Quand les PLU(i) régulent la pluie : évaluation du potentiel des Plans Locaux d'Urbanisme pour intégrer la gestion des eaux pluviales à la source : le cas de Nantes Métropole

When Urban Planning shape stormwater management : evaluating the potential of local plans to support sustainable urban drainage systems : the case of Nantes metropolis

• Auteur / Autrice : Saray Valentina Chavez Colmenares
• Direction : Nathalie Molines, Katia Chancibault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Urbanisme, Aménagement et Transports : Laboratoire Avenues - (EA-7284)
• Date : Soutenance le 26/11/2024
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AVENUES / AVENUES

Mots clés

Mots clés contrôlés

Communauté urbaine de Nantes métropole

Changements climatiques -- Adaptation

Urbanisme durable

Hydrologie urbaine

Approvisionnement en eau

Eau -- Politique publique

Nantes (Loire-Atlantique ; agglomération)

Gestion des ressouces en eau -- Environnement

Évaluation

Gestion

Eaux pluviales

Plans locaux d'urbanisme

Mots clés libres

Planification urbaine

Règles d'urbanisme

Adaptation au changement climatique

Évaluation ex ante

Solutions fondées sur la nature

PLU

PLUi

Plan Local d’Urbanisme métropolitain (PLUm)

Urban planning

Climate change adaptation

Ex ante evaluation

Planning evaluation

Nature-based solutions

Stormwater

Water resources development

Water public policy

Urban hydrology

Sustainable urban development

Sustainable Urban Drainage Systems (SuDS)

Nantes metropolis

Résumé

La gestion des eaux pluviales à la source vise en priorité à infiltrer l’eau de pluie là où elle tombe. Lorsque l’infiltration est impossible, elle privilégie le stockage temporaire et une restitution régulée dans le réseau d’assainissement afin d’éviter toute surcharge. Cette approche, notamment via les solutions fondées sur la nature, constitue une stratégie clé d’adaptation au changement climatique et de lutte contre l’imperméabilisation croissante des sols, qui limite l’infiltration, accentue le ruissellement et réduit la recharge des nappes phréatiques. Les Plans Locaux d’Urbanisme (PLU(i)), qui encadrent l’occupation des sols, peuvent traduire ces principes en règles opérationnelles. Celles-ci peuvent imposer ou encourager l’infiltration, le stockage, la dépollution, le maintien des surfaces végétalisées ou encore la désimperméabilisation des sols. Les collectivités disposent de plusieurs leviers pour formuler les règles d’urbanisme, variant entre approches qualitatives ou quantitatives et degrés normatifs (permissifs ou impératifs). Toutefois, il n’existe pas de méthode formelle pour évaluer la traduction efficace de la gestion à la source en règles opérationnelles et anticiper leurs effets, même si le droit impose des évaluations des PLU(i) en matière de protection de l’environnement. Cette thèse transdisciplinaire explore cette problématique à travers l’étude du Plan Local d’Urbanisme métropolitain (PLUm) de Nantes Métropole. Elle repose sur une approche mixte combinant ateliers participatifs, entretiens, analyses de contenu, étude systématique d’archives et modélisation spatiale SIG. Sur le plan théorique, la thèse éclaire le processus de création et d’application des règles d’urbanisme. Elle met en évidence le rôle des règles quantitatives, qui fixent des critères précis garantissant clarté et prévisibilité, et des règles qualitatives, plus souples, qui offrent une marge d’adaptation contextuelle mais introduisent une variabilité d’interprétation. Pour limiter ces écarts, le PLUm de Nantes Métropole se distingue par une rigueur réglementaire encadrant cette flexibilité afin d’assurer une gestion minimale des eaux pluviales sur l’ensemble du territoire. Néanmoins, cette régulation stricte ne supprime pas toutes les incertitudes : la mise en œuvre des solutions dépend fortement des contextes locaux (conditions des terrains, ajustements politiques ou financiers, visions urbanistiques...) confirmant la nature indéterministe des règles. Sur le plan méthodologique et opérationnel, la thèse développe une méthode d’évaluation ex ante pour analyser le potentiel réglementaire des PLU(i) vis-à-vis de 23 solutions de gestion des eaux pluviales. Selon cette méthode, le PLUm de Nantes Métropole offre un cadre favorable à de nombreuses solutions, même si certaines d'entre elles bénéficient d’un potentiel plus limité. Les résultats confirment l’intérêt d’une évaluation préalable des règles, car leur combinaison peut générer des effets spatiaux cumulatifs inattendus. Enfin, des pistes d’amélioration de la méthode d’évaluation sont proposées. Celle-ci pourrait également être transposable à d’autres thématiques et territoires.

Developing planning scenarios at the scale of a conurbation is a perilous exercise. Most studies on nature-based solutions use simplistic scenarios where a single type of solution is disseminated at the scale of the area studied or several solutions are combined, according to loose rules (e.g.: VEGDUD1, VURCA2 projects). The studies that use realistic scenarios are generally at the neighbourhood level, based on planned development projects (N4C3, URBiNAT4 projects). Larger-scale and longer-term development scenarios (around 10 years) require a methodology that allows for the dissemination of adaptation solutions in a (semi-)automated way while taking into account a minimum of constraints related to the territory to ensure their realism (de Gouvello et al, 2015). Moreover, in the framework of a prospective approach, a set of scenarios covering the field of possibilities is to be favored. Urban planning documents are therefore of interest because they are sufficiently restrictive to limit the scenarios to the territory's adaptation strategy, while leaving a certain amount of freedom to use different solutions, to meet the territory's challenges. Moreover, zoning can allow a certain degree of automation on a large scale. Once the scenario(s) has been developed, translating them into parameters adapted to the TEB-Hydro model still presents a challenge and is then potentially, again, a set of several configurations per scenario. The objective of this thesis work is therefore to develop a methodology for constructing development scenarios in order to evaluate community adaptation strategies to improve thermal comfort and stormwater management.