L'eau

Fiche Ecoconstruction : L'

EAU

1 - L'EAU MATIERE INCOMPARABLE ET ELEMENT INDISPENSABLE.............................................4 En savoir +..............................................................................................................................4 Idées de séances..................................................................................................................13

2- CAPTAGE ET DISTRIBUTION

En savoir +............................................................................................................................16 Idées de séances .............................................................................................................38

3- USAGES et CONSOMMATION..............................................................................................51

En savoir +............................................................................................................................51 Idées de séances..................................................................................................................56

4- BON USAGE ET MAITRISE DE NOS CONSOMMATIONS..........................................................60

En savoir +............................................................................................................................60 Idées de séances..................................................................................................................75

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NB : l’assainissement et les principes d’épuration sont développés dans le dossier ECOCONSOMMATION dans le chapitre « produits d’entretien » la notion de bassin versant, le fonctionnement des milieux humides dans le dossier ECOSYSTEME la consommation d’eau à travers la consommation de biens (agriculture, industrie) dans le dossier ECOCONSOMMATION les enjeux mondiaux, les phénomènes d’iniquité et les comportements à développer dans le dossier ECOCITOYENNETE

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Avec le concours de

Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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1- L'EAU MATIERE INCOMPARABLE ET ELEMENT INDISPENSABLE En savoir + LES PROPRIETES DE L'EAU L’eau est amorphe : Elle n’a pas de forme précise. Elle prend celle du récipient qui la contient. Seule exception : la goutte d’eau. Posée sur une surface, elle est ronde. Plus la surface sur laquelle se forme la goutte d'eau est plate, plus la goutte est grande. Elle peut atteindre 4 mm !

L’eau est transparente : Observée en petite quantité, l’eau est incolore et transparente. Dans l’océan, quand son épaisseur est importante, elle devient bleue. Elle perçoit la lumière du soleil, en absorbe les rayons rouges et ne renvoie que les bleus.

L’eau change d’état selon la température : En dessous de 0 degré, l’eau se change en cristaux plus ou moins durs (glace ou neige). Portée à ébullition (l’eau bout à 100 degrés), l’eau s’évapore et devient de la vapeur d’eau.

Un peu de chimie : La formule chimique de l’eau s’écrit H2O. Une molécule d’eau se compose de 1 atome d’oxygène. Cette formule a été découverte à la fin du XVIIIe siècle par les savants Cavendish et Lavoisier.

L’eau est donc un élément qui provient de la liaison dans certaines conditions de température et de pression, de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.

L’eau travaille : L’eau est une source d’énergie. Les moulins à eau utilisent la force de l’eau. En coulant, la rivière pousse les aubes d’une roue. La roue qui tourne actionne deux énormes pierres plates à l’intérieur du moulin. Autrefois, ces moulins servaient à moudre le blé pour faire de la farine. De nos jours, la force de l’eau est utilisée pour produire de l’électricité grâce à des centrales hydroélectriques.

La tension de surface : Cette tension de surface est assez forte pour supporter le poids de certains insectes.

L’araignée d’eau (ou gerris) étend ses pattes pour répartir son poids sur un maximum de surface.

H2O, la molécule d'eau Rappelons que la molécule est le plus petit fragment "possible" d'un corps donné. Elle conserve donc toutes les propriétés physiques et chimiques de celui-ci. Ainsi, en ce qui concerne l'eau, atteint-on par divisions successives ce "grain" ultime : la molécule d'eau.

Celle-ci a une dimension de l'ordre de 0,0000000001 mètre, soit 0,00000001 cm.

La molécule n'est pas une boule. Sa forme ressemble à une tête de Mickey.

Les deux petites "boules" sont des atomes d'hydrogène, la plus grosse est un atome d'oxygène. Ces atomes sont liés entre eux par des forces électrostatiques importantes.

(Source : CNRS)

La structure de la molécule d'eau Ce n'est que tardivement que la composition de l'eau fut découverte par le physicien anglais Cavendish, Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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à la fin du XVIIIème siècle. Cavendish réussit à démontrer que l'eau était formée d'hydrogène et d'oxygène. A la même époque, en France, Lavoisier réussissait l'opération inverse : faire de l'eau à partir de ces deux éléments.

Chacun sait aujourd'hui que la molécule d'eau est composée de deux atomes d'hydrogène qui entourent un atome d'oxygène. La formule chimique de l'eau est donc H2O. Chaque molécule d’eau possède deux pôles chargés électriquement : un pôle chargé positivement du côté des atomes d’hydrogène et un pôle chargé négativement du côté des atomes d’oxygène.

Dans une molécule d’eau, les deux atomes d’hydrogène et l’atome d’oxygène complètent leurs couches d’électrons en mettant ceux-ci en commun. Chaque atome d’hydrogène, avec un électron seulement en orbite autour de son noyau, a besoin d’un électron supplémentaire pour atteindre un état stable. L’atome d’oxygène avec ses six électrons sur la couche externe, en a besoin de deux autres pour compléter celle-ci. Lorsque ces trois atomes instables mettent en commun leurs électrons, ils forment une molécule d’eau stable.

La liaison hydrogène Chaque goutte d’eau contient plusieurs milliards de molécules d’eau, reliées les unes aux autres par leurs pôles, chargés électriquement : un pôle chargé négativement (l’atome d’oxygène) et un pôle chargé positivement (les atomes d’hydrogène).

En présence les unes des autres, les molécules vont se comporter comme de petits aimants : leurs pôles électriques positifs et négatifs s’attirent réciproquement et les molécules se rapprochent afin que chaque atome d’hydrogène (positif) de l’une se place près de l’oxygène (négatif) d’une voisine.

Les molécules d’eau sont alors liées par ce que l’on appelle une liaison hydrogène, cette liaison étant assurée par les atomes d’hydrogène. Ainsi, l’eau n’est pas un liquide ordinaire : au sein d’une même masse d’eau, la plupart des molécules sont liées entre elles en une sorte de réseau sans cesse changeant et modulable d’une fraction de seconde à l’autre. En effet, si l’union à l’intérieur même d’une molécule, est très stable, il n’est est pas de même en ce qui concerne les liens entre les molécules. Ces dernières sont à la fois très proches et très libres, elles se lient entre elles et se défont tout aussi rapidement, elles "roulent" les unes sur les autres, changeant sans cesse leur ordonnancement. Cette liaison hydrogène est donc plus faible que celle qui soude entre eux les trois atomes de la molécule, mais cependant suffisamment forte pour expliquer les propriétés exceptionnelles de l’eau. Dans l’eau, les molécules H20 ont une telle attirance électrique les unes pour les autres qu’il arrive qu’un atome d’hydrogène de l’une soit capté par l’atome d’oxygène de l’autre. Cet échange transforme les deux molécules H2O de départ en H3O et OH ; le nombre d’atomes et de charges électriques + et – n’est plus le même de chaque côté : d’un côté on trouve OH- et de l’autre H3O+. Ces molécules modifiées s’appellent des ions et leurs propriétés s’annulent : l’eau est électriquement neutre.

Propriétés chimiques de l'eau L'eau est une substance qui a une forte propension à dissoudre d'autres éléments.

De ce fait, elle peut attaquer les parois d'un récipient qui la contient, sculpter des paysages. Elle peut aussi dissoudre des gaz présents dans l'air comme le gaz carbonique ou l'oxygène (oxygène dissous).

Par exemple, l'eau contenue dans le corps humain sert de support à la multitude de réactions et d'échanges qui sont nécessaires à la vie.

L'eau vraiment pure n'existe pas. La définition même de l'eau pure diffère suivant les usages que l'on veut en faire. Ainsi, un buveur d'eau n'aura pas les mêmes critères d'appréciation qu'un chimiste sur la qualité de l'eau. Le premier voudra une eau débarrassée des germes mais pas des sels minéraux sans laquelle elle serait imbuvable. Le second cherchera avant tout à la débarrasser de ses cations et de ses anions, mais ne se préoccupera pas, en revanche, de la présence de matières organiques.

La première opération chimique réalisable avec l'eau est sa dissociation en protons H + et en ions hydroxyles OH-. La répartition entre les deux se mesure avec le pH (potentiel hydrogène). L'échelle va de 0 à 14 : plus on se rapproche de 0, plus l'eau est acide, plus on se rapproche de 14, plus elle est basique. L'eau est neutre lorsque son pH est à 7.

L'eau joue un rôle très important dans toutes les réactions chimiques qui impliquent des matières chargées électriquement.

Outre ses qualités chimiques propres, l'eau est un excellent véhicule, notamment pour les agents agressifs comme les acides ou le gaz carbonique. Le gaz carbonique, dans l'eau, se transforme en un acide faible qui, par la suite dissout, entre autres, le calcaire. Cependant, une élévation de température ou une aération de l'eau reprécipite le calcaire sous forme de tartre. De la même façon, l'eau des océans régule la teneur en gaz carbonique de l'atmosphère.

Rq : L’eau pure est rarement présente dans le milieu naturel. En effet, la molécule d’eau peut dissoudre Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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et entraîner de multiples éléments comme les sucres et les sels minéraux (calcium, magnésium, sodium, potassium, …) essentiels à la vie végétale. Elle peut dissoudre également des substances toxiques comme le plomb, les nitrates, les pesticides … qui la polluent.

Propriétés physiques de l'eau En dehors de ses propriétés chimiques, l'eau a aussi de nombreuses propriétés physiques assez particulières.

Le principe de Pascal L'eau ne peut pas se comprimer, ni augmenter de volume, c'est le principe de Pascal. Si on lui fait subir une pression, elle va retransmettre cette pression subie. Or la pression d'une masse liquide est la même sur tous ses points d'application. C'est sur la base de ce principe que fonctionnent des appareils tels que les presses hydrauliques ou les systèmes de freinage hydrauliques.

Le principe d'Archimède Une autre de ses propriétés est expliquée par le principe d'Archimède, qui peut s'énoncer ainsi : "Tout corps plongé dans un liquide subit une poussée vers le haut équivalente au poids du liquide qu'il déplace".

Ce principe se fonde sur la réalité de la pression hydrostatique : la masse d'un corps est neutralisée par une poussée hydrostatique vers le haut. La poussée hydrostatique est toujours égale au poids de l'eau déplacée par le corps. Si le corps est plus dense que l'eau, il coule; s'il est moins dense, il flotte; si sa densité est la même, le corps reste flottant à n'importe quelle profondeur.

L'application la plus courante de cette propriété est la flottaison des bateaux assurant les transports maritimes et fluviaux.

Autres propriétés Une des propriétés physiques les plus particulières de l'eau est que, lorsqu'elle gèle dans les lacs, les rivières..., elle ne commence pas à geler par le fond mais par la surface. Ceci est dû au fait que la glace est plus légère que l'eau. En effet, l'eau augmente de volume en se solidifiant, sa densité va donc être moindre. La densité est le rapport de la masse par rapport au volume : − densité de la glace : 0,920 g/cm3 − densité de l'eau : 0, 997 g/ cm3.

Ainsi, la glace va flotter à la surface de l'eau. On peut observer ce phénomène simplement en mettant des glaçons dans un verre d'eau, on constatera que les glaçons remontent automatiquement vers la surface.

Le coefficient de compressibilité isotherme est petit mais cependant suffisant pour abaisser le niveau des mers de 40 mètres. En conséquence lorsqu'il y a de grandes décompressions atmosphériques, liées à des tempêtes, le niveau des mers remonte.

La tension superficielle est aussi très élevée, ce qui permet à l'eau de s'insérer partout, dans les crevasses, les rochers... et ainsi, lorsqu'elle gèle, de faire éclater les rochers. L'eau tient une part importante dans le modelage de nos paysages.

Propriétés thermodynamiques de l'eau Les propriétés thermodynamiques de l'eau sont très utilisées dans la vie courante.

L'eau, un fournisseur d'énergie  Les propriétés thermodynamiques de l'eau ont commencé à être utilisées de façon empirique bien avant d'être démontrées de façon scientifique. L'énergie mécanique fournie par l'eau a été utilisée pour faire tourner les roues à eau, les moulins... Puis on va se servir de l'énergie fournie par les propriétés thermiques de l'eau. Ainsi la machine à vapeur, créée par Watt en 1769, utilise l'énergie fournie par la transformation vapeur en eau, sous l'action combinée de la chaleur et de la pression. Les premiers trains à vapeur utilisaient ce système.

Les variations de température de l'eau  L'eau change d'état à une température qui dépend de la pression. L'eau se solidifie à 0 °C et devient vapeur à 100 °C. Cependant, la pression peut modifier ce rapport. Ainsi en haut de l'Everest, l'eau bout à 72 °C, la température d'ébullition décroissant avec la pression.

C'est également ce qui permet aux patineurs de glisser sur la glace. En réalité, ils glissent sur une fine pellicule d'eau formée sous la pression du patin. Cette fine pellicule se solidifie immédiatement après le passage du patin.

En revanche, l'eau peut rester liquide à des températures inférieures à celles auxquelles elle gèle habituellement, jusqu'à - 40 °C : c'est ce que l'on appelle le phénomène de "surfusion". Ceci est dû au Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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fait qu'il faut souvent un petit corps solide ou une bactérie pour commencer ce processus de solidification. C'est ce procédé qui est appliqué pour la fabrication de la neige artificielle dans les stations de sports d'hiver.

L'eau, un très bon conducteur  L'eau est également un conducteur, propriété souvent utilisée, notamment pour le transport d'énergie. Par exemple, l'eau a une très bonne conductivité thermique, à peu près quatre fois supérieure à celle des autres liquides. La principale application de cette propriété est domestique, c'est le chauffage central.

L'eau est un mauvais conducteur électrique lorsqu'elle est pure, mais lorsqu'elle est minéralisée, qu'elle contient des sels dissous, elle devient conductrice de l'électricité. C'est pour cette raison que l'installation de prises électriques dans les salles de bain est strictement réglementée en raison des risques d'électrocution que cela peut provoquer.

