CSA S503:F15 (C2019)
Planification, conception et maintenance de systèmes de drainage dans les communautés du Nord
Product Details
Préface
Ce document constitue la première édition de la CSA S503, Planification, conception et maintenance de systèmes de drainage dans les communautés nordiques.
Bien que cette norme se veuille complète, certains organismes pourraient devoir reprendre des procédures en fonction de leurs propres besoins.
La version francaise de cette norme a été préparée par le Groupe CSA d'après l'édition anglaise publiée en janvier 2015, laquelle a été élaborée grâce à la collaboration de nombreux experts et représentants compétents des gouvernements territoriaux du Canada et du secteur privé.
Le Groupe CSA a reçu un financement pour l'élaboration de cette norme de la part du Conseil canadien des normes, dans le cadre de l'Initiative de normalisation des infrastructures du Nord, elle-même soutenue par le Programme de la qualité de l'air du gouvernement du Canada.
En plus des membres du Groupe de travail et du Comité technique, le Groupe CSA tient à souligner la contribution de Dennis Althouse, Chad Cowan et Megan McGarrity.
La version française de cette norme a été préparée par le Groupe CSA d'après l'édition anglaise publiée en janvier 2015, laquelle a été élaborée par le Groupe de travail sur la Planification, la conception et la maintenance de systèmes de drainage communautaires, sous l’autorité du Comité technique sur les infrastructures construites du Nord et du Comité directeur stratégique sur la construction et les infrastructures civiles, et a été formellement approuvée par le Comité technique.
Cette norme a été élaborée conformément aux exigences du Conseil canadien des normes concernant les Normes nationales du Canada. Cette norme a été publiée en tant que Norme nationale du Canada par Groupe CSA.
Introduction
0.1 La spécificité du Nord et les systèmes de drainage de surface dans le Nord
Le Nord du Canada est très particulier, en raison de son climat, de sa géographie, de sa géologie, de sa démographie et de sa culture. Le Nord est une région qui connaît de longues périodes de températures extrêmement froides ; c'est une région exceptionnellement vaste et éloignée ; une région de pergélisol et dont le sol présente des difficultés techniques, une région de petites communautés isolées avec une faible densitéde population, et une région à forte population autochtone. Si toutes ces différences contribuent à la diversité des communautés nordiques, elles ont toutes un point commun dans cette région, et ces sont les difficultés liées aux systèmes de drainage de surface.
Si l'on perçoit habituellement le Nord comme une région perpétuellement sous la neige et la glace en raison de ses longs hivers froids, ce sont l'été et les brèves intersaisons du printemps et de l'automne qui créent les problèmes perpétuels de drainage de surface qui se révèlent catastrophiques dans les cas les plus graves, et un défi constant d'année en année.
0.2 Les difficultés des systèmes de drainage dans le Nord
Il n'existe pas de solution simple et rapide pour résoudre des problèmes de drainage de surface dans les communautés nordiques. Les courtes saisons de construction, l'éloignement, les capacités limitées de la communauté et les conditions de sol difficiles, parmi d'autres facteurs, créent un réseau complexe dans lequel on doit résoudre les problèmes constants du drainage dans le Nord. Par exemple, la logistique nécessaire pour installer ou remplacer un simple ponceau peut se révéler redoutable. Tout d'abord, des tuyaux de la bonne dimension doivent être achetés bien avant d'en avoir besoin. On devra peut-être les faire livrer par route d'hiver ou par bateau, les deux n'étant utilisables que lors d'une étroite fenêtre saisonnière. On ne peut présumer de la disponibilitéde la main-d'oeuvre et de l'équipement, car les deux peuvent être déjà affectés à d'autres projets pendant la saison de construction d'été.
Même si l'on dispose de toutes les ressources quand on en a besoin, l'emplacement, les conditions locales du sol, telles que le pergélisol, et les matériaux disponibles, auront une incidence sur la manière d'installer un ponceau et sur la longévité fonctionnelle de celui-ci. Les effets du changement climatique rendent difficile la conception des systèmes de drainage dans le Nord où l'on dispose souvent de données climatiques limitées, ce qui amplifie le risque et l'incertitude. La situation décrite ci-dessus est un scénario habituel dans lequel on présume de la prévisibilité du besoin de maintenance annuelle, mais qui ne prévoit ni n'élimine les risques, les difficultés et les effets d'événements catastrophiques imprévisibles au cours desquels une intervention rapide est nécessaire et les choix sont limités.
