Estimation d'une volume d'eau récupérable par une toiture et changements climatiques

Thomas Wolff

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Estimation_d%27une_volume_d%27eau_r%C3%A9cup%C3%A9rable_par_une_toiture_et_changements_climatiques

Dernière modification le 26/08/2022

Difficulté

Easy Facile

Durée

1-2 hour(s) heure(s)

Coût

0 EUR (€)

Description

L'eau de pluie, précieuse, peut être récupérée et valorisée. Ce tutoriel vous permettra d'estimer les volumes d'eau qu'il est possible de récupérer grâce à votre toiture (exemple : toit de maison, garage, cabanon, etc.) pour vos projets. Il vous permettra également d'avoir une idée de l'évolution de ces volumes d'eau sur les trente prochaines années dans le contexte de changement climatique.

Sommaire

eau, climat, eau de pluie, récupération, pluie, toit

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Introduction

Ce tutoriel s'inscrit dans une série de tutoriels destinés à la récupération des eaux (eaux de pluie, eaux de douche, etc.) en vue de leur réutilisation-valorisation.

Ce tutoriel permet :

- d'avoir une idée des volumes d'eau qu'il potentiellement possible de récupérer grâce à une toiture (exemples : maison, garage, cabanon, etc.).

- d'avoir une idée de la manière dont les changements climatiques vont influencer les précipitations, et donc la récupération d'eau via votre toiture.

On se lance ?

Matériaux

Un ordinateur avec une connexion internet.

Outils

• https://geoportail.gouv.fr (site gratuit - visualisation des données géographiques)
• https://fr.climate-data.org (site gratuit - visualisation des données pluviométrie)
• https://drias-climat.fr (site gratuit - visualisation des projections climatiques GIEC-MétéoFrance)

Étape 1 - Mesurez la superficie de votre toiture

Rappel :

Pour connaître les volumes d'eau mois par mois qu'une toiture peut potentiellement permettre de récupérer, il va nous falloir deux informations  :

- la superficie de votre toiture

- les données relatives aux précipitations, spécifiques à votre commune

Le volume d'eau de pluie potentiellement récupérable sur un mois = pluviométrie du mois en question x surface de la toiture.

Mesurez la superficie de votre toiture (exemple : garage, maison, etc) en m²

1. Rendez-vous sur le site gratuit https://www.geoportail.gouv.fr/
2. Renseignez votre adresse (dans le cas où le site ne connaît pas votre adresse renseignez le nom de votre commune et localisez le bâtiment pour lequel vous souhaitez faire l'estimation)
3. Une fois votre maison localisée, mesurez la surface de votre toiture grâce à l'outil "Mesurer une surface" (voir photos ci-contre). L'outil est accessible en cliquant sur le symbole "Outil", rubrique "Mesures", ligne "Mesurer une surface".
4. Notez la superficie de votre toiture, en m².

Notes :

• Exemple en images (ci-contre) : visualisation de la superficie d'une toiture sur la commune d'Arbois (Jura)
• La superficie de la toiture utilisée pour le calcul est la superficie équivalente au sol (surface sur laquelle tombe l'eau de pluie) et non la superficie de la toiture en pente. Que votre toiture soit très inclinée ou faiblement inclinée, d'un point de vue récupération d'eaux de pluie, la surface reste la même.
• si la toiture est composée par deux ou plusieurs parties qui déversent les eaux pluviales dans des gouttières différentes et en fonction de vos projets : il peut être intéressant de faire les calculs pour chaque partie de toiture.
  

Étape 2 - Notez, pour chaque mois, le nombre de mm de pluie qui tombe sur votre toiture (précipitations)

Rappel :

Pour connaître les volumes d'eau mois par mois qu'une toiture peut potentiellement permettre de récupérer, il va nous falloir deux informations  :

- la superficie de votre toiture

- les données relatives aux précipitations, spécifiques à votre commune

Le volume d'eau de pluie potentiellement récupérable sur un mois = pluviométrie du mois en question x surface de la toiture.