La chaleur spécifique de l'eau est une autre de ses propriétés. L'eau peut emmagasiner de grandes quantités d'énergie, et peut ainsi fortement influer sur les écarts de température terrestre. C'est pour cela que les climats dits "continentaux" connaissent des écarts de température bien plus importants que les climats océaniques, ces derniers étant adoucis par l'influence des océans.

Les trois états de l'eau L'eau existe sous ses trois états dans la nature: état gazeux (vapeur d'eau dans l'atmosphère), état liquide (eaux souterraines, rivières, lacs), état solide (glaciers, calotte glacière).

L'eau, sous l'action conjuguée de la chaleur (du soleil) et de la pression (atmosphérique), change d'état, passant de celui de vapeur à l'état solide ou liquide.

Lorsque l'eau s’évapore elle se retrouve dans l'atmosphère sous son état gazeux: la vapeur d'eau. La vapeur d'eau, en s'élevant dans l'atmosphère se refroidit et se liquéfie: C'est la condensation. Cette condensation est à l'origine de la formation des nuages qui sont un amoncellement de fines gouttelettes.

Lorsque les gouttelettes s'agglomèrent les unes aux autres, leur poids augmente et tombent sous forme de précipitation: pluie. L'eau contenue dans les nuages peut se solidifier (solidification) et retomber sur terre sous sa forme solide: la grêle. Note: Lorsque l'eau passe de l'état de vapeur à l'état solide elle se transforme en neige.

NB : Le brouillard est composé de fines gouttelettes d'eau. Ce n'est pas de la vapeur d'eau. La vapeur d'eau ne peut pas se voir.

L'état de vapeur (état gazeux)  Le phénomène d'évaporation de l'eau, c'est à dire le passage de l'eau de l'état liquide à l'état de vapeur est très important. L'eau, en se transformant en vapeur, passe à l'état gazeux qui est celui du désordre maximal des molécules, ces dernières sont tellement agitées que les forces d'attraction terrestre s'exercent de façon beaucoup moins forte.

Ce phénomène se produit à partir des plans d'eau, des sols humides, mais aussi dans ce qu'on appelle l'évapotranspiration, par l'intermédiaire de l'extraction racinaire de l'eau du sol et ensuite par la transpiration de cette eau par les feuilles des plantes. L'eau évaporée va transiter dans l'atmosphère sous forme de vapeur invisible où elle reste pendant huit jours en moyenne. Puis l'eau va former des nuages qui vont retomber en pluie sur les continents et les océans. Le cycle de l'eau dans l'atmosphère sous forme de vapeur est assez court mais cependant vital car c'est la vapeur d'eau qui est à l'origine des 520 km3 de précipitations que ce soit sous la forme de pluie, de neige ou de grêle, qui alimentent les réserves d'eau douce.

Par rapport à la masse totale de l'hydrosphère, la vapeur d'eau ne représente qu'une toute petite quantité puisqu'elle est égale à 0,001 % de la totalité de l'eau.

L'état liquide  C'est la forme de l'eau la plus répandue sur Terre.

Il y a d'une part l'eau douce qui représente seulement 2,8 % de l'eau totale du globe. Dans ce faible pourcentage, les glaces polaires représentent 2,15 %, les eaux souterraines 0,63 %, les eaux de surface (lacs, fleuves et rivières) seulement 0,019 %. Reste 0,001 % pour l'atmosphère. L'eau douce contenue dans les glaciers est cependant très difficilement accessible à l'homme.

Le reste, c'est à dire l'eau salée, est contenu dans les mers et des océans. Ces derniers représentent 90 % de l'hydrosphère et couvrent plus de 71 % de la surface terrestre.

L'état solide  Une partie des 2,8 % d'eau douce, soit un volume de 30 100 000 km3, est stockée sous forme de glaciers ou sous forme de neige, soit 2,15 % de l'eau sur terre.

En fonction de l'altitude et de la température, les précipitations se font sous forme de neige ou de pluie.

La neige est seulement un stockage temporaire appelé à disparaître lors du redoux. Lorsque la température remonte, soit la neige retourne directement vers l'atmosphère par évaporation, c'est de la Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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sublimation, soit la fonte lente du manteau neigeux va permettre à l'eau de s'infiltrer dans le sol ou de ruisseler vers les rivières.

Les glaciers représentent actuellement 10 % des terres émergées, ils sont surtout présents aux pôles.

Les calottes glaciaires des pôles Nord et Sud sont les plus grands réservoirs d'eau douce de la planète.

Les glaciers sont alimentés en surface par la neige. Ils ne sont pas immobiles mais s'écoulent lentement, emportés par leur propre poids, vers l'aval. Suivant le type de glaciers, leur vitesse de déplacement peut atteindre un mètre par jour ou par an. La masse des glaciers est très importante et, s'ils devaient fondre, le niveau des mers remonterait de près de deux cent mètres.

De l’état liquide à l’état gazeux Quand l'eau passe de l'état liquide à l'état gazeux c'est la vaporisation ou évaporation.

L'eau à l'état liquide passe à l'état gazeux par une ébullition.

Le contraire de ce phénomène s'appelle la condensation ou liquéfaction.

L'eau à l'état gazeux passe à l'état liquide par un refroidissement.

De l’état solide à l’état liquide Quand l'eau passe de l'état solide à l'état liquide c'est la fusion ou fonte.

L'eau à l'état solide passe à l'état liquide par un réchauffement.

Le contraire de ce phénomène s'appelle la solidification.

L'eau à l'état liquide passe à l'état solide par un refroidissement.

De l’état solide à l’état gazeux Quand l'eau passe de l'état solide à l'état gazeux, c'est la sublimation.

L'eau à l'état solide passe à l'état gazeux par un réchauffement.

Le contraire de ce phénomène s'appelle la condensation en solide.

L'eau à l'état gazeux passe à l'état liquide par un refroidissement.

Quand l'eau passe d'un état à un autre cela s'appelle un changement d'état.

(Source : http://www.sagep.fr)

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L'EAU C'EST LA VIE

« Eau … tu n’es pas nécessaire à la vie : tu es la vie » Antoine de Saint-Exupéry Ecrivain, aviateur (1900-1944)

Indispensable à la vie et aux activités humaines, l’eau est notre bien le plus précieux. À l’origine de la vie sur la Terre, l’eau encore appelée source de vie devient de plus en plus précieuse et mérite bien actuellement son surnom d’« or bleu ».

L'eau dans l'univers L'eau peut se former spontanément à partir de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, mais seulement sous certaines conditions : − des quantités suffisantes d'oxygène et d'hydrogène ; − une température pas trop élevée (pas plus de 2 000 à 3 000 °C) ; − un rayonnement ultraviolet pas trop important.

Or, ces conditions sont difficiles à réunir. En particulier, l'univers comporte 90 % d'hydrogène contre "seulement" 0,1 % d'oxygène.

En l'état actuel de nos connaissances, la Terre est la seule planète du système solaire comprenant de l'eau liquide. Nous vivons donc bien sur la planète de l'eau... qui est aussi la planète de la vie.

De l'univers au monde de l'eau Pour la quasi-totalité de la communauté scientifique, l'univers est né il y a quelque 15 milliards d'années, d'une extraordinaire explosion. Après ce Big Bang, un formidable chaos provoque nuages de gaz et de poussières. Et, à partir de l'un deux, la Terre se forme...

Cette "apparition" date de 4,6 milliards d'années... C'est alors une grosse boule chaude d'aspect lunaire...

Une météorite frappe ensuite de plein fouet la planète et crée en sa surface l'océan primitif. Cette première forme d'eau donne naissance, il y a 3,5 milliards d'années, aux premières formes de vie. Un scénario qui confère donc déjà à la Terre un caractère unique dans le système solaire.

L'eau enfouie à l'intérieur du globe jaillit des volcans sous forme de vapeur. Puis la Terre se refroidit. La vapeur, en se condensant, provoque des pluies diluviennes qui ruissellent - se chargeant au passage de sels minéraux. Cette eau salée forme des océans. Pendant ce temps-là, au sein de l'atmosphère, les pluies et la vapeur constituent la première réserve d'eau douce. Celle-là même que nous puisons encore aujourd'hui...

La vie dans l’eau Dans l’eau des océans, des petits éléments se sont rapprochés pour former les premières cellules. A partir de ces cellules, se sont développées les bactéries. Certaines bactéries se sont rassemblées en colonies pour former les éponges. Des algues bleues ont vu le jour. Elles ont fabriqué de l’oxygène.

Nous leur devons l’air que nous respirons aujourd’hui. De nouveaux êtres sont apparus comme les coraux, les méduses, les vers, les poissons et les étoiles de mer. Puis sont venus les oursins et les poissons. Au début, les poissons n’avaient pas de mâchoires. Petit à petit, ils ont développé des mâchoires, des branchies et des nageoires.

La sortie des eaux : Certains poissons ont développé des sacs d’air appelés poumons qui leur permettaient de respirer hors de l’eau. En utilisant leurs nageoires de devant, ils ont rampé hors de l’eau pour vivre sur terre. Ce sont les amphibiens qui peuvent vivre dans l’eau et hors de l’eau. Nos crocodiles actuels leur ressemblent.

Nos grenouilles, crapauds et tritons en sont les lointains descendants.

L'eau sur la planète La quantité d’eau présente sur Terre est considérable et notre planète est la mieux lotie du système solaire. L'eau recouvre 72 % des 509 millions de km2 de la surface du globe. On estime son volume à environ 1400 000 000 km3 soit 1 400 000 000 000 000 000 000 litres (1 km3 = 1 000 000 000 m3 = 1 000 milliards de litres). Ce qui représente un cube de plus de 1000 km de côté. Ce volume d'eau est stable.

L’eau joue un rôle majeur dans les différents climats de la planète.

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L’eau chez les êtres vivants 400 millions d’années ont passé depuis la colonisation de la terre ferme par nos très lointains ancêtres et nous dépendons toujours de l’eau !

L'eau est à l'origine de la vie sur Terre... elle est indispensable à la survie des êtres vivants. Elle a, entre autre, depuis longtemps, façonné notre environnement et directement influencé le mode de vie des hommes.

L’eau représente 55 à 75 % du poids du corps. Il suffit d’un manque de 1 à 2 % d’eau pour que se déclenche la soif. Lorsque ce manque en eau atteint 15 %, l’homme est en danger de mort.

Au sein de notre organisme, la molécule transporte des ions et des protéines, ou intervient dans des réactions chimiques qui permettent à la cellule de fabriquer son énergie.

Nos yeux sont entretenus par les larmes, les spermatozoïdes nagent jusqu’à l’ovule, …

Avant sa naissance, l’embryon humain passe par une phase « aquatique » en baignant dans le liquide amniotique. A 3 jours, il est constitué de 97 % d’eau.

L’eau joue un rôle primordial dans la régulation de la température interne de l’homme. L’ensemble des transformations chimiques réalisées dans le corps humain produit de la chaleur. Comme dans un moteur de voiture, notre organisme utilise une des propriétés de l’eau : sa capacité à absorber une grande quantité de chaleur. Le sang, chargé en eau, transport à la surface du corps l'excédent de calories, libéré à l’extérieur grâce à la transpiration. Sans ce mécanisme, un homme au repos augmenterait sa température de 2°C par heure !

L’eau permet l’élimination des déchets par l’urine et la sueur. Chaque jour, un flux constant de 1800l de sang (contenant 80% d’eau) est filtré par les reins : on mesure ainsi toute l’importance de boire de l’eau régulièrement.

Tiraillés par la soif dès que la quantité d’eau diminue dans l’organisme, nous buvons. Plus de 35 000 litres au cours d’une vie … que nous passerons 106 jours complets à éliminer (à titre de comparaison, aller à l’école jusqu’à 16 ans ne prend que 450 jours de 24 h). Il faut donc avoir les reins solides. Chaque jour, ces derniers filtrent 12 fois l’eau libre de l’organisme (celle qui ne fait pas partie des cellules). Une grosse panne des reins et l’eau s’accumule sous forme d’œdème dans un membre, ou pire, dans le cerveau, plongeant son propriétaire dans le coma.

[Boire 2 litres par jour représente près de 50 000 litres pour une personne au cours de sa vie].

Chez l’homme, la matière vivante est produite, par chimiosynthèse, grâce à une énergie d’origine chimique puisée dans la nourriture. Les végétaux, eux, utilisent l’énergie lumineuse : c’est la photosynthèse, processus dans lequel l’eau apparaît comme une véritable matière première.

Les pigments végétaux captent le rayonnement solaire. Le plus fréquent, qui donne leur couleur verte aux plantes, est appelé « chlorophylle ». Cette énergie solaire permet la dissociation des atomes composant les molécules d’eau et de gaz carbonique afin de fabriquer de nouvelles molécules, dont le dioxygène et certains sucres. Ces derniers serviront à la fabrication de la matière végétale.

L’oxygène de l’eau recyclé par les végétaux terrestres et marins permet la respiration de tous les organismes vivants.

L’eau représente 65 % du poids d’un adulte (soit 50 l pour un homme de 70 kg), 80% du poids d’un poisson, 95% de celui d’une laitue, 60% de celui de la viande, 75% de celui d’un œuf, 97 % de celui d’une méduse.

La survie de 50% des espèces d’oiseaux qui vivent ou traversent le territoire métropolitain

dépend du maintien des zones humides continentales.

30% des espèces végétales menacées en France sont associées à ces milieux.

