Gestion des eaux pluviales au Moyen-Orient : les systèmes alvéolaires face aux défis du drainage en climat aride

Par Grayden Du · Mis à jour en février 2026 · 18 min de lecture

La gestion des eaux pluviales au Moyen-Orient consiste à capter, stocker et réguler le ruissellement dans les paysages arides et semi-arides des pays du Conseil de coopération du Golfe (CCG), notamment au Koweït, aux Émirats arabes unis, en Arabie saoudite et au Qatar. Les précipitations annuelles y atteignent en moyenne seulement 70–130 mm, mais tombent sous forme d’averses intenses et brèves, capables de déverser 50 mm ou plus en moins de trois heures. Les réseaux conventionnels de canalisations et de buses sont alors débordés, provoquant des crues soudaines qui ont paralysé des villes comme Dubaï et Djeddah ces dernières années. Les systèmes alvéolaires ultra-légers (SAUL) d’infiltration et de rétention, constitués de modules emboîtables en polyéthylène haute densité (PEHD) ou en polypropylène (PP), avec un taux de vide supérieur à 95 %, offrent la capacité de stockage souterraine nécessaire sans mobiliser de précieux espaces en surface.

Depuis 2018, notre équipe d’ingénierie accompagne des projets de gestion des eaux pluviales par SAUL dans tout le CCG et fournit des systèmes modulaires pour des aménagements allant de la ville résidentielle de South Al Mutlaa, au Koweït, qui s’étend sur 120 km², à des projets d’infrastructures mixtes aux Émirats arabes unis et en Arabie saoudite. Les données opérationnelles recueillies sur ces installations — conditions de sol, températures extrêmes, profondeurs de pose et performances structurelles à long terme — étayent chacune des recommandations de ce guide.

Pourquoi la gestion des eaux pluviales au Moyen-Orient pose un défi particulier

Le problème des eaux pluviales dans les pays du CCG ne ressemble à aucun de ceux rencontrés par les ingénieurs sous les climats tempérés. Les pluies sont rares, mais violentes. Le Koweït reçoit en moyenne 115 mm de précipitations par an, principalement entre novembre et avril. Aux Émirats arabes unis, la moyenne est de 78 mm. Les villes côtières d’Arabie saoudite, comme Djeddah, reçoivent environ 52 mm, mais les inondations de Djeddah en 2009 ont montré les conséquences de 90 mm de pluie tombant en quatre heures sur des infrastructures conçues pour des pluies faibles et réparties dans le temps.

Trois facteurs aggravent le problème. Premièrement, l’urbanisation dans le Golfe a remplacé les surfaces désertiques naturelles — qui absorbent plutôt bien les pluies soudaines grâce aux sables et graviers meubles — par du béton, de l’asphalte et des remblais compactés imperméables. La surface imperméabilisée de Riyad aurait augmenté de 340 % depuis 1990. Deuxièmement, les sols naturels d’une grande partie du CCG sont constitués de sabkhas compactes (plaines salées), de croûtes calcaires dures ou de formations argileuses, dont la capacité d’infiltration est inférieure à 5 mm/hr. Les ouvrages d’infiltration classiques y sont donc inefficaces sans couches de fondation conçues à cet effet. Troisièmement, les taux d’évaporation élevés (2 000–3 500 mm/yr) font de toute eau stagnante en surface un risque pour la santé publique et les infrastructures : les routes et les fondations peuvent être endommagées en quelques heures.

Les réseaux traditionnels du CCG reposaient sur des canaux à ciel ouvert, des oueds et des canalisations qui rejettent les eaux pluviales non traitées directement dans le Golfe. Au Koweït, par exemple, le réseau existant achemine les eaux de ruissellement par des conduites circulaires en béton et des buses rectangulaires jusqu’à des exutoires côtiers. Cette approche ne fonctionne plus lorsque l’intensité des pluies dépasse la capacité des canalisations, ce qui se produit de plus en plus souvent avec l’évolution du climat. L’alerte rouge aux fortes pluies émise en janvier 2024 dans les provinces du nord de l’Arabie saoudite et la supertempête de Dubaï d’avril 2024 — qui a déversé 254 mm en 24 heures, le cumul le plus élevé jamais enregistré aux Émirats arabes unis — montrent que les infrastructures de drainage existantes ne sont pas adaptées à l’évolution du climat dans la région.