Dans la plupart des communautés nordiques, la planification, la conception et la maintenance des systèmes de drainage sont souvent décrits comme des processus ponctuels. Les planificateurs, les ingénieurs et les gestionnaires d'actifs des trois territoires du Canada, ainsi que ceux de Terre-Neuve-et-Labrador et du Nunavik, ont tous affirmé que la planification, les méthodes de conception et les pratiques de maintenances traditionnelles du drainage sont insuffisamment définies et souvent mal comprises, et que cela entraîne la détérioration périodique et routinière des infrastructures communautaires dans tout le Nord. De bonnes pratiques de planification, de conception et de maintenance du drainage sont essentielles pour la protection des infrastructures communautaires.
Les effets du changement climatique ajoutent des difficultés au processus de planification, de conception et de maintenance des systèmes de drainage dans le Nord. Des événements irréguliers, et dans certains cas catastrophiques, semblent démarquer ce que l'on considérait normal dans le passé. De nombreux professionnels admettent que le changement climatique modifie les conditions météorologiques dans le Nord, et continuera de le faire. Voici des impacts observés dans le Nord :
- une augmentation d'événements météorologiques extrêmes entraînant de plus grandes accumulations de neige, de la pluie en hiver, de formation de glace et de vents plus forts ;
- un dégel rapide au printemps ;
- davantage de précipitations soudaines et fortes ; et
- une plus grande instabilité météorologique en général.
Tous ces facteurs météorologiques dans le Nord influencent la manière dont on devra effectuer la planification, la conception et la maintenance des systèmes de drainage. De nouveaux outils et des stratégies adaptatives sont nécessaires pour gérer les effets du changement climatique sur les systèmes de drainage de surface communautaires, et la préparation de plans de drainage de surface communautaire n'en est qu'une première étape.
On commence seulement à élaborer et à appliquer l'évaluation du changement climatique et les outils pour s'adapter aux projets d'infrastructures. Parmi ces outils, les évaluations de la vulnérabilité n'en sont qu'à leurs premiers pas et ne sont pas effectuées régulièrement dans les communautés nordiques. Des plans d'adaptation ont été élaborés pour certaines communautés nordiques, y compris Whitehorse et Yellowknife, ainsi que pour des hameaux aussi petits que Clyde River dans le Nunavut. Des évaluations de vulnérabilité ont également été effectuées aux niveaux territorial et régional, quoiqu'avec moins de détail. Dans la plupart des cas, les impacts de l'écoulement provenant de la fonte des neiges et des précipitations ont été reconnus comme des risques importants pour une communauté.
Les conclusions des études d'évaluation de la vulnérabilité entreprises dans le Nord confirment que les plans et les infrastructures de drainage actuels sont souvent inadéquats pour contrôler les effets d'un changement climatique. Dans de nombreux cas, les niveaux de service sont insuffisants et les réparations aux infrastructures de drainage sont sporadiques et irrégulières, ce qui entraîne davantage de réparations coûteuses par la suite. D'autres conditions liées au changement climatique, telles que le réchauffement et la détérioration du pergélisol et les mouvements locaux prononcés dans l'hydrogéologie, créent de nouveaux problèmes de drainage dans les communautés et aggravent les problèmes existants. En outre, les activités humaines qui causent des changements à la surface du sol peuvent avoir un impact sur le régime thermique du sol, avec un effet subséquent sur les conditions de drainage.
Toutes les régions du Canada subissent des impacts environnementaux, sociaux et économiques que l'on peut attribuer au changement climatique. Dans le Nord du Canada, le climat semble changer beaucoup plus rapidement que dans le reste du pays, ce qui crée de plus en plus de difficultés pour les communautés nordiques. La réduction de la vulnérabilité des infrastructures au changement climatique est d'une importance vitale pour plusieurs raisons, dont le coût et la capacité d'intervention. Il y a toujours eu peu de répétition dans la construction des infrastructures dans le Nord, en partie à cause de leurs coûts élevés et de la complexité qui existe dans les communautés éloignées. Ceci est particulièrement vrai au sujet des biens communautaires de grande valeur, tels que les écoles, les édifices médicaux, les centres communautaires et autres bâtiments considérés comme des infrastructures importantes (selon le Code national du bâtiment du Canada). Avec l'aggravation des problèmes liés au changement climatique, les gouvernements du Nord et les autres intervenants reconnaissent que l'on ne peut plus mettre les choix difficiles de côté, et qu'il faut maintenant de meilleurs outils pour prendre des décisions sur l'adaptation des infrastructures.
