Cours de gestion des infrastructures publiques 2015

Gestion du réseau des canalisations

Dominique Zürcher, service d’assainissement Lausanne

Le contexte légal

o Loi fédérale sur la protection des eaux du 24 janvier 1991 (LEaux)

art. 7 - Evacuation al. 1 : « Les eaux polluées doivent être traitées. »

al. 3 : « Les cantons veillent à l’établissement d’une planification communale et, si nécessaire, régionale […] »

art. 10 - Egouts al. 1 : « Les cantons veillent à la construction des réseaux d’égouts publics […] provenant des zones à bâtir […] »publics […] provenant des zones à bâtir […] »

al. 3 : « Les égouts privés pouvant également servir à des fins publiques sont assimilés aux égouts publics. »

art. 11 - Obligation al. 1 : « Les eaux polluées produites dans le périmètre des égouts publics doivent être déversées dans les égouts. »

art. 15 - Contrôle al.1 : « Les détenteurs d’installations servant à l’évacuation et à l’épuration des eaux usées […] veillent à ce que celles-ci soient construites, utilisées, entretenues et réparées. »

art. 17 - Autorisation La délivrance d’un permis ne peut se faire que si le déversement des eaux polluées dans les égouts est garanti

Le contexte légal

oOrdonnance fédérale sur la protection des eaux du 28 octobre 1998 (Oeaux)

notions d'eaux polluées et d'eaux non polluées (art. 3)

planification communale de l’évacuation des eaux (art. 5, PGEE)

évacuation des eaux polluées (section 3)

construction et exploitation d’installations d’évacuation et épuration des eaux (section 4) :

séparation des eaux à évacuer dans les bâtiments et raccordement aux égouts publics

o Législation cantonale (Vaud)

• Loi cantonale sur la protection des eaux contre la pollution du 17 septembre 1974 (LPEP)

art. 13 – Règlements communaux

art. 20&29 – Obligations des communes

• Loi sur l’aménagement et les constructions du 4 décembre 1985 (LATC)

équipement et contributions aux frais d’équipement (art. 49, 49a, 50)

• Règlement type

Le contexte légal

o Règlementation communale

oNormes et directives professionnelles

• VSA

PGEE (directive élaboration, commentaire au cahier des charges, guide des données, …)

évacuation des eaux (SN 592000 biens-fonds, STORM rejets urbains, évacuation des évacuation des eaux (SN 592000 biens-fonds, STORM rejets urbains, évacuation des eaux pluviales, …)

maintien des canalisations (directives entretien, QUIK remise en état, …)

financement (financement durable, coûts et prestations, … )

STEP de faible capacité

• SIA

190 canalisations

• SUVA

Sécurité dans les STEP

Travail dans les canalisations

OBJECTIFS GÉNÉRAUX (EXEMPLE PLAN DIRECTEUR LAUSANNE)

• Préserver l’eau des actions polluantes

• Utiliser l’eau avec pertinence

• Rétablir la qualité de l’eau

• Restreindre les dommages imputables à l’eau

OBJECTIFS GÉNÉRAUX

Les Communes…

• Optimisent leur système de collecte, d’évacuation et de traitement des eaux

• Incitent à la mise en œuvre de toute mesure utile à la protection des eaux, en favorisantla responsabilisation des bénéficiaires du système de collecte, d’évacuation et detraitement des eaux

• Veillent à la conformité des équipements d’évacuation et de gestion des eaux• Veillent à la conformité des équipements d’évacuation et de gestion des eaux

• Protègent les eaux superficielles et souterraines, et préservent le milieu naturel

• Couvrent le financement de la protection, de la collecte, de l’évacuation et dutraitement des eaux par des taxes affectées

Définition de l’équipement public

o Distinction des types de réseaux/équipements (LCAP) :

Type de réseau Fonction Responsable

Équipement général(réseau primaire, intercommunal, transport, etc.)

