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Le rôle de la réglementation dans la protection des milieux aquatiques. Le cas de l’autosurveillance des réseaux d’assainissement urbain en France

Selma Baati, Sophie Vareilles et Jean-Yves Toussaint

Résumés

Cet article s’intéresse aux changements sociotechniques dans le contexte actuel de changements climatiques : il interroge en particulier le rôle de la réglementation dans la réalisation de ces changements. Pour cela, il porte sur la réglementation mise en œuvre pour protéger les milieux aquatiques en France à travers l’analyse de la procédure d’autosurveillance des réseaux d’assainissement. Il s’appuie sur une étude des textes législatifs et réglementaires instituant cette procédure et deux études de cas sur la Métropole de Lyon et Nantes Métropole. Ces études de cas impliquent des observations in situ et des entretiens avec des acteurs engagés dans l’autosurveillance des réseaux. Elles montrent les effets de la réglementation sur les organisations et la mise en œuvre par les collectivités territoriales d’une surveillance des rejets des réseaux vers les milieux aquatiques. Néanmoins, cette surveillance reste limitée en raison de moyens restreints (notamment en personnels) dans les collectivités territoriales et les autres organismes impliqués ; sa pérennisation apparaît même fragile dans l’agglomération nantaise. Dans ces conditions, la surveillance permet de répondre dans l’ensemble aux exigences a minima de la réglementation (produire des données sur les rejets des réseaux dans les milieux aquatiques), mais pas de relever les objectifs environnementaux à l’origine de la procédure (protéger l’environnement, restaurer la qualité des milieux aquatiques).

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Texte intégral

Introduction

1Les études et les rapports sur les changements environnementaux, notamment ceux du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), se sont multipliés ces dernières années alertant à la fois sur leurs causes (combustion des énergies fossiles, déforestation, augmentation de l’élevage, et cetera) et leurs conséquences (sécheresse, incendies, inondations, baisse de la biodiversité, et autres). Sous l’effet des activités humaines, l’état de la planète semble aujourd’hui atteindre un point de rupture qui mettrait à mal nos conditions de vie ; nous serions rentrés d’après certaines analyses dans une nouvelle ère : l’anthropocène (Gemenne et Rankovic, 2019).

2Cet état de fait incite à des changements de nos modes de production et de consommation et plus généralement de nos modes de vie, qui réviseraient notre rapport à l’environnement. Depuis les années 1970, plusieurs actions ont été entreprises : expérimentation et développement de nouveaux objets et dispositifs, élaboration de chartes et de labels, modification du cadre législatif et réglementaire. Ces actions n’ont pas permis d’enrayer les changements affectant la planète (Steffen et al., 2015) et les analyses actuelles ont beaucoup à voir avec celles des années 1950 à 1970 (Flipo, 2018).

3Ces constats interrogent l’efficacité de ces actions à renouveler nos rapports à l’environnement. Cet article vise ainsi à penser les causes possibles de ces difficultés à partir du rôle de la réglementation comme stratégie mise en œuvre pour changer ces rapports. Pour cela, il propose de revenir sur une expérience datant des années 1990-2015 et concernant le réseau d’assainissement. Cette expérience s'intéresse au développement de la réglementation française en vue de protéger les milieux aquatiques de surface et souterrains (cours d’eau, plans d’eau, zones humides, estuaires, nappes souterraines) et porte plus précisément sur la surveillance des réseaux d’assainissement et de leurs rejets vers ces milieux aquatiques. L’analyse de cette expérience vise à rendre compte de l’efficacité de la réglementation à orienter l’action et à faire face aux changements environnementaux.

  • 1 Des techniques alternatives au réseau (bassins de rétention et d’infiltration, noues, fossés, puits (...)
  • 2 Cette dénomination remplace celle de Station d’épuration des eaux usées (STEP) depuis l’arrêté du 2 (...)

4Les systèmes d’assainissement actuellement utilisés en France sont composés d’un ensemble d’ouvrages destinés à collecter, à transporter et à traiter les eaux usées et pluviales. Ces ouvrages peuvent être regroupés en deux sous-ensembles fonctionnels : le système de collecte et de transport et le système de traitement. Le premier est principalement formé par le réseau d’assainissement1 (des canalisations), qui recueille et achemine, vers un système de traitement, les effluents urbains. Il existe deux types de réseaux : le réseau unitaire, dans lequel les eaux usées et les eaux pluviales sont mélangées ; et le réseau séparatif, qui partage les eaux usées et les eaux pluviales en deux réseaux de canalisation distincts. Le système de traitement, aussi appelé la Station de traitement des eaux usées2 (STEU), est une installation qui permet de traiter et épurer, avant rejet dans un milieu aquatique (cours d’eau, mer ou océan), les effluents transitant par les réseaux unitaires et les réseaux séparatifs d’eaux usées.

5Les rejets d’effluents non traités dans le milieu aquatique ont lieu pour l’essentiel lors d’événements pluvieux importants entrainant un dépassement des capacités d’écoulement dans les réseaux ou de traitement dans les STEU. Ces rejets se font via des ouvrages d’évacuation spécifiques : les déversoirs d’orage des réseaux unitaires, ceux en tête de STEU et les trop-pleins des postes de refoulement des réseaux séparatifs. Dès le début des années 1970, des études montrent la forte contribution de ces rejets urbains à la dégradation des milieux aquatiques récepteurs et soulignent la nécessité d’y remédier en limitant et contrôlant la pollution rejetée (Tassin et Thevenot, 1993 ; Brelot et Chocat ; 1996 ; Ahyerre et al., 2001 ; Ashley et al., 2003 ; Chebbo et Gromaire, 2004 ; Mosio et al., 2019).

6Cet objectif est à l’origine d’un cadre législatif et réglementaire autour de la surveillance et du contrôle des réseaux d’assainissement, qui se met en place à partir des années 1990 en Europe et en France. La Directive européenne 21/271/CEE du 21 mai 1991 sur les eaux résiduaires urbaines3 impose en premier, aux États membres de l’Union européenne, la collecte et le traitement des rejets des agglomérations : eaux ménagères usées, eaux industrielles et eaux de ruissellement. L’ensemble de ces eaux et leurs mélanges constituent dans le texte législatif les « eaux résiduaires urbaines ». Cette obligation implique un suivi de la qualité des rejets et de leurs impacts sur les milieux aquatiques (surtout ceux identifiés comme sensibles à certaines pollutions). Cette directive européenne est traduite dans le droit français par plusieurs textes législatifs et réglementaires. C’est en particulier l’Arrêté du 22 décembre 1994 relatif à la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées qui précise l’obligation de suivi et de contrôle des systèmes d’assainissement en France. Ce texte oblige les communes (ou leurs groupements) à mettre en œuvre une procédure dite d’autosurveillance des systèmes de collecte visant à produire des données pour suivre les flux transitant dans les réseaux et caractériser leurs rejets non traités vers les milieux aquatiques.

7En pratique, cette procédure consiste à réaliser des mesures sur les effluents transitant par les réseaux d’assainissement (hauteurs, vitesses d’écoulement, débits, concentrations en polluants) moyennant des appareils installés dans ces réseaux (généralement capteurs et préleveurs automatiques d’échantillons d’effluents) et à recueillir et traiter les données ainsi produites à l’aide de systèmes de télégestion et de logiciels de traitement et de validation. Elle comprend également les activités de gestion et de maintenance des instruments de mesure et des dispositifs de transmission des données du réseau aux serveurs dédiés à leur sauvegarde et à leur stockage. La mise en œuvre de l’autosurveillance implique donc un ensemble d’objets et de dispositifs techniques ainsi que des activités nécessaires à leur existence.

8Aujourd’hui, cette mise en œuvre, en dépit de son caractère obligatoire, n’est pas généralisée parmi les collectivités territoriales françaises : en 2015, seuls 54% des systèmes de collecte français concernés par l’autosurveillance sont équipés de dispositifs de mesure (Graie, 2016). D’après les recherches et les bilans réalisés (Alis et al., 2001 ; Deshons et Laplace, 2001 ; Hodeau et Varnier, 2001 ; Joannis, 2001 ; Meradou, 2001 ; Ollagnon, 2012 ; Graie, 2013 ; 2016), les difficultés rencontrées sont liées aux instruments de mesure (choix), aux données produites (stockage, traitement et validation) et aux coûts élevés de la démarche. Dans l’ensemble, ces travaux portent peu sur les modes d’organisation.

9Cet article vise d’une part à combler ce manque en travaillant sur les organisations mobilisées dans la procédure d’autosurveillance. Il cherche d’autre part à étudier les effets de la réglementation sur sa mise en œuvre. Le bilan du Graie (2016) montre que cette réglementation est déjà insuffisante pour contraindre toutes les communes à s’y engager. Qu’en est-il pour les communes investies dans la démarche ? Nous nous intéressons pour cela en particulier à deux collectivités territoriales, la Métropole de Lyon et Nantes Métropole, qui se sont soumises à la contrainte et ont développé la procédure. De quelles manières la réglementation oriente-t-elle leur démarche ? Comment son application modifie-t-elle leur organisation et leurs pratiques d’assainissement urbain ? Les objectifs environnementaux promus par la réglementation sont-ils atteints par les collectivités territoriales ? La réglementation est-elle finalement efficace par rapport à ces objectifs ?

