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Études de cas

L’économie de la gestion des fortes pluies et des eaux pluviales à Copenhague — Plan de gestion des nuages

L’économie de la gestion des fortes pluies et des eaux pluviales à Copenhague — Plan de gestion des nuages

Pour lutter contre les impacts des explosions de nuages, la ville de Copenhague a élaboré en 2012 un plan de gestion de l’éclatement des nuages, qui est une branche du Plan d’adaptation climatique de Copenhague. Le plan décrit les priorités et les mesures recommandées pour l’adaptation au changement climatique, y compris les précipitations extrêmes. La Ville a procédé à une évaluation globale des coûts des différentes mesures (traditionnelles par rapport aux différentes options, y compris les mesures d’adaptation), du coût des dommages malgré les mesures et de l’impact financier qui en résulte. Il a été démontré que le fait de continuer à se concentrer sur les systèmes d’égout traditionnels entraînerait un gain social négatif: malgré les investissements en capital, les dommages financiers causés par les inondations resteraient élevés et ne justifieraient pas l’investissement élevé dans la mise en œuvre des mesures. D’autre part, la solution combinée (y compris l’adaptation) entraînerait une économie nette. La solution combinée choisie consistera à étendre le réseau d’égouts et à environ 300 projets de surface axés sur la rétention et le drainage de l’eau.

 

Description de l'étude de cas

Défis

Copenhague a connu quatre grands événements de pluie au cours des six dernières années. Le plus grand, en 2011, a causé des dégâts totalisant plus de 6 milliards de DKK. Cela n’inclut pas les coûts directs de réparation des infrastructures municipales ou les coûts indirects tels que la perte de revenus, la perte d’exploitation commerciale, l’augmentation des primes d’assurance ou les entreprises qui choisissent de s’éloigner de la ville de Copenhague.

Selon le Plan d’adaptation climatique de Copenhague, l’un des principaux défis à relever pour Copenhague à la lumière du changement climatique est d’augmenter les averses à l’avenir. Les précipitations devraient augmenter, tandis que les pluies diminueront, ce qui entraînera des pluies plus intenses et des inondations subséquentes. En utilisant les projections du GIEC dans le scénario A2, l’Institut météorologique danois prévoit qu’il y aura 25 à 55 % de précipitations supplémentaires pendant les mois d’hiver en 2100, avec une diminution des événements en été de 0 à 40 %. Dans le même temps, l’intensité des fortes pluies pourrait augmenter de 20 à 50 %. Le plan d’adaptation souligne que l’intensité de la pluie avec un rendement de 10 ans augmentera d’environ 30 % d’ici 2100, un changement qui submergerait les systèmes d’égouts et de ruissellement existants.

Une évaluation économique des coûts des dommages causés à Copenhague si rien n’est fait pour adapter le système actuel de ruissellement et d’égouts est estimée à environ 16 milliards de DKK sur 100 ans. Jusqu’à 9 milliards de DKK de cette somme ont déjà été «utilisés» lors des récents événements pluvieux majeurs.

Mike URBAN, un modèle mathématique de ruissellement, a été utilisé pour analyser les conditions existantes et projeter l’impact du changement climatique sur les inondations à Copenhague. Plusieurs scénarios ont été évalués en utilisant les calendriers 2010 (comme référence), 2060 et 2110 et en examinant la fréquence des futures inondations (10, 20, 100 ans) et si des mesures d’adaptation au changement climatique sont mises en œuvre ou non. Les résultats des calculs sont présentés sous la forme de cartes de vulnérabilité montrant la variation de la profondeur de l’eau pour les zones inondées. Les résultats des simulations du modèle pour 2060 montrent que les épisodes de pluie sur 10 ans inonderaient une superficie supérieure à celle de 2010 (58 hectares par rapport à 48 hectares), mais que la mise en œuvre de nouvelles mesures réduirait au minimum les inondations dues à des pluies de 100 ans. Les résultats du scénario de 2110 ont examiné les événements de pluie de 100 ans et les différences dans les inondations avec ou sans adaptation climatique. En l’absence d’adaptation, 742 hectares de la ville seraient inondés, avec seulement 235 hectares affectés.

Objectifs

L’objectif du Plan de gestion de l’éclatement des nuages est de réduire les impacts des inondations pluviales dues aux fortes pluies, dont la fréquence devrait augmenter en raison du changement climatique. Le plan s’appuie sur une évaluation socio-économique détaillée pour déterminer si la gestion de l’éclatement nuageux et des eaux pluviales peut être rentable pour la société dans son ensemble. Auparavant, les rejets d’égouts étaient autorisés au niveau du sol une fois tous les 10 ans. Avec le nouveau plan de gestion, les rejets d’égouts ne seront toujours autorisés à atteindre le niveau du sol qu’une fois tous les 10 ans, mais les niveaux moyens d’eau seront autorisés à dépasser le niveau du sol de 10 cm une fois tous les 100 ans (à l’exception des zones désignées pour la lutte contre les inondations).

