La méthodologie DEEP CITY ou comment le souterrain peut rendre service à la ville

Transcription

1 Association Ecoparc La méthodologie DEEP CITY ou comment le souterrain peut rendre service à la ville Prof. Aurèle Parriaux Directeur du projet DEEP CITY EPFL - École polytechnique fédérale de Lausanne Géologue et hydrogéologue conseil

2 Fonds national suisse de la recherche Programme prioritaire 2005 : Le développement durable de l environnement construit 220 propositions 30 retenues Quelle conscience des dessous de la ville? Deep City est le seul projet qui inclut le sous-sol et la dimension géologique de la ville.

3 Facteur additionnel récent Pour lutter contre le grignotement des terres agricoles => Nécessité d une densification urbaine

4 Notre thèse Le développement durable de la ville ne peut être obtenu sans faire plus appel à la 3 e dimension

5 Comment démontrer cette thèse? Le projet DEEP CITY comprend deux phases : Les leçons du passé Développement d une méthodologie

6 Leçon du passé Exemple de Mexico-City

7 0 5m 9m Subsidence

8 Principale conclusion de l étude des leçons du passé : L approche sectorielle est la raison principale de la non conformité avec le développement durable.

9 Approche sectorielle de l usage du sous-sol

10 Les critères de décision sont généralement des critères à court terme (essentiellement technique et économique) Les professionnels des différents secteurs ont peu de contact entre eux Leur compréhension des autres domaines concernés par le sous-sol est souvent pauvre.

11 Principe de base du projet Une approche planifiée multiusages permet d exploiter le potentiel ressources du sous-sol urbain à long terme

12 Les quatre ressources principales du sous-sol urbain

13 Concept multi-usages Analyse des interactions à long terme dans un concept multi-usage des ressources (positives et négatives) => Qu est ce qui est compatible avec quoi et dans quelles conditions. => Règles générales

14 Approche multiusages

15 Synergies et conflits Espace et géothermie Espace et eaux souterraines 2 variantes de métro (Genève)

16 Du dessus vers le dessous Que déplacer de la surface en souterrain? Implication au niveau des coûts d investissement et d exploitation? Implication sur le bilan énergétique sur le cycle de vie?

17 Simulation technique, financière et énergétique Variante 1 (en surface) pour un grand magasin urbain Variantes 2 et 3 (en souterrain)

18 Conditions géologiques Variante 2 : Géologie difficile (moraine aquifère) : => Parois moulées Variante 3 : Géologie facile (molasse gréseuse horizontale) : => Parois clouées

19 Couts de construction en souterrain / en surface V2/V1=1.23 (surcoût 23%) V3/V1= 1.10 (surcoût 10%) (sans compter le prix du terrain) D après Emch & Berger + P. Maire

20 Bilan énergétique (Lesosai)

21 Comparaison énergétique D après A. Poux

22 Matrice des interactions D après Blunier

23 Mutation dans la gestion Passer d une approche «du besoin aux ressources» à une approche «des ressources aux besoins»

24 Validation par des études de cas Genève But : Test de la méthodologie complète sur un cas réel bien documenté => Boucles d améliorations de la méthodologie par la pratique Deep City Chine Villes de très grande taille, autre géologie, autre gouvernance Autres villes de Suisse But : Evaluation plus grossières d autres villes présentant des condtions géologiques variées Amélioration de la robustesse de la méthode

25 Modèle géotype 3D Genève D après thèse Blunier

26 Rapport complet DEEP CITY

27 NANJING UNIVERSITY ITA Conference Helsinki (May 2011): Working Group 20 DEEP CITY CHINA Research for an universal management methodology on urban underground resources exploitation! Doctoral Assistant: Huan-qing LI 27

28 1. Suzhou city case study: 1.2 Potential evaluation for resources management AL: artificial layer SL: soft layer HL: hard layer SA: shallow aquifer CA: confined aquifer The thickness of the second confined aquifer- AC II: The main aquifer Source: Prof. Li Xiao-zhao (Nanjing U.) 28

29 2. Methodology generalization to other Chinese main cities 29

30 Poursuite des recherches Deep City Projet d une nouvelle thèse : Opportunités d application de la méthodologie Deep City pour plusieurs grandes villes à l échelle de la Planète

31 Progrès dans la mise en pratique - Prise en compte dans les grands plans de quartier à Genève - Cadastre géothermique du canton de Vaud (Deep City à deux ressources : énergie et eau potable)

32 Projet APOGEE = Atlas du POtentiel GEothermique très basse Energie - VD Phase pilote sur la Feuille 1261 Nyon Aurèle Parriaux & Thomas Jolimet EPFL 32

33 I. 4 Modèle Géologique Aurèle Parriaux & Thomas Jolimet EPFL 33

34 Traduction géotypes => paramètres géothermiques

35 Conductivité thermique équivalente sur 150m Aurèle Parriaux & Thomas Jolimet EPFL 35

36 Logiciel de calcul de la longueur d une sonde pour une puissance donnée (ici 10kW) Aurèle Parriaux & Thomas Jolimet EPFL 36

37 Conductivité thermique équivalente sur la tranche 5 à 15 m pour géostructures énergétiques Aurèle Parriaux & Thomas Jolimet EPFL 37

38 ITA Conference Helsinki (May 2011): Working Group 20 From the DEEP CITY methodology to 3D-Landplanning. Tentative of introduction in the new Swiss Land Planning Federal Law Prof. A. Parriaux Lab. Engineering and Environmental Geology Ecole polytechnique fédérale de Lausanne

39 New mission for Land Planning At the country scale : Principles in the law At the agglomeration scale : The introduction of the 3rd dimension of territory implies some new task for the urban planners: 4 main steps

40 Step 1 : The 3D model - Geological data collection - existing underground infrastructure collection - storage under a usable form - establishment of the 3D urban underground model

41 Step 2 : Long term resources management - Specific potential of every type of possible resources (space, geothermics, groundwater, geomaterial) - Integral multi-use resource potential by optimization of synergies and minimization of conflicts (according to the methodology of Deep City project) This is the main step

42 Step 3 : Assessment of existing structures Are existing structures compatible with the long term planning? If not, planning of their adaptation, abandon or destruction

43 Step 4 : Dynamic updating Dynamic updating of the planning concept according to - new data - new needs - new technologies - new socio-economical conditions etc.

44 Why Deep City in a law? Remarks form the practice on DC methodology : «A very good and useful idea» «But if you do not oblige administration to make it, it will not be done!»

45 Rapport Pourquoi l aménagement du territoire doit s occuper du sous-sol RAPPORT DU GROUPE DE TRAVAIL «AMÉNAGEMENT DU TERRITOIRE ET SOUS- SOL» établi à la demande du Groupe d'encadrement des groupes de travail sur la 2e étape de la révision de la LAT

46 Leçon du projet Deep City (1) Le sous-sol urbain doit être considéré comme un tout : Un volume contenant des ressources fondamentales pour le développement durable de la ville, pour la construction, mais pas seulement.

47 Leçon du projet Deep City (2) Ce volume géologique peut offrir un usage multiple de ces ressources s il est planifié en définissant des synergies et des incompatibilités (selon la méthodologie du projet Deep City)

48 Leçons du projet Deep City (3) Si le développement du sous-sol n est pas planifié, continuant ainsi selon l approche sectorielle, la ville va perdre un de ses derniers degrés de liberté (la réparation des erreurs dans le sous-sol est plus difficile qu en surface).

49 La gestion du sous-sol a besoin de la Géologie. Peut être vous aussi Nouvelle édition