10Pour répondre à ces questions, nous nous appuyons sur une enquête de terrain issue d’un projet de recherche pluridisciplinaire associant des laboratoires en sciences pour l’ingénieur et en urbanisme ainsi que les collectivités territoriales de la Métropole de Lyon et de Nantes Métropole (Toussaint et al., 2016 ; Baati, 2021). L’enquête a été réalisée pendant la période 2012-2015 et avait pour but de renseigner les conditions de déploiement de l’autosurveillance dans les agglomérations lyonnaise et nantaise. Elle comprend une recherche bibliographique traitant principalement du cadre légal européen et national en matière de suivi et de contrôle des systèmes d’assainissement sur la période 1990-2015 ; une série d’entretiens auprès d’acteurs mobilisés dans et par les activités d’autosurveillance des réseaux ; et un ensemble d’observations in situ des activités d’exploitation des dispositifs de mesure et des données produites. L’enquête de terrain se structure autour des modalités de production de la donnée (notamment les différentes chaînes de traduction). Ainsi, les entretiens et les observations visent à restituer les objets, les dispositifs et les activités nécessaires à cette production. Ce faisant, ils permettent de saisir les organisations formelles et informelles, les processus d’apprentissage et les difficultés, voire les résistances, rencontrées. Les entretiens ont été réalisés auprès de personnes appartenant à la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon, à la Direction des opérateurs publics de l’eau et de l’assainissement (DOPEA) de Nantes Métropole, à l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse et aux services du ministère chargé de l’Environnement. Ils ont été menés avant et après les observations : les premiers pour préparer les séances d’observations, les seconds, sous la forme d’entretien d’explicitation (Vermersch, 2006), pour revenir sur les situations observées et expliciter certaines actions. L’enquête inclut en tout dix-sept entretiens et vingt-cinq séances d’observation in situ.

11Le présent article s’organise en trois parties et une conclusion. La première partie traite du cadre législatif et réglementaire régissant la surveillance des réseaux d’assainissement en France. La deuxième et la troisième partie intéressent les études de cas et montrent les résultats de la mise en œuvre de la surveillance des réseaux dans les agglomérations lyonnaise et nantaise. Enfin, la conclusion revient, à partir de ces expériences, sur le rôle de la réglementation dans l’évolution des objets et des pratiques urbains.

Le cadre législatif et réglementaire français de l’autosurveillance des réseaux d’assainissement (1990-2015)

12L’analyse du cadre législatif et réglementaire démarre au début des années 1990 avec la publication des premiers textes et se termine en 2015, à la fin de notre enquête de terrain. Pour cette période, 10 textes, de portées et de natures différentes, encadrent les activités de surveillance des réseaux d’assainissement en France : deux directives européennes, deux lois, trois décrets, quatre arrêtés et deux circulaires. Le Tableau 1 liste l’ensemble de ces textes. Ceux-ci sont en partie repris dans le Code général des collectivités territoriales (CGCT), le Code des communes et le Code de l’environnement (C. Env.).

Tableau 1. Liste des textes composant le cadre législatif et réglementaire de l’autosurveillance des réseaux d’assainissement en France pour la période 1990-2015

Date

Texte

Nom en abrégé

21/05/1991

Directive 91/271/CEE relative aux Eaux résiduaires urbaines

ERU 1991

03/01/1992

Loi n° 92-3 du 3 janvier 1992 sur l’Eau

LSE 1992

29/03/1993

Décret n° 93-742 relatif aux procédures d’autorisation et de déclaration prévues par l’article 10 de la Loi n° 92-3 du 3 janvier 1992

Décret du 29/03/1993 (1)

Décret n° 93-743 relatif à la nomenclature des opérations soumises à autorisation ou déclaration en application de l’article 10 de la Loi n° 92-3 du 3 janvier 1992

Décret du 29/03/1993 (2)

03/06/1994

Décret n° 94-469 relatif à la collecte et au traitement des eaux usées mentionnées aux articles L. 372-1-1 et L. 372-3 du Code des communes

Décret du 03/06/1994

22/12/1994

Arrêté fixant les prescriptions techniques relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées mentionnées aux articles L. 372-1-1 et L. 372-3 du Code des communes

Arrêté du 22/12/1994 (1)

Arrêté relatif à la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées mentionnées aux articles L. 372-1-1 et L. 372-3 du Code des communes

Arrêté du 22/12/1994 (2)

12/05/1995

Circulaire du ministère de l’Environnement du 12 mai 1995 relative à l’assainissement des eaux usées urbaines (texte non publié dans le journal officiel).

Circulaire du 12/05/1995

23/10/2000

Directive 2000/60/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000 établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l'eau

DCE 2000

06/11/2000

Circulaire du ministère de l’Aménagement du territoire et de l’Environnement relative à la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées mentionnées aux articles L. 2224-8 et L. 2224-10 du Code général des collectivités territoriales (texte non publié dans le journal officiel)

Circulaire du 06/11/2000

21/04/2004

Loi n° 2004-338 du 21 avril 2004 portant transposition de la Directive 2000/60/ CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000

Loi du 21/04/2004

22/06/2007

Arrêté relatif à la collecte, au transport et au traitement des eaux usées des agglomérations d'assainissement ainsi qu'à la surveillance de leur fonctionnement et de leur efficacité, et aux dispositifs d'assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 kg/j de Demande biochimique en oxygène en cinq jours (DBO5)

Arrêté du 22/06/2007

21/07/2015

Arrêté relatif aux systèmes d’assainissement collectif et aux installations d’assainissement non collectif, à l’exception des installations d’assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg/j de DBO5

Arrêté du 21/07/2015

À l’origine des textes, des visées écologiques

13Parmi les textes composant ce cadre législatif et réglementaire, ceux à portée plus générale (directives et lois) défendent d’abord des objectifs pour la protection de l’environnement et en particulier des milieux aquatiques : préserver ces milieux de pollutions éventuelles, restaurer leur qualité et protéger la ressource en eau.

14La Directive 91/271/CEE relative aux eaux résiduaires urbaines (ERU) initie ce cadre juridique. Elle pose pour la première fois à l’échelle européenne le problème de la pollution due aux rejets des villes : « La présente directive concerne la collecte, le traitement et le rejet des eaux urbaines résiduaires ainsi que le traitement et le rejet des eaux usées provenant de certains secteurs industriels. La présente directive a pour objet de protéger l'environnement contre une détérioration due aux rejets des eaux résiduaires précitées » (ERU 1991, art.1). Pour répondre à cet objectif, la directive ERU 1991 impose aux États membres de mettre en place des systèmes de collecte et de traitement de ces rejets pour toutes les agglomérations d’assainissement de plus de 2 000 équivalents-habitants. Elle leur demande également de prévoir des réglementations ou des autorisations préalables pour tout rejet dans les milieux aquatiques et pour tout rejet d’eaux usées industrielles dans les systèmes d’assainissement. Enfin, elle exige d’eux qu’ils veillent à ce que tous les rejets et leurs impacts sur les milieux aquatiques soient surveillés conformément aux prescriptions de contrôle et aux méthodes de référence pour le suivi des résultats de mesure qu’elle fixe.

15Au niveau européen, la surveillance des réseaux d’assainissement dépend aussi d’une seconde directive, la Directive 2000/60/CE du 23 octobre 2000 établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau. Cette directive introduit la notion de bon état écologique et chimique des eaux souterraines et des eaux de surface. Elle porte sur les mesures à mettre en œuvre pour maintenir ou restaurer un bon état des eaux au niveau communautaire :

« La présente directive a pour objet d'établir un cadre pour la protection des eaux intérieures de surface, des eaux de transition, des eaux côtières et des eaux souterraines, qui :

a) prévienne toute dégradation supplémentaire, préserve et améliore l'état des écosystèmes aquatiques […] ;

b) promeuve une utilisation durable de l'eau, fondée sur la protection à long terme des ressources en eau disponibles ;

c) vise à renforcer la protection de l'environnement aquatique ainsi qu'à l'améliorer, notamment par des mesures spécifiques conçues pour réduire progressivement les rejets, émissions et pertes de substances prioritaires, et l'arrêt ou la suppression progressive des rejets, émissions et pertes de substances dangereuses prioritaires […]. » (DCE, 2000, art.1)

16Pour cela, la Directive 2000/60/CE enjoint les États membres à découper leurs aquifères, leurs cours d’eau et leurs plans d’eau en « masses d’eau » et fixe des objectifs de qualité à atteindre par masse d’eau. De cette manière, elle les incite à élaborer et mettre en œuvre des programmes de surveillance de ces milieux aquatiques pour assurer un suivi des objectifs de qualité et leur réalisation. Elle leur demande également de prendre les mesures nécessaires pour prévenir, limiter ou réduire les rejets de polluants dans ces milieux.

