L’économie de la gestion des fortes pluies et des eaux pluviales à Copenhague – Le plan de gestion Cloudburst

Copenhague a connu quatre événements pluviométriques majeurs au cours des six dernières années. Le plus important, en 2011, a causé des dommages totalisant plus de 6 milliards de DKK. Cela n'inclut pas les coûts directs de la 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 au changement climatique de Copenhague, l'un des principaux défis de Copenhague à la lumière du changement climatique est l'augmentation et l'aggravation des averses à l'avenir. Les précipitations devraient augmenter, tandis que les précipitations diminueront, ce qui entraînera des précipitations plus intenses et des inondations subséquentes. En utilisant les projections du GIEC dans le cadre du scénario A2, l'Institut météorologique danois prévoit qu'il y aura 25-55% plus de précipitations pendant les mois d'hiver en 2100, avec une diminution des événements en été de 0-40%. Dans le même temps, l'intensité des fortes précipitations pourrait augmenter de 20 à 50%. Le plan d'adaptation souligne que l'intensité des pluies avec un retour sur 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 grands événements pluviométriques.

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 échelles de temps 2010 (comme base de 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 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 des épisodes pluvieux sur 10 ans inonderaient une superficie supérieure à celle de 2010 (58 contre 48 hectares), mais que la mise en œuvre de nouvelles mesures réduirait au minimum les inondations dues à des épisodes pluvieux sur 100 ans. Les résultats du scénario de 2110 ont examiné les épisodes de pluie sur 100 ans et les différences dans les inondations avec ou sans adaptation climatique. Sans adaptation, 742 hectares de la ville seraient inondés, avec adaptation seulement 235 hectares seraient touchés.

L'objectif du plan de gestion Cloudburst est de réduire les impacts des inondations pluviales dues aux fortes pluies, qui devraient augmenter en fréquence en raison du changement climatique. Le plan s'appuie sur une évaluation socio-économique détaillée pour déterminer si la gestion des nuages et des eaux pluviales peut être rentable pour la société dans son ensemble. Auparavant, le rejet des égouts était autorisé 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 d'eau moyens 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).

La ville de Copenhague n'a ni la capacité ni les ressources économiques nécessaires pour mettre en œuvre toutes les mesures en même temps. Le plan de gestion Cloudburst fonctionne sur une période minimale de 20 ans, ce qui nécessite une hiérarchisation des projets individuels conformément au plan d’adaptation au changement climatique de Copenhague.

Les risques d'inondation pluviale seront pris en compte par des mesures d'adaptation pour stocker ou drainer l'excès d'eau au niveau du sol, telles que 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 avec des bordures de trottoir hautes pour y entraîner les eaux pluviales. En outre, dans la zone la plus densément bâtie du centre de Copenhague, l'eau peut être détournée vers le port par de grandes canalisations. En particulier, le plan de gestion Cloudburst comprend quatre solutions de surface ainsi que des solutions basées sur des tuyaux, notamment:

• Routes et conduites d'eaux pluviales qui transportent l'eau vers les lacs et le port;
• Routes de rétention pour le stockage des eaux;
• Des zones de rétention pour 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 par le biais d'une sélection des priorités, en tenant compte:

• Zones à haut risque: Dans le cadre du plan d’adaptation au changement climatique de Copenhague, une analyse des risques a été réalisée. Les résultats ont été présentés sous la forme d'une carte des risques identifiant 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 dans lesquels les mesures sont faciles à mettre en œuvre: Zones où, en appliquant des mesures relativement simples, les eaux pluviales peuvent être drainées vers des localités où elles n'auront pas d'impact. Il s'agirait de zones proches du port telles que Ny Kongensgade et Ved Stranden où des projets d'inondation pluviale ont été réalisés en 2012 pour protéger les zones contre les inondations en ouvrant 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 en conjonction avec des projets de rénovation et de nouveaux projets de développement urbain (par exemple, la rénovation des routes).
• Domaines dans lesquels des effets synergiques peuvent être obtenus, par exemple en combinant les initiatives relatives aux risques d’inondation avec celles d’autres programmes urbains tels que les directives sur l’eau des collectivités locales.

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 se compose des éléments suivants:

• une évaluation du risque d’inondation en cas d’augmentation des pluies et des averses torrentielles, ainsi que des coûts des dommages qu’elles peuvent causer au cours des 100 prochaines années si nous ne faisons rien («statu quo»).
• Un calcul des coûts de construction et d'exploitation dans la solution traditionnelle (sewers) et la solution alternative combinée.
• Comparaison des coûts des deux solutions et des gains réalisés dans la réduction des dommages dans la ville par rapport au statu quo (analyse coûts-avantages). Ce calcul apporte une réponse à la question de savoir si les solutions sont avantageuses pour ne rien faire («statu quo»).
• Une comparaison de la solution traditionnelle et de la solution alternative par rapport aux objectifs de service spécifiés (analyse coût-efficacité), qui fournit une réponse 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 net 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 aux coûts d'exploitation pour les solutions de surface et .5% par an pour les autres solutions.

