La simulation informatique facilite la planification de l’aménagement à faible impact

Computer Simulation Makes Low Impact Development (LID) Planning Easy
Chris Davidson

Christopher Davidson Member Name

ingénieur spécialiste des eaux de surface chez

Sakshi Saini

Sakshi Saini Member Name

ingénieure en ressources hydriques

La conversion de champs agricoles en lotissements résidentiels et en propriétés commerciales dans la région du Grand Toronto, qui connaît une croissance rapide, entraîne de profondes répercussions sur l’eau. L’eau de pluie qui s’infiltrait autrefois dans le sol se déverse maintenant rapidement sur des surfaces imperméables comme les toits, les routes et les stationnements. Le ruissellement supplémentaire peut causer des inondations et l’érosion des rivières et des ruisseaux, et la sédimentation excessive peut dégrader les habitats aquatiques. Cela signifie également que les eaux souterraines ne sont pas régénérées, ce qui peut affecter les puits d’eau potable et les terres humides qui dépendent de cette source.

En conséquence, les autorités provinciales et municipales ont fait la promotion d’une gestion des eaux pluviales qui permet à la fois de réduire les débits de pointe et de régénérer les eaux souterraines. Cette sensibilisation a donné lieu à de nouveaux règlements et lignes directrices, à des redevances supplémentaires pour les eaux pluviales, à des frais d’aménagement relatifs à l’utilisation du phosphore et au rejet pur et simple des plans d’aménagement qui ne prévoient pas suffisamment de mesures de gestion de l’eau.

En partenariat avec les organismes de réglementation, Golder a mis au point une solution logicielle qui aide les promoteurs immobiliers à comprendre les répercussions potentielles des mesures de gestion de l’eau qu’ils envisagent et qui aide les organismes de réglementation à établir si les plans des promoteurs répondent aux exigences réglementaires. L’utilisation de la technologie graphique moderne a joué un rôle déterminant dans la production d’un outil facile à comprendre et à utiliser, et qui permet une rétroaction immédiate.

Promouvoir les pratiques exemplaires en matière de gestion des eaux pluviales

L’outil de chaîne de traitement pour un aménagement à faible impact de Golder suit les pratiques exemplaires actuelles en matière de gestion des eaux pluviales.

Pour la gestion des eaux pluviales avant les années 1980, la priorité était accordée à la collecte des eaux de ruissellement et à leur acheminement immédiat vers les rivières et les ruisseaux pour réduire au minimum la quantité d’eau s’accumulant dans les rues et autour des bâtiments. Cependant, ces mesures ne réglaient pas le problème : elles ne faisaient que le pousser en aval, causant inondations et érosion le long des rivières et des ruisseaux.

De plus, puisque les précipitations ne pouvaient pas s’infiltrer dans le sol comme elles le faisaient avant l’aménagement, les eaux souterraines ne pouvaient pas être régénérées. Cette réduction de la disponibilité des eaux souterraines privait les milieux humides de l’eau dont ils avaient besoin pour s’épanouir, diminuait le débit des ruisseaux et des rivières en période de sécheresse et asséchait les puits.

Plus récemment, on a demandé aux promoteurs immobiliers d’atténuer les inondations en aval en accumulant les précipitations sur place au moyen de bassins de rétention des eaux pluviales pour ralentir le débit de l’eau et retenir une partie des sédiments se détachant des surfaces dures. Ces mesures ont contribué à réduire les inondations et à améliorer la qualité de l’eau. Cependant, les bassins de rétention des eaux pluviales occupent une place importante des espaces aménagés, sont inefficaces pour éliminer les matières dissoutes comme le phosphore et peuvent entraîner une augmentation de la température des eaux de surface. L’utilisation de bassins de rétention des eaux pluviales ne permettait pas non plus de remédier à la perte d’alimentation des eaux souterraines.

Pour répondre aux préoccupations continues en matière de qualité et de régénération des eaux souterraines, les pratiques exemplaires actuelles sont orientées vers l’« aménagement à faible impact », aussi appelé « infrastructure verte ». Les fonctions de l’aménagement à faible impact telles que les toits verts, les fonctions de biorétention, les jardins pluviaux et les tranchées d’infiltration permettent de gérer les eaux pluviales en imitant les processus naturels qui étaient présents sur la propriété avant l’aménagement. Les fonctions comprennent :

La vaste gamme d’options, ainsi que les écarts dans le nombre et la capacité des systèmes sélectionnés, offrent aux promoteurs une certaine souplesse quant à la façon dont ils respectent les exigences réglementaires relatives à l’eau qui ruisselle de leur aménagement.