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LE CYCLE DE L’EAU ET SES RESERVOIRS L'eau recouvre donc les trois quarts de la surface de notre planète. On la trouve partout, et sous de multiples formes : pluie, cours d'eau, mers, océans, lacs, nappes souterraines, vapeur, nuages, glaces... sans oublier toute l'eau contenue dans le sol et la végétation. Tous ces éléments participent à ce que l'on appelle "le cycle de l'eau". En effet, depuis qu'elle est apparue sur Terre, il y a quelques 4 milliards d'années, la quantité d'eau présente sur la planète, évaluée au total à 1 400 millions de km3, n'a pas changé. C'est toujours le même volume d'eau qui ne cesse de se transformer, passant par les différents états de vapeur, eau liquide et glace, pour perpétuer le cycle éternel de l'eau.

Cependant, 97,2 % de cette eau est salée. L’eau douce (dont la salinité est inférieure à 3g/l) ne représente donc que 2,8 % de l’hydrosphère, dont les ¾ sont prisonniers des glaces aux deux pôles soit environ 2 % du volume total.

Donc seule une petite fraction de cette quantité d’eau est disponible pour les activités humaines : les eaux souterraines 0,8 % et les eaux de surface (lacs, fleuves et rivières) 0,02 %.

Reste 0,001 % pour l'atmosphère.

Les réserves d’eau de la planète Océans : ~ 1320 millions de km³ (97,2%) Calottes glaciaires et glaciers : ~ 25 millions de km³ (1,8 %) Eaux souterraines : ~ 13 millions de km³ (0,9 %) Lacs et rivières : ~127 000 km³ (0,02%) Faune, flore et humidité du sol : ~ 66 500 km³ (0,0079%) Atmosphère : ~ 13 000 km³ (0, 001%)

Petit lexique - Un fleuve est un cours d'eau qui se jette dans la mer alors qu'une rivière aboutit à une autre rivière ou à un fleuve. En France, il existe près de 550 000 kilomètres de cours d'eau (d'une largeur supérieure à 1 mètre). Les cinq grands fleuves sont la Loire, le Rhône, la Seine, la Garonne et le Rhin.

Les cours d'eau sont des éléments très importants de la vie économique. Une partie d'entre eux sont navigables et servent au transport de marchandises. De nombreuses activités se servent de l'eau des rivières : eau d'irrigation pour l'agriculture, eau de refroidissement pour l'industrie, bassins pour la pisciculture, etc. En France, 40 % de l'eau potable provient des rivières. Ces activités occasionnent de multiples sources de pollution.

- Les nappes souterraines sont des réserves naturelles d’eau de pluie situées sous la Terre à plusieurs dizaines, voire centaines de mètres de profondeurs. Une nappe n’est ni un lac, ni une rivière sous la terre. C’est une eau en mouvement dans une roche poreuse (sable, gravier) ou fissurée (granit, calcaire).

Lorsqu'il pleut, une partie de l'eau s'infiltre dans le sol. Si le sous-sol est constitué de sable ou d'une roche poreuse, l'eau peut pénétrer dans tous les interstices et les fissures de la roche, comme dans une éponge. Dans une roche compacte, l’eau peut tout de même circuler le long des fractures. L'eau dissout Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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parfois la roche, comme le calcaire, et peut alors former, au cours d'un lent processus, des cavités de grande taille, voire des rivières ou des lacs souterrains.

L'eau qui pénètre dans le sous-sol est parfois arrêtée par une roche imperméable, comme l'argile. Elle s'accumule alors au-dessus de la couche argileuse et constitue une nappe d'eau souterraine. Le niveau supérieur de cette nappe, ou niveau piézométrique, varie selon les précipitations, le débit des sources et la présence éventuelle de forages. Parfois, il existe des nappes superposées, séparées par des couches imperméables. La nappe la plus proche de la surface est appelée nappe phréatique.

Ces réservoirs d'eau peuvent être gigantesques, s'étendant sur des dizaines de kilomètres et contenant plusieurs milliards de m3 d'eau. D'autres sont de petite taille et les prélèvements doivent être limités afin de ne pas les épuiser. Certaines nappes profondes sont constituées d'eau qui s'est infiltrée il y a des millions d'années, mais ne sont plus aujourd'hui alimentées par la pluie : ce sont des nappes fossiles.

Elles ne sont pas considérées comme renouvelables, du moins à l’échelle humaine. Sous Paris, la nappe des Sables-verts de l’Albien à 30 000 ans d’âge et c’est aussi notre cas en Gironde (cf. chapitre suivant).

Certaines roches constituent un filtre très efficace et fournissent ainsi une eau de bonne qualité. Mais si l'eau circule rapidement par de grosses fissures, elle ne peut être filtrée et risque donc d'être polluée.

Ainsi, l'eau sortant des massifs calcaires n'est en général pas potable. Cependant, quelle que soit la nature de la roche réservoir, la nappe peut être atteinte par des polluants en provenance de la surface du sol : hydrocarbures, pesticides, engrais. Il est important d'éviter ce type de pollution car l'eau des nappes circule lentement et conserve donc très longtemps ces polluants.

Lorsque le relief le permet, l'eau qui circule dans le sous-sol ressort à l'air libre sous forme de source.

- Une source est une zone où l’eau souterraine sort de la Terre naturellement. C’est, en fait, le point de sortie à l’air libre d’une eau souterraine.

On appelle aussi source la cuve d’eau présente devant le lieu d’émergence de l’eau. Une source est souvent à l’origine d’un cours d’eau.

L’eau des sources provenant d’une nappe phréatique est souvent de bonne qualité car elle a été filtrée au cours de son trajet plus ou moins long dans la roche. L’alimentation de la nappe par les eaux de pluie est variable mais comme la vitesse de circulation de l’eau est souvent assez lente, cela régule ces apports irréguliers. Le débit des sources est alors assez constant, sauf en cas de sécheresse prolongée.

Certaines sources sont captées juste à l’endroit où elles émergent afin que leur eau ne risque pas d’être polluée après sa sortie de terre.

En région calcaire, l’eau circule dans les fissures et dans des cavités creusées dans la roche. C’est l’eau elle-même qui a dissous le calcaire. Elle peut alors former des rivières et même des lacs souterrains.

Dans ce type de sous-sol, appelé « karst », l’eau se déplace rapidement. En cas de forte pluie, le débit d’une source peut augmenter brutalement quelques heures après. Comme l’eau n’est pratiquement pas filtrée, elle est facilement atteinte par les pollutions provenant de la surface du sol.

- L’eau douce, c’est l’eau des rivières, lacs, nappes souterraines, sources. Contrairement à l’eau de mer, elle n’est pas salée. On peut les consommer toutes les deux après les avoir traitées et analysées afin de les rendre potable mais traiter l’eau de mer en eau potable consomme beaucoup d’énergie et revient très cher.

- Les minéraux et les oligo-éléments sont des éléments que l’eau récupère au contact des sols et des roches au cours de son voyage.

- Les précipitations : chutes d’eau liquides (pluie) ou solides (grêle, neige) provenant de l’atmosphère.

- L’évaporation, c’est lorsque l’eau sous forme liquide se transforme en vapeur par l’action du soleil, de la chaleur et du vent.

- L’évapotranspiration, c’est la quantité d’eau évaporée par le sol et la transpiration des plantes, des animaux et des hommes. La moitié de l’eau contenue dans l’atmosphère provient de l’évapotranspiration.

- Les nuages : sont des amas de gouttelettes d’eau ou de cristaux de glaces microscopiques. Lorsque la condensation de la vapeur d’eau est importante, les gouttelettes grossissent, s’alourdissent et commencent à tomber. La pluie est une chute de goutte d’eau de 0,5 à 0,6 mm de diamètre. Lorsque le diamètre de ces gouttes est inférieur, on parle de bruine. Quand l’air est très sec, la pluie peut aussi Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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s’évaporer avant d’atteindre le sol.

- Le cycle naturel de l’eau : L’eau effectue sur la terre un long voyage, cycle perpétuel et éternel : c’est toujours la même eau qui circule sans cesse, change de forme mais ne disparaît jamais.

Pour alimenter son cycle, l’eau a besoin d’une source d’énergie. C’est le soleil qui la lui fournit. Sa chaleur permet la formation des nuages à partir de l’évaporation des eaux de surface (1000 km3 d’eau s’évaporent quotidiennement des mers et océans), l’évapotranspiration des plantes (1 ha de forêt évapore 20 à 50 tonnes d’eau par jour) et la fonte des glaciers.

En altitude, sous l’effet du froid et de la pression atmosphérique, la vapeur se condense en infimes gouttelettes dans les nuages.

Poussés par le vent, ils se transforment en précipitations (pluies, neige, grêle).

L’eau ruisselle sur les sols imperméables (elle rejoint alors les cours d’eau et les océans) ou s’infiltre dans les terrains perméables, pour former les réserves d’eau souterraine.

Le parcours d’une goutte durant ce cycle de l’eau peut durer de quelques jours à plusieurs milliers d’années selon le chemin emprunté. Le temps de résidence de l’eau est en effet lié au réservoir dans lequel elle se trouve : alors que le temps de résidence est de quelques jours dans une rivière, il peut durer de un à 17 ans dans un lac (suivant sa taille), ou encore de 1 600 à 9 700 ans dans un glacier.

L'EAU NE SE FABRIQUE PAS, NE DISPARAIT PAS ET PREND DU TEMPS POUR SE RENOUVELER. Rq : Neuf jours suffisent pour que, confrontée à une chute de température, la vapeur d’eau se condense autour d’une particule (un grain de sel, une poussière), formant une goutte, un flocon, voire un grêlon de 1 kg comme ceux tombés en 1986 au-dessus du Bangladesh. Ces précipitations ont alors 22 % de chances de tomber sur le plancher des vaches qui ne couvre, il est vrai, qu’un tiers de la surface de la Terre. En France, elles représentent 400 000 milliards de litres par an. L’eau peut alors se solidifier au sommet d’un glacier pour 8 000 ans, ruisseler une dizaine de jours sous forme de cours d’eau, ou encore pénétrer dans un sol poreux, alimentant une nappe souterraine. Ainsi, le sous-sol du Sahara contient une nappe si profonde et difficile d’accès que l’eau met 70 000 ans à se renouveler !

Idées de séances ● Mettre en évidence les propriétés de l’eau (source : FRAPNA) - La tension superficielle de l’eau : Remplir un bol d’eau et déposer à la surface une feuille de papier à cigarettes bien à plat. Puis, avec beaucoup de délicatesse poser une aiguille à coudre sur la feuille.

Tapoter la feuille avec un crayon jusqu’à ce que celle-ci s’imbibe d’eau et coule. L’aiguille reste « posée » sur la surface de l’eau ; la surface de l’eau est creusée sous l’aiguille. Avec un peu de doigté, on peut utiliser un trombone et même se passer de la feuille de papier pour réaliser l’expérience. On peut aussi ajouter un à un des graviers dans un verre rempli d’eau à ras bord. L’eau ne déborde pas tout de suite. La surface de l’eau est bombée. Elle semble retenue par une « peau invisible ».

- La capillarité : On peut observer ce phénomène en colorant de l’eau et en laissant un buvard ou un morceau de sucre s’imbiber (c’est le « canard » dans la tasse de café). Une autre façon pour comprendre ce qui se passe dans la terre et dans les vaisseaux des plantes consiste à placer un céleri branche dans de l’eau colorée avec l’encre bleue. Les vaisseaux et l’eau qui « monte » dans la plante sont alors visibles.

- L’eau est amorphe : c’est l’occasion d’organiser un petit concours : remplir différents récipients de formes assez différentes (verre, bol, bocal, bouteille) d’une même quantité d’eau et demander aux enfants de classer suivant leur « impression » les quantités d’eau, de la plus petite à la plus grande.

Poursuivre avec d’autres illusions d’optique.

- Soluble ou insoluble ? Observer que certains solides « fondent » et certains liquides se diluent dans l’eau (sucre, gros sel, savon, sirop, vinaigre, encre, peinture à l’eau, …) tandis que d’autres ne sont pas solubles (sable, limaille de fer, huile, peinture à l’huile, …)

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● L’eau, une ressource rare … (séance CREAQ) Objectif : Appréhender la quantité d’eau disponible pour nos besoins « Imagine un tonneau contenant toute l’eau de notre planète !

Relie avec des flèches les différents réservoirs d’eau de la planète aux bonnes parties et colorie les parties que nous pouvons utiliser pour notre consommation. »

rivières et lacs (0,1 %) glace (2%) mers et océans (97%) eaux souterraines (0,9%)

NB : L’expérience peut se réaliser concrètement en prévoyant des contenants de différents volumes pour bien matérialiser la faible quantité à notre disposition. ● Créer un mini-cycle de l’eau On peut créer un mini-cycle de l’eau en recouvrant d’un film plastique un saladier dans lequel on aura mis un peu d’eau et installé un petit bol vide au centre. En mettant le saladier au soleil, la chaleur évapore l’eau qui se condense sur le film plastique. Un poids léger (galet) sur le film permettra à l’eau condensée de s’écouler vers le centre du saladier et de tomber « en pluie » dans le bol. ● L’eau nécessaire à la vie - Comparer les résultats de germinations de lentilles, pois chiches, conduite avec ou sans eau.

- Mettre en évidence que des fruits, légumes, feuilles, … contiennent de l’eau en les plaçant dans une poche plastique transparente que l’on laisse au soleil. Au bout d’un quart d’heure, les produits flétrissent et des gouttes d’eau apparaissent sur les parois de la pochette.

