1. Contexte

La gestion des eaux pluviales urbaines est un enjeu important pour la préservation des milieux aquatiques superficiels et la protection de la ressource en eau. Les volumes de ruissellement générés par temps de pluie sont en effet à l’origine de nombreux impacts environnementaux, du fait de la contamination qu’ils véhiculent mais aussi des dysfonctionnements qu’ils occasionnent sur des systèmes d’assainissement vieillissants et devenus insuffisants.

Dans ce contexte, le recours à des dispositifs végétalisés, favorisant les processus d’infiltration ou d’évapotranspiration, apparaît comme un moyen efficace pour limiter à la source les flux d’eau et de contaminants dirigés vers les eaux superficielles. Si de tels ouvrages sont susceptibles de donner lieu à des phénomènes de « dépollution » (filtration, adsorption…), les travaux récents indiquent que leur efficacité pour la maîtrise de la contamination est en grande partie conditionnée par leur capacité d’abattement vis-à-vis des événements fréquents. La bonne compréhension de leur fonctionnement hydrologique est donc indispensable pour anticiper leurs performances et optimiser leur conception.

Parmi les solutions mises en œuvre, les « jardins de pluie » (ou techniques de biorétention) désignent des dispositifs intégrés au milieu urbain, caractérisés par une succession de couches filtrantes ainsi qu’une palette végétale à valeur paysagère, et pour lesquels de multiples variantes de conception peuvent être envisagées : diversité de matériaux drainants, présence ou non d’imperméabilisation en fond d’ouvrage, mise en place de drains…Ces choix de conception sont susceptibles de conditionner fortement l’efficacité des ouvrages, au même titre que le contexte de mise en œuvre (régime pluviométrique, caractéristiques du sol sous-jacent, surface du dispositif relativement au bassin versant d’apport…). Leur incidence reste cependant insuffisamment maîtrisée, en particulier lorsque l’infiltration vers le sol sous-jacent n’est plus le processus dominant.

Il apparaît ainsi nécessaire de conforter la compréhension du fonctionnement de ces ouvrages et de proposer des outils permettant d’optimiser leur efficacité vis-à-vis des événements fréquents.

2. Objectifs de la thèse

L’objectif de cette thèse est de préciser l’incidence de la conception des ouvrages de type « jardin de pluie » sur leur fonctionnement hydrologique et en particulier leur capacité à limiter les volumes de ruissellement pour les événements fréquents.

L’étudiant(e) s’attachera à déterminer dans quelle mesure le fonctionnement hydrologique des jardins de pluie et leurs performances aux différentes échelles temporelles d’intérêt (évènement pluvieux, saison ou périodes longues) peuvent être optimisés, en tenant compte du contexte de mise en œuvre (climat, caractéristiques du sols, espace disponible, contraintes spécifiques liées à l’infiltration...).

3. Cadre de travail et partenaires du projet

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du programme de recherche OPUR (Observatoire des Polluants Urbains). Elle est soutenue par la Ville de Paris à travers un cofinancement et à la mise à disposition de données.

4. Contacts

• Directeur de thèse : Marie-Christine Gromaire [DR, HDR], Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbains, École Nationale des Ponts et Chaussées, 6-8 av. Blaise Pascal, Cité Descartes 77455 Marne-la-Vallée Cedex
  Courriel : marie-christine.gromaire(AT)enpc.fr
  Tel : 01 64 15 37 60

• Co-encadrant : Jérémie Sage [ITPE], Cerema Ile-de-France, 12 rue Teisserenc de Bort, 78190 Trappes
  Courriel : jeremie.sage(AT)cerema.fr
  Tel : 01 34 82 12 56
• Co-encadrant : Didier Técher [CR], Cerema Est, 71 rue de la Grande Haie, 54510 Tomblaine
  Courriel : didier.techer(AT)cerema.fr
  Tel : 03 83 18 31 79

Offre de thèse (fichier PDF)