0.3 Le contexte des systèmes de drainage communautaires
Les systèmes de drainage communautaires recueillent l'eau qui s'écoule de la fonte de la neige et de la glace et des tempêtes de pluie ou de neige. Ces systèmes acheminent le drainage de surface à l'écart des sites communautaires, que ceux-ci soient un simple terrain, un îlot communautaire, le voisinage d'une communauté ou une communauté tout entière, vers un point en contrebas où le drainage n'a plus d'impact sur le site.
On doit planifier, concevoir, construire et entretenir le système de drainage communautaire avec la capacitéde traiter l'accumulation d'eau qui provient de tous les bassins hydrographiques dans la communauté, ainsi que toute l'eau de surface qui provient de l'extérieur de la communauté, mais qui doit traverser celle-ci en raison de la topographie ou d'autres facteurs.
0.4 Objectif de la présente norme
Cette norme précise les exigences minimales relatives à la planification, la conception et la maintenance de systèmes de drainage communautaires dans les communautés du Nord du Canada. Son but est d'améliorer la capacité des communautés et des personnes, de préparer et de mettre en oeuvre des plans de drainage communautaire efficaces. Ces plans visent à résoudre les difficultés actuelles et prévues de gestion du drainage qui découlent de déficiences des pratiques antérieures, ainsi qu'à combler le besoin de s'adapter aux futurs changements climatiques.
Les systèmes de drainage dans les petites communautés éloignées du Nord ont toujours été mal construits et mal gérés. Cette norme offre un guide aux praticiens qui participent à la planification, conception, construction, maintenance et remise en état des systèmes de drainage dans les communautés nordiques.
Les prescriptions de cette norme proviennent de pratiques exemplaires existantes et peuvent être intégrées directement dans les plans d'utilisation des terres communautaires. En outre, cette norme a pour but de :
- préciser les techniques de planification et de réalisation de systèmes de drainage communautaires pour tenir compte des effets du changement climatique et du changement du régime du pergélisol ;
- décrire les pratiques de planification du site et de la communauté qui aident à conserver les infrastructures de la communauté, ou du moins à éviter de contribuer activement à leur détérioration ;
- proposer des solutions bon marché et réalisables, compte tenu des contraintes locales sur la capacité et sur les ressources ;
- aider les communautés nordiques à protéger les biens communautaires ; et
- promouvoir la santé et la sécurité du public dans les communautés nordiques.
0.5 Guide de l'utilisateur
Cette norme vise à combler les besoins de trois groupes. Le premier groupe est constitué d'administrateurs municipaux, de propriétaires fonciers et de gestionnaires de biens, y compris les régulateurs et inspecteurs qui participent à la sélection du système de drainage utilisé et qui s'assurent qu'il est construit et exploité adéquatement. Le deuxième groupe comprend les personnes qui participent à la conception, construction, exploitation et maintenance des infrastructures de drainage de surface. Le troisième groupe comprend les intervenants qui doivent comprendre comment l'intégration de pratiques exemplaires de drainage peut réduire les impacts d'un changement climatique (par exemple, les décideurs).
Les utilisateurs devraient comprendre les exigences des autorités compétentes sur la conception, la construction et la maintenance de systèmes de drainage et leurs composants connexes dans les régions nordiques. Cela comprend toutes les lois et tous les règlements fédéraux et territoriaux, ainsi que les règlements municipaux, qui s'appliquent à la gestion de l'usage des terres et de l'eau, au développement des infrastructures communautaires et à la construction de bâtiments.
Cette norme est structurée pour aider l'utilisateur à procéder dans l'ordre aux trois étapes essentielles dans la réalisation d'un système de drainage de surface. Ces étapes sont la planification, la conception et la construction, et l'entretien et la réparation. Le plan doit préciser :
- les difficultés de gestion de l'eau propres aux besoins d'une communauté et aux circonstances ;
- les vulnérabilités de la communauté et la gestion des risques déterminés ;
- les implications de risques quelconques du point de vue de la santé, de la sécurité et de la gestion des biens ; et
- la recommandation de pratiques exemplaires de gestion, afin de réduire les risques dans la planification, la gestion de l'utilisation des terres et la conception, la construction et la gestion du système de drainage.