- Faire le rapprochement avec les fonctions de l’eau dans l’organisme des animaux et des hommes. ● L'eau de mer est salée (Cycle 2) www.lamap.fr Objectifs : Organiser des expériences. Recueillir des données. Analyser les données, en tirer des conclusions. Rechercher des informations. ● Recueillir de l'eau de pluie (Cycle 2) www.lamap.fr Objectifs : − Faire prendre conscience aux élèves que l'eau liquide est présente partout autour de nous et qu'elle joue des rôles variés. − Leur faire décrire un certain nombre de situations dans lesquelles elle est utilisée. ● Les états de l'eau (Cycle 2) www.lamap.fr Objectif : Module de quatre séquences pour découvrir les trois états de l'eau (liquide, solide, gaz) et repérer un certain nombre de propriétés caractéristiques de ces états (surface horizontale d'un liquide...) et de ces changements d'états ● Qu'est devenue l'eau des flaques qui a disparu dans la cour ? (Cycle 2) www.lamap.fr Objectifs : − Aborder le principe de l'évaporation Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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−

Sensibiliser les élèves au fait que la matière sous forme de gaz n’est pas perceptible

● L'évaporation de l'eau (Cycle 2) www.lamap.fr Objectifs conceptuels − identifier vapeur et eau liquide comme deux formes d'une même substance ; − différencier vapeur, buée, fumée, brouillard.

Objectifs de démarche − apprendre à étudier quelque chose qu'on ne perçoit pas, − organiser des expériences, − organiser des recueils de données, − identifier des paramètres pertinents. ● Pluie et neige (Cycle 2) www.lamap.fr Objectifs : de connaissance − Avec « du froid » l'eau du robinet peut devenir solide et dure. − Termes scientifiques : solide, liquide, chaud, froid, eau, glace. de démarche − Apprendre à de jeunes enfants à changer de regard face à un phénomène pour passer progressivement d'une vision subjective et affective à une vision rationnelle et objective. Ce changement d'attitude s'inscrit dans le cadre d'une éducation scientifique. de savoir faire − Construire un objet, réaliser des manipulations, dessiner ce que l'on a fait. ● L'évaporation (Cycle 3) www.lamap.fr Objectif : Sensibiliser les élèves à la notion d'évaporation ● La solidification de l'eau (Cycle 3) www.lamap.fr Objectifs : − Avoir compris et retenu : la conservation de la matière dans les changements d'état de l'eau − Savoir que la température de solidification ou de fusion de l'eau est 0° Celsius − Percevoir que le changement d'état est progressif. ● Le cycle de l'eau dans la nature (Cycle 3) www.lamap.fr Objectif : Il s'agit d'intéresser les élèves au cycle de l'eau dans la nature. C'est l'occasion de réinvestir les connaissances relatives aux changements d'état de l'eau abordées au cycle 2, de réaliser des expériences sur l'infiltration de l'eau dans les sols, et de s'interroger sur les besoins en eau des végétaux. Ce module (de moins de dix séances) est découpé en 3 séquences qui peuvent se mettre en oeuvre de façon indépendante, et se répartir sur une année scolaire. ● Fiches activités n°1 et 2 et fiches exercices 1, 2, 3 et 5 de la mallette « L’eau en 3 dimensions » de l’Agence de l’Eau Adour Garonne ● Sur la trace des nuages http://cyberechos.creteil.iufm.fr/cyber7/Invitation/nuagec2/nuage.htm

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2 - CAPTAGE ET DISTRIBUTION Ce bien-être que l’eau apporte dans la vie est tellement quotidien et banal que beaucoup ont oublié les temps jadis où aller chercher l’eau, la puiser et la rapporter au foyer était une pénible tâche et un véritable travail, souvent rémunéré.

Une situation encore d’actualité dans de nombreux pays … (cf. dossier ECOCITOYENNETE) L’eau, à l’état naturel, sans intervention, n’est presque plus disponible pour l’alimentation humaine. L’eau potable est le résultat de techniques très élaborées pour la produire, la distribuer et l’assainir, ainsi que le fruit du travail de plus de 70 000 hommes et femmes qui en assurent quotidiennement le service.

Avant l’adduction d’eau, Paris comptait plus de 20 000 porteurs d’eau !

Aujourd’hui, on ne dénombre pas moins de 40 000 points de captage en France et plus de 600 000 km de canalisations !!!

En savoir + ● Vos pourrez trouver des informations concernant les sujets suivants : − Qu’est-ce que l’eau potable ? − Le contrôle de la qualité de l’eau − Les ressources et les prélèvements − Les traitements − La structure générale d’un réseau d’eau potable − L’entretien des installations et le maintien de la qualité − Les acteurs de l’eau − La gestion des services des eaux − L’usager et le prix de l‘eau dans le cahier technique n°19 intitulé « l’alimentation en eau potable » réalisé par l’Office International de l’Eau sous la maîtrise d’ouvrage du Syndicat Mixte d’Etudes pour la Gestion de la ressource en Eau de la Gironde (SMEGREG), établissement public de coopération entre la Communauté Urbaine de Bordeaux (CUB) et le Conseil général de la Gironde pour le compte de la Commission Locale de l’Eau du SAGE nappes profondes de Gironde avec le concours de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne , nov 2005

Le Pompage de l’eau (sources : Alisée et Cité des Sciences et de l’Industrie)

- La pompe à boulets : Des boulets de caoutchouc sont reliés par une chaîne. Cette chaîne est entraînée par une roue actionnée par une manivelle. La chaîne (dans son mouvement montant) entraîne de l’eau dans un tuyau. A partir d’une certaine vitesse de rotation, l’eau ne retombe pas, elle est « coincée » entre deux boulets.

Les pompes à boulets sont utilisées depuis le XVIe siècle. Autrefois, les boulets étaient des morceaux de tissus noués à la chaîne. Aujourd’hui, cette pompe est encore utilisée dans les régions isolées pour tirer l’eau des puits, car elle est très facile à réparer.

- La pompe péristaltique : Deux (ou trois) galets entraînés par une manivelle exercent une pression sur un tuyau de plastique souple. La manivelle entraîne ces galets dans un mouvement de rotation. Cette pompe fonctionne par déformation du tuyau qui emprisonne un petit volume d’eau et le transporte du conduit d’aspiration vers le conduit de refoulement. Cette pompe, d’invention récente (1956), s’inspire des organes tubulaires (en particulier de l’intestin), dont le contenu avance par des contractions musculaires se propageant peu à peu. Le liquide transporté n’est pas en contact avec le mécanisme de Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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la machine. Cette pompe est donc utilisée dans les laboratoires pour déplacer des liquides qui doivent rester propres (sang) ou des liquides dangereux (produits chimiques).

(source : www.cyber.uhp-nancy.fr)

- La vis d’Archimède : La vis est composée d’un tuyau en plastique transparent enroulé autour d’un cylindre incliné et actionné par une manivelle. Cette vis fonctionne en emportant des paquets d’eau.

Quand la vis tourne dans le sens des aiguilles d’une montre, la première boucle du tuyau se remplit partiellement d’eau. L’eau coule ensuite dans le bas de la deuxième boucle. A chaque tour, l’eau avance d’une boucle. L’eau traverse successivement toutes les boucles en les remplissant à moitié. Une fois arrivée en haut, elle tombe de façon discontinue dans la fontaine.

Le nom de cette machine rappelle que le grec Archimède de Syracuse en a peut-être été l’inventeur il y a 2 000 ans. A l’époque, elle servait à vider les cales des bateaux. Les Romains l’appelaient « coclea » (l’escargot, le colimaçon). Aujourd’hui, elle est utilisée dans les stations d’épuration ou pour transporter du sable, ou pour remplir les silos à grains. Il n’y a pas toujours de tuyau, mais souvent une vis hélicoïdale.

(source : wikipédia)

- La pompe à piston : Le levier actionne un piston qui aspire l’eau dans un cylindre transparent et la refoule vers la fontaine. Un système à deux soupapes permet d’aspirer l’eau dans le cylindre de la pompe. Quand le piston monte, il provoque une dépression, le clapet du bas s’ouvre et l’eau est aspirée par le conduit d’aspiration. Quand le piston descend, il fait pression sur l’eau emprisonnée dans le cylindre, le clapet du haut s’ouvre, celui du bas se ferme, l’eau passe alors dans le conduit de refoulement et est entraînée vers la fontaine.

La pompe à piston ou « pompe à bras » est d’origine grecque (IIIe siècle avant J.C.). Elle avait une seule soupape. La pompe à deux soupapes est apparue au XVIe siècle. Autrefois, il n’y avait pas de robinet dans les maisons et on allait chercher « l’eau à la pompe ». Cette pompe est encore utilisée aujourd’hui car elle peut monter l’eau plus haut qu’une noria ou qu’une vis d’Archimède.

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(source : Wikipédia)

- La saquiya : La saquiya ou roue à chaîne est constituée d’une chaîne sans fin verticale entraînée par un cabestan. La force est transmise à la roue par un engrenage à angle droit, ce qui permet de la multiplier, et de remonter de l’eau jusqu’à une hauteur de 2,40 m. les godets se remplissent successivement en suivant le mouvement de la chaîne. Ils entraînent l’eau à un niveau supérieur. Elle est déversée dans une gouttière puis une conduite vers des cultures grâce à des canaux d’irrigation. Le débit de cette saquiya est d’environ 100 litres par minute.

La saquiya appartient à la famille des norias. La saquiya (en arabe) ou « chaqui » (en Inde) est la plus élaborée des machines à monter l’eau. Elle s’est répandue dès le IIIe siècle avant J.C. partout où une irrigation de grande envergure était nécessaire, car elle pouvait puiser l’eau profondément et avoir un fort débit. Aujourd’hui, elle est encore utilisée dans de nombreux pays (Egypte, Syrie, Maroc, Inde, etc.).

Selon les régions, elle est actionnée par des chevaux, des ânes, des bœufs ou des dromadaires.

- L’éolienne de pompage : Sous l'effet du vent, même faible, les nombreuses pales tournent (mouvement rotatif) et, par l'intermédiaire d'une " manivelle ", entraînent un piston (mouvement de va et vient) qui aspire l'eau. Cette technique purement mécanique est très simple et très répandue dans le monde. Sous nos latitudes, la principale application réside dans le puisage d'eau pour abreuver le bétail et irriguer, mais il est possible d'équiper tout puits, en zone relativement dégagée, jusqu'à 40 mètres de profondeur.

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(source : Alisée)

Ressources en France

(sources : CIeau et IFEN)

Le territoire français reçoit en moyenne 440 km³ (440 milliards de m³) de précipitations par an. 60% de ce total s’évaporent, 15% alimentent directement les cours d’eau et 25% s’infiltrent pour reconstituer les réserves souterraines. Le total des écoulements avoisine donc, en France, 180 km³ (180 milliards de m³) par an, dont 100 km³ en ressources souterraines.

En France, 60% de l’eau potable distribuée est produite à partir de ressources souterraines et 40 % par les eaux superficielles (rivières, lacs, fleuves, …).

Le réseau hydrographique français a une très grande densité. L’ensemble des cours d’eau représente une longueur totale de 270 000 km. Les quatre grands fleuves français (Garonne, Loire, Rhône, Seine) collectent 63% des eaux du territoire. Le reste est assuré par de nombreux bassins côtiers (Adour, Somme, Charente, Var, etc.) ou des affluents de fleuves de pays voisins (Rhin, Escaut).

Au-delà du niveau tout à fait satisfaisant des précipitations et de l’écoulement total, la France jouit aussi de très bonnes capacités naturelles de stockage, grâce aux chaînes de montagnes et à d’importants souterrains.

Cependant, ces moyennes rassurantes doivent être nuancées par les répartitions régionales et les variations dans le temps. Toutes les régions françaises ne sont pas logées à la même enseigne, selon le niveau et la régularité de leur pluviométrie (qui varie de 0,5 à 2 mètres par an selon les régions), la présence ou non d’aquifères souterrains importants, les niveaux d’écoulement (de 1 à 10) … et celui des prélèvements.

Ainsi, par exemple, la Bretagne est connue pour sa faible richesse en ressources souterraines, du fait de son sol granitique. D’où la nécessité, pour cette région, d’avoir recours aux ressources superficielles pour l’essentiel de sa production d’eau potable. Sur le pourtour méditerranéen, le climat est d’une part plus sec et, d’autre part, sujet à de violentes variations de pluviométrie. Dans un grand quart Sud-Ouest du pays, les forts besoins consécutifs à l’augmentation des surfaces irrigables et au développement de la culture du maïs entraînent des risques de sècheresses.

En 2004, 33,7 milliards de m3 d'eau ont été prélevés en France métropolitaine pour satisfaire les activités humaines.

La répartition des volumes prélevés est très variable selon les usages.

La production d’énergie est de loin le secteur qui prélève les plus grandes quantités d’eau. En 2004, 57% des volumes prélevés ont servi à refroidir les centrales. Une grande partie de cette eau (estimée à 93%) est cependant restituée aux cours d’eau après utilisation. À l’inverse, l’irrigation des cultures prélève seulement 15% du volume total, mais n'en restitue qu’une très faible part. L’impact des prélèvements pour l’irrigation est très important car ils ont lieu pour l’essentiel en période d’étiage, c’est-à-dire au moment où le niveau des cours d’eau est le plus bas.

Les besoins en eau potable s'élèvent quant à eux à 18% des volumes prélevés.

Enfin, le secteur industriel utilise chaque année des quantités d’eau relativement faibles (10% des prélèvements nationaux) et qui baissent régulièrement.

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Répartition des volumes prélevés par usage en 2004 en milliards de m3 Source : Agences de l'Eau - Ifen, mars 2007.

Origine des ressources en eau prélevées par usage en 2004 En millions de m3 et % Eau potable

Industrie

Irrigation

Énergie

Tous usages

Eaux superficielles

2 275

38%

1 903

58 %

3 886

75%

19 225

~100 %

27 289

81%

Eaux souterraines

3 743

62%

1 383

42%

1 262

25%

37

~0%

6 425

19%

Total

6 018

100%

3 286

100%

5 148

100%

19 262

100%

33 715

100%

France métropolitaine.

Source : Agences de l'Eau - Ifen, 2007.