Notez, pour chaque mois, le nombre de mm de pluie "habituel" qui tombe sur votre commune (précipitations)

1. Rendez-vous sur le site gratuit https://fr.climate-data.org
2. Dans l'onglet "Recherche" (icône recherche, couleur verte) indiquez votre commune et validez votre saisie
3. Rendez vous à la rubrique "Tableau climatique"dans laquelle les précipitations mensuelles sont indiquées
4. Notez, pour chaque mois de l'année, le nombre de mm de pluie indiqué. Il s'agit de la ligne "Précipitations (mm)"

Notes :

• Exemple en images (ci-contre) : visualisation des données pour la commune d'Arbois
• Les données auxquelles vous accédez sont des mesures moyennes basées sur le passé. Il n'a jamais exactement plu ce qui est indiqué, car certaines années étaient beaucoup plus sèches et d'autres plus humides. Les données utilisées sont des moyennes. S'il est par exemple indiqué pour le mois de juillet qu'il y a 75mm de précipitations, cela ne signifie pas qu'il a plu 75mm chaque année. Sur un intervalle de 5 ans, il est habituel de dire qu'il y a eu au moins une année sèche, et une année humide. Autrement dit il se peut qu'il n'ait que plu 25mm certaines années, et 125mm d'autres.
• Les données auxquelles vous accédez sont des mesures moyennes basées sur le passé. A l'étape 4 nous verrons comment prendre en compte les changements climatiques.

Étape 3 - Estimez les volumes d'eau de pluie potentiellement récupérables, chaque mois, grâce à votre toiture

Rappels :

• Le volume d'eau de pluie potentiellement récupérable sur un mois (en m3) = pluviométrie du mois en question (en m) x surface de la toiture (en m2)
• Les calculs sont réalisées sur la base de la moyenne des pluies observées dans le passé.

Estimez les volumes d'eau de pluie potentiellement récupérables grâce à votre toiture :

1. Réalisez un tableau simple présentant, mois par mois, les précipitations (en m) et multipliez par la superficie de votre toiture (en m2)
2. Optionnel : en fonction de la matière de votre toiture (exemple : tuile, tôle, etc.) il peut être intéressant, si vous souhaitez aller plus loin, d'enlever un pourcentage de perte. En été, par exemple, une partie des précipitations qui touchent des tuiles en céramique s'évapore ou est absorbée. C'est également le cas en hiver mais en moindre mesure. Il se peut même que ce pourcentage atteigne plus de 40% les mois d'été chaud où les précipitations sont légères.
3. Notez les résultats et conservez-les.

Notes :

• Exemple en images (ci-contre) : calcul des données avec les éléments présentés à l'étape 2 et 3
• Pour obtenir les volumes en m3, les données relatives en précipitations sont indiquées en m. 100mm de précipitations sur le mois de janvier devient 0,1m de précipitations sur le mois de janvier.

Étape 4 - Anticipez sur l'évolution des eaux pluviales qu'il est possible de récupérer grâce à votre toiture

Pour réaliser cette étape, nous allons notamment utiliser le site https://drias-climat.fr qui permet de visualiser les projections climatiques produites par le GIEC / MétéoFrance / CERFACS / etc.

Informations climatiques

• D'un point de vue climatique, sur un intervalle de 5 ans (exemple 2015-2020), il est par exemple possible de dire qu'il y avait une ou plusieurs années plus sèches, et une ou plusieurs années plus humides. Cette observation concerne autant les données du passé que celles à venir.
• L'augmentation de la température favorise les extrêmes climatiques : des précipitations intenses à un certain moment ("quand il pleut il pleut") et des longues périodes avec peu ou sans précipitations à d'autres ("quand ça veut pas ça veut pas"). Les territoires historiquement les plus habitués aux précipitations régulières peuvent particulièrement être impactés par les manques d'eau (végétation, biodiversité, sylviculture, agriculture, etc.).
• Jusqu'aux alentours de 2040-2050, pour beaucoup de régions de métropole, le cumul annuel moyen des précipitations restera le même. Ce n'est pas qu'il pleuvra plus ou moins. C'est qu'il ne pleuvra plus pareil : augmentation des périodes avec précipitations intenses d'un côté, augmentation des périodes avec peu ou pas de précipitations de l'autre.