Fonctionnement des systèmes SAUL en climat aride

Un système SAUL de gestion des eaux pluviales est constitué de modules alvéolaires en plastique — généralement de 1000 mm × 500 mm × 500 mm ou de dimensions similaires — qui s’emboîtent pour former un réservoir souterrain continu. Chaque module présente un taux de vide supérieur à 95 %, ce qui permet à un module de 1 m³ de stocker environ 950 litres d’eau. La structure assemblée est enveloppée d’un géotextile pour l’infiltration ou d’une géomembrane imperméable pour la rétention, puis installée sous des routes, des parcs, des parkings ou des espaces paysagers.

Au Moyen-Orient, ces systèmes fonctionnent selon deux configurations principales. En mode infiltration, une enveloppe en géotextile et une couche granulaire de fondation conçue à cet effet permettent aux eaux pluviales captées de s’infiltrer lentement dans les sols environnants, lorsque les conditions du terrain s’y prêtent, généralement dans les zones où le sous-sol est sableux et la nappe phréatique peu profonde. En mode rétention, une géomembrane imperméable contient temporairement les eaux pluviales, puis les rejette à un débit régulé par des ouvrages de sortie équipés d’orifices. Le réseau situé en aval est ainsi protégé contre les débits de pointe excessifs.

La séquence de travaux pour une installation SAUL classique dans le CCG suit un protocole précis, adapté aux conditions locales. La fouille est réalisée jusqu’à la profondeur prévue, en tenant compte de la hauteur du bassin de rétention des eaux pluviales, d’un lit granulaire de 150–300 mm en dessous et d’un recouvrement compacté d’au moins 600 mm, selon les charges de circulation. Un géotextile non tissé (d’au moins 300 g/m² dans les conditions du CCG, où les granulats anguleux et les fortes charges ponctuelles sont fréquents) tapisse le fond et les parois de la fouille. Un lit granulaire compacté — généralement de 150–200 mm de calcaire concassé ou de gravier lavé, conforme aux prescriptions municipales locales — assure une assise plane qui répartit les charges. Les modules alvéolaires sont ensuite posés, emboîtés et enveloppés dans la barrière géosynthétique prescrite. Les ouvrages d’entrée et l’exutoire, notamment les pièges à sédiments et les dispositifs de régulation du débit, raccordent le système au réseau de drainage de surface. Le remblaiement et la remise en état des surfaces achèvent l’installation.

La température est un facteur de conception essentiel, rarement pris en compte par les ingénieurs qui travaillent sous des climats tempérés. En été, les températures ambiantes au Koweït, aux Émirats arabes unis et en Arabie saoudite dépassent régulièrement 50°C, et la température du sol à faible profondeur peut atteindre 60–70°C. Les modules alvéolaires doivent être fabriqués en PEHD ou en PP stabilisé contre les UV et conçu pour les hautes températures, afin de conserver son intégrité structurelle malgré une exposition prolongée à la chaleur. Leur résistance à la compression — généralement de 20–40 tonnes/m² selon le produit — doit tenir compte du fluage thermique, c’est-à-dire de la déformation progressive du plastique soumis à une charge prolongée à haute température. Un module testé uniquement à 23°C (conditions standard de laboratoire) peut se comporter tout autrement lorsque la température du sol atteint 55°C.

Projet à la une : South Al Mutlaa City, Koweït — 650 000 m³ d’infiltration par SAUL

South Al Mutlaa City est la plus grande installation SAUL de gestion des eaux pluviales au Moyen-Orient et l’une des plus vastes au monde. Situé dans le district de Jahra, au Koweït, à environ 40 km au nord-ouest de Koweït, ce mégaprojet gouvernemental vise à répondre à la pénurie de logements en construisant 28 363 logements sur une zone de 120 km² aménagée selon un plan directeur. La ville doit accueillir 400 000 habitants répartis dans 12 quartiers.

Le défi lié aux eaux pluviales était de taille. Les sols naturels compacts et presque imperméables du Koweït — principalement des sabkhas et des formations de carbonate de calcium — nécessitaient des systèmes d’infiltration capables de contenir temporairement environ un milliard de litres d’eaux pluviales provenant des surfaces imperméables du site. Les bassins de rétention à ciel ouvert ont été écartés : ils auraient mobilisé de précieux terrains résidentiels, favorisé la prolifération des moustiques sous le climat chaud du Koweït et créé des nuisances olfactives ainsi que des risques inacceptables pour la sécurité dans une zone résidentielle.

La solution a consisté à installer quinze systèmes d’infiltration distincts en modules alvéolaires, d’une capacité unitaire comprise entre 6 000 m³ et 55 000 m³, soit un volume de stockage souterrain total d’environ 650 000 m³. Les systèmes ont été installés principalement sous des parcs publics. Cette double utilisation des terrains — des espaces verts de loisirs en surface et le stockage des eaux pluviales en sous-sol — a permis de tirer le meilleur parti de chaque mètre carré du projet.