Prélèvements d'eau pour l'alimentation en eau potable par région en 2004 (En millions de m3)

(Source : Agences de l'Eau - Traitements Ifen, 2007)

En France, on dénombre pas moins de 40 000 points de captage. Ils alimentent quelques 16 000 usines de production d’eau potable à l’aide de 800 000 kilomètres de canalisations. (cf. cahier technique n°19 intitulé « l’alimentation en eau potable)

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D’où vient notre eau du robinet en Gironde ?

(Sources : La Commission Locale de l’Eau du SAGE Nappes profondes de Gironde et SMEGREG)

En Gironde, les ressources en eau sont très abondantes. Entre les pluies et les apports par les fleuves et rivières, ce sont en effet 40 milliards de mètres cube d'eau qui se renouvellent chaque année. Mais seule une infime partie de cette eau peut être bue à la source sans traitement.

C'est l'eau des nappes souterraines qui chemine très lentement sous nos pieds à grande profondeur.

Dans la nappe éocène, c'est une eau de pluie tombée du temps de l'homme de Cro-Magnon et qui a mis 20 000 ans pour arriver sous Bordeaux. Cet âge très important pourrait laisser penser que cette eau est fossile mais il n’en est rien car elle se renouvelle en permanence bien que très lentement.

Chaque année en Gironde, pour satisfaire tous nos besoins (alimentation en eau potable, activité agricole, activité industrielle, etc.), ce sont plus de 300 millions de mètres cube d’eau qui sont prélevés dans le milieu naturel, dont la moitié environ dans les nappes profondes.

Les 150 millions de mètres cube prélevés chaque année dans les nappes profondes sont principalement destinés à notre alimentation en eau potable qui dépend presque exclusivement de ces nappes.

Cette exploitation intensive des nappes profondes peut les mettre en péril.

Dans la CUB ? (www.lacub.com) L’eau que nous consommons dans l’agglomération bordelaise est d’une qualité remarquable. Provenant exclusivement de sources, captages et forages profonds, elle nécessite peu de traitement. Elle fait néanmoins l’objet de contrôles rigoureux. Ainsi, pas moins de 64 paramètres d’analyse sont vérifiés par la DDASS en collaboration avec l’Institut Européen de l’Environnement de Bordeaux (IEEB).

13 châteaux d’eau, 15 réservoirs au sol, plus de 3000 km de canalisations : c’est ce qu’il faut entretenir pour pouvoir distribuer, chaque jour, en moyenne, 160 000 à 170 000 m3 d’eau sur la Communauté Urbaine, qui a concédé depuis 1992 son service de l’eau à Lyonnaise des Eaux.

Le parcours de votre eau est suivie 24H/24 par un poste central de télécontrôle " AUSONE " chargé de surveiller la qualité et la sécurité de la production et de l’approvisionnement. −

Les eaux distribuées sur la commune DE BORDEAUX proviennent de sources ou captages profonds qui transitent par les usines de production de Paulin (BORDEAUX), Béquet (VILLENAVE D'ORNON), Cap Roux (MERIGNAC) et par les stations en direct des forages de la Forêt (EYSINES) et des forages d'Amelin, Bourbon, Jourde et Benauge situés sur la commune.

−

Les eaux distribuées sur la commune DE SAINT-VINCENT-DE-PAUL proviennent des captages profonds de "Béchade" et "Beauregard", situés sur la commune d'AMBES.

−

Les eaux distribuées sur la commune D' AMBARES proviennent de 7 forages profonds captant la nappe de l'éocène (profondeur de 269 m à 335m).

Recherchez comment est approvisionnée votre commune sur www.lacub.com

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Différence entre eau minérale et eau de source L’eau de source est une eau « coincée » dans le sol ou dans la roche (d’une montagne par exemple), à plusieurs mètres de profondeur : cela s’appelle une nappe aquifère ou nappe phréatique. Les eaux de pluie s’infiltrent lentement dans le sol et rencontrent des formations géologiques différentes. C’est en traversant ces formations que l’eau va être filtrée (à travers le sable par exemple). Elle va également s’enrichir en sels minéraux dont la nature va dépendre des roches qu’elle aura traversées. L’eau peut mettre de quelques années à plusieurs milliers d’années pour former ces nappes souterraines !

Naturellement filtrées, ces eaux sont pures de toute bactérie et plus ou moins riches en minéraux (en fonction des roches et du temps d’infiltration).

Les eaux minérales sont de natures différentes. Elles ne sont pas potables au sens réglementaire (on ne pourrait pas les distribuer au robinet). En effet, elles contiennent des substances minérales en quantités trop importantes pour pouvoir servir de boisson exclusive. Elles font donc l'objet d'autorisations spécifiques, après analyse de leurs effets thérapeutiques. Les eaux minérales présentent souvent des teneurs en magnésium importantes, des teneurs en nitrates généralement faibles. Leur dureté en calcium est très variable. Leur intérêt provient de la présence de substances plus rares comme le fluor ou des oligo-éléments.

Le plus souvent les eaux minérales font également l'objet d'une exploitation thermale.

La qualité et le goût de l’eau (sources : CIeau)

L’eau, en France, est le plus contrôlé de tous les produits alimentaires avec de nombreuses analyses tant au niveau des eaux brutes pour vérifier l’état de la ressource avant de la puiser qu’au niveau de la production, dans la phase de traitement sans oublier ceux effectués sur le réseau de distribution.

L’eau distribuée et utilisée pour la consommation humaine doit être conforme aux normes de qualité à la sortie des robinets à l’intérieur des locaux. Le propriétaire doit veiller à ce que les installations intérieures ne soient pas susceptibles de dégrader la qualité de l’eau distribuée.

Tout responsable de pollution des eaux encourt des poursuites judiciaires et des sanctions financières importantes. Pour protéger le réseau d’eau potable d’un retour d’eau, il est conseillé de s’assurer de la présence d’un clapet anti-retour au niveau du compteur d’eau.

Le calcaire dans l’eau potable L’eau de notre robinet provient donc des « eaux brutes » superficielles (rivières, lacs, fleuves, …) ou souterraines. Or, toute eau naturelle contient des sels minéraux, parmi lesquels les bicarbonates de calcium et de magnésium. Ces bicarbonates peuvent, dans certaines conditions, se transformer en carbonates insolubles. Le calcaire, c’est le carbonate de calcium.

Les eaux brutes n’ont pas toutes la même composition minérale. Les caractéristiques de l’eau varient beaucoup selon ses origines (eau de surface ou souterraine), selon les régions de France où elle est captée et prélevée.

La « dureté de l’eau » constitue l’indicateur de la minéralisation d’une eau, et donc de sa plus ou moins forte teneur en calcaire. La dureté de l’eau est proportionnelle à sa teneur en calcium et magnésium.

Elle se calcule en « degrés français » (°F), un « degré français » correspond à 4mg de calcium ou 2,4 mg de magnésium par litre d’eau.

La dureté d’une eau dépend de la nature géologique des terrains qu’elle a traversés. Ainsi, un sol crayeux ou calcaire donnera une eau « dure » (Nord, Bassin parisien, Bassin Aquitain), alors qu’un sol granitique ou sablonneux donnera plutôt une eau « douce » (Bretagne, Vosges). En France, on distingue les eaux « douces » (moins de 15°F), « assez dures » (de 15 à 35°F) et « très dures » (plus de 35°F).

Une eau dure n’ayant aucune conséquence négative sur la santé, il n’existe donc pas de valeur limite pour la dureté de l’eau. La minéralité de l’eau concourt même à l’apport minéral nécessaire à notre organisme et l’opinion scientifique française estime qu’une teneur raisonnable en sels minéraux de l’eau est favorable à l’équilibre de l’organisme. Certains jugent même que l’eau du robinet peut couvrir de 15 à Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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25 % de nos besoins en calcium.

Cependant, une forte teneur en calcaire peut provoquer des désagréments d’utilisation : - entartrage des résistances de chauffage des lave-linge et des lave-vaisselle, des chaudières et des tuyaux d’eau chaude - apparition de dépôts de tartre sur les casseroles, la vaisselle, …

- savons et détergents moussent moins bien.

Du reste, une eau trop douce peut avoir un certain nombre d’inconvénients : - elle est « agressive » et a un effet corrosif sur les canalisations (présence des métaux de canalisations dans l’eau, fuites, …)

- ses facultés de rinçage sont plus limitée et, par exemple, ne permet parfois pas d’éliminer la totalité du savon (risque d’irritation de la peau) Aussi, les sociétés assurant le service de l’eau peuvent être amenées, au niveau du traitement à déminéraliser une eau excessivement dure ou à reminéraliser une eau trop douce.

Quelques gestes pour limiter les inconvénients liés à une forte teneur en calcaire de l’eau : - ne pas chauffer l’eau à plus de 55°C - nettoyer carafes et bouilloires avec du gros sel et du vinaigre blanc - bien suivre les conseils des fabricants d’appareils ménagers (http://www.abiolo.com/calcaire-carte-durete-eau%20.htm)

Le chlore dans l’eau potable Le chlore est utilisé comme désinfectant dans le traitement de l’eau potable. C’est actuellement le produit le plus utilisé à cet effet lors de la production de l’eau potable, pour l’élimination des germes pathogènes et la sécurité sanitaire du transport de l’eau. Il empêche en effet la multiplication des germes (bactéries, virus) dans les conduites de distribution d’eau, depuis les usines de traitement jusqu’au robinet des consommateurs.

En présence de matières organiques, le chlore se combine pour éliminer ces éléments indésirables.

Cette réaction donne naissance à ce que l’on appelle des sous-produits de chloration. Ce sont précisément ces sous-produits de chloration qui peuvent provoquer l’apparition de goûts plus ou moins désagréables, selon la nature et la concentration des matières organiques rencontrées : les consommateurs se plaignent alors de boire une eau au goût de « Javel ».

Le goût et l’odeur de chlore n’étant donc pas directement liés à la seule présence du chlore dans l’eau mais aux réactions chimiques du chlore et des composés organiques présents dans l’eau, leur importance n’est donc pas forcément proportionnelle à la teneur en chlore de l’eau. On peut par exemple rencontrer une eau au goût de chlore très prononcé alors qu’elle ne contient que très peu de chlore.

Pour éviter ce type de désagréments, il suffit de remplir une carafe d’eau et de la placer, ouverte, dans le bas du réfrigérateur durant une heure. Cette précaution supprimera dans la majeure partie des cas l’essentiel du goût ou de l’odeur de chlore.

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Même si le chlore n’est pas suspecté d’avoir une incidence sanitaire négative, dans un souci de confort des consommateurs, les pouvoirs publics souhaitent que la teneur en « chlore libre résiduel » reste limitée à 0,1 mg/l (1 goutte de chlore dans 1 000 litres = environ le contenu de 5 baignoires).

Les nitrates dans l’eau potable Les nitrates sont des composants naturels du cycle de l’azote, élément indispensable à la vie et, notamment, au développement des plantes. La formule chimique des ions nitrates est NO3, un atome d’azote et trois atomes d’oxygène.

Ils sont présents dans le sol à l’état naturel : résidus de la vie des végétaux, des animaux et des hommes, ils sont issus de leur décomposition ou de leurs déjections. Les végétaux assimilent les nitrates présents dans le sol, pour leur croissance. Mais, lorsque cette capacité d’absorption est dépassée ou que les nitrates sont emportés par le ruissellement avant de pénétrer dans le sol, que le cycle biologique naturel est ainsi rompu, les nitrates en excédant rejoignent les ressources d’eau superficielles (rivières, fleuves, lacs, …) par ruissellement ou s’infiltrent dans le sol et menacent les ressources souterraines.

Les eaux sont alors polluées par cet excédent de nitrates, qui constituent l’une des causes majeures de la dégradation des eaux naturelles à long terme.

En France, les activités agricoles sont les premières responsables des apports excédentaires en nitrates. On considère, en effet, qu’elles contribuent aux deux-tiers des apports en nitrates des eaux superficielles mais 22% viennent des collectivités (agglomérations dont le réseau de collecte des eaux usées est défectueux par exemple) et 11% de l’industrie. A l’origine une trop forte concentration d’élevages et des déjections épandues (Bretagne) et des cultures intensives avec trop fort apport d’engrais azoté (Grand Ouest et Bassin Parisien) La règlementation française limite à 50 mg/litre la teneur maximale en nitrates de l’eau destinée à la consommation humaine. Elle a été fixée en fonction des risques courus par la population la plus vulnérable : les nourrissons et les femmes enceintes (principe de « précaution maximum ».)

L’eau ne représente, en moyenne, que 15% des apports en nitrates de l’organisme, alors que 75% proviennent des aliments (charcuterie, conserves de viande et, surtout, légumes).

Les nitrates, par eux-mêmes sont peu toxiques. Leur seul effet est diurétique. La toxicité des nitrates ne peut en fait venir que d’une ingestion massive ou de leur transformation en nitrites (NO2) dans l’organisme. Les nitrites peuvent être, pour l’essentiel, à l’origine de deux phénomènes potentiellement pathologiques : la méthémoglobinémie (concernant surtout les nourrissons de moins de 6 mois) et la formation de nitrosamines.

L’amélioration de la qualité des ressources par la limitation des pollutions est indispensable … mais longue. Aussi, les professionnels de l’eau utilisent différentes techniques pour que l’eau distribuée soit conforme aux normes : - les dilutions : mélanger une ressource trop chargée en nitrates avec une autre qui n’en contient que très peu - les traitements : la dénitratation (l’eau passe au travers de résines qui fixent les ions nitrates et les remplacent en quantité égale par des ions chlorure ou la dénitrification, traitement biologique qui consiste e des cultures bactériennes consommant les nitrates et libérant de l’azote et de l’oxygène.