Principaux éléments d’évacuation des eaux d’une zone à bâtir

Commune

Equipement de raccordement Relie les biens-fonds aux éléments Commune

Les canalisations qui se trouvent sous un bien-fonds appartiennent en principe au propriétaire du bien-fonds (principe de l’accession, art. 667 CC)

Equipement de raccordement(réseau secondaire, communal, etc)

Relie les biens-fonds aux éléments principaux d’évacuation

Commune

Equipement individuel(réseau privé, de raccordement, etc.)

Ouvrage(s) de branchement d’un immeuble / bien-fonds au réseau public

Propriétaire

Définition de l’équipement public

o Cas 1

équipement privé

équipement public

limite parcelle

Définition de l’équipement public

o Cas 2

équipement privé

équipement public

limite parcelle

Définition de l’équipement public

o Cas 3

équipement privé

équipement public ?

limite parcelle

Définition de l’équipement public

o Cas 4

équipement privé

équipement public

limite parcelle

Le PGEE - objectifs

o Références

OEaux art. 5,

VSA directives PGEE

Vaud : DCPE 250 et associées

oObjectifsoObjectifs

• un état des lieux (diagnostic état des infrastructures et du bassin versant concerné, avec ses caractéristiques)

• détermination des besoins (équipements, extension, mesures de protection…)

• évaluation des coûts (investissements, exploitation)

• établissement d’une planification

� un plan d'action et un outil de planification financière

Le plan PGEE

limite communale

périmètre hors zone de raccordement à l’égout

périmètre de protection des eaux

zones de mesures d’assainissement spécialesLe Mont

Cheseaux

Romanel

d’assainissement spéciales

points de déversements

Le Mont

Prilly

Lausanne

Belmont

Le PGEE – état / diagnostic

km construits

o âge moyen réseau : env. 40 ans � moitié durée de vie (50-100 ans)

• état : f(matériau, sollicitation intérieure et extérieure, implantation, etc.)

o durée de vie STEP : env. 40-50 ans pour les structures, 15-20 ans pour les équipements

… 1950 1960 1970 …années

Le PGEE – les besoins

o besoins en investissement (équipements, extension, …)

o besoins en maintien du réseau :

Type intervention avantages inconvénients

Renouvellement - remplacement, reconstruction- cracking

conformité, durée de viecoût

coûts, fouille ouverte (emprise)risque déstabilisation terrain

RéhabilitationRéhabilitation- gainage (étanchéification)- gainage (renforcement)- relining- chemisage partiel (manchon, injection)

coûts, emprise, rapiditécoûts, emprise, rapiditécoûts, emprise, rapiditécoûts, emprise, rapidité

durée de vie ?durée de vie ?perte de sectioncréation d’un seuil sur radier

Le PGEE – les coûts

o un réseau de 50 kilomètres, c’est (approximativement) :

• valeur à neuf : 100 mioCHF

• investissement annuel de maintien : 1.5 mioCHF

• 1 responsable réseau (technicien)

* dépendent fortement des conditions techniques, environnementales, synergies, diamètre, etc.

Intervention coûts * fréquence/durée

Renouvellement 1’500-2’000.- m’ 80 ans

Réhabilitation 500-1’000.- m’ 20 ans

Contrôle 6.- m’ (+4.- m’ si curage) 10 ans

Le PGEE – les contrôles, entretien

o Fréquence contrôle :

• réseau 1x tous les 10 ans (SIA 190, art. 11. 2)

• ouvrages particuliers :

ASTAG-VSU

Le PGEE – les contrôles, entretien

o Fréquence contrôle

• Éléments du PGEE :

Modules Actualisation Remarques

Cadastre des installations Annuel Mise à jour continue des données dans le SIT.

Etat, assainissement et AnnuelContrôle annuel d'environ 5 % du réseau (inspectioncomplète sur 20 ans).Etat, assainissement et

entretien du réseau AnnuelContrôle annuel d'environ 5 % du réseau (inspectioncomplète sur 20 ans).Taux de renouvellement 1.25 % (durée de vie 80 ans).

Eaux claires parasites 10 ansSuivi annuel des débits à la STEP.Mise à jour et calage de la modélisation hydrauliquedu réseau.