La profondeur d’installation était exceptionnelle. Certains systèmes nécessitaient une couverture de terre pouvant atteindre 6 mètres, en raison des conditions géologiques du site et de la nécessité de répartir l’infiltration dans le profil du sol situé sous les couches de surface imperméables. À ces profondeurs, les modules alvéolaires subissent des charges de poussée des terres importantes et constantes, auxquelles s’ajoutent les éventuelles charges de circulation en surface. La documentation d’ingénierie devait vérifier rigoureusement la résistance à la compression sous des charges combinées, notamment au moyen d’essais de fluage à long terme et à températures élevées.

L’assurance qualité était primordiale. La vérification de la qualité des matériaux comprenait des inspections internes selon des normes certifiées, un suivi externe par un organisme tiers et un examen direct avec le ministère des Travaux publics du Koweït. La conception du système suivait les normes CIRIA (les lignes directrices de l’association britannique Construction Industry Research and Information Association pour les systèmes SAUL de gestion des eaux pluviales), adaptées aux conditions de sol et aux charges locales. La logistique du chantier exigeait une coordination minutieuse : acheminer plus d’un million de modules alvéolaires jusqu’à un chantier dans le désert, desservi par peu de routes et d’aires de stockage temporaire, nécessitait un calendrier de livraisons par phases, synchronisé avec la pose de chacun des quinze sous-systèmes.

Les travaux ont commencé en 2018 et le dernier système d’infiltration a été installé en novembre 2021. Le réseau complet de canalisations, long de 3 200 km, qui dessert le projet comprend 4,6 millions de m² de chaussées en béton bitumineux ainsi qu’une capacité d’infiltration des eaux pluviales de 650 000 m³. Ce projet montre l’ampleur que peut atteindre la technologie SAUL lorsqu’elle est correctement conçue pour des conditions extrêmes.

Défis techniques propres aux installations dans le CCG

Conditions du sol et préparation du fond de forme

Dans les pays du CCG, la nature des sols peut varier considérablement sur de courtes distances. Sur les sites côtiers d’Abou Dhabi, de Dubaï et du projet de Lusail au Qatar, on rencontre souvent des sabkhas : des sols très salins et compressibles, de faible portance et presque imperméables. À l’intérieur des terres, comme à South Al Mutlaa, le sous-sol est composé de croûtes calcaires dures entre lesquelles se trouvent des dépôts de sable éolien meuble. Les projets situés à l’est de Djeddah reposent sur des formations de calcaire corallien à perméabilité très variable.

Chaque situation nécessite une approche adaptée. Sur les sites présentant des sabkhas, il faut généralement excaver toute la couche concernée et la remplacer par un remblai conçu à cet effet avant d’installer les modules alvéolaires. Le système fonctionne alors en mode rétention, avec une enveloppe imperméable, car le sol environnant ne peut pas absorber les eaux infiltrées. En 2022, un projet sur l’île d’Al Reem, à Abou Dhabi, a nécessité l’excavation de 2.5 mètres de sabkha et son remplacement par des granulats concassés compactés, avant l’installation d’un bassin de rétention en modules alvéolaires de 3 200 m³ sous un parking commercial.

Les terrains sableux à l’intérieur des terres peuvent convenir à l’infiltration, mais les essais de percolation (essais à charge variable selon ASTM D5084 ou BS EN ISO 17892-11) doivent tenir compte des croûtes cimentées qui se forment dans les sols arides lorsque le carbonate de calcium précipite. Un taux de percolation mesuré sur des échantillons remaniés en laboratoire peut surestimer les performances sur le terrain de 300–500 %, car l’essai détruit la structure cimentée en place.

Température et performances des matériaux

Les modules alvéolaires standard testés à 23°C atteignent les valeurs de résistance à la compression publiées. À 55°C — une température réaliste du sol pendant les mois d’été dans le CCG — le PEHD et le PP se ramollissent sous l’effet de la chaleur, ce qui peut réduire leur résistance effective à la compression de 15–25 %, selon la qualité et la formulation du polymère.

Lorsqu’ils prescrivent des systèmes SAUL au Moyen-Orient, les ingénieurs doivent appliquer des coefficients de réduction de la résistance adaptés à la température. Pour les installations dont la hauteur de recouvrement est inférieure à 1 mètre, où la température du sol fluctue le plus, une réduction minimale de 20 % de la résistance est recommandée. Les installations plus profondes (à plus de 2 mètres) connaissent des températures du sol plus stables et plus basses ; un coefficient de réduction de 10 % peut alors être utilisé.

