoir estimer dans la suite les rejets en égouts.
Le volume mis en distribution en 2013 s’élève à 214 103 m3/j en 2013 (cf. paragraphe
3.1.1.2). Les estimations de ce paragraphe sont reprises pour les consommations d’ENP pour chaque usage, et les volumes non identifiés du RENP.
Pour les RC, on estime que l’intégralité de l’ENP après usage est déversée en égouts. La même hypothèse est émise pour les usages non municipaux, qui de toute façon représentent une part très faible de la production d’ENP. Pour le nettoyage des voiries, la gestion des espaces verts et des Bois, les pertes avant rejet en égouts nécessitent des estimations plus précises, que l’on présente à présent.
Nettoyage des voiries
Lors du nettoyage des voiries, l’ENP est utilisée pour le mouillage du sol avant de s'écouler dans les égouts. Avant de ruisseler sur le sol, l’ENP subit des pertes, appelées « pertes initiales de ruissellement » dues à l’évaporation, l’infiltration, et au stockage dans les dépressions du sol. Les pertes par évaporation sur un matériau sont complexes à estimer, et les pertes par infiltration sont estimées négligeables en raison de la perméabilité des matériaux constituant les voiries. Nous nous restreignons aux pertes initiales liés au stockage dans les dépressions du sol. Celles-ci s’élevant entre 0,4 et 2,5 mm sur les chaussées réelles (Sage 2016, 70), nous prenons une valeur de 1 mm pour nos estimations.
La surface des trottoirs et des chaussées sont évaluées à partir de données transmises par le STPP. Le Tableau 29 récapitule l’ensemble de données et des estimations concernant les pertes initiales et les volumes rejetés en égouts pour cet usage. D’après nos calculs, on constate que 16% des volumes utilisés pour l’ENP sont perdus dans le stockage des dépressions du sol, ce qui constitue une proportion faible, mais non négligeable.
Tableau 29: Pertes initiales et volumes rejetés en égout après l’usage de l’ENP pour le nettoyage des voiries. Estimations pour l’année 2013
Trottoirs Chaussées
Longueur (km) 2 900 1 450
Largeur moyenne (m) 3 5
Surface (m2) 8 700 7 250
Fréquence hebdomadaire de nettoyage 7 0,25
Pertes initiales de ruissellement pour h=1mm (103m3/j) 8,68 0,26
Espaces verts et Bois
Dans Paris intra-muros, on considère que l’ENP utilisée pour l’arrosage s’infiltre dans le sol. Par ailleurs, l’ENP alimentant les bassins est rejetée à l’heure actuelle en égout. Au sein des Bois, l’ENP est mise en distribution dans un RENP propre à la DEVE pour alimenter principalement les lacs et rivières à ciel ouvert, avant d’être rejetée en égout. Dans son circuit dans les Bois, l’ENP connait plusieurs apports et pertes avant le rejet en égout, que nous discutons ci-après.
Apports par précipitations
Les précipitations annuelles sur Météo France à la station de Montsouris donnent une précipitation totale de 617 mm. Cette hauteur est multipliée par la surface des lacs et des rivières pour évaluer les apports directs par précipitation.
Pertes par infiltration sur les parois des lacs et de rivières
Les fonds de lacs et rivières des deux bois sont généralement constitués d’une couche d’argile15. Pour nos calculs, le fond des lacs et rivières est estimé en argile avec
conductivité hydraulique estimée à 0,254 mm/h (cf. partie 3.1.4.1). Cette conductivité est multipliée par la surface des lacs et des rivières afin d’évaluer les pertes par infiltration.
Pertes par infiltration pour l’arrosage des espaces verts
L’APUR a cartographié les zones arrosées à l’ENP, ou à la fois par l’EP et l’ENP sur les deux bois (APUR 2013a). L’ensemble des surfaces concernées sont estimées sur le SIG Qgis, auxquelles on multiplie un besoin annuel en arrosage de 365 mm selon la méthode MIR.
Pertes par évaporation
L’eau connait une évaporation lors de sa circulation le long des rivières et des lacs des Bois. L’évaporation moyenne annuelle des lacs en France - excluant le bassin méditerranéen - s’élevant entre 660 et 700 mm (Musy et Higy 2004, 148), on estime l’évaporation sur les lacs et rivières des Bois à 680 mm. Cette évaporation est multipliée à la surface des lacs et des rivières pour évaluer les pertes par évaporation (cf. paragraphe 3.1.2.4).
Pertes dans le RENP
L’ENP transite dans le RENP avant d’alimenter les points hauts du Bois. L’ENP connait dans le RENP également des pertes par infiltration. Le rendement du RENP que nous avons estimé dans le paragraphe 3.1.2.7 tient compte des pertes primaires et de surface. Ne connaissant pas la répartition de ces deux types de pertes, nous reprendrons l’hypothèse d’un rendement de 80% émise dans la facturation aux
15 Les fonds de lacs et rivières du bois de Vincennes sont constitués d’une couche d’argile. Ceux des
usagers municipaux. On estime que le réseau de la DEVE connait un même rendement, et qu’il a le même indice de pertes linéaire (c’est-à-dire le ratio pertes sur le linéaire du réseau) ici estimé à 0,03 m3/m. Cet indice est affecté aux linéaires
respectifs des RENP des deux Bois.
Le Tableau 30 récapitule l’ensemble des estimations présentées précédemment.