Se faire une idée de l'évolution de la pluviométrie sur son territoire, en fonction des saisons :

Nous cherchons à nous faire une idée de l'évolution du nombre de mm de pluie qui va tomber en fonction de chaque saison.

Les données climatiques nous renseignent sur les tendances.

Pour cela deux options :

• option 1 : visualisez les résultats à l'échelle nationale directement sur le lien suivant : cliquez ici. Vous verrez apparaitre les cartes présentés dans l'image ci-contre.
• option 2 : réalisez la démarche vous-même à partir de http://drias-climat.fr/decouverte . Les paramétrages utilisés pour l'exemple sont présentés dans l'image 2 ci-contre).

Pour lire la carte :

• Il est possible de zoomer sur la carte en cliquant dessus (la carte de métropole va apparaître). Pour plus de confort de lecture faites apparaître votre territoire en utilisant l'outil "Zones géographiques : domaine personnalisé" (image 3 ci-contre) et en faisant apparaître le fond de carte (Repères géographiques : fond de carte détaillé) et les isolignes (Représentation : isolignes) (image 4 ci-contre)
• Les données pluviométriques que vous visualiserez sur l'horizon 1975-2005 représentent en quelque sorte la moyenne pluviométrique des saisons aux alentours de 1980-2000.
• Les données pluviométriques que vous visualiserez sur l'horizon 1921-2050 représentent en quelque sorte la moyenne pluviométrique des saisons aux alentours de 2030-2040.
• Les données pluviométriques que vous visualiserez sur l'horizon 2041-2070 représentent en quelque sorte la moyenne pluviométrique des saisons aux alentours de 2050-2060.

Analyse :

L'exemple pris concerne une zone du Jura. Sur le Jura, grâce à cette visualisation, il est possible de voir apparaître les tendances. Dans mon cas cela donne :

• hiver : nette augmentation de la pluviométrie hivernale (cumul).
• printemps : légère augmentation de la pluviométrie printanière (cumul). Les précipitations seront toutefois moins régulières.
• été : nette diminution de la pluviométrie estivale (cumul). Les précipitations seront moins régulières.
• automne : pas de modification au niveau de la pluviométrie automnale (cumul). Les précipitations seront toutefois moins régulières.

Aussi avec l'exemple ci-dessus, je note que les tendances sont les suivantes

- des printemps plus chauds où les températures peuvent faire apparaitre des précipitations intenses et plus fortes. Il se peut que ses précipitations soient parfois rapprochées de la période hivernale et qu'elles soient suivies par des périodes sans pluie.

- des étés plus chauds et secs avec des épisodes pluvieux plus intenses. C'est particulièrement à cette période que nous utilisons le plus d'eau de pluie que nous récupérons.

- des automnes plus chauds avec des épisodes pluvieux plus intenses.

- des hivers plus chauds et peut être même plus humides.

Résultats :

Par rapport au tableau constitué à l'étape 3, je peux désormais avoir une idée générale de l'évolution de l'eau que je pourrais potentiellement récupérer.

Grâce aux visualisations, je note que :

- la récupération d'eau en hiver ne posera généralement pas de problème en hiver

- que la récupération d'eau au printemps deviendra potentiellement de plus en plus difficile en approche de l'été du fait de l'augmentation des précipitations intenses et des périodes sans pluie. En fonction des usages / besoins : les années sèches la récupération des eaux pluviales assez tôt semble nécessaire, tout comme une réflexion sur les capacités de stockage et des usages plus économes en eau.

- que la récupération d'eau en été deviendra de plus en plus problématique sur les différents horizons, et particulièrement les années sèches. Les précipitations seront non seulement moins conséquentes mais également moins régulières.

- que la récupération d'eau en automne deviendra potentiellement plus difficile en automne, notamment à proximité de l'été, du fait de l'augmentation des précipitations intenses et des périodes sans pluie.

Étape 5 - Mettez l'ensemble de ces données en lien avec vos usages de la récupération des eaux de pluie

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