Perméabilité des sols urbains : comment favoriser l’infiltration de l’eau ?
Béton, carrelage, enrobé ou encore toitures, malheureusement l’urbanisation se fait principalement avec des matériaux imperméables, c’est-à-dire qui empêchent l’eau de pluie de s’infiltrer naturellement dans le sol. Résultat : le ruissellement augmente, les réseaux d’évacuation sont saturés et les risques d’inondation se multiplient.
Favoriser la perméabilité des sols est aujourd’hui un enjeu aussi bien écologique qu’économique. Bonne nouvelle, des alternatives existent pour poser des revêtements extérieurs poreux à la fois esthétiques, durables et adaptés aux contraintes du terrain.
Présentation.
Les informations clés
- La perméabilité d’un sol correspond à sa capacité à laisser l’eau s’infiltrer naturellement, ce qui limite le ruissellement et les risques d’inondation en milieu urbain.
- Les matériaux imperméables (béton, carrelage, enrobé) augmentent la saturation des réseaux d’évacuation et favorisent les îlots de chaleur.
- Les revêtements drainants permettent de réduire les flaques, d’améliorer la sécurité et de préserver l’équilibre naturel du sol.
- Le coefficient de perméabilité (k) et le coefficient de ruissellement sont des indicateurs essentiels pour choisir un revêtement adapté à la gestion des eaux pluviales.
- La réglementation encourage la désimperméabilisation des sols, notamment via la loi Climat et Résilience (ZAN) et les règles d’urbanisme locales (PLU).
Qu’est-ce que la perméabilité d’un sol ou d’un revêtement ?
La perméabilité du sol désigne sa capacité à laisser l’eau s’infiltrer naturellement dans le terrain. Concrètement, plus un sol est perméable, plus l’eau de pluie peut pénétrer dans la terre au lieu de ruisseler en surface.
À l’inverse, un sol imperméable empêche l’eau de s’écouler correctement. Elle reste en surface, ce qui peut provoquer des flaques, saturer les réseaux d’évacuation ou augmenter le risque d’inondation.
Certains sols naturels comme le sable ou le gravier sont naturellement perméables, tandis que des matériaux comme le béton, l’enrobé ou le carrelage sont beaucoup plus étanches.
Nous allons le voir par la suite, mais il existe désormais aussi des revêtements drainants comme le tapis de pierre Résineo Drain.
Pourquoi la perméabilité des sols est essentielle ?
Parkings, centres-commerciaux, routes, etc. avec le développement des villes, les surfaces naturelles sont progressivement remplacées par des matériaux imperméables comme le béton, le carrelage, l’enrobé ou les revêtements bitumineux. Ces sols empêchent l’eau de pluie de s’infiltrer naturellement dans la terre.
Perméabilité vs imperméabilité
| Matériaux perméables | Matériaux imperméables |
| L’eau de pluie ruisselle correctement | Risque de ruissellement |
| Pas de stagnation des eaux en surface | Saturation des réseaux d’évacuation d’eau |
| Préserve l’équilibre naturel du sol | Inondations |
| Améliore le confort d’utilisation des espaces extérieurs | Pollution des eaux et des nappes phréatiques |
| La chaleur n’est pas retenue dans le sol | Favorise les îlots de chaleur |
Comment mesurer la perméabilité d’un sol : les coefficients de perméabilité et d’infiltration
Pour évaluer la capacité d’un sol à absorber l’eau, on utilise différents indicateurs techniques. Ces coefficients permettent de comparer les matériaux et d’identifier les solutions les plus adaptées.
Le coefficient de perméabilité (k)
Le coefficient de perméabilité, souvent noté k, mesure la capacité d’un sol ou d’un matériau à laisser passer l’eau. Plus ce coefficient est élevé, plus l’eau s’infiltre facilement.
Ce coefficient s’exprime généralement en mètres par seconde (m/s). Il permet de comparer la vitesse d’infiltration de l’eau selon le type de sol ou de revêtement.
Ce paramètre est souvent utilisé dans les études de perméabilité du sol pour déterminer correctement une politique de gestion des eaux pluviales et des eaux de ruissellement.
Mesure des sols perméables et non perméables :
| Type de sol | Coefficient de perméabilité (K) | Recommandations |
| Sols très peu perméables à imperméables | K ≤ 10⁻⁷ m/s | L’infiltration des eaux pluviales est généralement déconseillée ou interdite. Des solutions alternatives doivent être envisagées pour gérer l’évacuation de l’eau. |
| Sols peu perméables à perméables | 5 × 10⁻⁶ < K ≤ 10⁻⁴ m/s | L’infiltration peut être réalisée directement dans le sol, par exemple à l’aide d’un puits d’infiltration ou d’un système drainant adapté. Pour des valeurs comprises entre 10⁻⁷ et 5 × 10⁻⁶ m/s, la pérennité de l’infiltration peut être incertaine. |
| Sols perméables à très perméables | K > 10⁻⁴ m/s | Conditions favorables à l’infiltration des eaux pluviales. Une attention particulière doit toutefois être portée au risque de transfert de polluants vers les nappes souterraines. |
Le coefficient de ruissellement
Le coefficient de ruissellement correspond à la part d’eau qui ne s’infiltre pas dans le sol et qui s’écoule en surface. Plus ce coefficient est élevé, plus l’eau ruisselle au lieu d’être absorbée.
Le coefficient de ruissellement se calcule comme suit : CR = volume d’eau ruisselé / volume d’eau versé.