L’exposition aux UV pendant le stockage et l’installation constitue un autre point à prendre en compte. Des modules laissés sans couverture sur un chantier dans le désert pendant plusieurs semaines ou plusieurs mois avant la pose peuvent subir une dégradation due aux UV, susceptible de nuire à leurs performances structurelles à long terme. Les bonnes pratiques prévoient de les stocker sous abri ou de les installer dans les 30 jours suivant leur livraison s’ils ne bénéficient pas d’une stabilisation renforcée contre les UV.

Qualité de l’eau et prétraitement

Les eaux pluviales du CCG présentent un profil de pollution particulier. Le sable et la poussière transportés par le vent entraînent des concentrations élevées de matières en suspension (MES) — souvent 2 000–5 000 mg/L dans les eaux de ruissellement du premier flot, contre 200–500 mg/L sous les climats tempérés. Les hydrocarbures issus des véhicules et des chaussées ajoutent des polluants pétroliers. Dans les zones côtières, les intrusions salines peuvent modifier la composition de l’eau stockée.

Un prétraitement est indispensable avant l’entrée de l’eau dans le système SAUL. Il faut au minimum prévoir des chambres à sables ou des séparateurs hydrodynamiques dimensionnés pour les concentrations élevées de MES, des séparateurs d’hydrocarbures sur les routes et les parkings, ainsi que des pièges à sédiments à chaque entrée, accessibles pour leur curage. Sans prétraitement adapté, les particules fines peuvent colmater progressivement l’enveloppe en géotextile, réduire les taux d’infiltration et, à terme, nécessiter une remise en état coûteuse.

Investissements dans la gestion des eaux pluviales du CCG : ce que les ingénieurs doivent savoir

Le Moyen-Orient connaît un cycle d’investissements dans les infrastructures sans précédent, et la gestion des eaux pluviales bénéficie d’une attention qui aurait été inimaginable il y a dix ans. Le Qatar a engagé $22,3 billion dans des infrastructures de prévention des inondations et de drainage, dans le cadre de sa stratégie nationale de développement. Le projet Tasreef Phase de Dubaï investit $41 million dans un réseau de drainage des eaux pluviales de pointe reliant Dubai South au réseau de tunnels profonds. Le programme Vision 2030 de l’Arabie saoudite prévoit des tunnels nationaux de prévention des inondations, des réseaux d’évacuation des eaux de pluie et la modernisation des réseaux d’assainissement, dans le cadre de la stratégie quinquennale d’infrastructures d’Ashghal.

Pour les bureaux d’études et les entreprises de travaux publics actifs dans la région, les systèmes SAUL présentent des avantages qui répondent aux priorités d’achat du CCG. La rapidité d’installation est essentielle : une équipe standard peut assembler 200–400 m³ de modules alvéolaires par jour, alors que la réalisation de bassins en béton coulé en place demande plusieurs semaines de coffrage, de ferraillage et de cure. L’économie d’espace est aussi déterminante sur des marchés où le foncier urbain dépasse $1,000/m² dans les emplacements prisés : les systèmes SAUL s’installent sous les routes, les parcs et les parkings, sans occuper de terrain dédié en surface. Enfin, la souplesse de la chaîne logistique permet de faire parvenir des conteneurs de modules alvéolaires de gestion des eaux pluviales conditionnés à plat dans n’importe quel port du CCG sous 4–6 semaines après confirmation de la commande, sans équipement spécialisé de levage lourd pour le déchargement ou l’installation.

La durée de vie prévue varie selon le client. Les mégaprojets gouvernementaux comme South Al Mutlaa exigent une durée de vie de conception de 50 ans, ce qui suppose des données rigoureuses sur les essais de fluage à long terme et des garanties sur les matériaux appuyées par une certification indépendante délivrée par un organisme tiers. Les projets commerciaux visent généralement une durée de vie de conception de 25–30 ans. Dans les deux cas, l’absence de corrosion — contrairement au béton et à l’acier —, l’inertie chimique du PEHD et du PP au contact de sols salins ou chimiquement agressifs, ainsi que l’installation entièrement encapsulée contribuent à une longue durée de service avec un entretien minimal.