Financement 5 ans Mise à jour du système de taxation prévu pour 2013.Contrôler le bilan.

Evacuation des eaux en milieu rural 10 ans Suivi annuel des installations. Mise à jour en fonction

des projets de construction ou affectation.

Concept d'évacuation des eaux 10 ans Evaluation et révision du concept retenu sur la basedes modifications ou problèmes connus.

Plan d'action Annuel Révision des priorités.

Le séparatif en milieu urbain

o Extension du séparatif : effets antagonistes sur bilan global des rejets dans le milieu naturel

• Bilan hydraulique favorable : diminution des rejets par les déversoirs d’orage (permettant leur réduction) et à la STEP, acheminement d’eaux concentrées et en flux linéaire en direction de la STEP.

• Bilan pollutif mitigé : augmentation des rejets directs par le réseau séparatif d'eaux claires et de la charge, dépendant fortement des polluants considérés, ainsi que des concentrations admises dans les eaux claires. concentrations admises dans les eaux claires.

DBO5 (EU)actuel séparatif

complet

MES (EC) actuel séparatif

complet

La gestion des eaux

o Alternatives au système séparatif

• régulation des eaux de ruissellement et eaux claires permanentes :

- perméabilisation,

- infiltration,

- rétention, végétalisation,

- réduction drainages- réduction drainages

Références :

Directives VSA

Normes SIA

Recommandation OFEV

Guides cantonaux

La gestion des eaux

o Alternatives au système séparatif

• gestion des eaux polluées :

- prétraitement eaux de ruissellement polluées

- prétraitement eaux déversées

- gestion des eaux usées

- limitation toitures métalliques- limitation toitures métalliques

Les eaux de ruissellement

o Problématique qualité eaux de ruissellement :

• charge pollutive variable à importante selon milieu (urbanisation, trafic, etc.)un état des lieux (diagnostic état infrastructures)

Directive VSA évacuation eaux pluviales :

pour les chaussées publiques, classe de pollution élevée dès environ 14’000 véhicules/jour, nécessitant un prétraitementvéhicules/jour, nécessitant un prétraitement

Les eaux de ruissellement

o Exemples de prétraitement : C = construction E = exploitation

Type caractéristiques coûts

Chaussettes compact, dans sac dépotoir existant, obstruction C : ++ E : -

Dépotoir vortex compact, dans sac dépotoir adapté C : + E : -

Séparateur compact (lamellaire)

souterrain ou en surface, volume important, accessibilité C : -- E : -/- -(lamellaire)

Décanteur souterrain, linéaire, abattement à vérifier C : - E : -

Infiltration latérale emprise voirie publique, renouvellement matériau C : + E : +

Lagunage grandes surfaces, rétention possible, renouvellement C : - E : -

La gestion des eaux polluées

o Prétraitement eaux déversées

• dégrillage déversoirs d’orages :

La gestion des eaux polluées

o Gestion des eaux usées

• bassin de rétention eaux usées (par quartier) :

La gestion des eaux polluées

o limitation toitures métalliques

• Recommandations : EAWAG news 57 (2003)

fiche eco-devis 352 (2002)

• Réglementation à venir

Le financement

o Contexte légal

• LEaux

art. 3a - Principe de causalité

art. 60a – Financement

oOutils

• VSA : directive concernant le financement de l’assainissement

oObjectifs

• Maintenir la valeur économique de remplacement et la pérennité des installations

• Assurer la planification à long terme selon PGEE

• Couvrir globalement des coûts de l’assainissement par des taxes affectées

Le financement

o Structure des taxes

Taxe = redevance causale, devant respecter les principes suivants :

• causalité > détermine la structure des taxes• couverture des coûts > détermine le niveau des taxes• équivalence• égalité

CHARGES

REVENUS

ÉVACUATION DES EAUX CLAIRES ET USÉESMAINTIEN DE LA VALEUR ÉCONOMIQUE DE REMPLACEMENT

NOUVELLES CONSTRUCTIONS DE CANALISATIONS ET D’OUVRAGES DE GESTION DES EAUXEXPLOITATION ET ENTRETIEN DU RÉSEAU D’EVACUATION DES EAUX