17Ces deux textes européens sont traduits dans plusieurs textes français dès le début des années 1990. La Directive 91/271/CEE relative aux eaux résiduaires urbaines est transcrite dans le droit français par la Loi n°92-3 du 3 janvier 1992 sur l’eau. L’article 1 de cette loi rappelle l’inscription de l’eau dans le patrimoine commun. Dans cette perspective, le texte promeut « une gestion équilibrée de la ressource en eau » :

« Cette gestion équilibrée vise à assurer :

  • la préservation des écosystèmes aquatiques, des sites et des zones humides […] ;

  • la protection contre toute pollution et la restauration de la qualité des eaux superficielles et souterraines et des eaux de la mer dans la limite des eaux territoriales ;

  • le développement et la protection de la ressource en eau ;

  • la valorisation de l’eau comme ressource économique et la répartition de cette ressource […]. » (LSE 1992, art. 2)

18Pour cela, elle instaure une planification concertée de la ressource en eau par bassin versant en créant des outils de planification de ses usages. Elle donne également aux communes (et à leurs groupements) des compétences et des obligations nouvelles pour l’assainissement collectif (CGCT, art. 2224-10). Désormais, les communes sont tenues d’assurer l’acheminement de la totalité des effluents collectés jusqu’à une station de traitement (STEU) par temps sec et par temps de pluie, de traiter ces effluents et de suivre le fonctionnement de leur système d’assainissement en surveillant les ouvrages de collecte et de traitement ainsi que les milieux aquatiques récepteurs. Ces dispositions font l’objet de plusieurs textes réglementaires de mise en application (arrêtés, décrets et circulaires), publiés entre 1993 et 2015. Ces textes concernent :

  • les régimes de déclaration et d’autorisation de rejet des eaux résiduaires urbaines dans le milieu aquatique récepteur (Décrets du 29/03/93 (1) et du 29/03/93 (2)) ;

  • les prescriptions techniques relatives aux ouvrages de collecte et de traitement et à la surveillance de ces ouvrages (Décret du 03/06/1994, Arrêtés du 22/12/1994 (1), 22/12/1994 (2), 22/07/2007 et 21/07/2015, Circulaires du 12/05/1995 et 06/11/2000).

19La seconde directive européenne, la Directive 2000/60/CE du 23 octobre 2000, est transposée en droit français par la Loi n° 2004-338 du 21 avril 2004 portant transposition de la Directive 2000/60/ CE du Parlement européen et du Conseil du 23 octobre 2000. Cette loi impose la révision des outils de planification introduits par la LSE de 1992. Il s’agit d’y intégrer de nouvelles dispositions de délimitation des masses d’eau par unité hydrographique et de mise en œuvre de programmes de mesures en vue de restaurer la qualité des milieux aquatiques récepteurs dégradés.

Définition de protocoles normalisés

20Tous ces textes, en particulier ceux relevant de la réglementation, établissent des protocoles normalisés quant aux ouvrages à surveiller et à la manière de le faire à destination des exploitants de réseaux. Ceux-ci peuvent être les collectivités territoriales ou un délégataire. Ainsi, en cas de délégation des compétences d’assainissement collectif à un concessionnaire ou un fermier, les responsabilités de surveillance lui sont transférées. Les communes ou leur groupement conservent, dans tous les cas, les compétences d’autorité délégante consistant à vérifier que les obligations prévues contractuellement sont bien remplies par les délégataires. Par commodité, nous regroupons ici les collectivités territoriales et leurs éventuels délégataires sous l’appellation « exploitants de réseaux ».

  • 4 Pour plus d'informations sur les agences de l’eau, voir leur site officiel, [en ligne], URL : https (...)
  • 5 Pour plus d'information sur la police de l'eau et ses activités, voir leur site officiel, [en ligne (...)

21Selon la réglementation, l’autosurveillance des réseaux est composée de cinq étapes : 1) études préalables (emplacements des sites de mesure, type de surveillance, type et nombre de mesures) et rédaction d’un manuel d’autosurveillance présentant la démarche projetée ; 2) installation des appareils de mesure sur les ouvrages et tronçons à surveiller ; 3) réalisation des mesures requises ; 4) traitement et exploitation des données recueillies ; 5) établissement de bilans mensuels et annuels et envoi de ces bilans à l’agence de l’eau et la police de l’eau. Pour chacune de ces étapes, la réglementation précise les acteurs mobilisés et fixe des protocoles. L’exploitant de réseaux est à la manœuvre sur l’ensemble de ces étapes. C’est lui qui a l’initiative de la démarche. L’agence de l’eau4 et la police de l’eau5 interviennent pour des contrôles lors de la première et de la dernière étape. Nous développerons par la suite les règles relatives aux ouvrages de collecte à surveiller et aux contrôles de l’agence de l’eau et de la police de l’eau.

Les ouvrages de collecte à surveiller

  • 6 La CBPO est égale à la Demande biochimique en oxygène sur cinq jours (DBO5) calculée sur la base de (...)

22La réglementation permet de classer les ouvrages de collecte (ouvrages d’évacuation et tronçons de réseaux) en fonction de la pollution organique véhiculée ou rejetée. Des seuils sont définis et dépendent de la valeur de la Charge brute de pollution organique (CBPO6) transitant par temps sec dans les tronçons de réseaux sur lesquels les ouvrages se situent. Selon ces valeurs, la surveillance des réseaux d’assainissement varie.

23Le Tableau 2 propose un récapitulatif de ces règles pour les ouvrages d’évacuation : déversoirs d’orage et trop-pleins des postes de refoulement. Pour les déversoirs d’orage situés sur les réseaux unitaires, la réglementation prévoit des possibilités de dérogation. Celle-ci relève d’une décision du préfet. Pour cela, l’exploitant de réseaux doit lui faire une demande de dérogation en la justifiant par les coûts excessifs que l’application de ces règles constituerait pour la collectivité. Si la dérogation est accordée, la surveillance à mettre en place est limitée à l’ensemble des déversoirs d’orage représentant au moins 70% de la totalité des rejets annuels du système de collecte.

Tableau 2. Identification des ouvrages d’évacuation à surveiller et type de surveillance à exercer dans le cadre de l’autosurveillance – règles générales

Type d’ouvrages

Valeur de la CBPO

Eléments à surveiller et type de surveillance

Déversoirs d’orage situés sur un tronçon de réseau unitaire

Supérieure à 600 kg/j de DBO5

Surveillance permanente :

mesure et enregistrement en continu des débits de rejets d’effluents bruts

estimation de la charge polluante déversée

Comprise entre 120 et 600 kg/j de DBO5

Surveillance permettant :

mesure du temps de déversement journalier

estimation des débits déversés

Inférieure à 120 kg/j de DBO5

Pas de surveillance

Trop-pleins de postes de refoulement situés sur un tronçon de réseau séparatif

Supérieure à 120 kg/j de DBO5

Surveillance permettant :

mesure du temps de rejet journalier

Inférieure à 120 kg/j de DBO5

Pas de surveillance

24En plus de cette surveillance, la réglementation prévoit le suivi des débits des effluents transitant dans les réseaux d’assainissement lorsque la valeur de la CBPO y est supérieure à 600 kilogrammes par jour de DBO5. Cette surveillance implique des mesures de débit aux emplacements dits caractéristiques du réseau, à savoir : les déversoirs d’orage en tête des STEU et les confluences de deux canalisations. Ces mesures peuvent nécessiter des reprises du réseau afin de permettre leur réalisation.

Les contrôles de l’agence de l’eau et de la police de l’eau

25Pour vérifier la mise en œuvre de l’autosurveillance des réseaux par les exploitants, le législateur a prévu plusieurs contrôles à différents moments de cette mise en œuvre. Ces contrôles passent par la rédaction d’une série de documents (manuel, bilan, synthèse).

26Les premiers contrôles portent sur la définition du dispositif de surveillance, puis son déploiement. Le premier document à rédiger par l’exploitant de réseaux est le « manuel d’autosurveillance » (Arrêté du 22/12/1994 (2), art. 8). Ce manuel concerne le projet de mise en œuvre de l’autosurveillance. Il décrit la localisation des points de mesure et de prélèvement des échantillons d’eaux usées envisagés ; l’organisation des personnels impliqués dans l’autosurveillance et leur qualification ; les appareillages utilisés, les méthodes et les moyens de vérification de leur bon état de marche. Ce manuel est transmis à l’agence de l’eau, qui doit le valider. Pour cela, l’agence vérifie la pertinence des dispositifs techniques et organisationnels projetés. Le manuel d’autosurveillance sert également pour la vérification du dispositif de mesure lors de sa mise en fonctionnement. L’agence de l’eau contrôle alors la conformité du dispositif installé avec les indications mentionnées dans le manuel et la qualité des données produites. Ces deux contrôles permettent notamment à l’agence de l’eau d’attribuer des subventions aux exploitants de réseaux pour la mise en œuvre de l’autosurveillance (études préalables, équipements, canalisations, travaux de génie civil) ; ces subventions varient selon des dispositions propres à chaque agence de l’eau.