Solutions

La ville de Copenhague n’a ni la capacité ni les ressources économiques pour mettre en œuvre toutes les mesures à la fois. Le plan de gestion Cloudburst fonctionne avec un délai minimum de 20 ans, nécessitant une hiérarchisation des projets individuels conformément au plan d’adaptation climatique de Copenhague.

Les risques d’inondation pluviale seront abordés au moyen de mesures d’adaptation pour stocker ou drainer l’excès d’eau au niveau du sol, comme la réouverture des cours d’eau, la construction de nouveaux canaux ou l’établissement de lacs et d’espaces verts, et l’utilisation de routes à hautes roches pour conduire l’eau pluviale vers ces eaux. En outre, dans la zone la plus dense du centre de Copenhague, l’eau peut être détournée vers le port par de grands tuyaux. En particulier, le plan de gestion Cloudburst se compose de quatre solutions de surface ainsi que de solutions basées sur des tuyaux, y compris:

  • Les routes et conduites d’eaux pluviales qui transportent l’eau vers les lacs et le port;
  • Voies de rétention pour le stockage des eaux;
  • Des zones de rétention permettant de stocker un très grand volume d’eau, par exemple des parcs qui pourraient se transformer en lacs lors d’inondations;
  • Des routes vertes pour retenir et retenir l’eau dans les petites rues latérales.

300 projets sont prévus et la Ville décidera une fois par an quels projets seront entrepris au moyen d’une sélection de priorités, en tenant compte des éléments suivants:

  • Domaines à haut risque: Dans le cadre du Plan d’adaptation climatique de Copenhague, une analyse des risques a été préparée. Les résultats ont été présentés comme une carte des risques mettant en évidence les zones urbaines présentant le risque d’inondation le plus élevé (exprimé en DKK) et, par conséquent, où les mesures d’adaptation auraient le plus grand effet.
  • Domaines où les mesures sont faciles à mettre en œuvre: Zones où, en appliquant des mesures relativement simples, les eaux pluviales peuvent être drainées vers les localités où elles n’auront pas d’impact. Il s’agirait de zones proches du port comme Ny Kongensgade et Ved Stranden, où des projets d’inondation pluviale ont été réalisés en 2012 pour protéger les zones contre les inondations en faisant des ouvertures dans le quai permettant ainsi à l’eau de pluie de s’écouler dans le port.
  • Zones avec des projets de développement urbain en cours: Les coûts des projets d’inondation pluviale peuvent souvent être considérablement réduits s’ils sont mis en œuvre conjointement avec des projets de rénovation et de nouveaux projets de développement urbain (par exemple, rénovation routière).
  • Les zones où des effets synergiques peuvent être obtenus, par exemple en combinant les initiatives en matière de risques d’inondation avec celles d’autres programmes urbains tels que les directives des autorités locales sur l’eau.

On estime qu’une quinzaine de projets par an seront réalisés au cours des 20 à 30 prochaines années. Outre la hiérarchisation des projets en termes d’importance pour la prévention des inondations, une évaluation socio-économique a été entreprise. L’évaluation consiste à:

  • Une évaluation du risque d’inondation en cas de pluies et d’averses torrentielles ainsi que des coûts des dommages qu’elle peut causer au cours des 100 prochaines années si nous ne faisons rien («business as usual»).
  • Un calcul des coûts de construction et d’exploitation dans la solution traditionnelle (sewers) et de la solution alternative combinée.
  • Une comparaison des coûts dans les deux solutions et des gains dans la réduction des dommages dans la ville par rapport au «business as usual» (analyse coûts-bénéfices). Ce calcul permet de répondre à la question de savoir si les solutions sont avantageuses en ce qui concerne le fait de ne rien faire («comme d’habitude»).
  • Une comparaison de la solution traditionnelle et de la solution alternative par rapport aux objectifs de service spécifiés (analyse coût-efficacité), qui répond à la question de savoir quelle solution est la plus avantageuse si l’on souhaite atteindre les objectifs de service de la municipalité.

L’évaluation a tenu compte d’un facteur de charge nette de 17 % et d’une perte de distorsion fiscale de 20 % dans les coûts de construction estimés. Étant donné que les solutions sont mises en œuvre progressivement sur 20 ans, 1 % est ajouté par an dans les coûts d’exploitation des solutions de surface et de 5 % par an pour les autres solutions.

