Dans ce guide technique
- Pourquoi les infrastructures vertes sont-elles devenues essentielles?
- Comment les infrastructures vertes améliorent-elles la gestion des eaux pluviales?
- Comment fonctionne une infrastructure verte?
- Les principaux critères de conception
- Concevoir des infrastructures vertes en climat froid
- Les infrastructures vertes en action : cinq exemples d’aménagement
- Les solutions pour concevoir une infrastructure verte performante
- Foire aux questions
1. Pourquoi les infrastructures pluviales doivent-elles évoluer ?
Les infrastructures pluviales traditionnelles ont été conçues dans un contexte où les précipitations étaient plus prévisibles, les villes moins densément urbanisées et les réseaux disposaient d’une capacité suffisante pour évacuer rapidement les eaux de ruissellement. Aujourd’hui, ces conditions ont profondément changé.
Les changements climatiques entraînent une augmentation de la fréquence et de l’intensité des événements de pluie, tandis que l’urbanisation remplace progressivement les surfaces naturelles par des surfaces imperméables comme l’asphalte, le béton et les bâtiments. Cette transformation réduit l’infiltration naturelle de l’eau dans le sol et augmente les volumes d’eau acheminés vers les réseaux pluviaux.
En parallèle, une grande partie des infrastructures existantes approche ou dépasse sa durée de vie utile. Les réseaux vieillissants doivent désormais gérer des débits supérieurs à ceux pour lesquels ils ont été conçus, ce qui accroît les risques de surcharge, de refoulement, d’inondation et de surverse lors des épisodes de pluie intense.
Face à cette nouvelle réalité, la conception des infrastructures pluviales évolue. L’objectif n’est plus seulement de collecter et d’évacuer rapidement les eaux de ruissellement, mais plutôt de les gérer à la source en reproduisant le plus fidèlement possible le cycle hydrologique naturel.
Cette approche privilégie des solutions qui permettent de capter, traiter, retenir, infiltrer, contrôler et rejeter progressivement les eaux pluviales. En réduisant les débits de pointe et en limitant les volumes acheminés vers les réseaux, les infrastructures vertes contribuent à améliorer la résilience des collectivités face aux changements climatiques tout en protégeant les infrastructures existantes.
C’est dans ce contexte que les infrastructures vertes prennent toute leur importance. Elles ne remplacent pas les infrastructures conventionnelles, mais les complètent en intégrant la végétation, la biorétention, la biofiltration et des ouvrages souterrains afin de créer des systèmes de gestion des eaux pluviales plus performants, plus durables et mieux adaptés aux défis de demain.
À RETENIR
Les infrastructures pluviales ne peuvent plus être conçues selon les approches d’hier. Face aux changements climatiques, à l’urbanisation et au vieillissement des réseaux, la résilience passe par une gestion des eaux pluviales à la source. Les infrastructures vertes complètent les infrastructures conventionnelles afin de réduire les débits de pointe, protéger les réseaux existants et mieux reproduire le cycle hydrologique naturel.
2. Comment les infrastructures vertes améliorent-elles la gestion des eaux pluviales ?
Les infrastructures vertes reposent sur un principe fondamental : gérer les eaux pluviales le plus près possible de leur point de chute afin de reproduire le fonctionnement naturel du cycle de l’eau. Contrairement aux approches conventionnelles, qui consistent principalement à collecter et évacuer rapidement les eaux de ruissellement vers le réseau pluvial, les infrastructures vertes cherchent à ralentir, filtrer, retenir et infiltrer l’eau avant son rejet.
Cette approche permet de réduire les volumes d’eau acheminés vers les réseaux existants, de limiter les débits de pointe et de diminuer les risques de surcharge lors des épisodes de pluie intense. En répartissant la gestion des eaux pluviales sur plusieurs ouvrages complémentaires, les municipalités peuvent améliorer la performance globale de leurs infrastructures tout en augmentant leur résilience face aux changements climatiques.
Les bénéfices des infrastructures vertes dépassent largement la seule gestion hydraulique. Grâce à la biorétention et à la biofiltration, les végétaux et les substrats filtrants contribuent à retenir les matières en suspension et plusieurs contaminants présents dans les eaux de ruissellement, améliorant ainsi la qualité de l’eau avant son infiltration ou son rejet vers le milieu naturel.