27Une fois le dispositif de surveillance déployé, la réglementation prévoit que l’agence de l’eau contrôle chaque année le bon état de marche du système d’autosurveillance. Pour cette vérification, l’agence doit s’assurer de la présence des instruments permettant la mesure des débits et des préleveurs d’échantillons d’eaux usées et vérifier la représentativité des données produites par ces instruments. Comme pour les contrôles précédents, ce contrôle est utilisé par l’agence de l’eau pour calculer des aides pour le traitement des eaux usées (primes pour épuration par exemple). Les éléments recueillis lors de ce contrôle sont également communiqués à la police de l’eau, qui peut procéder à des contrôles inopinés des prescriptions précisées dans le manuel.

28La réglementation établit enfin un dernier contrôle de l’agence de l’eau et de la police de l’eau sur les données produites par le dispositif de mesure. Pour cela, l’exploitant de réseaux doit leur envoyer tous les mois les débits moyens journaliers des rejets non traités dans les milieux aquatiques récepteurs, calculés avec les données acquises par les appareils de mesure (le plus souvent hauteurs et/ou vitesses des effluents). Cet envoi se fait sous un format informatique particulier, réglementaire, le format SANDRE, développé par le Secrétariat d’administration nationale des données et référentiels sur l’eau pour l’échange des données sur l’autosurveillance des systèmes d’assainissement. Les données envoyées doivent ensuite être vérifiées par l’agence de l’eau pour identifier les données correctes et utilisables. Sur le plan réglementaire, une donnée est estimée correcte et utilisable si elle a été envoyée dans les délais prescrits et sous le format requis (ici format SANDRE) et que son incertitude ne dépasse pas certains seuils (MEDDAT, 2009). L’agence transmet les résultats de cette vérification à la police de l’eau. En cas de circonstances exceptionnelles de fonctionnement entrainant des rejets par temps sec, les résultats des mesures réalisées (hauteurs ou vitesses des effluents) pendant cette période doivent être transmis immédiatement à l’agence de l’eau et à la police de l’eau selon les modalités d’envoi mentionnées dans le manuel d’autosurveillance. Chaque année, en plus des bilans mensuels, l’exploitant de réseaux doit adresser, à l’agence de l’eau et à la police de l’eau, une synthèse annuelle des données d’autosurveillance et des performances de son système d’assainissement.

29Outre ces contrôles réalisés par l’agence de l’eau et la police de l’eau, la réglementation exige, des exploitants de réseaux, une expertise annuelle de leur système d’autosurveillance par un organisme agréé (par exemple un bureau d’études techniques). Cette expertise consiste à vérifier le bon état de marche des instruments de mesure et la représentativité des données produites par ces instruments. Le compte rendu de l’expertise est envoyé à l’agence de l’eau et à la police de l’eau ; il est également joint en annexe à la synthèse annuelle des données de l’autosurveillance transmise à ces services de l’État.

30Pour conclure sur le cadre législatif et réglementaire, celui-ci semble laisser peu de marge de manœuvre aux exploitants pour développer l’autosurveillance de leur réseau d’assainissement. La décision de déployer cette surveillance procède ainsi de l’application d’indicateurs réglementaires sur des valeurs limites de charges polluantes. La réglementation impose également, à travers des contrôles pluriels et réguliers codifiés, les procédures à mettre en place et les éléments à mesurer et à estimer. D’autres protocoles, non directement liés à ce cadre, s’appliquent aussi à la surveillance des réseaux : les règles de sécurité en vigueur dans les milieux confinés, insalubres, humides et susceptibles d’être inflammables comme les égouts et les protocoles de vérification des appareils de mesure et de transmission fixés par leurs fabricants. Des marges de manœuvre apparaissent néanmoins dans le choix de l’organisation des personnels et des appareils.

Mise en œuvre de l’autosurveillance dans les agglomérations lyonnaise et nantaise

31Dans les agglomérations lyonnaise et nantaise, le développement de l’autosurveillance des réseaux à la fin des années 1990 découle directement de la publication de l’Arrêté du 22/12/1994 (2) et s’appuie sur le renforcement continu de la réglementation. Compte tenu du cadre réglementaire existant, les différences entre ces agglomérations se situent principalement dans l’organisation et les personnels impliqués ainsi que dans les appareils de mesure utilisés. En dépit de ces différences, la nature des résultats obtenus dans les deux collectivités territoriales est similaire : leur production vise le respect de la réglementation.

Présentations synthétiques des études de cas

32La Métropole de Lyon et Nantes Métropole sont deux intercommunalités. Durant la période étudiée (1990-2015), leur statut et leur territoire ont évolué. Ces changements s’inscrivent dans une évolution nationale du cadre institutionnel : depuis les années 1990, plusieurs lois ont été promulguées et ont modifié l’organisation des coopérations entre communes, en particulier la Loi n° 99-586 du 12 juillet 1999 relative au renforcement et à la simplification de la coopération intercommunale et la Loi n° 2014-58 du 27 janvier 2014 de modernisation de l'action publique territoriale et d'affirmation des métropoles. Les changements observés sont plus importants dans le cas nantais que dans le cas lyonnais : dans l’agglomération nantaise, ils ont ainsi affecté l’organisation du service d’assainissement urbain, responsable de la surveillance des réseaux. Au moment de l’enquête, dans les deux agglomérations, cette surveillance est directement assurée par les collectivités territoriales. À Lyon, il s’agit de la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon, à Nantes du Pôle assainissement de la Direction des opérateurs publics de l’eau et de l’assainissement (DOPEA) de Nantes Métropole. Le Tableau 3 reprend les principales caractéristiques de ces deux études de cas. Les deux paragraphes suivants détaillent les organisations mises en place dans les agglomérations lyonnaise et nantaise.

Tableau 3. Principales caractéristiques des études de cas

Agglomération lyonnaise

Agglomération nantaise

Généralités

Organisation territoriale

Métropole de Lyon (59 communes)

Nantes Métropole (24 communes)

Population (2019)

1 411 571 habitants

665 204 habitants

Superficie (2019)

533,7 km2

523,4 km2

Agence de l’eau

Agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse

Agence de l’eau Loire-Bretagne

Réseaux d’assainissement

Réseaux

3 181 km

4 387 km

Collecteurs visitables

606 km

120 km

Réseaux unitaires

1 841 km

359 km

Déversoirs d’orage (nombre)

397

47

Réseaux séparatifs eaux usées

913 km

1875 km

Postes de refoulement (nombre)

80

381

Collectivité compétente

Métropole de Lyon

Nantes Métropole

Gestionnaire

Métropole de Lyon

Nantes Métropole, SAUR, Lyonnaise des eaux, Véolia

Dispositifs de surveillance

Date de mise en œuvre

1999

1998

Réseau de mesure

54 sites de mesure :

10 sites sur déversoirs d’orage

10 sites sur collecteurs

4 sites à l’exutoire des zones industrielles

30 pluviomètres

89 points de mesure :

18 points sur déversoirs d’orage

31 points sur collecteurs

19 points sur seuils de régulation de débits d’effluents

18 pluviomètres

3 points sur cours d’eau

Gestionnaire

Métropole de Lyon

Nantes Métropole

Dispositif organisationnel

Équipe dédiée au sein de la Direction de l’Eau (équipe métrologie réseau)

Collaboration entre services du pôle assainissement

Personnels impliqués

8 personnes

1,5 équivalent temps plein

Laboratoire partenaire

DEEP-INSA Lyon

Université Gustave Eiffel

L’organisation lyonnaise : la création d’une entité spécialisée

33Dans l’agglomération lyonnaise, le service d’assainissement urbain est géré en régie directe par la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon. Cette situation n’a pas évolué depuis 1966, date de création de la communauté urbaine de Lyon, malgré les changements institutionnels récents et la création en 2015 de la Métropole de Lyon. Dans ces conditions, c’est la Direction de l’eau qui est à l’origine du développement de la surveillance des réseaux. Celle-ci s’appuie sur un réseau de pluviomètres installés dès 1985 sur le territoire de l’agglomération pour caractériser l’aléa pluviométrique dans le cadre de la lutte contre les inondations. Le déploiement des dispositifs de mesure des flux transitant dans les réseaux et d’évaluation de leur qualité s’est fait en deux tranches. En 2001 et 2002, 15 sites de mesure ont été installés : six sites sur des déversoirs d’orage (suivi des débits de rejets), cinq sites sur des collecteurs (suivi des débits de transit) et quatre sites à l’exutoire de zones industrielles (suivi de paramètres physico-chimiques et des concentrations en polluants par prélèvement d’échantillons d’eaux usées). Ces installations s’accompagnent de la mise en œuvre d’un système de télégestion et de supervision, permettant de traiter et d’exploiter les données produites (en particulier de calculer les données réglementaires). Ce système intègre un logiciel d’aide à la validation des données (Supervision de la télégestion lyonnaise de l’assainissement - STELLA). La seconde tranche d’équipement a lieu pendant les années 2005 à 2007, dans le cadre d’une campagne spécifique au calage du modèle hydraulique utilisé pour appréhender le fonctionnement du réseau. Neuf sites de mesure sont alors créés : quatre sites sur des déversoirs d’orage (suivi des débits de rejets) et cinq sites sur des collecteurs (suivi des débits de transit). Depuis la fin des années 1990 et les premiers sites de mesures, les activités d’autosurveillance ont connu deux organisations. Celle en vigueur date de 2002.