Les pesticides dans l’eau potable Les pesticides (ou produits phytosanitaires) regroupent tout un ensemble de substances chimiques ayant pour objectif commun de protéger les végétaux contre les organismes nuisibles et de détruire les végétaux indésirables.

De ce fait, dans l’alimentation humaine, les risques d’absorption des pesticides proviennent essentiellement (plus de 90%) des fruits et légumes consommés qui gardent la trace des traitements qu’ils ont subis.

L’utilisation de produits phytosanitaires est à l’origine des concentrations anormales de pesticides ou de produits apparentés dans l’environnement et, en particulier, dans les ressources en eau. Ils proviennent non seulement de l’utilisation en agriculture mais également d’autres activités : entretien espaces verts par les collectivités locales, désherbage des voies ferrées, accotements des routes et autoroutes par les services publics et entretien des jardins des particuliers.

La contamination des ressources en eaux « brutes », utilisées pour la production d’eau potable provient Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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du lessivage des végétaux traités et des sols par la pluie qui ensuite ruisselle dans les eaux de surface et les eaux souterraines dans lesquels l’eau s’infiltre.

Les pesticides se divisent en plusieurs catégories. Les herbicides (contre les mauvaises herbes), les insecticides (contre les insectes), les nématicides (contre les vers), les fongicides (contre les « champignons »/maladies), les rodenticides (contre les rongeurs), les acaricides (contre les acariens), les molluscicides (contre les limaces), …

Les traitements curatifs, c’est-à-dire la neutralisation des pollutions au cours du cycle de production d’eau potable, sont bien maîtrisés par la profession, en particulier, par l’utilisation de charbons actifs.

Mais, doter toutes les stations de traitement de l’eau potable de filières de traitement des pesticides aurait, si les mesures préventives sont insuffisantes, un impact direct et important sur le prix du mètre cube pour le consommateur final.

L’eau distribuée en France est un produit sanitairement sûr car les seuils fixés par l’OMS et les normes établies par l’Union Européenne sont extrêmement sévères afin de garantir la santé publique. Mais pour maintenir cette qualité et respecter les normes, la préservation des ressources est une impérieuse nécessité.

La solution majeure pour enrayer ce phénomène est la prévention. Les distributeurs d’eau soutiennent cette démarche de prévention et considèrent qu’en amont il y a de nombreuses mesures à prendre : - développer des pratiques agricoles plus raisonnées, ce qui est la tendance actuelle d’un nombre croissant d’agriculteurs, même si beaucoup de chemin reste encore à parcourir ; - modifier les pratiques de désherbage des bordures d’autoroute, des talus et des voies ferrées, qui sont aussi des causes importantes de diffusion des pesticides, mais aussi l’utilisation domestique de ces mêmes produits ; - supprimer l’utilisation de certains pesticides dont on pense que la nocivité peut être préjudiciable à la santé, ou en réglementer plus strictement la vente et l’utilisation ; - faire respecter les périmètres de protection autour des points de captage comme les textes réglementaires le stipulent.

Les normes en vigueur en Europe et en France sont jusqu’à 20 fois plus basses que les recommandations de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). En effet, la norme française actuelle pour les pesticides se conforme à la directive européenne et limite à 0,1 μg/litre la concentration maximale pour chaque substance et à 0,5 μg/litre la concentration totale en pesticides.

Les distributeurs doivent mettre en œuvre, lorsque cela s’avère nécessaire, des procédés permettant de respecter ces normes. On peut ainsi procéder à une dilution ou à une interconnexion, c’est-à-dire s’approvisionner sur un autre réseau de distribution dont l’eau n’est pas affectée par ce dépassement de norme.

On peut aussi éliminer les pesticides avec l’utilisation du charbon actif (apport en poudre ou filtration sur charbon en grains (moins onéreux).

Les procédés de filtration sur membranes ultrafines (ultrafiltration, nanofiltration, …), utilisés dans certaines usines comme filière de traitement, ont montré leur efficacité pour l’élimination des pesticides mais ces technologies ne sont pas encore très répandues dans les unités de production d’eau potable, notamment du fait de leur nouveauté et de leur coût de mise en place.

Le goût de l’eau Etre goûteur d’eau dans un laboratoire de qualité des eaux est l’une des activités les plus surprenantes à l’heure de l’informatique et de la robotisation, mais toutes les études montrent que la sensibilité gustative humaine reste plus fine que l’analyse scientifique.

Pour déguster une eau portée à une température de 30°C, les professionnels distinguent : - quatre saveurs fondamentales, amer, sucré, salé, acide, détectées par les papilles gustatives de la langue.

- Des odeurs détectées directement par le nez, puis par rétro-olfaction (communication rétronasale entre l’arrière-gorge et le nez).

- De sensations comme le brûlant, le râpeux, l’astringent, le pétillant.

Goûts, odeurs, sensations, caractérisent la flaveur d’une eau. Pour établir un profil de flaveur, les goûteurs sont capables de décrire goûts et odeurs mais aussi d’en qualifier l’intensité sur une échelle de 0 à 12.

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Le prix de l’eau Une eau sûre, étroitement contrôlée, toujours disponible, 24h/24, à domicile quel que soit l’étage où l’on habite, partout en France …

Tels sont les avantages du service de l’eau dans notre pays. C’est pourquoi il vaut mieux parler du prix du service de l’eau que du prix de l’eau. En effet, si la ressource en eau est gratuite à l’état naturel, son traitement pour la rendre potable, son transport pour l’acheminer à domicile, le coût de l’assainissement des eaux usées pour la protection de notre environnement sont les multiples éléments du prix du service de l’eau. [ L’assainissement est une partie du coût du service, parfois relativement récente. La législation française a mis en œuvre le principe « pollueur payeur » pour tous les utilisateurs d’eau, principe selon lequel les consommateurs doivent participer à la protection de la ressource en eau puisqu’ils participent à sa pollution par le rejet de leurs eaux usées. La préservation du futur est dans l’intérêt de tous. ] En moyenne, sur une facture d’eau : - 45 % environ du prix de l’eau est lié à la distribution d’eau potable - 35 % environ concerne la collecte et le traitement des eaux usées - 20 % environ correspond à des redevances et à des taxes dont la TVA. La production et la distribution d’eau potable Livrer 24h/24 à domicile, tout au long de l’année, 6 milliards de m³ d’eau potable à partir d’une matière première de qualité variable nécessite de nombreuses étapes : - construire et faire fonctionner des ouvrages souvent complexes pour puiser l’eau, la traiter afin de la rendre potable et la transporter : stations de pompage, usines de traitement, réservoirs, canalisations nécessaires à son acheminement ; - contrôler la qualité sanitaire de l’eau fournie aux différents points de la chaîne, dans les réservoirs, les châteaux d’eau et les canalisations, jusqu’au compteur ; - entretenir le réseau des canalisations ; - gérer tous les services aux clients : abonnements, relevés de compteurs, factures, demandes de renseignements, conseils, etc.

La collecte et la dépollution des eaux usées : l’assainissement Après utilisation de l’eau, il faut collecter et dépolluer les eaux usées avant de les rendre au milieu naturel. C’est une étape importante du service de l’eau car elle conditionne l’avenir et la qualité de nos réserves d’eau.

Ce travail de collecte et de dépollution (ou « épuration ») des eaux usées représente toute une chaîne : - la construction, l’entretien et l’exploitation des réseaux de collecte des eaux usées (égouts) - la construction et le fonctionnement des stations d’épuration - l’élimination des produits résiduels après assainissement des eaux (boues, huiles, graisses, etc.)

Les redevances et taxes prélevées pour les organismes publics Le troisième élément du prix du service de l’eau se compose de redevances et de taxes prélevées pour le compte d’organisme publics : - La redevance de prélèvement et la redevance de lutte contre la pollution sont reversées à l’Agence de l’Eau du bassin auquel est rattaché géographiquement le consommateur.

Facturées à l’utilisateur en fonction de sa consommation, elles permettent aux Agences de l’Eau de financer des prêts ou des subventions aux collectivités locales pour les équipements collectifs des services d’eau et d’assainissement et de participer à la protection des ressources d’eau.

- La redevance FNDAE (Fonds National de développement des Adductions d’Eau) sert à financer des travaux d’amélioration ou d’extension des installations d’eau potable ou d’assainissement en zone rurale. Dans ces zones, en effet, la dispersion des habitations et l’étendue du réseau entraînent des investissements importants pour que les habitants des campagnes puissent être bien desservis. Tous les usagers citadins ou ruraux paient cette redevance.

Ces redevances sont une participation de solidarité de l’ensemble des utilisateurs d’eau pour le maintien Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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et l’amélioration de la distribution et l’assainissement de l’eau en France.

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La taxe sur les voies navigables n’est perçue que dans les communes prélevant ou rejetant leur eau dans le réseau (rivières, fleuves, canaux) géré par voies navigables de France.

Reversée à cet organisme pour l’entretien de son réseau, elle ne contribue pas au service de l’eau potable.

La TVA, enfin, au taux de 5,5 %, constitue le dernier élément de la facture appliqué à l’eau comme à la quasi-totalité des produits payés par les consommateurs finaux. Ce taux est celui qui est appliqué aux produits alimentaires.

Si l’on ramène l’ensemble des coûts constituant le service de l’eau au m³ consommé, la fourchette se situe majoritairement entre 1,5 et 3 € le m³, soit 0,15 à 0,3 centimes d’euros le litre.

Pourquoi le prix varie t-il d'une commune à l'autre ?

Si les lieux de prélèvement et de consommation sont éloignés ou si des traitements plus sophistiqués sont nécessaires pour la rendre potable, l'eau coûtera plus cher.

Le coût de la distribution de l'eau d'alimentation et de la collecte des eaux usées dépend également de la dispersion de l'habitat. Un habitat rural exige ainsi des investissements de distribution et de raccordement plus élevés. Enfin, les charges financières (emprunts, amortissements…) font varier le prix de l'eau d'une commune à l'autre.

L'eau est-elle chère en France ?

Actuellement, en Europe, la France se situe à la quatrième position derrière l'Allemagne, la Belgique et les Pays-Bas. Le prix moyen de l'eau en France est de 2 € le m3. Mais des variations peuvent aller de quelques euros à 6 euros le m3. En général, la facture d'eau du ménage ne représente que la moitié de la facture du téléphone ou un cinquième des dépenses consacrées à la voiture.

Comment est fixé le prix de l’eau dans les communes ?

Les différents éléments du prix sont fixés en fonction des particularités locales de la ressource en eau.

En dehors des taxes et redevances, les éléments qui constituent le prix sont sous le contrôle de la collectivité locale, que celle-ci soit une commune ou bien un syndicat ou un district si la commune fait partie d’un organisme de coopération intercommunale.

Si la collectivité locale choisit de déléguer le service de l’eau à une société spécialisée, elle décide, par un vote de son assemblée délibérante, du choix de cette société en fonction de la qualité de sa prestation et du prix qu’elle propose dans le cadre d’un appel à la concurrence régi par la loi. La rémunération de la société spécialisée pour ses prestations est alors fixée pour la durée du contrat qui la lie avec la collectivité. Ce contrat précise également les modalités d’évolution du prix en fonction d’indices statistiques officiels. Outre cette rémunération, la facture d’eau peut également comprendre la collecte de sommes reversées à la collectivité, notamment pour le financement des investissements engagés par la collectivité elle-même pour l’amélioration du service de l’eau. Le montant de ce dernier élément (parfois appelé surtaxe) est fixé par l’assemblée délibérante de la collectivité.

Dans le cas d’un service géré par la collectivité elle-même (formule dite de régie), l’ensemble des coûts d’exploitation et d’investissements doit être également répercuté sur la facture.

Enfin, les redevances des Agences de l’Eau sont décidées et votées par les Comités de bassin, composés de représentants de l’administration, des collectivités locales, des entreprises et des usagers de l’eau. La redevance du FNDAE (Fonds National de Développement des Adductions d’Eau) est votée par le parlement, de même que la taxe sur les voies navigables.

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Facture type pour les habitants de la CUB (sauf pour les communes d’Ambarès, Artigues, Bassens, Carbon-Blanc, Bouliac dont l’eau est gérée par des syndicats de communes) :

Votre Agence LYONNAISE DES EAUX

REFERENCE Adresse desservie :

www.lyonnaise-des-eaux.fr Nom de l’abonné

FACTURE date

Service des eaux de la Communauté urbaine de Bordeaux

Présentation simplifiée de votre facture annuelle

Votre consommation

V m³

m³

Prix moyen du m³

Abonnement Consommation EVOLUTION DE VOTRE CONSOMMATION

A V

2,77 *

TOTAL

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V x 2,77 (C) A + C (B)

Déduction des échéances prélevées

SOLDE DE VOTRE COMPTE

Montant TTC

-Z

B-Z

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Détail de la facture Quantité Prix unitaire m3 (HT) € DISTRIBUTION D’EAU

Sous-totaux (HT) € a

ABONNEMENT (partie fixe) CONSOMMATION Part Lyonnaise Eaux France Part Agence de l’Eau « préservation ressource » COLLECTE ET TRAITEMENT DES EAUX USEES Part Lyonnaise Eaux France Part Communauté urbaine de Bordeaux

V V b V V

ORGANISMES PUBLICS Agence de l’Eau - lutte contre la pollution Redevance FNDAE ** TOTAL HT MONTANT TVA (5,5%) TOTAL TTC TVA acquittée sur les débits Déduction des échéances prélevées SOLDE DE VOTRE COMPTE

c V a+b+c 5,50 % B -Z B-Z

Votre nouvel échéancier

* Le prix du m³ sur les communes de la CUB était de 2,79€ (hors abonnement) en 2007 et il est de 2,77 € (hors abonnement) en 2008. ** Le Fonds national de développement des adductions d'eau (FNDAE), créé en 1954, est un compte spécial du Trésor, alimenté à 55 % par la redevance FNDAE qui figure sur la facture d'eau des usagers, et à 45 % par un prélèvement sur les recettes du PMU. Seules les communes rurales y ont accès. Le FNDAE, dont la mission première est l'aide au développement des adductions d'eau, intervient aussi, parfois, dans le domaine de l'assainissement.