L’évaluation a révélé que si la solution traditionnelle d’égout et la solution alternative répondent aux objectifs de la municipalité en ce qui concerne les eaux pluviales et les éruptions nuageuses, la solution alternative se traduit par des avantages nets plus élevés. La solution d’égout traditionnelle a été estimée à 20 milliards de DKK contre 13 milliards de DKK de la solution alternative. Les deux solutions permettraient de réduire le coût des dommages de 16 milliards de DKK; ainsi, le gain net de la solution alternative est de 3 milliards de DKK par rapport à la perte nette de la solution traditionnelle de 4 milliards de DKK.

Pour illustrer les incertitudes dans l’évaluation économique, un calcul supplémentaire a été effectué sur la base des lignes directrices du ministère des Finances de 2013 concernant l’actualisation socio-économique. Le calcul montre que le montant total des dommages passe de 16 milliards de DKK à 18 milliards de DKK sur 100 ans et que le gain net passe également de 3 milliards de DKK à 5 milliards de DKK. Ce résultat est dû en particulier au fait que le ministère des Finances accorde davantage de poids à la réduction des dommages à l’avenir.

Pertinence

Case developed and implemented as a Climate Change Adaptation Measure.

Détails supplémentaires

Participation des parties prenantes

Le plan de gestion de Cloudburst élaboré par la ville de Copenhague a été coordonné avec Køben-havns Energi (Copenhagen Energy), la ville de Frederiksberg et Frederiksberg Forsyning (société de services publics de Frederiksberg), étant donné que toute l’eau de pluie qui tombe à Frederiksberg lors d’un événement de pluie extrême conduit soit à une station d’épuration des eaux usées, soit à la mer via la ville de Copenhague. En outre, une collaboration a été engagée avec les autorités locales voisines qui conduisent les eaux de surface et les eaux usées à travers la ville vers les stations d’épuration communes ou les cours d’eau communs et les lacs.

Facteurs de réussite et facteurs limitants

Un certain nombre de défis ont été relevés dans la mise en œuvre des projets du plan de gestion Cloudburst:

  • Les projets devront être réalisés sur des routes privées. 132 km de routes privées (environ 30 %) ont été inclus dans le plan, et les propriétaires de routes peuvent décider si des projets seront mis en œuvre. Il peut être nécessaire d’acheter des routes jugées cruciales pour la gestion (actuellement 9 km de routes ont été identifiés).
  • Le plan peut avoir une incidence sur les objectifs de conservation. Une première analyse de l’impact environnemental du plan a été effectuée et il est possible d’obtenir des exemptions auprès de l’Office de conservation dans quelques zones.
  • La hiérarchisation des projets met l’accent sur les projets à grande échelle, qui nécessiteront une coopération entre les municipalités et les propriétaires fonciers privés.
  • Les eaux pluviales devront être traitées pour assurer une bonne qualité de l’eau; des solutions sont en cours d’essai.
Coûts et bénéfices

C) Coûts

L’économie de la construction est calculée par rapport à ce qu’il en coûterait d’établir un système de gestion des nuages et des eaux pluviales à Copenhague s’il était construit demain. L’estimation totale des coûts de construction diffère donc des coûts socio-économiques selon les mesures pour lesquelles les coûts sont calculés en termes de valeur actuelle sur une période plus longue, avec un supplément de 37 % en charges et distorsion fiscale. L’estimation de la construction contient 20 % pour la planification du projet et 20 % pour les dépenses imprévues. L’estimation ne contient pas les coûts d’amortissement et d’exploitation. La construction de la solution combinée coûtera 11 milliards de DKK aux prix de 2015:

  • Les solutions de surface coûteront environ 4,975 milliards de DKK. Les coûts des projets de cofinancement municipal et privé seront remboursés au moyen de redevances d’eau.
  • Les tuyaux d’éclatement nuageux coûteront environ 2,66 milliards de DKK, couverts par les redevances d’eau (HOFOR).
  • La déconnexion et la connexion à l’extérieur des limites de la propriété coûteront environ 1 milliard de DKK, couvertes par les redevances d’eau (HOFOR).
  • La protection des maisons avec des vannes anti-inondation et la déconnexion à l’intérieur des limites de la propriété est estimée à environ 2,4 milliards de DKK, financé par les propriétaires fonciers.

L’option d’amélioration de l’espace urbain coûtera environ 1 milliard de DKK et sera financée par la ville de Copenhague.

Le montant prévu couvre le total des coûts supportés par la ville de Copenhague, la Capital Area Supply Company (HOFOR) et les propriétaires fonciers privés. Les entreprises de services publics Frederiksberg Forsyning et Nordvand font partie de la solution à Copenhague parce que la gestion de cloudburst dans ces municipalités dépend de la solution de Copenhague et vice versa. Si ces services publics contribuent 900 millions de DKK, l’estimation de la construction de la solution combinée s’élève à 12 milliards de DKK.