Tableau 30 : Pertes associées aux Bois et volumes rejetés en égouts. Estimations pour l’année 2013
Volume journalier (103 m3/j) Boulogne Vincennes
Précipitation sur les lacs et rivières (1) 0,505 0,393
Infiltration dans les lacs et rivières (2) 1,82 1,42
Infiltration sur les espaces verts arrosés (3) 2,11 1,03
Evaporation sur les lacs et rivières (4) 0,566 0,433
Pertes primaires sur le RENP (5) 2,11 0,649
Pertes globales de l'ENP dans les usages des Bois :
(1)-(2)-(3)-(4)-(5) -6,09 -3,13
Volumes d'ENP rejeté en égout après usage dans les Bois 10,3
On constate que les pertes par évaporation sur les surfaces arrosées à l’ENP contribuent principalement aux pertes des Bois. Les pertes primaires sur le RENP sont élevées pour le Bois de Boulogne, ce qui s’explique par le linéaire de son réseau (11,7 km au lieu de 7,83 km pour le Bois de Vincennes). Pour l’ensemble des Bois, les volumes d’ENP rejeté en égout après usage représentent 53% des volumes en entrée. Après avoir décrit plus précisément les usages liés au nettoyage des voiries et des Bois, il nous est alors possible d’estimer les rejets d’ENP en égouts.
3.1.4.3 Rejet dans les égouts, puis dans le milieu naturel.
Comme vu précédemment, une grande partie de l’ENP est rejetée dans les égouts après les usages suivants : entretien des égouts, le nettoyage des voiries, l’alimentation des bassins et des Bois. Concernant les usages minoritaires, ces volumes représentent une proportion très faible des usages, on estime ainsi que l’ensemble de l’ENP pour ces usages se rejette en égouts.
Par ailleurs, on considère que les pertes primaires sont directement rejetées en égouts, car les conduites du RENP sont situées en grande majorité dans les égouts. Au vu des incertitudes sur les pertes de surface, on estime qu’elles sont rejetées intégralement en égout.
Le Tableau 31 récapitule les composantes des volumes d’ENP rejetés en égouts après mise en distribution dans le RENP
Tableau 31 : Rejets en égouts estimés de l’ENP après mise en distribution dans le RENP
Volume journalier (103 m3/j)
Curage des égouts 47,9
Nettoyage des voiries 44,4
Bois et bassins 14,8
Usages minoritaires 0,857
Volumes non identifiés 86,1
Volume total rejeté en égout 194
Ratio volume total rejeté en égout/volume mis en distribution 91%
Le volume journalier rejet en égout est estimé à 194 103 m3/j. Ce volume est traité dans
3.1.4.4 Schéma hydrologique
La Figure 33 représente l’ensemble des flux hydriques pour l’année 2013.
Figure 33 : Représentation des flux hydriques du système du réseau d’eau non potable en 2013. Flux indiqués en 103 m3/j.
Ce schéma nous permet d’avoir une vision d’ensemble sur les prélèvements, les usages, les pertes, et enfin les rejets en égout vers le milieu naturel. Les apports principaux du Canal de l’Ourcq sont la rivière Ourcq et ses affluents. L’apport en Marne représente certes une part faible du canal de l’Ourcq à l’échelle du volume journalier sur l’année, mais de mai à octobre 2013, il représente jusqu’à 30 % des débits journaliers transitant dans le canal (cf. paragraphe 3.1.3.2). Le déversement en EP représente un apport négligeable (< 1%) par rapport aux ressources prélevées pour l’année 2013.
La Figure met à nouveau en avant le fait que le RENP sert principalement aux usages de « nettoyage » de Paris, que ce soit à la surface de la ville (les trottoirs et les
Seine Canal de l’Ourcq STEP 46,5 RC 163 Volumes non identifiés : 86,1 14,1 Marne RENP Ourcq+ affluent 149 8.93 53,3 194 10.8 47,8 Légende Flux hydriques BL/BRT Autres usages 194 194 Espaces verts & Bois
14,8 0,857 0,857 3,96 128 25,7 47,8 44,4 EP Egouts
chaussées), ou dans son sous-sol (égouts). L’alimentation en eau des Bois constitue le troisième usage le plus important.
90% des volumes mis en distribution sont rejetés en égouts, ce qui s’explique par la nature des usages et de leurs proportions respectives. A part l’arrosage et l’infiltration dans les Bois, l’ENP utilisée est destinée à aller aux égouts. Concernant l’alimentation des Bois de Boulogne et de Vincennes, on estime que 50% de l’ENP est rejetée en égout.
Ce schéma hydrologique met en exergue des transferts d’eau importants entre EDP, la VDP (usagère et gestionnaire), et le gestionnaire des STEP, ici le Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne. Au vu de ces premiers acteurs identifiés, la partie suivante s’intéresse à présent à l’ensemble des acteurs associés au fonctionnement de ce réseau.
3.2 Des acteurs multiples autour du réseau
Dans cette partie, nous nous intéressons aux acteurs associés au fonctionnement du RENP. Pour cela, nous présenterons d’abord les concepts théoriques que nous mobilisons pour l’identification de ces acteurs, puis pour l’analyse de leurs relations. Ensuite, nous décrirons les acteurs du service de l’ENP, soit le gestionnaire (EDP) et son autorité organisatrice (VDP). Nous verrons que les relations entre ces deux acteurs sont plus complexes qu’il n’y paraît, au vu du rôle d’usagère et de fournisseur d’eau brute que la VDP joue par rapport à l’ENP.