Comparaison des systèmes SAUL avec d’autres solutions de gestion des eaux pluviales

Bassins en béton coulé en place

Depuis des décennies, les bassins souterrains en béton sont la solution de référence pour le stockage des eaux pluviales dans le CCG. Ils offrent une résistance élevée à la compression, reposent sur des méthodes de conception bien maîtrisées et sont familiers aux entreprises locales. En revanche, ils nécessitent d’importants travaux de coffrage, de ferraillage et d’étanchéité, ainsi qu’un temps de cure et une main-d’œuvre qualifiée. La construction de grands bassins en béton peut prendre 3–6 mois. Dans le climat du CCG, les cycles de dilatation et de contraction thermiques sollicitent les joints et peuvent entraîner des fissures et des fuites en 10–15 ans en l’absence d’entretien régulier. Pour un besoin de stockage de 10 000 m³, un bassin en béton coûte généralement 40–60 % de plus qu’une solution équivalente en modules alvéolaires, si l’on tient compte de la fouille, de la construction, de l’étanchéité et du remblai.

Buses rectangulaires préfabriquées en béton

Utiliser des buses rectangulaires pour créer un volume de rétention permet une installation plus rapide qu’avec du béton coulé en place, mais réduit l’efficacité volumétrique. Les parois, le fond et le toit en béton occupent 15–25 % du volume excavé, contre moins de 5 % pour les modules alvéolaires. À volume de stockage égal, la fouille doit donc être nettement plus grande, ce qui augmente le coût des travaux de terrassement et l’emprise au sol.

Bassins de rétention à ciel ouvert

Les bassins de surface restent fréquents dans les grands projets où le terrain est bon marché et disponible. Dans le contexte du CCG, ils posent d’importantes difficultés d’exploitation : l’évaporation rapide concentre les polluants, l’eau stagnante attire les moustiques — un véritable problème de santé publique sous les climats tropicaux et subtropicaux —, une clôture de sécurité est obligatoire sur tout le périmètre et le terrain ne peut servir à aucun autre usage productif. Pour le projet de South Al Mutlaa, des bassins à ciel ouvert auraient occupé des espaces verts nécessaires à la communauté de 400 000 habitants.

Tranchées drainantes en gravier et ouvrages d’infiltration

Les ouvrages d’infiltration remplis de gravier présentent un taux de vide de seulement 30–35 %, contre 95 %+ pour les systèmes SAUL : il faut donc excaver un volume trois fois supérieur pour obtenir un stockage équivalent. Dans le CCG, où l’excavation en terrain dur peut coûter $15–40/m³, cette différence se répercute directement sur le coût du projet. Le gravier ne permet pas non plus d’inspecter l’ouvrage et ne peut pas être nettoyé si l’accumulation de sédiments dégrade ses performances au fil du temps.

Liste de contrôle des prescriptions pour les projets SAUL dans le CCG

Pour les projets au Moyen-Orient, les ingénieurs qui prescrivent des systèmes SAUL doivent vérifier les paramètres suivants, adaptés des recommandations CIRIA C680/C737 et complétés par les exigences propres au CCG.

La résistance à la compression doit être évaluée à la température du sol prévue dans la conception, et non dans les conditions standard de laboratoire à 23°C. Demandez les données d’essai de fluage à 40°C et 55°C pour les installations peu profondes. Le taux de vide doit dépasser 95 % afin de maximiser le volume de stockage par unité de fouille. L’enveloppement géosynthétique doit être prescrit selon sa fonction : géotextile non tissé (minimum 300 g/m², avec une taille d’ouverture apparente adaptée à la granulométrie du sol local) pour l’infiltration, ou géomembrane PEHD (épaisseur minimale de 1,0 mm, avec des soudures à double cordon) pour la rétention. Le prétraitement à l’entrée doit être dimensionné pour supporter les fortes charges de MES typiques des conditions de premier flot dans le GCC (prévoir 3 000–5 000 mg/L de MES). Les dispositifs de régulation du débit doivent résister à la corrosion : privilégiez les plaques à orifice en acier inoxydable ou en PEHD et les régulateurs de débit à effet vortex plutôt que l’acier doux, qui se corrodera rapidement au contact des eaux souterraines salines du GCC. La prescription relative au remblai doit tenir compte des risques d’attaque saline sur les géosynthétiques exposés : évitez les granulats de béton recyclé contenant des chlorures. La hauteur de recouvrement prévue doit satisfaire à la fois aux exigences de charges structurelles et à celles de maîtrise de la température : un recouvrement plus important réduit les fluctuations de la température du sol et, par conséquent, les contraintes dues aux cycles thermiques sur les modules de stockage alvéolaires.

Foire aux questions

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Les données d’ingénierie et les références de projets présentées dans ce guide proviennent de la participation directe d’AQUA Rain Water à des projets de gestion des eaux pluviales dans le GCC et de documents de projet accessibles au public. Pour chaque projet, des ingénieurs qualifiés doivent déterminer les dimensions du système, mener les études de sol et réaliser la conception structurelle en fonction des conditions propres au site.