34Le déploiement de l’autosurveillance est lié dès le début à la modélisation hydraulique du fonctionnement des réseaux (modélisation développée à partir des années 1970). En 1996, suite à la publication de l’Arrêté du 22/12/1994, la Métropole de Lyon réalise un inventaire des déversoirs d’orage pour identifier les ouvrages à instrumenter. Cet inventaire montre l’existence de 397 ouvrages dont 102 doivent être, selon la réglementation, surveillés de manière permanente (mesure et enregistrement des débits de rejets et estimation de la charge polluante déversée (Tableau 2). L’instrumentation de ces ouvrages et son exploitation apparaissent trop onéreuses pour la collectivité territoriale. À titre d’exemple, les coûts d’instrumentation d’un point de mesure en réseau varient entre 15 000 et 50 000 euros ; les coûts de leur exploitation sont évalués en moyenne à 8 500 euros par an ; les frais de remplacement d’un capteur peuvent atteindre 18 000 euros (Baati, 2021, p. 198). Comme la réglementation l’y autorise, la Métropole de Lyon demande donc au préfet de déroger aux prescriptions générales et de concentrer les dispositifs de mesure sur les ouvrages à l’origine de plus de 70% de la totalité des rejets annuels du réseau. Cette demande est acceptée. L’identification des déversoirs d’orage à instrumenter dépend de la modélisation hydraulique du réseau. Les modèles existants permettent d’estimer et de hiérarchiser les rejets par temps de pluie et de cette manière, de repérer les ouvrages responsables de 70% des rejets. Ce rôle de la modélisation dans le déploiement de l’autosurveillance amène dans un premier temps la Direction de l’eau à créer en 2000 une entité spécialisée, l’unité autosurveillance, au sein de son service études. Cette unité a trois missions principales : 1) la modélisation hydraulique du réseau ; 2) l’identification des ouvrages et des tronçons à instrumenter et le choix des équipements à installer ; 3) l’exploitation du réseau de pluviomètres. Elle délègue l’installation des sites de mesure à des entreprises privées.

35Cette organisation fonctionne jusqu’en 2002. Cette année-là, la Métropole de Lyon ne la juge plus adaptée aux objectifs fixés pour l’exploitation des dispositifs d’autosurveillance et l’amélioration du modèle hydraulique. Elle remplace l’unité autosurveillance par deux nouvelles entités : l’unité études générales et modélisation au sein du service études et l’équipe métrologie réseau au sein de l’unité surveillance et pilotage des flux du service exploitation réseau. La première devient l'entité responsable de la modélisation et des pluviomètres ; la seconde, du développement et de l’exploitation de l’autosurveillance des réseaux. Elle est composée de six personnes : un responsable (technicien), un responsable adjoint (agent de maîtrise principal) et de quatre agents techniques. En 2003, un autre nouveau service est constitué : le service pilotage eaux usées et autosurveillance. Celui-ci se dote d’une mission de coordination des acteurs de l’autosurveillance, qui s’occupe notamment des relations avec l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse et les services de la police de l’eau.

36Depuis, ce sont ces trois nouvelles entités avec le laboratoire de la Direction de l’eau qui assurent la réalisation de l’autosurveillance pour la Métropole de Lyon. La Figure 1 montre la place de ces différentes entités dans l’organigramme de la Direction de l’eau. Le rôle de l’équipe métrologie réseau est essentiel : elle est chargée de la plus grande partie des tâches relevant de l’autosurveillance. L’unité études générales et modélisation établit les ouvrages à instrumenter à l’aide de la modélisation. L’équipe métrologie réseau réalise l’équipement des sites de mesure ainsi définis : choix et installation des appareils, réalisation de l’armoire électrique, câblages, et cetera. Au moment de l’enquête, les ouvrages à instrumenter sont presque tous équipés et la création de nouveaux sites de mesure est rare. L’équipe a charge également de toute la gestion et l’exploitation des dispositifs de mesure installés dans les réseaux et du système de télésurveillance et de supervision. Son personnel vérifie régulièrement le fonctionnement des appareils et répond quotidiennement aux alertes du système. Celles-ci sont des signaux qui apparaissent sur le serveur et qui indiquent l’état de fonctionnement d’un site de mesure lors de circonstances exceptionnelles ou inhabituelles. Par exemple, une alerte « entretien » signale une opération de vérification en cours, une alerte « défaut de sonde » un dysfonctionnement du capteur (colmatage, encrassement, arrachage, et cetera). Ces alertes peuvent nécessiter une intervention sur le site. Les membres de l’équipe recueillent aussi les échantillons d’eaux usées sur les quatre sites équipant les exutoires des zones industrielles. Ils traitent et valident enfin chaque jour les données mesurées (hauteurs et vitesses des effluents) et calculées (débits moyens journaliers de rejets dans les milieux aquatiques) via le système de télégestion. Leurs activités se déroulent, de cette manière, à la fois dans les bureaux de la Direction de l’eau et sur les sites de mesure (en particulier dans les réseaux d’assainissement). Les échantillons d’eaux usées sont déposés au laboratoire, qui les analyse ; les données validées et les analyses des échantillons sont communiquées au service pilotage eaux usées et autosurveillance, qui met les données dans le format SANDRE et envoie tous les résultats à l’agence de l’eau et à la police de l’eau.

Figure 1. Les entités participant aux activités d’autosurveillance au sein de la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon (en gris)

Figure 1. Les entités participant aux activités d’autosurveillance au sein de la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon (en gris)

Grand Lyon, 2012

L’organisation nantaise : une collaboration entre entités existantes

37Pendant la période étudiée (1990-2015), l’organisation du service d’assainissement nantais a évolué trois fois, en partie sous l’effet des modifications institutionnelles touchant les coopérations intercommunales dans l’agglomération. Malgré ces modifications, la surveillance des réseaux reste gérée par des collectivités territoriales durant toute cette période. Son développement s’appuie dans un premier temps sur un réseau de dispositifs de mesure installés par la ville de Nantes sur son territoire au début des années 1980. Ces points de mesure relèvent d’une démarche de diagnostic permanent du réseau d’assainissement, intégrant une télésurveillance et un pilotage automatisé des ouvrages d’assainissement. Ils se composent de huit points de mesure sur des déversoirs d’orage (suivi des débits de rejets), sept pluviomètres et trois points de suivi de cote des cours d’eau récepteurs. Suite à l’Arrêté du 22/12/1994 (2), d’autres points de mesure sont créés pour étendre ce réseau à toute l’agglomération. Cette extension se fait en deux phases : 1996-1999 et 2004-2006. Elle passe par un partenariat entre les collectivités territoriales et l’agence de l’eau Loire-Bretagne, qui se traduit par trois contrats opérationnels : Neptune I (1994-1998), Neptune II (1999-2003) et Neptune III (2004-2009). Ces contrats ne se limitent pas à l’autosurveillance des réseaux d’assainissement. Ils traitent plus largement de l’amélioration des conditions de collecte et de traitement des rejets de l’agglomération nantaise conformément aux objectifs de la directive ERU 1991 : construction de nouveaux ouvrages (collecteurs et station de traitement des eaux usées) et réhabilitation des ouvrages existants.