Pour préparer un nouveau plan de drainage ou le mettre à jour, commencer au chapitre 4, Planification d'un système de drainage communautaire. La planification d'un système de drainage devrait être intégrée dans les plans, les politiques et les règlements municipaux existants, le cas échéant. Les renseignements, tels que la caractérisation du site, l'hydrologie, la topographie, la géologie de surface, les données climatiques et les cartes sont nécessaires pour élaborer des plans de drainage, ainsi que des plans globaux de la communauté. Toutefois, l'absence d'un plan de la communauté ne devrait pas empêcher l'élaboration d'un plan de drainage, car on peut élaborer celui-ci sans disposer d'un plan de la communauté.
Les exigences relatives à la conception d'un système de drainage communautaire se trouvent au chapitre 5. Ces exigences fondamentales peuvent suffire aux besoins de certaines communautés, tandis qu'elles serviront de base à d'autres, à laquelle s'ajouteront par étapes des éléments de conception de système qui pourront être ajustés selon les besoins locaux et les circonstances.
Les communautés avec des systèmes de drainage partiellement ou entièrement opérationnels devraient réviser leurs plans de drainage par rapport aux exigences du chapitre 4 et de leurs conceptions de systèmes par rapport au chapitre 5 avant de commencer à modifier leur système existant.
Les exigences relatives à la maintenance à long terme de systèmes de drainage communautaires se trouvent au chapitre 6. Elles sont exposées dans le contexte de la gestion de la durée utile des actifs, des normes du niveau de service et des prises de décisions opérationnelles subséquentes. La mise en service peut se faire par étapes, en tenant compte de l'état des infrastructures de drainage existantes, de la croissance prévue de la communauté, ainsi que des pratiques exemplaires pour la planification, la conception, la construction, l'entretien et la réparation du système. Une communauté qui dispose d'un système de drainage partiellement ou entièrement opérationnel peut décider de n'adopter que les exigences relatives à la maintenance.
Domaine d'application
1.1 Domaine
Cette norme précise les prescriptions pour la planification, la conception et la maintenance de systèmes de drainage dans les limites des communautés nordiques; elle ne couvre pas le drainage hors des limites des communautés.
Note : Des ressources et une expertise particulières sont nécessaires pour réaliser un drainage hors des limites des communautés, et celles-ci pourraient être hors de portée de certaines communautés.
1.2 Application
Cette norme précise les prescriptions pour la planification, le développement et l'exploitation d'un système de drainage au niveau du site et à l'échelle de la communauté. Ces prescriptions s'appliquent aux systèmes de drainage utilisés pour la collecte, l'écoulement, la retenue et la décharge de l'eau de surface sous forme d'écoulement de surface provenant de précipitations et de fonte de neige ou de glace.
Note : L'eau de surface excédentaire est nette de précipitations, d'infiltration dans le sol et d'évaporation.
1.3 Exclusions
Cette norme de couvre pas :
a) les systèmes de drainage liés aux installations qui pourraient intrinsèquement produire un drainage contaminé, tel que :
i) des systèmes et des composants de gestion de déchets solides ; et
ii) des systèmes et des composants de traitement d'eaux usées.
b) le drainage provenant directement d'ondes de tempête dans des lacs ou des océans ;
c) le drainage provenant directement d'inondation fluviale ;
d) le drainage souterrain ; et
e) la planification du drainage au niveau du bassin hydrographique.
Note : Cette norme ne tient pas compte de certaines circonstances de drainage dont les exigences sont hors de portée des ressources et de l'expertise de nombreuses communautés nordiques.
1.4 Terminologie
Dans cette norme, le terme «doit» indique une exigence, c'est-à-dire une prescription que l'utilisateur doit respecter pour assurer la conformité à la norme ; «devrait» indique une recommandation ou ce qu'il est conseillé mais non obligatoire de faire, et «peut» indique une possibilité ou ce qu'il est permis de faire.
Les notes qui accompagnent les articles ne comprennent pas de prescriptions ni de recommandations. Elles servent àséparer du texte les explications ou les renseignements qui ne font pas proprement partie de la norme. Les notes qui accompagnent les tableaux et les figures font partie du tableau ou de la figure et peuvent constituer une exigence.
Les annexes sont qualifiées de normatives (obligatoires) ou d'informatives (facultatives) pour en préciser l'application.
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