L’imperméabilisation des sols est l’un des défis structurels de l’aménagement urbain contemporain. À Genève, les épisodes de pluies intenses qui saturent régulièrement le réseau d’assainissement unitaire ne sont plus des événements exceptionnels : ils reflètent un dimensionnement conçu pour un climat qui n’existe plus. Face à la multiplication de ces épisodes, le concept de “Ville Éponge” est passé d’option paysagère à nécessité d’ingénierie.
L’une des réponses techniques les plus documentées à ce jour est le système Mulden-Rigolen (noues et tranchées filtrantes), déployé à grande échelle dans l’écoquartier de Kronsberg à Hanovre et qui fournit aujourd’hui plus de 25 ans de retour d’expérience chiffré.
Le principe technique : rétention et infiltration décentralisées
Contrairement à un drainage souterrain classique, dont l’objectif est d’évacuer l’eau aussi vite que possible vers un exutoire, le système Mulden-Rigolen vise la rétention sur site et l’infiltration progressive dans le sol. L’objectif est de reproduire le comportement hydraulique d’un terrain non imperméabilisé.
Le dispositif se compose de deux éléments complémentaires :
Les noues (Mulden)
Les noues sont des dépressions végétalisées peu profondes (20 à 50 cm) situées en surface, le long des voiries et entre les bâtiments. Elles collectent les eaux de ruissellement issues des chaussées, des toitures et des parkings. Leur fonctionnement est double :
- Filtrage primaire : La végétation et le sol filtrent les polluants de surface (hydrocarbures, métaux lourds, particules fines) avant toute infiltration dans le sous-sol.
- Régulation hydraulique : En jouant le rôle de zone tampon, les noues écrêtent les pics de débit lors des averses intenses, évitant la surcharge du réseau aval.
Les tranchées filtrantes (Rigolen)
Situées sous les noues ou en parallèle, les rigoles sont des fosses remplies de graviers ou de matériaux poreux. Elles assurent :
- Le stockage temporaire du volume d’eau excédentaire lors des fortes averses
- Une infiltration lente et contrôlée vers la nappe phréatique sur une durée de 12 à 72 heures après l’épisode pluvieux
- Un second niveau de filtration physico-chimique par percolation à travers le matériau granulaire
Paramètre de dimensionnement clé : le débit de fuite
Le débit maximum autorisé vers le cours d’eau récepteur est plafonné contractuellement à 3 litres par seconde et par hectare (3 l/s/ha) à Hanovre, valeur qui correspond au ruissellement naturel d’un sol forestier non imperméabilisé. Ce paramètre est l’indicateur central du dimensionnement : c’est à partir de lui que sont calculés les volumes de stockage nécessaires en fonction de la surface imperméabilisée et des projections pluviométriques locales.
Comparatif des solutions de gestion des eaux pluviales urbaines
Pour les maîtres d’ouvrage et les bureaux d’études, le choix entre les différentes solutions doit s’appuyer sur une analyse multicritère intégrant coûts, performances et contraintes d’exploitation.
| Solution | Coût d’investissement | Coût d’exploitation | Performance hydraulique | Co-bénéfices |
|---|---|---|---|---|
| Réseau souterrain classique | Élevé (100-150 €/m²) | Modéré | Évacuation rapide uniquement | Aucun |
| Bassin d’orage bétonné | Très élevé | Élevé (nettoyage régulier) | Stockage centralisé | Aucun |
| Système Mulden-Rigolen | Modéré (31 €/m² à Hanovre) | Faible | Stockage + infiltration + filtrage | Biodiversité, rafraîchissement, foncier |
| Toiture végétalisée seule | Modéré | Faible | Rétention partielle (40-60%) | Isolation thermique, biodiversité |
| Combinaison toiture + Mulden-Rigolen | Modéré + | Faible | Optimale | Maximum |
Le système Mulden-Rigolen présente un coût d’investissement inférieur d’environ 17 % à celui d’un drainage souterrain classique pour les infrastructures publiques, avec un coût évalué à 31 € par mètre carré de surface construite à Hanovre. Cet écart s’explique principalement par l’absence de tranchées de canalisation profondes et de bassins de rétention bétonnés.