38Jusqu’en 2000, le Syndicat d’assainissement de l’agglomération nantaise (SAAN) gère l’assainissement pour treize communes de l’agglomération, dont Nantes. Le cadre des contrats Neptune I et II est à l’origine du développement de la surveillance des réseaux. Ces contrats mobilisent, en plus de l’agence de l’eau et du SAAN, la section systèmes d’assainissement de la division eau du Laboratoire central des ponts et chaussées (LCPC) de Nantes (aujourd’hui Université Gustave Eiffel) et la Régie municipale d’assainissement de la ville de Nantes (RMA Nantes). En 1995, le SAAN lance un marché de travaux pour l’installation d’un dispositif complet d’autosurveillance de ses réseaux d’assainissement (fourniture et pose d’appareils de mesure, installation des systèmes locaux d’acquisition et de transmission des données, mise en place d’un système de télégestion et de supervision pour la gestion et la validation des données produites). Le choix des points de mesure suit les règles générales édictées par la réglementation, comme mentionné au préalable. Les travaux ont lieu pendant les années 1996-1999 et permettent ainsi de créer trente nouveaux points de mesure : douze points sur des collecteurs (suivi des débits de transit) ; cinq points sur des déversoirs d’orage (suivi des débits de rejets) ; cinq points sur des seuils de régulation de débits d’effluents (détection de rejets) et huit pluviomètres. En 1997, le SAAN confie à la section systèmes d’assainissement de la division eau du LCPC de Nantes une mission d’assistance technique à maîtrise d’ouvrage pour l’aider à développer son dispositif d’autosurveillance. En 1998, il délègue via une convention son exploitation à la RMA Nantes. Pour assurer cette nouvelle charge, celle-ci constitue une cellule métrologie avec des personnels volontaires pour travailler sur la surveillance des réseaux. Ces personnels sont issus de différents services de la régie (bureau d’études, service exploitation et magasin).

39Le 30 décembre 2000, le SAAN est dissout et ses compétences d’assainissement sont transférées à la communauté urbaine de Nantes (Nantes Métropole) instituée le 1er janvier 2001. Cette nouvelle collectivité territoriale opte pour une gestion mixte de l’assainissement : une partie du service est gérée en régie directe, l’autre partie est déléguée à des opérateurs privés. Jusqu’en 2012, Nantes Métropole comprend une Direction de l’eau et une Direction de l’assainissement. Celle-ci a la gestion du dispositif d’autosurveillance. Pour cela, elle organise, dès 2001, une cellule métrologie. Cette cellule est composée d’environ douze agents dont la plupart viennent de l’ancienne cellule métrologie de la RMA Nantes. En reprenant la compétence de l’assainissement, Nantes Métropole décide de faire une pause dans le programme Neptune II et de procéder à une évaluation du fonctionnement global de son système d’assainissement. Les bilans réalisés examinent notamment les données recueillies par les dispositifs de mesure installés. Ils mettent en évidence des rejets fréquents et de longues durées par temps de pluie des réseaux séparatifs d’eaux usées via les postes de refoulement vers des petits cours d’eau classés sensibles. Ces rejets sont principalement dus à la présence d’eaux parasites dans les réseaux. Afin de limiter ces rejets, l’un des objets du contrat Neptune III est de mieux connaître le fonctionnement des réseaux séparatifs pour améliorer leurs conditions de collecte. Pour cela, entre 2004 et 2006, de nouveaux points de mesure ont été mis en place : dix-neuf points sur des collecteurs (suivi des débits de transfert), cinq points sur des déversoirs d’orage (suivi des débits de rejets), quatorze points sur des seuils de régulation de débits d’effluents (détection de rejets) et trois pluviomètres. Leur réalisation a été déléguée à une entreprise privée.

40En 2012, Nantes Métropole décide de réorganiser ses services eau et assainissement et ses relations avec les exploitants privés. Pour cela, elle remplace les Directions de l’eau et de l’assainissement par deux nouvelles directions : la Direction du cycle de l’eau (DCE) et la Direction des opérateurs publics de l’eau et de l’assainissement (DOPEA). La DCE est l’autorité organisatrice, qui définit la politique publique de l’eau et de l’assainissement de la collectivité. Elle fixe également pour les opérateurs privés et publics le niveau de service à rendre et sa tarification. Ces obligations sont reprises dans les contrats passés avec ces opérateurs : contrat de délégation de service public pour les opérateurs privés et contrat d’objectifs et de moyens pour les opérateurs publics. Ces derniers sont rattachés à la DOPEA et répartis, selon leurs activités, dans le pôle assainissement ou eau potable. De cette manière, le service d’assainissement se répartit entre opérateurs publics et privés : le pôle assainissement de la DOPEA gère les communes du centre de l’agglomération, dont la ville de Nantes ; des opérateurs privés régissent (au moment de l’enquête la SAUR, la Lyonnaise des Eaux et SUEZ) le reste des communes. Dans cette nouvelle configuration, la cellule métrologie disparaît et ses activités sont reprises par le pôle assainissement et sont réalisées par du personnel de ce pôle, à savoir :

  • le magasinier du service logistique,

  • le technicien responsable de l’unité exploitation STEP et métrologie,

  • les électromécaniciens du service exploitation équipement assainissement,

  • les égoutiers du service exploitation réseau assainissement (en particulier les équipes Rive Droite Roananet, Rive Gauche Gué Robert et Sud Loire Blodière).

41La Figure 2 montre la position de ces différents acteurs dans l’organigramme du pôle assainissement de Nantes Métropole. Celle-ci estime la contribution de l’ensemble de ces acteurs aux activités d’autosurveillance à 1,5 équivalent temps plein.

42De fait, ces activités s’ajoutent aux tâches initialement affectées à ces acteurs. Elles sont donc moins régulières et quotidiennes qu’à Lyon. Comme dans l’agglomération lyonnaise, le système de télégestion et de supervision en place intègre une application d’aide à la validation des données (Mesures informatisées pour l’autosurveillance des réseaux - MINAUTOR). Il permet de recueillir et traiter les données mesurées et de calculer et valider les débits moyens journaliers de rejets. Ce travail est réalisé par le technicien de l’unité exploitation STEP et métrologie, quand ces autres tâches lui en laisse le temps. Compte tenu de sa charge de travail, ce technicien traite seulement les données issues des points de mesure sur les déversoirs d’orage. Les données sur les débits de transit des effluents ne sont plus examinées depuis 2012 et l’arrêt du versement de la prime Aide au transfert maximum instaurée par l’agence de l’eau Loire-Bretagne pour les années 2007-2012. Cette prime avait pour but d’inciter les collectivités territoriales à instrumenter leur réseau d’assainissement. Pour l’agglomération nantaise, elle permettait de prendre en charge intégralement le coût de l’exploitation des dispositifs de mesure (soit un personnel à temps plein). En outre, au moment de l’enquête, les bilans mensuels et la synthèse annuelle des données ne sont plus envoyés à l’agence de l’eau, ni à la police de l’eau. Les activités sur le terrain sont organisées par le magasinier. Elles consistent pour l’essentiel à la vérification du bon état de marche des dispositifs de mesure. Cette vérification a lieu lors de deux campagnes semestrielles dites d’étalonnage. Celles-ci durent entre une semaine et dix jours à l’automne et au printemps. Elles mobilisent le magasinier, des électromécaniciens et, dans le cas où ces opérations nécessitent de descendre dans les réseaux, des égoutiers. La participation des personnels à ces campagnes dépend de la charge de travail et des plannings en vigueur dans leur service respectif. Elle implique des échanges entre les responsables des équipes et le magasinier et passe par des ajustements. Les électromécaniciens effectuent la plus grande partie de ces vérifications. Chacune de leurs interventions fait l’objet d’un compte-rendu examiné et archivé par le magasinier. En dehors de ces campagnes d’étalonnage, il n’y a pas de vérification des appareils de mesure ni de suivi des alertes du système de télégestion et de supervision. Dans ces conditions, une panne sur un appareil peut durer longtemps et altérer les données produites sur une grande période.

Figure 2. Le personnel participant aux activités d’autosurveillance au sein du pôle assainissement de la DOPEA de Nantes Métropole (en gris)

Figure 2. Le personnel participant aux activités d’autosurveillance au sein du pôle assainissement de la DOPEA de Nantes Métropole (en gris)

Nantes Métropole, 2014

Résultats des dispositifs d’autosurveillance lyonnais et nantais

43Les principaux objectifs et résultats des dispositifs d’autosurveillance dans les agglomérations lyonnaise et nantaise tiennent dans la production de données et la réponse aux exigences des contrôles des agences de l’eau et de la police de l’eau. La qualité des données produites et les moyens à la disposition des acteurs apparaissent insuffisants pour une exploitation et une valorisation plus étendues de ces données.

Produire des données

44Une grande partie du travail des personnels mobilisés dans l’autosurveillance des réseaux concerne le traitement des données produites par les appareils de mesure (capteurs de hauteurs et vitesse des effluents). Dans les deux agglomérations, ces données sont transmises automatiquement des sites de mesure aux serveurs dédiés à leur sauvegarde et à leur stockage. Le traitement et la validation des données suivent des protocoles assez semblables dans les deux collectivités territoriales. Les données sont traitées par un système d’aide à la validation (STELLA à Lyon, MINAUTOR à Nantes). Ces systèmes calculent, à partir des données mesurées (hauteurs et/ou vitesses des effluents), les débits moyens journaliers de rejets (données réglementaires). Pour chaque valeur calculée, il vérifie le mode de fonctionnement du site de mesure au moment de l’acquisition de la mesure et compare la valeur calculée avec des valeurs seuils de validation définies préalablement pour chaque site. Ils classent ainsi les résultats de débit obtenus en trois catégories : 1) les données « bonnes », qui sont automatiquement validées ; 2) les données « suspectes » (STELLA) ou « douteuses » (MINAUTOR), qui nécessitent une vérification manuelle ultérieure ; 3) les données « mauvaises », qui sont automatiquement rejetées. Les membres du personnel responsables du traitement des données réétudient les données jugées suspectes ou douteuses : pour cela, ils examinent les données mesurées et les conditions de la mesure. Selon les cas, en s’appuyant sur leur expérience du terrain, ils acceptent ou rejettent les valeurs des données calculées. Les données rejetées sont remplacées par des données reconstituées comme les données manquantes, qui n’ont pas pu être produites en raison de pannes ou dysfonctionnements des appareils de mesure ou du système de transmission. Les données reconstituées sont établies avec le système d’aide à la validation. À Lyon, le personnel utilise des formules hydrauliques ou des abaques intégrés à STELLA. À Nantes, le technicien de l’unité exploitation STEP et métrologie se sert des relations hauteurs-débits établies pour chaque ouvrage instrumenté et incluses dans MINAUTOR.