En favorisant l’infiltration lorsque les conditions du site le permettent, ces aménagements participent également à la recharge de la nappe phréatique et contribuent à préserver le cycle hydrologique naturel. Ils permettent aussi de réduire les îlots de chaleur urbains, de favoriser la biodiversité, d’améliorer les espaces publics et de créer des milieux de vie plus agréables pour les citoyens.
Les infrastructures vertes ne constituent donc pas uniquement une solution environnementale. Elles représentent également une stratégie d’ingénierie permettant d’optimiser les infrastructures pluviales existantes, de limiter les investissements liés à l’agrandissement des réseaux et de développer des collectivités plus résilientes.
Les principaux bénéfices des infrastructures vertes
- Réduire les débits de pointe en captant, retenant et infiltrant les eaux de ruissellement à la source.
- Améliorer la qualité de l’eau grâce à la biorétention, à la biofiltration et au prétraitement des eaux pluviales.
- Favoriser la recharge de la nappe phréatique lorsque les conditions géotechniques le permettent.
- Réduire les risques d’inondation et de surcharge des réseaux lors des événements de pluie intense.
- Optimiser les infrastructures existantes en diminuant les volumes acheminés vers les réseaux pluviaux.
À RETENIR
Les infrastructures vertes reproduisent le fonctionnement naturel du cycle de l’eau. En captant, filtrant, retenant, infiltrant et contrôlant les eaux pluviales, elles diminuent la pression sur les réseaux existants tout en créant des milieux urbains plus durables et plus résilients.
3. Comment fonctionne une infrastructure verte ?
Une infrastructure verte est conçue pour reproduire le plus fidèlement possible le cycle hydrologique naturel. Plutôt que de capter les eaux pluviales et de les acheminer directement vers le réseau, elle ralentit leur parcours afin de favoriser leur traitement, leur rétention et, lorsque les conditions le permettent, leur infiltration dans le sol.
Chaque composant du système joue un rôle précis dans la gestion des eaux pluviales. Ensemble, ils permettent de contrôler les volumes de ruissellement, de réduire les débits de pointe et d’améliorer la qualité de l’eau avant son rejet.
1. Captage des eaux pluviales
Les eaux de ruissellement provenant des routes, des stationnements ou des surfaces imperméables sont d’abord captées à l’aide de puisards, de caniveaux ou d’autres ouvrages de captage. Selon les besoins du projet, un premier niveau de prétraitement peut être intégré afin de retenir les débris flottants, les sédiments et certains polluants avant leur entrée dans le système.
2. Traitement par la végétation
L’eau est ensuite dirigée vers une fosse de biorétention où la végétation joue un rôle essentiel. Les plantes ralentissent l’écoulement, favorisent l’évapotranspiration et participent à la filtration naturelle de plusieurs contaminants présents dans les eaux de ruissellement.
3. Biofiltration à travers le substrat
Sous la végétation, un substrat spécialement conçu assure la biofiltration de l’eau. Ce mélange permet de retenir les particules fines, de filtrer certains contaminants et de créer un environnement favorable au développement des racines et des microorganismes responsables d’une partie du traitement naturel.
4. Rétention et infiltration
Après avoir traversé le substrat, l’eau atteint une couche drainante composée de pierre nette ou d’un ouvrage souterrain de rétention. Cette zone permet de stocker temporairement les eaux pluviales afin de réduire les débits de pointe. Lorsque les conditions géotechniques le permettent, une partie de l’eau peut s’infiltrer naturellement vers la nappe phréatique.
5. Contrôle des débits
Lorsque la capacité d’infiltration est atteinte ou que le projet nécessite une rétention contrôlée, un régulateur de débit limite progressivement les volumes rejetés vers le réseau pluvial. Cette étape contribue à protéger les infrastructures existantes en réduisant les débits de pointe lors des événements de pluie intense.