ROI environnemental et financier : les indicateurs à suivre
Recharge de la nappe phréatique
C’est le bénéfice le plus significatif et le moins souvent chiffré. À Hanovre, le suivi hydrologique sur 20 ans du ruisseau Rohgraben montre que le niveau de la nappe phréatique sous le quartier Kronsberg est resté stable depuis l’urbanisation, alors qu’un drainage classique aurait entraîné un abaissement estimé à 0,5-1,5 m.
Pour la plaine de l’Aire à Genève, où plusieurs projets d’extension urbaine sont prévus (Cherpines, Bernex-Nord), cet enjeu est critique : la nappe alluviale de l’Aire alimente en partie les captages d’eau potable de l’agglomération.
Réduction des coûts de traitement des eaux usées
En évitant le déversement d’eaux de ruissellement polluées dans le réseau unitaire, le système Mulden-Rigolen réduit les volumes d’eau à traiter en station d’épuration lors des épisodes pluvieux. Pour une commune genevoise de taille moyenne, ce gain peut représenter 150 000 à 400 000 CHF par an sur les coûts de traitement, selon la surface imperméabilisée et la fréquence des épisodes dépassant la capacité du réseau.
Valorisation foncière
Les aménagements paysagers intégrant noues végétalisées et plans d’eau de rétention génèrent une valorisation foncière mesurable sur les parcelles adjacentes. Des études menées sur des projets comparables en Allemagne et aux Pays-Bas estiment cette valorisation entre 3 et 8 % sur les lots riverains, un argument direct pour les promoteurs dans les négociations de droits à bâtir.
Rafraîchissement urbain
Les noues végétalisées contribuent à la réduction des îlots de chaleur par évapotranspiration. Des mesures de terrain sur des dispositifs comparables montrent une réduction des températures de surface de 2 à 5°C dans un rayon de 50 mètres, un bénéfice quantifiable en termes de confort d’été et de réduction des besoins de climatisation.
Contraintes et conditions d’application
L’adoption du système Mulden-Rigolen n’est pas universelle : certaines conditions de sol et de nappe peuvent la limiter ou l’exclure.
Conditions géotechniques requises
- Perméabilité du sol : Le coefficient de perméabilité k doit être supérieur à 10⁻⁶ m/s pour permettre l’infiltration dans des délais raisonnables. En dessous de ce seuil, les rigoles se transforment en réservoirs saturés qui débordent lors des épisodes successifs.
- Profondeur de nappe : Une distance minimale de 1 à 1,5 m entre le fond de la rigole et le niveau maximal de la nappe est nécessaire pour garantir l’efficacité du filtrage et éviter les remontées.
- Absence de pollution des sols : Sur les terrains reconvertis (friches industrielles), une évaluation préalable de la contamination des sols est indispensable avant tout système d’infiltration.
Ces contraintes sont particulièrement importantes dans certaines zones de la plaine genevoise où la nappe est sub-affleurante et les sols peu perméables. Dans ces cas, des solutions hybrides combinant rétention en surface et évacuation différée restent préférables à un drainage classique.
Application aux normes suisses : la directive VSA
En Suisse, la gestion des eaux pluviales est encadrée par les directives de la VSA (Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute / Association suisse des professionnels de la protection des eaux). La directive “Évacuation des eaux pluviales” recommande explicitement les solutions d’infiltration décentralisée comme priorité de conception, devant la rétention et l’évacuation.
Le Canton de Genève intègre ces principes dans ses exigences pour les nouveaux PDQ, en imposant un coefficient d’imperméabilisation maximal et un débit de fuite à ne pas dépasser vers le réseau public, aligné sur la logique du 3 l/s/ha observée à Kronsberg.
Conclusion : un standard à inscrire dans les cahiers des charges genevois
Le système Mulden-Rigolen n’est pas une solution expérimentale : c’est une technologie éprouvée sur 25 ans, documentée économiquement et hydrauliquement. Son adoption dans les projets d’écoquartiers genevois ne devrait pas résulter d’une démarche volontaire des promoteurs, mais d’une obligation inscrite dans les Plans Directeurs de Quartier, au même titre que les standards énergétiques Minergie. La plaine de l’Aire, socle de plusieurs grands projets d’extension genevois, constitue le territoire prioritaire pour ce changement de doctrine.