45L’ensemble des données (validées et reconstituées) sont stockées dans les serveurs : pour une durée de six mois dans l’agglomération lyonnaise et sans limites de temps (pour l’instant) dans l’agglomération nantaise. À partir de ce stade, l’exploitation des données diffère entre les deux collectivités territoriales. Dans la Métropole de Lyon, le responsable de l’unité surveillance et pilotage des flux, dont dépend l’équipe métrologie réseau, vérifie tous les quinze jours les données réglementaires produites. De son côté, le service pilotage eaux usées et autosurveillance, chargé des relations avec l’agence de l’eau et la police de l’eau, transmet tous les mois à ces services de l’État les bilans réglementaires (les débits moyens journaliers de rejets sous le format SANDRE) et la synthèse annuelle. Dans l’agglomération nantaise, l’exploitation des données s’arrête, au moment de l’enquête, au stockage sur le serveur. Les données ne sont pas mises au format SANDRE ni envoyées à l’agence de l’eau et à la police de l’eau.

46En plus de la réalisation des bilans et synthèses réglementaires et conformément à la réglementation, l’équipe métrologie réseau récupère les données mesurées lorsque, dans des circonstances exceptionnelles (par exemple par temps sec), il y a un rejet d’effluent non traité dans un milieu aquatique récepteur et les transmet immédiatement au service pilotage eaux usées et autosurveillance. Celui-ci communique ces données à la police de l’eau et à l’agence de l’eau, avec une note indiquant le ou les dysfonctionnements à l’origine de ce rejet et les moyens mis en œuvre pour y remédier.

Répondre au contrôle des services de l’État dans l’agglomération lyonnaise

47L’envoi des données produites relève des obligations réglementaires. À côté de cet envoi, la réglementation prévoit aussi un contrôle annuel du bon état de marche du système d’autosurveillance par les agences de l’eau. Pendant la période étudiée (2012-2014), l’agence de l’eau Loire-Bretagne n’a pas contrôlé le système nantais. En revanche, le système lyonnais a bien été vérifié par l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse. Celle-ci délègue ce contrôle à un bureau d’études techniques. Ce bureau examine les chaînes de mesure mises en place afin d’évaluer la précision des résultats obtenus. Des tests sont également effectués sur les mesures et les prélèvements d’échantillons d’eaux usées et leurs résultats sont analysés par un laboratoire agréé : cette analyse permet notamment d’estimer les incertitudes sur les données produites. À l’issue de ce contrôle, le bureau d’études techniques établit un bilan sur le système d’autosurveillance lyonnais et calcule une note globale sur dix ; une note égale ou supérieure à huit signifie que l’autosurveillance est globalement bien déployée. Tous ces éléments sont transmis à l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse, qui les utilise pour calculer la prime pour épuration. Un système d’autosurveillance évalué comme non opérationnel (note strictement inférieure à huit) entraine une diminution de 20% de cette prime.

48La police de l’eau contrôle également chaque année le dispositif d’autosurveillance lyonnais. Ce contrôle porte sur son fonctionnement global. Il a lieu lors d’une réunion réunissant des agents de la police de l’eau et du personnel de la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon. Les discussions portent sur les rejets du réseau vers les milieux aquatiques récepteurs : causes des rejets par temps sec, vérification (sommaire) de la cohérence entre les débits déversés par temps de pluie et les données pluviométriques. Ce type de contrôle n’existe pas dans l’agglomération nantaise. De manière générale, pendant l’enquête, il n’y a pas eu de contrôle du dispositif nantais par la police de l’eau.

Des données peu exploitées par les acteurs de l’assainissement

49Relativement aux moyens déployés pour les produire (appareils, personnels, organisations), l’exploitation des données par les collectivités territoriales et les services de l’État (agence de l’eau et police de l’eau) se révèle limitée. Dans l’agglomération lyonnaise, les données produites sont archivées sur un serveur accessible à toutes les entités de la Direction de l’eau, mais leur utilisation par ces entités reste faible. Dans l’agglomération nantaise, les données produites sont à la disposition de la Direction du cycle de l’eau, qui ne les exploite pas. Du côté des services de l’État, l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse, chargée d’examiner chaque mois les bilans réglementaires, ne fait cet examen qu’une fois par an. Elle se focalise alors sur les rejets par temps sec (rejets qu’elle considère comme les plus problématiques vis-à-vis des milieux aquatiques récepteurs). À Nantes, l’arrêt de l’envoi des bilans et des synthèses réglementaires par Nantes Métropole n’a pas suscité de réaction de l’agence de l’eau Loire-Bretagne ; lorsque les envois étaient encore réalisés par le technicien de l’unité exploitation STEP et métrologie, l’agence ne lui faisait aucun retour sur les données envoyées.

50Les acteurs interrogés reconnaissent cette limitation et semblent la regretter en évoquant, lors des entretiens, les possibilités d’une meilleure utilisation des données : calage de modèle, étude de milieux aquatiques sensibles (voir aussi le bilan réalisé par l’agence de l’eau Seine-Normandie : Chabanel-Durrand et al., 2018). Cette limitation tiendrait à la qualité des données et surtout aux moyens disponibles.

51Les conditions actuelles de production des données ne permettent pas d’obtenir des données fiables ni une connaissance de leur fiabilité. Des incertitudes existent sur ces données et sont liées aux ouvrages et aux erreurs de mesure et de calcul de la donnée. Par exemple, les déversoirs d’orage ne sont pas des ouvrages standardisés. Leur configuration est irrégulière et ne correspond pas aux standards utilisés par les appareils de mesure pour calculer les vitesses et les débits des effluents. Une reprise de ces ouvrages pour leur donner une forme mieux adaptée aux appareils de mesure représente un coût trop important pour les collectivités territoriales et ne peut pas être réalisée. Aujourd’hui, les incertitudes sur les données produites ne sont pas calculées, ni estimées dans les deux agglomérations étudiées. Ce défaut rend difficile un traitement et une exploitation en masse des données par les agences de l’eau. Il est aussi mis en avant dans l’agglomération lyonnaise pour expliquer la faible utilisation des données par le service études. Ainsi, les données produites ne seraient pas assez fiables pour servir à ajuster le modèle hydraulique en vigueur ou évaluer les impacts des rejets non traités sur des petits cours d’eau jugés sensibles.

52Le problème des moyens disponibles pour l’autosurveillance concerne le personnel et est particulièrement observable à Nantes Métropole et dans les services de l’État. En raison d’une surcharge de travail, les membres du personnel de ces structures réduisent leurs activités relevant de l’autosurveillance et se focalisent sur les tâches qu’ils estiment essentielles. Pour ceux de Nantes, la mise en forme des données et leur transmission à l’agence de l’eau et à la police de l’eau n’apparaissent plus primordiales au moment de l’enquête, d’autant plus que les précédents envois ne permettaient pas d’avoir un échange avec l’agence de l’eau Loire-Bretagne. L’exploitation des données par la Direction du cycle de l’eau exigerait également une restructuration de la base de données, plus en adéquation avec les objectifs de cette direction. En l’état, cette restructuration n’a pas pu être effectuée et les données ne sont pas exploitées. Par manque de personnel, l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse limite également l’analyse des données aux rejets par temps sec, perçus comme prioritaires. L’agence Loire-Bretagne a cessé ses analyses. À Lyon et Nantes, l’évaluation des incertitudes n’est pas réalisée faute de temps et de compétences particulières au sein des collectivités territoriales. Le personnel affecté à l’autosurveillance est composé d'agents techniques ou de techniciens qui n’ont pas le niveau de formation, notamment en mathématiques, pour réaliser ces calculs.

53Ces deux problèmes révélés par les études des cas lyonnais et nantais ne leur sont pas propres. Pour le personnel des agences de l’eau interviewé, les difficultés relatives aux incertitudes concernent tous les exploitants de réseaux. Le problème de moyens semble aussi être général et pourrait constituer un frein à la pérennisation des activités d’autosurveillance (Ollagnon, 2012 ; Chabanel-Durrand et al., 2018). Dans l’agglomération nantaise, il fragilise aujourd’hui la maintenance et l’exploitation du dispositif d’autosurveillance.