6. Rejet vers le réseau ou le milieu récepteur
Une fois traitée, retenue et contrôlée, l’eau est rejetée progressivement vers le réseau pluvial ou le milieu naturel selon les critères de conception du projet. Cette approche permet de reproduire un comportement beaucoup plus proche du cycle naturel de l’eau tout en améliorant la performance globale des infrastructures pluviales.
À RETENIR
Une infrastructure verte performante fonctionne comme un système intégré. Chaque composant joue un rôle essentiel pour gérer les eaux pluviales de manière durable et optimiser la performance globale de l’aménagement.
4. Quels sont les principaux critères de conception d’une infrastructure verte ?
La performance d’une infrastructure verte repose autant sur la qualité de sa conception que sur le choix des composantes qui la constituent. Chaque projet présente des contraintes particulières liées aux conditions du site, au climat, aux caractéristiques du sol et aux objectifs de gestion des eaux pluviales.
Avant de concevoir un système de biorétention ou de biofiltration, plusieurs paramètres doivent être évalués afin d’assurer une performance hydraulique durable et un entretien simplifié tout au long de la vie de l’ouvrage.
Capacité d’infiltration du sol
La capacité d’infiltration du sol est l’un des premiers éléments à analyser. Elle détermine si les eaux pluviales pourront être infiltrées directement dans le sol naturel ou si un système de rétention avec rejet contrôlé sera nécessaire. Une étude géotechnique permet généralement de confirmer la perméabilité du site et d’orienter le choix de la solution.
Gestion des volumes et des débits
Une infrastructure verte performante doit être conçue pour gérer les volumes de ruissellement produits lors des événements de pluie ciblés. Le dimensionnement de la fosse de biorétention, du volume de rétention et du régulateur de débit doit permettre de réduire efficacement les débits de pointe tout en respectant les exigences du projet et des autorités locales.
Sélection des végétaux et du substrat
Les végétaux et le substrat filtrant jouent un rôle essentiel dans le traitement des eaux pluviales. Les espèces végétales doivent être adaptées au climat local et capables de supporter des périodes alternant entre saturation et sécheresse. Le substrat doit quant à lui offrir un équilibre entre capacité de filtration, croissance des végétaux et performance hydraulique.
Prétraitement des eaux de ruissellement
Le prétraitement permet de limiter l’accumulation de sédiments et de débris dans les ouvrages de biorétention. Selon le contexte, il peut être assuré par des puisards de traitement, des systèmes de filtration, des séparateurs ou d’autres ouvrages conçus pour protéger les infrastructures situées en aval et réduire les besoins d’entretien.
Accessibilité et entretien
Comme toute infrastructure municipale, les infrastructures vertes doivent être conçues afin de faciliter leur inspection et leur entretien. L’accès aux ouvrages, le remplacement des végétaux, le nettoyage des dispositifs de captage et le contrôle des sédiments doivent être considérés dès la phase de conception afin d’assurer la pérennité du système.
Une approche intégrée
La réussite d’un projet d’infrastructure verte repose sur une approche intégrée réunissant ingénieurs, urbanistes, architectes paysagistes, municipalités et autres intervenants. Cette collaboration permet de concevoir des aménagements qui répondent simultanément aux objectifs hydrauliques, environnementaux, urbanistiques et opérationnels.
À RETENIR
Une infrastructure verte performante ne dépend pas d’un seul ouvrage. Sa performance repose sur l’intégration de plusieurs composantes complémentaires — captage, prétraitement, biorétention, biofiltration, rétention, contrôle des débits et rejet — conçues comme un système unique répondant aux objectifs hydrauliques et environnementaux du projet.
5. Concevoir des infrastructures vertes en climat froid
Les infrastructures vertes sont aujourd’hui reconnues comme une solution efficace pour améliorer la gestion des eaux pluviales. Toutefois, leur conception en climat froid nécessite une attention particulière afin d’assurer leur performance à long terme.
Les cycles répétés de gel et de dégel, l’accumulation de neige, les opérations de déneigement ainsi que l’utilisation de sels de déglaçage imposent des contraintes supplémentaires qui doivent être prises en compte dès les premières étapes de conception.