La partie de la solution combinée concernée uniquement par la gestion de l’eau (fonction hydraulique) peut être financée par les charges d’eau. Les frais d’eau augmenteront pour couvrir ces coûts. Il a été estimé que la charge d’eau d’un ménage consommant 110 mètres cubes d’eau par an augmenterait en moyenne de 890 DKK par an.

La solution combinée nécessite en outre que les particuliers investissent dans des vannes anti-inondation, etc. et dans le drainage local des eaux pluviales. Si la mise en œuvre de la gestion de l’explosion des nuages et des eaux pluviales est coordonnée avec d’autres projets de construction dans la ville, jusqu’à 1 milliard de DKK peuvent être économisés sur l’ensemble de la période de mise en œuvre.

Avantages

Le plan de gestion de cloudburst contribuera à la hausse de la valeur des propriétés et à l’augmentation de l’emploi. On estime que les améliorations de l’espace urbain à valeur récréative augmenteront les prix de l’immobilier à Copenhague d’un peu moins de 1,4 milliard de DKK. L’amélioration des espaces urbains peut également augmenter les revenus tirés de l’impôt foncier en raison d’une augmentation significative de la valeur des propriétés adjacentes aux parcs. Sur 100 ans, ce chiffre d’affaires supplémentaire s’élèvera à une valeur actuelle de 1 milliard de DKK. Cependant, à l’heure actuelle, le système de péréquation est structuré de telle sorte que 66 % des recettes de l’impôt foncier à Copenhague sont incluses dans la péréquation et vont donc à d’autres municipalités.

L’emploi total de plus de 13 000 équivalents temps plein avec 1,6 milliard de DKK en recettes fiscales peut être créé au cours de la phase de construction. Les recettes fiscales créées à la suite d’emplois supplémentaires dans l’industrie du bâtiment et de la construction reviennent toujours à la municipalité dans laquelle l’employé réside. Il n’a donc pas été possible de calculer l’effet dans la seule ville de Copenhague. Si la construction d’installations pour l’amélioration de l’espace urbain est également incluse, le nombre de nouveaux équivalents temps plein augmentera à plus de 15 000 et les recettes fiscales à environ 2 milliards de DKK.

L’évaluation montre que, dans les circonstances actuelles, nous pouvons nous attendre à un bénéfice global de 5 milliards de DKK de la solution combinée à Copenhague par rapport à une situation dans laquelle la ville ne fait rien. L’avantage socio-économique en choisissant la solution combinée par rapport à la solution d’égout traditionnelle est d’environ 9 milliards de DKK. L’évaluation socio-économique fait une comparaison des coûts des deux solutions et des avantages à tirer de la réduction des dommages dans la ville par rapport à l’approche du statu quo, ainsi que l’analyse du rapport coût-efficacité pour répondre aux préoccupations liées aux eaux pluviales.

La législation actuelle sur l’environnement et les eaux usées ne permet pas de gérer de manière optimale les quantités croissantes d’eaux pluviales inondées d’un point de vue environnemental et financier. La ville de Copenhague a donc présenté un certain nombre de propositions d’amendements à examiner par le ministère danois de l’environnement. Les propositions de modification de la ville de Copenhague concernent principalement les modifications concernant les règles de paiement relatives aux eaux usées et la loi sur l’aménagement du territoire au Danemark. La législation existante entrave la mise en œuvre de mesures où les routes existantes seront utilisées comme voies d’inondation pour les eaux pluviales d’inondation. En effet, les entreprises de services publics ne sont autorisées à financer que des projets directement liés à la manutention des eaux usées. Une solution de risque d’inondation où les routes, par exemple, devaient être utilisées pour drainer les eaux pluviales d’inondation ne peut pas, avec la législation actuelle, être financée par les recettes provenant des redevances. Si Københavns Energi (Copenhagen Energy) et Frederiksberg Forsyning (société d’utilité publique) doivent mettre en œuvre ces mesures, il sera nécessaire de désigner les routes, en partie, comme stations d’épuration des eaux usées. Toutefois, cela n’est pas possible avec la présente Loi sur les paiements, la Loi sur les routes et la Loi sur la protection de l’environnement.

Temps de mise en œuvre

De 2013 à 2014, le plan de gestion a été détaillé, y compris des propositions de solutions dans chacun des 7 bassins hydrographiques. Les solutions proposées ont été réparties en 300 projets, qui ne commencent à être mis en œuvre que sur une base annuelle.

Durée de vie

Environ 100 ans pour le réseau d’égouts; indéfiniment pour les parcs créés.

Informations de référence

Contacter

Jan Rasmussen Administration
technique et environnementale de la
ville de Copenhague
Boîte postale 457
DK — 1505 København V
E-mail: jrasmu@tmf.kk.dk

Contact par e-mail générique

Référence

The City of Copenhagen

Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022   -   Dernière modification dans Climate-ADAPT Jul 13 2023


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