Les acteurs de l’eau en Gironde L’agence de l’eau Adour-Garonne La mission de l’agence de l’eau Adour-Garonne est de gérer les ressources en eau et d'en préserver la qualité. Son territoire d’action recouvre les bassins hydrographiques Adour et Garonne du sud-ouest Atlantique sur 116 000 km² depuis les Charentes et le Massif Central jusqu’aux Pyrénées, soit au total, 6 régions et 25 départements, en tout ou partie.

Le cadre d’action de l’agence de l’eau s'inscrit dans la politique de l'eau définie par le comité de bassin et s’intègre dans un schéma directeur de gestion des eaux (SDAGE). Ce SDAGE, mis en place par la loi du 3 janvier 1992, fixe les grandes orientations d’une gestion équilibrée et globale des milieux aquatiques et de leurs usages. Le SDAGE approuvé par l’Etat, constitue ainsi le document de référence fondamental pour mettre en œuvre la politique de l’eau, notamment pour la préparation des sage schémas d’aménagement et de gestion des eaux - dans les sous-bassins. Toutes les décisions publiques dans le domaine de l’eau que l'Etat, les collectivités et l’agence de l’eau prennent soit au plan réglementaire, soit pour des aménagements et des programmes, doivent être compatibles avec les orientations et les priorités du SDAGE. www.eau-adour-garonne.fr

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La Mission Interministérielle du Service de l’Eau de la Gironde Placée sous l’autorité du préfet, la Mission Interservices de l’Eau (MISE) coordonne les actions de police et de gestion des eaux à l’échelle départemental. Elle permet une approche globale des questions relatives à l’eau par la coordination des différents services : - Direction Départementale de l’Equipement (DDE) ; - Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt (DDAF) ; - Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales (DDASS) ; - Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement (DRIRE) ; - Direction Régionale de l’Environnement (DIREN).

Le syndicat mixte d'études pour la gestion de la ressource en eau du département de la Gironde (SMEGREG) En Gironde, l’eau potable provient à 99% des nappes profondes. Celles-ci sont suivies depuis de nombreuses années et leur comportement révèle une surexploitation qui constitue un risque pour les ressources en eau du département. Devant l'ampleur du problème, le Conseil général de la Gironde et la Communauté urbaine de Bordeaux ont décidé de mettre en œuvre un schéma d'aménagement et de gestion des eaux nappes profondes (SAGE) et de créer un établissement public de coopération : le Syndicat mixte d'études pour la gestion de la ressource en eau du département de la Gironde (SMEGREG). Régi par le code général des collectivités territoriales, le SMEGREG est administré par un comité syndical de douze membres.

Ses missions sont de proposer et d’étudier la faisabilité technique, économique, juridique et financière de solutions de substitution aux prélèvements dans les nappes d'eau souterraine profondes du département. www.smegreg.org

La Commission locale de l’eau (CLE) du SAGE nappes profondes de la Gironde La CLE est le véritable noyau opérationnel du SAGE nappes profondes de la Gironde Elle est chargée de l'élaboration, de la révision et du suivi de la mise en œuvre de ce SAGE. Dans ce cadre, elle est amenée à : préciser les modalités pratiques d'application et la portée de certaines mesures, définir des priorités d'action, examiner la compatibilité avec le SAGE des projets concernant les eaux souterraines profondes, évaluer l'efficacité des mesures du SAGE et leurs incidences sur le comportement des ressources en eau.

La CLE émet ainsi des avis, élabore des guides pratiques ou des cahiers des charges et édite chaque année un tableau de bord du SAGE. Ce dernier permet d'évaluer l'efficacité de cette nouvelle politique de gestion, de la faire évoluer, de sensibiliser le public à la valeur de la ressource en eau et de promouvoir l'intérêt d'un usage raisonné sur le long terme.

Schéma de principe de fonctionnement de la CLE La Commission locale de l’eau est composée de 3 collèges distincts : les représentants des collectivités territoriales et des établissements publics locaux : 50%, les représentants des usagers, des propriétaires riverains, des organisations professionnelles et des associations : 25%, les représentants de l’Etat et de ses établissements publics : 25% dont un représentant du préfet coordonnateur de bassin et un représentant de l’agence de l’eau.

Les membres sont nommés pour une durée de 6 ans . www.jeconomiseleau.org Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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Le sage nappes profondes de la Gironde Le SAGE nappes profondes de Gironde est un document élaboré par la CLE. Y sont fixés les objectifs généraux d'utilisation, de mise en valeur et de protection quantitative et qualitative des ressources en eau.

Le SAGE nappes profondes Gironde est applicable depuis son approbation par le Préfet de la Gironde le 25 novembre 2003.

Il encadre et oriente les décisions de l'administration qui doit nécessairement s'appuyer sur son contenu pour motiver ses décisions dans le domaine de l'eau souterraine. En cela, il constitue la référence obligatoire sur son territoire d'application (le département de la Gironde).

Le SAGE vise à réduire les prélèvements au sein des aquifères « déficitaires » de 30 millions de m3 d’ici 2013. Les orientations de gestion du SAGE se déclinent en 72 mesures organisées en 9 chapitres, dont : - La mesure 5.1. « mise en œuvre de toutes les actions visant aux économies d’eau et à la maîtrise des consommations » - La mesure 5-9 «optimiser la consommation en eau au sein des installations collectives au travers de la mise en place de mesures d’économie et de maîtrise des usages de l’eau ». www.sage-nappes33.org

La CUB et la Lyonnaise des Eaux La distribution d'eau potable et d'eau industrielle est de la compétence de la Communauté urbaine.

Depuis janvier 1992, la Cub a concédé le service de la distribution d'eau à Suez Lyonnaise des Eaux dans le cadre d'un contrat de concession dans 22 des 27 communes ; dans les 5 autres (Ambarès, Artigues, Bassens, Carbon-Blanc, Bouliac), le service de l'eau est pris en charge par des syndicats de communes dont c'est la vocation.

Pour soulager des prélèvements industriels la nappe d'eau de la couche géologique de l'éocène, qui alimente l'agglomération en eau potable, la Communauté urbaine a réalisé une unité de traitement destinée à fournir une eau industrielle de qualité de base à très bas prix.

Les industriels de la presqu'île d'Ambès n'auront bientôt plus le droit de pomper dans la nappe. www.lacub.com

Pression et débit Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.

Le débit est donc la quantité d’eau que débite un robinet en un temps donné. Il se mesure en litres par minute le plus généralement.

Un robinet est dit « économe » quand son débit est inférieur à 10 litres par minute.

La pression est une force appliquée à une unité de surface. A la sortie du robinet, elle-ci doit être de 3 bars. Pour le vérifier, il suffit de placer un manomètre en sortie de robinet et de mesurer.

Le débit (pour une section de canalisation définie) est directement lié à la pression.

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Les équipements Avec l’arrivée des flexibles sanitaires, le remplacement de la robinetterie peut se réaliser sans forcément avoir recours à un professionnel (absence de soudure).

Flexible sanitaire Source : SIDER

Les robinets - Robinet simple mécanique, robinet à clapet (eau froide ou eau chaude)

Source SIDER Ces matériels sont surtout utilisés pour des points d’eau ne distribuant que de l’eau chaude ou froide.

Deux systèmes existent : à clapet et à têtes en céramique.

- Robinet simple temporisé (poussoir)

Source :SIDER

−

Le robinet simple temporisé est adapté aux sites à forte fréquentation. Une pression sur le bouton-poussoir déclenche l’ouverture du robinet, ce dernier se fermant automatiquement avec le retour du poussoir. Le débit de sortie et la temporisation peuvent être réglés. La durée d’écoulement est généralement de 15 secondes (modifiable) et le débit de sortie fixé à 6 litres par minute (réglable).

Mélangeur (eau froide et eau chaude) avec ou sans col de cygne − Source : SIDER

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Le robinet mélangeur est constitué de deux poignées (une pour l’eau froide et une pour l’eau chaude).

On règle manuellement le débit et la température simultanément. Toute modification de débit induit une variation de température de l’eau pouvant engendrer une surconsommation en eau (recherche de température souhaitée). Deux systèmes existent : à clapet et à têtes en céramique.

- Le mitigeur mécanique (avec ou sans col de cygne) Le robinet est pourvu d’une seule commande permettant à la fois de régler le débit et la température de l’eau. Ce matériel permet a contrario du mélangeur de modifier le débit tout en conservant une température constante.

Source : SIDER

- Le mitigeur temporisé

Source : SIDER

Ce matériel est similaire au mitigeur mécanique, la différence se situant au niveau de la commande : la poignée a été remplacée par un bouton poussoir qui délivre entre 1.5 et 3 litres à chaque cycle.

La durée d’écoulement est variable et est fonction de la temporisation qui est réglable.

- Le mitigeur électronique (infrarouge ou détecteur de présence)

Source : SIDER

Ce matériel est destiné à tout lieu public à forte fréquentation. Le mitigeur électronique permet d’accroître l’hygiène étant donné que l’activation du système ne nécessite pas de contact physique avec la robinetterie. Il permet aussi d’éviter les consommations excessives en eau lors d’oubli de fermeture de robinet.

- Le mitigeur thermostatique

Source : SIDER Ce matériel est pourvu de deux poignées, une poignée servant à régler la température de l’eau (avec une butée fixée à 38°C limitant les risques de brûlures), une poignée servant au réglage du débit.

L’intérêt de ce système réside dans le fait que la température choisie sera constante quelles que soient les variations de débit sur le réseau.

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Les accessoires

- Le brise-jet :

Il s’agit d’une pièce située en sortie de robinetterie qui ne sert qu’à « casser » le jet. Il n’y a aucune retenue de débit et aucune réduction de consommation. Le débit en sortie pour une pression de 3 bars est de 12 litres par minute.

Source : SIDER - L’aérateur standard : Ces modèles permettent de donner un aspect « crémeux » (mélange air/eau) à l’eau en sortie de robinet. Le débit minimum de sortie est fixé à 12 litres/minute, ce qui est très peu économique.

Source :SIDER - Aérateur limitateur de débit : cf. chap 4 -Bon usage et maîtrise de nos consommations Equipements des toilettes - WC mécanisme simple commande non interrompable (réservoir encastré ou non) A chaque utilisation, la totalité du réservoir est vidée.

Ce système peut donc engendrer une surconsommation en eau car il n’est pas toujours nécessaire d’utiliser la totalité du réservoir. Ce dispositif est peu adapté aux sites à forte fréquentation. Il est conseillé lors de l’installation de faire appel à un plombier afin de s’assurer qu’il n’y a pas de fuites (joint situé à la base du mécanisme WC).

Mécanisme wc à tirette réglable Source : Cedeo

Mécanisme wc à tirette réglable Source : Grohe

- WC mécanisme simple commande interrompable (réservoir encastré ou non) Ce matériel est plus économe que le précédent car la quantité d’eau est adaptée aux besoins. Cependant, l’efficacité, en terme de réduction de consommation en eau, est fonction de l’utilisateur car cela reste une démarche volontaire, l’usager étant actif.

Source : Sider

Il est conseillé lors de la mise en place de ce matériel d’y apposer une signalétique à proximité et/ou de mener en parallèle une campagne d’informations en direction des usagers. Ce système est adapté aux sites non accessibles au grand public.

Il existe des modèles encastrés d’origine au sein du réservoir (voir photo au-dessus) et d’autres qui peuvent s’installer en remplacement de mécanisme à bouton central.

Il est préférable pour l’installation de faire appel à un plombier afin de s’assurer que le système est bien mis en

place et qu’il n’y a pas de risque de fuites.

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- WC avec mécanisme double commande (3/6 litres) Ce système permet de ne vider que partiellement le réservoir (la moitié). Cependant, comme précédemment, l’efficacité en terme de réduction de la consommation en eau est fonction de l’utilisateur car cela reste une démarche volontaire. Il est souhaitable, ici aussi, lors de la mise en place de ce matériel d’y apposer une signalétique à proximité et/ou de mener en parallèle une campagne d’informations en direction des usagers.

Source : Sider

- WC à robinet temporisé (à bouton poussoir ou à manette)

Source : Sider

Ce système est dépourvu de réservoir : une colonne d’eau (interrompue par un robinet temporisé) vient directement alimenter le WC. Il est parfaitement adapté aux sanitaires de sites à forte affluence.

Le robinet temporisé, après son activation par pression, revient automatiquement à son état initial (position fermée) et délivre entre 6 et 9 litres. La durée d’écoulement est d’environ de 6 secondes.

Ce système solutionne les problèmes de temps d’attente de remplissage du réservoir entre deux chasses, de blocage et réduit les fuites au niveau des mécanismes WC. La mise en place de robinet WC temporisé se pose directement sur la canalisation réseau d’eau et nécessite l’intervention d’un professionnel (plombier).

- WC à réservoir hydropneumatique Un réservoir longitudinal contenant de l’air (sous pression) permet d’amener l’eau à une pression pouvant aller à 6 bars. Lors du déclenchement de la manette, une certaine quantité d’eau est libérée avec force. Le système s’arrête lors du relâchement de la poignée. Ce matériel doit être positionné par un professionnel. A noter que ce système est de plus en plus rare.

Source : SIDER

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- Urinoir à robinet temporisé (bouton poussoir) Le fonctionnement est identique au WC à robinet temporisé. Il est parfaitement adapté aux sanitaires de collectivités à forte affluence.