Contrairement à certaines idées reçues, les infrastructures vertes peuvent très bien fonctionner en climat nordique lorsqu’elles sont conçues selon les bonnes pratiques. De nombreux projets réalisés au Canada et dans le nord-est des États-Unis démontrent leur efficacité pour réduire les débits de pointe, améliorer la qualité des eaux de ruissellement et renforcer la résilience des infrastructures municipales.
Adapter les végétaux aux conditions nordiques
Le choix des végétaux est déterminant. Les espèces sélectionnées doivent tolérer les variations importantes d’humidité, les périodes de sécheresse, les sels de déglaçage ainsi que les conditions hivernales propres au climat local. Une diversité végétale contribue également à améliorer la résilience de l’aménagement et à réduire les besoins d’entretien.
Concevoir un substrat performant
Le substrat de biorétention doit conserver une bonne capacité de drainage tout en favorisant le développement des végétaux et les processus naturels de filtration. Sa composition influence directement la performance hydraulique du système ainsi que sa capacité à maintenir son efficacité au fil des saisons.
Gérer les opérations hivernales
Les infrastructures vertes doivent être intégrées aux pratiques d’exploitation des municipalités. Les stratégies de déneigement, l’entreposage temporaire de la neige, le balayage printanier et les opérations d’entretien doivent être considérés afin d’assurer le bon fonctionnement des ouvrages tout au long de l’année.
Prévoir les événements extrêmes
Les épisodes de pluie intense peuvent également survenir durant les périodes de fonte printanière ou lorsque les sols sont partiellement gelés. Une infrastructure verte performante doit donc intégrer des ouvrages de rétention, des dispositifs de contrôle des débits et des chemins de surverse permettant de gérer sécuritairement les volumes excédentaires.
Une approche adaptée aux réalités canadiennes
La conception d’infrastructures vertes en climat froid ne consiste pas à reproduire des modèles développés sous des climats plus tempérés. Elle nécessite une approche adaptée aux conditions locales, combinant végétation, ouvrages de prétraitement, infrastructures souterraines, rétention, infiltration et contrôle des débits afin d’assurer une performance durable malgré les contraintes saisonnières.
À RETENIR
Les infrastructures vertes sont parfaitement adaptées au climat québécois lorsqu’elles sont conçues selon les bonnes pratiques. Une conception adaptée aux cycles de gel-dégel, aux sels de déglaçage et aux opérations hivernales garantit leur performance et leur durabilité.
6. Les infrastructures vertes en action : cinq exemples d’aménagement
Les principes de conception des infrastructures vertes peuvent être adaptés à une grande variété de projets municipaux, commerciaux et institutionnels. En combinant des ouvrages de captage, de prétraitement, de biorétention, de biofiltration, de rétention et de contrôle des débits, il est possible de concevoir des aménagements qui répondent à la fois aux objectifs hydrauliques, environnementaux et urbains.
Découvrez cinq exemples d’applications illustrant comment les infrastructures vertes peuvent être intégrées à différents contextes afin de gérer durablement les eaux pluviales et de renforcer la résilience des collectivités.
Stationnement commercial
Les stationnements représentent souvent d’importantes surfaces imperméables générant des volumes élevés de ruissellement. L’intégration de fosses de biorétention, d’ouvrages de prétraitement et de systèmes souterrains de rétention permet de réduire les débits de pointe, d’améliorer la qualité des eaux de ruissellement et d’optimiser l’utilisation de l’espace disponible.
→ Découvrir l’application Stationnement commercial
Rue commerciale
Les rues commerciales doivent répondre simultanément à des objectifs de mobilité, de sécurité, de verdissement et de gestion des eaux pluviales. En combinant arbres urbains, biorétention, infrastructures souterraines et réseaux pluviaux, il est possible de créer des rues plus résilientes tout en améliorant la qualité de vie des citoyens.
→ Découvrir l’application Rue commerciale
Carrefour giratoire
Les carrefours giratoires offrent une excellente opportunité d’intégrer des infrastructures vertes directement au cœur des aménagements routiers. Les fosses végétalisées, les caniveaux et les systèmes de biofiltration permettent de capter et de traiter les eaux de ruissellement tout en mettant en valeur le paysage urbain.