L’évaluation a révélé que, bien que la solution traditionnelle d’assainissement et la solution alternative répondent aux objectifs de la municipalité en ce qui concerne les eaux pluviales et les explosions de nuages, la solution alternative se traduit par des avantages nets plus élevés. La solution d'égout traditionnelle a été estimée à 20 milliards de DKK par rapport aux 13 milliards de DKK de la solution alternative. Ces deux solutions permettraient de réduire les coûts des dommages de 16 milliards de DKK; par conséquent, 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 de 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 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 s’explique notamment par le fait que le ministère des finances a accordé plus d’importance à la réduction des dommages à l’avenir.

Le plan de gestion du 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 toutes les eaux de pluie tombant à Frederiksberg lors d'un événement pluviométrique extrême conduisent soit à une station d'épuration, soit à la mer via la ville de Copenhague. En outre, une collaboration a été initiée 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 vers les cours d'eau et les lacs communs.

Un certain nombre de défis liés à la mise en œuvre des projets dans le plan de gestion Cloudburst ont été identifiés:

• 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 les projets seront mis en œuvre. Il peut être nécessaire d'acheter des routes considérées comme 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 eu lieu et il est possible d'obtenir des dérogations du Conseil pour la conservation dans quelques zones.
• La hiérarchisation des projets met l'accent sur les projets à grande échelle, ce qui nécessitera 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 de test.

Coûts

L'économie de la construction est calculée par rapport à ce qu'il en coûterait pour 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 par des mesures où 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 comprend 20 % pour la planification du projet et 20 % pour les dépenses imprévues. L'estimation ne comprend pas les coûts d'amortissement et d'exploitation. Il en coûtera 11 milliards de DKK aux prix de 2015 pour construire la solution combinée:

• Les solutions de surface coûteront environ 4,975 milliards de DKK. Les coûts des projets de cofinancement municipaux et privés seront remboursés au moyen de redevances sur l’eau.
• Les tuyaux Cloudburst 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, couverts par les redevances d'eau (HOFOR).
• La protection des maisons avec des vannes anti-inondation et la déconnexion à l'intérieur des limites du bien est estimée à environ 2,4 milliards de DKK, financée 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 estimatif couvre les dépenses totales engagées par la ville de Copenhague, la Capital Area Supply Company (HOFOR) et les propriétaires fonciers privés. Les sociétés de services publics Frederiksberg Forsyning et Nordvand font partie de la solution à Copenhague car la gestion du cloudburst dans ces municipalités dépend de la solution de Copenhague et vice versa. Si ces services publics contribuent à hauteur de 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 qui concerne uniquement la gestion de l'eau (fonction hydraulique) peut être financée par les redevances d'eau. Les redevances sur l'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 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 toute la période de mise en œuvre.

Bénéfices

Le plan de gestion du cloudburst contribuera à l'augmentation 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. La mise à niveau des espaces urbains peut également augmenter les recettes de l'impôt foncier en raison d'une augmentation significative de la valeur des propriétés adjacentes aux parcs. Sur 100 ans, ces recettes supplémentaires s'élèveront à une valeur en prix courants de 1 milliard de DKK. Toutefois, le système actuel de péréquation est structuré de telle sorte que 66 % des recettes tirées de l'impôt foncier à Copenhague sont incluses dans la péréquation et sont donc reversées à d'autres municipalités.

L'emploi total de plus de 13 000 équivalents temps plein avec 1,6 milliard de DKK de recettes fiscales peut être créé dans la phase de construction. Les recettes fiscales générées par des 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 passera 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 du choix de 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 qu'une 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 une gestion optimale des quantités croissantes d'eaux pluviales du point de vue environnemental et financier. La ville de Copenhague a donc présenté un certain nombre de propositions d'amendements qui seront examinées par le ministère danois de l'environnement. Les propositions d'amendements de la ville de Copenhague concernent principalement des amendements concernant les règles de paiement relatives aux eaux usées et la loi sur l'aménagement du territoire au Danemark. La législation existante fait obstacle à la mise en œuvre de mesures dans le cadre desquelles les routes existantes seront utilisées comme voies d'inondation pour les eaux pluviales. En effet, les entreprises de services publics ne sont autorisées à financer que des projets directement liés à la gestion des eaux usées. Une solution de risque d'inondation où les routes, par exemple, devaient être utilisées pour drainer les eaux pluviales ne peut pas, avec la législation actuelle, être financée par les recettes provenant des redevances. Si Københavns Energi (Copenhague Energy) et Frederiksberg Forsyning (société d'utilité publique) doivent mettre en œuvre ces mesures, il sera nécessaire de désigner les routes, en partie, comme des stations d'épuration des eaux usées. Cela n'est toutefois pas possible avec la Loi sur les paiements, la Loi sur les routes et la Loi sur la protection de l'environnement actuelles.

De 2013 à 2014, le plan de gestion a été détaillé, avec des propositions de solutions pour chacun des 7 bassins versants. Les solutions proposées ont été réparties en 300 projets, qui commencent seulement à être mis en œuvre chaque année.

Environ 100 ans pour le système d'égouts; indéfiniment pour les parcs créés.

Jan Rasmussen
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