Conclusion : une réglementation efficiente, mais pas forcément efficace

54Les expériences des agglomérations lyonnaise et nantaise, comme « cas particuliers du possible » (Bourdieu, 1994, pp. 16-17), permettent de discuter du rôle de la réglementation sur les processus de transition, en particulier sur les changements techniques et sociaux.

55La publication de l’Arrêté du 22 décembre 1994 (2) et l’obligation faite aux exploitants de surveiller leurs réseaux d’assainissement amènent Nantes Métropole et la Métropole de Lyon à développer leur réseau de points de mesure et à mettre en place un système de télégestion et de supervision. L’installation des capteurs et de tous les appareils et systèmes nécessaires à leur fonctionnement a entrainé dans les deux collectivités territoriales des changements organisationnels. Ces changements sont plus importants à Lyon (création d’une entité spécifique) qu’à Nantes (répartition des tâches d’autosurveillance entre le personnel).

56Le développement de l’autosurveillance a en outre nécessité une montée en compétences du personnel mobilisé sur ces tâches. Les membres du personnel ne sont pas initialement spécialistes de la métrologie ni du traitement de données. Ils ont été volontaires pour travailler dans ce domaine et se sont formés progressivement. La surveillance et le contrôle des réseaux embrassent des connaissances et des compétences intéressant plusieurs disciplines (hydrologie urbaine, mécanique des fluides, électronique, informatique, statistique, et cetera). Les membres du personnel mobilisés ont ainsi acquis de nouveaux savoirs théoriques et empiriques dans ces domaines pour participer à l’équipement des réseaux, manipuler et gérer les appareils de mesure, utiliser les logiciels d’aide à la validation et appliquer les protocoles en vigueur. Ces apprentissages se font sur « le tas » ou dans le cadre de formations continues. Ils peuvent aussi, dans de rares cas, s’appuyer sur la formation initiale du personnel (baccalauréat électronique notamment).

57Les organisations mises en place à Lyon et Nantes permettent de respecter à peu près les obligations réglementaires liées à l’autosurveillance, notamment le calcul des débits moyens journaliers de rejets dans les milieux aquatiques récepteurs. Cela dit, l’exploitation des données produites reste très réduite en dehors de ces obligations. Cette limitation serait due aux contraintes budgétaires pesant sur la surveillance des réseaux et plus largement sur les services d’assainissement (stagnation, voire diminution des budgets).

58En l’état, le travail sur les données ne contribue pas à l’élaboration de mesures correctives pour diminuer les rejets non traités dans les milieux aquatiques et améliorer ainsi la qualité de ces milieux. Les objectifs de protection des milieux aquatiques et de l’environnement à l’origine des premiers textes de l’autosurveillance (Directives ERU 1991 et DCE 2000) semblent avoir disparu des pratiques et des discours des acteurs directement engagés dans ces activités (équipe métrologie réseau à Lyon et personnels du pôle assainissement). La production des données et le respect de la réglementation y apparaissent premiers et le déploiement de l’autosurveillance tend à devenir une fin en soi. Les contrôles effectués et les aides distribuées par les agences de l’eau pourraient renforcer cette tendance : ils concernent les moyens mis en œuvre par les collectivités territoriales pour surveiller leurs réseaux (notamment les appareils de mesure) et ne tiennent pas compte de leurs effets sur la qualité des milieux aquatiques récepteurs.

59Les problèmes de moyens (en particulier en matière de personnel) relevés par notre enquête et par d’autres observateurs (Ollagnon, 2012 ; Chabanel-Durrand et al., 2018) peuvent mettre en difficulté la pérennisation des dispositifs d’autosurveillance en déstabilisant l’organisation nécessaire au fonctionnement du dispositif. De fait, l’existence du dispositif d’autosurveillance nantais n’apparaît pas forcément assurée sur le moyen ou long terme. Des tâches afférentes à ce dispositif ont déjà été abandonnées : mise en forme des données réglementaires et envoi aux services de l’État, réponse aux alertes du système de télésurveillance indiquant un dysfonctionnement du dispositif.

60L’analyse des expériences lyonnaise et nantaise de l’autosurveillance amène à s’interroger sur le rôle que peut jouer la réglementation dans les processus de changements techniques, sociaux et organisationnels ou plus globalement de transition urbaine. Dans ces deux cas, les lois et la réglementation en vigueur ont fait évoluer le réseau d’assainissement et l’organisation qui va avec, mais elles ne permettent pas, malgré la performance des dispositifs déployés, d’engager une transformation du service pour une meilleure prise en compte de l’environnement et de sa protection. En cela, elles se révèlent inefficaces par rapport à leurs objectifs environnementaux initiaux. L’expérience de l’autosurveillance montre ainsi que si l’obligation légale peut être utile pour faire évoluer certains objets ou certaines pratiques (à travers des interdictions), elle ne constitue pas à elle seule la panacée pour enclencher une transition urbaine renouvelant nos rapports à l’environnement. Dit autrement, il n'est pas possible de penser les processus de transition urbaine uniquement à travers le prisme de la réglementation. Il est nécessaire de toujours envisager les liens consubstantiels entre dispositifs techniques et dispositifs organisationnels et, ce faisant, de considérer aussi les moyens financiers et les besoins en personnel octroyés à cette transition ainsi que les autres objets et dispositifs techniques utiles à sa réalisation.

Ce texte reprend un travail d’enquête réalisé dans le cadre du programme de recherche ANR-ECOTECH 2011 « Méthodologie et outils opérationnels de conception et de qualification de sites de mesures en réseau d’assainissement (MENTOR) » (ANR 11 ECOT 007 01).

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Notes

1 Des techniques alternatives au réseau (bassins de rétention et d’infiltration, noues, fossés, puits, et cetera) existent, mais restent minoritaires.

2 Cette dénomination remplace celle de Station d’épuration des eaux usées (STEP) depuis l’arrêté du 21/07/2015. En dépit de ce changement réglementaire, l’expression STEP est encore utilisée dans le nom de certains services comme dans l’agglomération nantaise.

3 Tous les textes européens sont disponibles sur le site Eur-Lex, [en ligne], URL : https://eur-lex.europa.eu/homepage.html ; tous les textes français sur le site Légifrance, [en ligne], URL : https://www.legifrance.gouv.fr/

4 Pour plus d'informations sur les agences de l’eau, voir leur site officiel, [en ligne], URL : https://www.lesagencesdeleau.fr/les-agences-de-leau/les-six-agences-de-leau-francaises

5 Pour plus d'information sur la police de l'eau et ses activités, voir leur site officiel, [en ligne], URL : https://www.gard.gouv.fr/Politiques-publiques/Environnement/Eaux-et-milieux-aquatiques/Reglementation/Police-de-l-eau2/Qu-est-ce-que-la-police-de-l-eau

6 La CBPO est égale à la Demande biochimique en oxygène sur cinq jours (DBO5) calculée sur la base de la charge journalière moyenne de la semaine au cours de laquelle la plus forte charge de substances polluantes de l’année est produite (CGCT, art. R.224-6).

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Table des illustrations

Titre Figure 1. Les entités participant aux activités d’autosurveillance au sein de la Direction de l’eau de la Métropole de Lyon (en gris)
Crédits Grand Lyon, 2012
URL http://journals.openedition.org/vertigo/docannexe/image/40699/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 56k
Titre Figure 2. Le personnel participant aux activités d’autosurveillance au sein du pôle assainissement de la DOPEA de Nantes Métropole (en gris)
Crédits Nantes Métropole, 2014
URL http://journals.openedition.org/vertigo/docannexe/image/40699/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 26k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Selma Baati, Sophie Vareilles et Jean-Yves Toussaint, « Le rôle de la réglementation dans la protection des milieux aquatiques. Le cas de l’autosurveillance des réseaux d’assainissement urbain en France »VertigO - la revue électronique en sciences de l'environnement [En ligne], Volume 23 Numéro 2 | septembre 2023, mis en ligne le 04 septembre 2023, consulté le 23 février 2024. URL : http://journals.openedition.org/vertigo/40699 ; DOI : https://doi.org/10.4000/vertigo.40699

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Auteurs

Selma Baati

Docteure en géographie, aménagement, urbanisme, Ingénieure AgroParisTech, adresse courriel : selma.baati@gmail.com

Sophie Vareilles

Maîtresse de conférences, Université de Lyon, Institut national des sciences (INSA), Centre national de la recherche scientifique (CNRS), Lyon, France, adresse courriel : sophie.vareilles@insa-lyon.fr

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Jean-Yves Toussaint

Professeur des universités, Université de Lyon, Institut national des sciences (INSA), Centre national de la recherche scientifique (CNRS), Lyon, France, adresse courriel : jean-yves.toussaint@insa-lyon.fr

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