→ Découvrir l’application Carrefour giratoire
Terre-plein végétalisé
Les terre-pleins végétalisés permettent de gérer les eaux pluviales à la source tout en améliorant le verdissement des emprises routières. Grâce à la biorétention, au contrôle des débits et à la biofiltration, ils contribuent à réduire les volumes de ruissellement, à améliorer la qualité de l’eau et à favoriser la biodiversité.
→ Découvrir l’application Terre-plein végétalisé
Piste multifonctionnelle
Les corridors récréatifs peuvent également participer à la gestion durable des eaux pluviales. En intégrant des fosses de biorétention, des conduites perforées et des ouvrages de drainage adaptés, les pistes multifonctionnelles deviennent des infrastructures multifonctionnelles qui améliorent à la fois le cadre de vie et la performance hydraulique des quartiers.
→ Découvrir l’application Piste multifonctionnelle
À RETENIR
Les principes des infrastructures vertes peuvent être appliqués à une grande variété d’aménagements, notamment les rues commerciales, les stationnements, les carrefours giratoires, les terre-pleins végétalisés et les pistes multifonctionnelles. Chaque projet combine différentes solutions afin de répondre aux objectifs hydrauliques, environnementaux et urbains.
7. Les solutions pour concevoir une infrastructure verte performante
Une infrastructure verte performante ne repose pas sur un seul produit. Elle résulte de l’intégration de plusieurs composantes qui travaillent ensemble afin de capter, traiter, retenir, contrôler et évacuer les eaux pluviales de manière durable.
Selon les objectifs du projet, les contraintes du site et les exigences réglementaires, différentes familles de solutions peuvent être combinées afin d’optimiser la gestion des eaux pluviales et d’améliorer la résilience des infrastructures.
Captage des eaux pluviales
La première étape consiste à recueillir efficacement les eaux de ruissellement provenant des surfaces imperméables. Les puisards, caniveaux et ouvrages de captage permettent de diriger les eaux vers les infrastructures de traitement ou de rétention tout en limitant les risques d’accumulation en surface.
Solutions associées :
- Puisards
- Caniveaux
- Grilles et entrées de captation
Prétraitement des eaux de ruissellement
Le prétraitement protège les ouvrages situés en aval en retenant les sédiments, les débris flottants et une partie des polluants transportés par les eaux de ruissellement. Cette étape contribue à maintenir la performance des infrastructures vertes et à réduire les besoins d’entretien.
Solutions associées :
- Puisards de traitement
- Systèmes de filtration pour puisards
- Séparateurs hydrodynamiques
- Ouvrages de décantation
Traitement naturel des eaux pluviales
Les systèmes de biorétention et de biofiltration utilisent les propriétés de la végétation et des substrats filtrants pour améliorer la qualité des eaux de ruissellement. Ils permettent de retenir les matières en suspension, de réduire certains contaminants et de recréer un cycle de l’eau plus naturel en milieu urbain.
Solutions associées :
- Fosses de biorétention
- Systèmes de biofiltration
- Géotextiles
- Substrats filtrants
Rétention et infiltration
Les ouvrages souterrains de rétention et d’infiltration permettent de stocker temporairement les eaux pluviales afin de réduire les débits de pointe et de limiter la surcharge des réseaux existants. Lorsque les conditions du site le permettent, ils favorisent également la recharge de la nappe phréatique.
Solutions associées :
- Chambres de rétention
- Bassins en conduites
- Structures géocellulaires
- Conduites perforées
Une approche intégrée
Chaque projet est unique. C’est pourquoi les infrastructures vertes les plus performantes combinent plusieurs solutions complémentaires afin de répondre aux objectifs hydrauliques, environnementaux et urbains du projet. En intégrant les différentes fonctions au sein d’un même système, il est possible de concevoir des infrastructures pluviales plus résilientes, plus durables et mieux adaptées aux défis climatiques d’aujourd’hui et de demain.
À RETENIR
Une infrastructure verte performante ne dépend pas d’un seul produit. Elle combine des solutions de captage, de prétraitement, de traitement, de rétention et de contrôle des débits afin de créer un système complet, durable et adapté aux besoins de chaque projet.