Cependant, il peut être décourageant de tenter de comprendre les points forts de la nouvelle technologie, ce qui a entraîné une lente adhésion au concept d’aménagement à faible impact en Ontario. L’outil de chaîne de traitement a été conçu expressément afin de promouvoir l’aménagement à faible impact en aidant les promoteurs à explorer les différentes options et à trouver les solutions les plus rentables pour leur site.

Un logiciel qui encourage les pratiques exemplaires tout en portant un regard sur l’avenir

L’outil de chaîne de traitement pour un aménagement à faible impact que Golder a élaboré est basé sur le logiciel ouvert de gestion des eaux pluviales (modèle SWMM5) de l’Environmental Protection Agency des États-Unis. Ce logiciel est conçu pour démystifier l’aménagement à faible impact et pour faciliter la compréhension des promoteurs immobiliers des mesures possibles pour répondre aux exigences, en fonction de l’emplacement, de la taille et de la fonction des systèmes de gestion de l’eau. De plus, grâce à la transparence du système, il est plus facile pour les organismes de réglementation d’évaluer s’ils peuvent autoriser un projet ou s’ils doivent demander des changements.

Les utilisateurs peuvent prélever des données météorologiques pour l’emplacement proposé, télécharger des images satellites de la région et y superposer un plan de l’aménagement proposé. Ils peuvent ensuite consigner les emplacements possibles et les spécifications pour une gamme de mesures de gestion des eaux pluviales, par exemple un jardin pluvial conçu pour traiter une quantité prédéterminée d’eaux pluviales à un endroit ou lit filtrant à un autre. Les simulations du modèle informent de façon quasi instantanée les utilisateurs des effets des modèles de conception sur la gestion des eaux pluviales, l’infiltration et la qualité de l’eau.

L’une des points forts de l’outil est sa capacité de rendre compréhensibles des considérations complexes. L’affichage du plan du site à l’écran permet aux promoteurs d’imaginer facilement l’aménagement du site et d’expérimenter avec la position, la taille et la configuration des systèmes de gestion des eaux de ruissellement afin de trouver la meilleure combinaison possible pour satisfaire aux exigences.

Le client immédiat de Golder pour ce projet était un groupe d’offices de protection de la nature, qui voulait un progiciel facile à utiliser qui les aiderait, ainsi que les promoteurs immobiliers, à normaliser la méthode d’intégration de l’aménagement à faible impact. En prévision de la prochaine étape de la conception, Golder s’efforce de renforcer la capacité du logiciel à prévoir les coûts des éléments inclus dans les plans de façon à ce que les promoteurs puissent comprendre comment réduire au minimum les dépenses tout en respectant leurs obligations réglementaires.

Pour contrer les effets des changements climatiques, le logiciel permet aux utilisateurs de visualiser ce qui pourrait survenir lors des événements pluvio-hydrologiques extrêmes qui sont attendus à l’avenir. Les utilisateurs peuvent saisir des valeurs représentant une tempête d’une violence record, ou ils peuvent utiliser le wiki du logiciel pour représenter des tempêtes qui peuvent être plus courantes dans des conditions de changements climatiques pour voir comment leur modèle arrive à gérer les eaux pluviales.

Les promoteurs immobiliers ont émis des commentaires positifs, puisque l’outil leur permet de comprendre les avantages et l’efficacité que l’aménagement à faible impact peut apporter à la conception traditionnelle de la gestion des eaux pluviales. L’outil a permis d’éliminer une partie contrariante de l’expérience de planification. Les organismes de réglementation, quant à eux, apprécient l’existence d’un outil partagé par les promoteurs qui leur permet de porter un jugement éclairé sur l’efficacité de la proposition du promoteur.

Il en résultera une promotion immobilière qui réduira au minimum les répercussions sur les ressources en eau et imitera les systèmes naturels en place avant l’aménagement, réduisant ainsi au minimum les inondations, tout en permettant la régénération des eaux souterraines et le traitement des eaux de surface avant qu’elles n’entrent dans les ruisseaux et rivières.

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