Le coefficient de ruissellement est régulièrement utilisé avec le coefficient de perméabilité K afin de statuer sur une politique d’évacuation et de gestion des eaux pluviales en milieu urbain en fonction du support et du sol.
Tableau de perméabilité des sols et matériaux
Le tableau ci-dessous permet de comparer simplement la perméabilité des sols et le niveau de ruissellement selon les matériaux utilisés en aménagement extérieur.
| Type de sol ou matériau | Perméabilité | Coefficient de ruissellement (approx.) |
| Argile | Très faible | 0,60 à 0,90 |
| Sable | Bonne | 0,05 à 0,10 |
| Gravier | Très bonne | 0,05 à 0,15 |
| Gazon / sol végétalisé | Perméable | 0,10 à 0,35 |
| Béton | Imperméable | 0,80 à 0,95 |
| Enrobé (bitume) | Imperméable | 0,85 à 0,95 |
| Revêtement drainant (résine + granulats) | Très perméable | 0,05 à 0,20 |
Comment favoriser l’infiltration de l’eau dans le sol : les Techniques Alternatives (TA)
Dans un système classique, les eaux de ruissellement sont recueillies dans un réseau de surface puis introduites dans un réseau d’assainissement souterrain le plus directement possible.
Les Techniques Alternatives (TA) de gestion des eaux pluviales regroupent un nombre important de techniques ou solutions pour gérer plus durablement et plus efficacement l’évacuation des eaux pluviales.
Les Techniques Alternatives reposent sur trois grands leviers : le stockage et la restitution des eaux, l’abattement volumique et l’épuration de l’eau.
- Les revêtements poreux et drainants
Les revêtements drainants permettent à l’eau de pluie de s’infiltrer directement dans le sol au lieu de ruisseler en surface. Ils sont une solution efficace pour réduire les flaques, améliorer la sécurité et limiter la surcharge des réseaux d’évacuation.
Parmi les principales solutions :
Le revêtement Résineo ou revêtement résine drainante
Le revêtement Résineo qu’on appelle aussi moquette de pierre est composé de granulats naturels liés par une résine polyuréthane. Il peut être appliqué sur des allées piétonnes, places, parvis et voiries douces sur du gravier compacté.
👉 Résineo est perméable à hauteur de 50L/m²/seconde ou un coefficient de perméabilité K 0.025 à 0.050 m/s., son coefficient de ruissellement =0.
Les dalles engazonnées et dalles alvéolaires
Les dalles engazonnées et les dalles alvéolaires sont des revêtements assez similaires. Le principe est la pose d’une dalle ajourée directement sur le sol préparé et le remplissage des dalles avec du gazon ou du gravier.
👉 Le coefficient de perméabilité est K=0.03 m/s et son coefficient de ruissellement est proche de 0 (de 0 à 0.15).
Le béton drainant ou béton poreux
Le béton poreux ou béton drainant est un revêtement à base de ciment et de gravier posé généralement en 5 à 10 cm sur un support compacté. Il pourra être coloré à l’aide de pigments.
👉Le coefficient de perméabilité du béton drainant se situe en moyenne de 5 à 15L/m²/s ou un coefficient de perméabilité K de 0.05m/s ou 50L/m²/seconde et un coefficient de ruissellement CR proche de 0.
- L’aménagement d’espaces végétalisés ou de zones inondables
De plus en plus, des espaces dédiés aux inondations voient le jour, en ville c’est notamment le cas des terrasses végétalisées ou des espaces temporairement inondables en zones périurbaines.
Les toitures végétalisées ont un double rôle : la rétention et l’épuration des eaux pluviales ainsi que la réduction des îlots de chaleur urbains.
Les zones temporairement inondables peuvent prendre la forme d’une pelouse, d’une place ou d’un parking. Ce sont des zones habituellement fréquentées par les usagers mais dédiées au recueil du surplus de précipitations. C’est par exemple souvent le cas des berges aménagées qui sont délibérément inondables.
- Les dispositifs de stockage, rétention et restitution
Les dispositifs de rétention-restitution sont des solutions qui visent à récupérer les eaux pluviales et à réguler leur libération dans les réseaux à un débit défini grâce à un orifice souvent de type vortex. L’eau de pluie n’est pas stockée ici, le but est de simplement réguler l’écoulement des eaux.
Les bassins de stockage ou de rétention sont des ouvrages qui permettent de stocker provisoirement le surplus d’eaux pluviales. Les bassins d’infiltration sont des bassins perméables qui permettent d’infiltrer l’eau à un débit contrôlé.
A lire aussi : Comment lutter contre l’imperméabilisation des sols ?
Perméabilité et réglementation : ce qu’il faut savoir
Dans un contexte de sécheresse, de plus en plus de collectivités imposent dans leur PLU des surfaces perméables lors des projets de construction ou de rénovation.
La gestion durable de l’eau, souvent appelée gestion alternative des eaux pluviales, est aujourd’hui une priorité.
Plusieurs textes réglementaires en France encouragent fortement la désimperméabilisation des sols :
- La Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA) impose de ne pas aggraver le ruissellement des eaux pluviales lors d’un aménagement.
- La loi Climat et Résilience (2021) avec l’objectif Zéro Artificialisation Nette (ZAN) d’ici 2050.
- La loi Alur de 2014 avec l’imperméabilisation des zones de stationnement préconisant l’utilisation de sols perméables sur ces surfaces.