ÉPURATION DES EAUX CLAIRES ET USÉESMAINTIEN DE LA VALEUR ÉCONOMIQUE DE REMPLACEMENT

AMÉLIORATION DES CHAÎNES DE TRAITEMENTEXPLOITATION ET ENTRETIEN DE LA STEP

TAXES DERACCORDEMENT

TAXES ANNUELLESD’UTILISATION / TRAITEMENT

AUTRES REVENUSSUBVENTIONS

Le financement

o Types de taxes

TAXES UNIQUESACHAT DU DROIT D’UTILISATION DU RÉSEAU

TAXES EFFECTIVES LIÉES AUX AMÉNAGEMENTS ET CONSTRUCTIONS RACCORDÉS

TAXES D’UTILISATIONTAXES BASÉES SUR LE POTENTIEL OU

LA SOLLICITATION EFFECTIVE DU SYSTÈME D’ASSAINISSEMENT

TAXE DERACCORDEMENT

TAXES QUANTITATIVES

TAXES DE BASE(min 25%)

TAXE SUR LA PLUS-VALUE

Le financement

contraintes

modèlesimulation

Le financement

o Principes à respecter pour choix des paramètres :

• Causalité,

• Incontestabilité,

• Disponibilité,

• Facilité de mise en œuvre.• Facilité de mise en œuvre.

Le financement

o Evaluation de paramètres usuels :

Paramètre remarques

Surface biens-fonds (pondérée) X X � � � �+ possibilité de pondération

cau

salit

é

inco

nte

stab

ilité

dis

po

nib

ilité

faci

lité

taxe

an

nu

elle

taxe

un

iqu

eSurface biens-fonds (pondérée) X X � � � �

+ possibilité de pondération- mise à jour données, mode de taxation

Surface imperméabilisée X X � � � � - détermination des surfaces, mise à jour

Surface brute de plancher X X � � � �- difficulté d’interprétation en fonction de l’affectation

Unités de raccordement X X � � � � - disponibilité données

Diamètre compteur X X � � � � - application non uniforme

Consommation eau X � � � �

STRUCTURE DE TAXES (EXEMPLE LAUSANNE)

cau

salit

é

inco

nte

stab

ilité

dis

po

nib

ilité

faci

lité

taxe

an

nu

elle

taxe

un

iqu

e

SYST

ÈME

D’A

SSA

INIS

SEM

ENT

ÉVACUATION DES EAUX CLAIRES ET USÉESMAINTIEN DE LA VALEUR ÉCONOMIQUE DE REMPLACEMENT

NOUVELLES CONSTRUCTIONS DE CANALISATIONS ET D’OUVRAGES DE GESTION DES EAUXEXPLOITATION ET ENTRETIEN DU RÉSEAU D’EVACUATION DES EAUX

ÉPURATION DES EAUX CLAIRES ET USÉESMAINTIEN DE LA VALEUR ÉCONOMIQUE DE REMPLACEMENT

AMÉLIORATION DES CHAÎNES DE TRAITEMENTEXPLOITATION ET ENTRETIEN DE LA STEP

FIN

AN

CEM

ENT TAXES INITIALES

DERACCORDEMENT

TAXES ANNUELLESD’UTILISATION

TAXES ANNUELLESDE

TRAITEMENT

SURFACE IMPERMEABLEEFFECTIVE RACCORDÉE

[M2]

UNITÉS DE RACCORDEMENT

[UR]

SURFACE IMPERMEABLE EFFECTIVE RACCORDÉE [M2]

DIAMÈTRE DU COMPTEUR D’EAU [MM]

SURFACE IMPERMEABLE EFFECTIVE RACCORDÉE [M2]

VOLUME D’EAU CONSOMMÉE [M3]

TAX

ES E

T C

RIT

ÈRES

EAUX CLAIRES

EAUX USÉES