Source : SIDER

Source : PRESTO

- Urinoir électronique (infrarouge)

Systèmes de détection pour urinoirs Source : PRESTO

Une cellule à détection de présence actionne l’ouverture puis la fermeture de la vanne alimentant l’urinoir (temporisation réglable entre 0 et 9 secondes) au départ de l’utilisateur. Pour certains modèles , un pré-rinçage de l’urinoir peut être programmé à l’arrivée de l’utilisateur.

L’utilisation de systèmes de détection à distance permet d’améliorer l’hygiène des sanitaires étant donné que le rinçage s’effectue automatiquement derrière chaque utilisateur contrairement aux systèmes à bouton poussoir pour lesquels l’utilisateur doit actionner le système.

Ce matériel est parfaitement adapté aux sites à forte fréquentation dans un temps limité.

Les douches - Douche fixe murale avec robinet temporisé ou bouton poussoir rotatif

− −

Douche « téléphone » (douchette+ flexible)

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- Douche multi-jets

Les douchettes «standard» présentent un débit compris entre 15 et 20 l/min : une douche de 5 minutes consomme entre 80 et 100 litres d’eau.

Idées de séances ● L’eau et les hommes dans l’histoire - Chercher dans les poèmes, les chansons, les opéras, les dictons et les expressions populaires, les contes et les livres pour enfants, dans les noms de famille, de ville, de rue, … tout ce qui se rapporte à l’eau.

- Chercher dans l’architecture, jets d’eau, fontaines, puits, châteaux d’eau, canaux, points, aqueducs, … ; trouver des représentations dans des cartes postales, des timbres poste, des affiches, des livres ou des magazines.

- Rechercher des reproductions d’œuvres d’art, photos, gravures, peintures, aquarelles, modernes ou anciennes, où se trouve une représentation de l’eau.

- Rechercher tous les objets passés ou présents en rapport avec l’eau et les différents métiers de l’eau.

Exemples : - Le poème de Gustave NADAUD (1820 – 1893) chanté par Julos BEAUCARNE « Si la Garonne elle avait voulu … » - Les vieilles pompes, …

- Visite de l’éolienne Bolet à Bassens (contact : mairie) - Bordeaux, ses fontaines et autres gargouilles avec Jacques DESBORDES du Centre des Classes Citadines (cf. fiche ressources)

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● La vis d’Archimède (source : exposition Cité des Sciences et de l’Industrie)

● Jeu Photocopier et faire découper les illustrations suivantes. Les faire coller sur du carton ou les plastifier.

Mettre un peu de couleur (différencier notamment la carte « gaspilleur d’eau » des autres.

Ce jeu de carte se joue comme le « pouilleux » à savoir : « Distribuer toutes les cartes. Chaque joueur doit constituer des paires en associant une situation du passé avec la situation contemporaine correspondante. Les paires constituées doivent être déposées sur la table. Le premier joueur prend une carte dans le jeu du joueur qui est à sa gauche et ainsi de suite. Le perdant, est celui qui, en fin de partie, possède la carte « le gaspilleur d’eau ».

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(source : exposition Cité des Sciences et de l’Industrie)

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● Visualiser la formation d’une nappe phréatique Fiche activité n°7 de la mallette « l’eau en 3 dimensions » de l’Agence de l’Eau Adour Garonne ● Entre deux eaux … (tiré du cahier d’ARIENA) Une nappe est une réserve d’eau souterraine. Une source est une eau qui sort de terre.

1 - « Entoure une nappe et une source sur ces images » Le mot phréatique vient du grec phreas, qui signifie « puits ». Une nappe phréatique alimente des sources et des puits, et se trouve près de la surface du sol.

2 – « L’eau des nappes phréatiques apparaît parfois à l’air libre. Où vois-tu cela sur le 1er dessin ? » Le 1er dessin représente un paysage après une période pluvieuse.

3 – « Cite 7 détails qui le prouvent en comparant les deux images. »

● D'où vient l'eau qui sort de mon robinet? http://pagesperso-orange.fr/ecole.chabure/exposes/geographie/eau/aductiondeau.htm ● L’eau du robinet http://www.cieau.com/junior/index.htm ● Cycle de l’eau et distribution de l’eau http://pagesperso-orange.fr/robert/eau/index.htm

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● Comprendre le fonctionnement du château d’eau

● Les vases communicants (Cycle 3) www.lamap.fr Objectifs : De connaissance : - Définition de l'horizontalité (la surface libre d'un liquide au repos est horizontale ) - Les surfaces libres d'un liquide placé dans des vases qui communiquent entre eux sont dans un même plan horizontal.

De démarche : - Imaginer un dispositif expérimental susceptible de répondre aux questions que l'on se pose en s'appuyant sur des observations, des mesures, des schémas.

De savoir faire : - Fabriquer le dispositif expérimental, fabriquer un niveau de maçon (niveau à bulle ou niveau à réservoir).

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● Le traitement de l’eau Message : L’eau captée est traitée avant d’être distribuée aux consommateurs.

Objectifs : - comprendre que l’eau qui coule depuis notre robinet a été traitée - connaître le traitement de l’eau - aborder le métier de fontainier Déroulement : « Observez les différentes images du traitement de l’eau sous titrées : pompage, dégrillage, tamisage, tour d’eau brute, décantation, filtration sur sable, ozonation, chloration, stockage. Commentez-les. » Faire des groupes de 5 enfants maxi. « Assemblez ces cartes avec les textes descriptifs et tentez de les classer par ordre chronologique. » Regrouper les élèves et corriger ensemble.

Vocabulaire : Fontainier : spécialiste de la pose et de l’entretien des canalisations.

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● Visiter un site de captage et/ou de potabilisation (cf. Lyonnaise des Eaux/maison des l’Eau ou CREAQ) ● La qualité de l’eau et les normes de potabilité Message : « L’eau pour être potable doit répondre à des normes strictes. De fréquentes analyses, rendues publiques, sont réalisées par la Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales de la Gironde, la DDASS. » Objectifs : - Comprendre que l’eau distribuée respecte des normes.

- Savoir lire une fiche de contrôle sanitaire des eaux destinées à la consommation.

- Connaître qui contrôle la qualité de l’eau dans sa commune et qui la distribue.

Matériel : - la fiche de contrôle sanitaire de la qualité des eaux destinées à la consommation humaine de la commune de l’école (fournie une fois par an à l’usager avec sa facture ou à demander à la Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales de la Gironde – DDASS - Service Santé – Environnement Espace RODESSE 103 bis rue Belleville B.P.922 - 33062 BORDEAUX Cedex Tél : 05.57.01.91.00 Fax : 05.57.01.93.57 ou aller sur le site internet de la CUB (www.lacub.com) choisissez votre commune, puis le service "eau potable", enfin cliquez sur OK ou à défaut la fiche ci-dessous.

- éventuellement les deux livrets du CIeau « la réglementation de la qualité » et « les normes de qualité » pour comparer les résultats de la fiche avec les seuils réglementaires (mais la fiche précise déjà les seuils limites) Déroulement : - Faire observer la fiche sanitaire aux élèves et leur demander de répondre aux questions suivantes (ex avec la fiche ci-dessous) 1 – Quelle est le nom de la commune contrôlée ? (Bordeaux) 2 – Par qui se fait le contrôle ? /par quelle administration de la santé ? (Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales de la Gironde /DDASS de la Gironde) 3 – Quel est le nom de l’administration qui a pour rôle de distribuer l’eau sur plusieurs communes ? (c’est bien la CUB qui est responsable chez nous de l’approvisionnement en eau potable) (Cette fiche peut donc être demandée auprès de ces deux administrations).

4 – Combien de prélèvements ont été réalisés avant de donner ces résultats ? (350) ou sur certaines fiches : quelle est la date de prélèvement ?

5 – La proportion de nitrates est-elle dans les normes ? Pourquoi ? (oui car en dessous du seuil de 50 mg/l) 8 – En conclusion, l’eau est-elle conforme aux normes ? Est-elle potable ? (oui  conclusion sanitaire en rouge)

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● Les sels minéraux − Aller sur le site internet de la Lyonnaise des eaux à la rubrique CUB www.lyonnaise-des-eaux.fr/cub et rechercher la teneur en sels minéraux de l’eau distribuée sur la commune de l’école. − Réaliser un graphique de ce type en comparant la minéralisation de l’eau distribuée à l’école avec les normes requises.

● Le goût de l’eau Message : l’eau du robinet, distribuée pour la consommation est potable. C’est l’aliment le plus contrôlé.

Objectifs : - comprendre l’intérêt de boire l’eau du robinet - comprendre le rôle d’un filtre à charbon actif - comprendre qu’une eau incolore n’est pas forcément potable Matériel : Préparer une bouteille d’eau minérale (sans étiquette), une bouteille d’eau du robinet non filtrée et une bouteille d’eau du robinet filtrée. On pourra distinguer les bouteilles par une pastille de couleurs.

Préparer un verre avec du vinaigre blanc ou un autre produit incolore.

Déroulement : - « Comparez, en goûtant, l’eau minérale en bouteille, l’eau du robinet et l’eau filtrée par un filtre à charbon actif. Sentez-vous une différence ? » - « En se concentrant sur l’odeur, la couleur et la saveur, mettez une note sur 5 et tentez de déterminer quelle est l’eau : minérale, du robinet non filtrée, du robinet filtrée. »

Odeur Couleur Saveur TOTAL

Bouteille 1 ………………………. /5 /5 /5 / 15

Bouteille 2 ………… …………….. /5 /5 /5 / 15

Bouteille 3 …………… …………… /5 /5 /5 / 15

- « Que peut-on en conclure ? » - « Observez le liquide dans ce verre. Ce liquide incolore est-il forcément potable ? Sentez-le maintenant. Qu’observez-vous ?»

Message : pour éliminer le goût du chlore de l’eau du robinet, remplissez une bouteille ou une carafe et laissez la reposer sans un moment.

● Eaux minérales - Chercher des étiquettes de bouteilles d’eau minérale ou de source, représenter sur une carte de France les origines, regarder les compositions et ce pourquoi elles sont recommandées.

- Dégustation :Faites comparez des eaux peu minéralisées (Volvic, Evian, Perrier) avec des eaux moyennement minéralisées (Vittel) et des eaux très minéralisées (Badoit, Contrexeville, Vichy Célestins, Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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Vichy Saint-Yorre) ● La roue des saveurs Après plusieurs séances de dégustation, faites réaliser une roue de ce type aux élèves d’une classe de cycle 3 et proposez leur de la faire passer de classe en classe pour aider les autres élèves à définir le goût de l’eau de l’école.

● JEUX SUR LA QUALITÉ DE L’EAU http://environnement.wallonie.be/education/eau/boisson/index.htm : ● Eau du robinet ou eau en bouteille ? (tiré du cahier d’Ariena) Quelle eau choisis-tu de boire ? Explique pourquoi.

● L’eau du robinet 1 – Demander aux enfants de récupérer des publicités, des slogans sur l’eau de source ou l’eau minérale vendue en bouteille.

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2 – Les analyser (repérer les éléments qui donnent envie d’acheter ce produit) 3 – Consigne aux enfants : « Invente une publicité qui donnerait envie de boire l’eau du robinet. »

●Etude d’une facture

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« A qui cette facture doit-elle être payée ?

Quel est le montant de cette facture ?

Combien de mètres cube ont été consommés ?

Combien coûte un mètre cube d’eau ?

Sachant qu’un bain consomme 150 litres (0,15 m³), combien coûte un bain ?

Sachant qu’une douche consomme 60 litres (0,06 m³), combien coûte une douche ?

Remarquez-vous une rubrique concernant la pollution de l’environnement ? Qu’est-ce que cela signifie ? »

3- USAGES et CONSOMMATION En savoir + Usages/postes (source : Cieau)

On estime à 157 litres d’eau, la consommation quotidienne d’un habitant en France dans sa vie domestique. Ce chiffre varie sensiblement, selon la région, le climat, l’habitat ou tout simplement le mode de vie de chacun. Par exemple le monde rural (en dehors de besoins en eau plus importants pour ses activités professionnelles) est moins consommateur d’eau que le milieu urbain : 110 litres/jour/personne contre 150 litres/jour/personne en région parisienne. Ce constat s’explique en particulier par un recours plus fréquent aux puits privatifs, ainsi que par une présence souvent moindre d’éléments de confort domestique. Le niveau de revenu influe également sur la consommation : les personnes à revenu modeste utilisent en moyenne 90 litres d’eau par jour. De même, question de climat ou d’habitudes, les Français vivant au Nord de la Loire consomment en moyenne 20 litres d’eau par jour de plus que les méridionaux. C’est à l’âge adulte que l’on consomme le plus d’eau, nettement plus que les enfants (69 litres par jour en moyenne) ou les personnes âgées (105 litres). Notons le cas particulier des résidences spécialisées pour les personnes âgées : 240 à 310 litres par jour et par personne. Enfin, si les sportifs se caractérisent par une consommation plus forte que la moyenne (204 litres), c’est en vacances que les Français se montrent le moins économes : 230 litres/jour/personne !

Si l’on reste sur la moyenne de 157 litres/jour et par personne, la répartition se ferait ainsi : Bain et douche : 39% = 61,23 litres WC : 20% = 31,40 litres Lessive : 12% = 18,84 litres Vaisselle : 10% = 15,70 litres Cuisine : 6% = 9,42 litres Nettoyage et divers : 6% = 9,42 litres Lavage voiture, arrosage jardin : 6% = 9,42 litres Boisson : 1% = 1,57 litres Or, sur ces 157 litres, seulement 11 litres (boisson et cuisine) nécessitent l’utilisation d’eau potable.

Même si, pour des questions évidentes d’un point de vue sanitaire, il est indispensable de traiter un minimum l’eau destinée à la Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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douche, ou à la vaisselle, le traitement appliqué aujourd’hui est disproportionné. Bien sûr, pour les WC, le nettoyage ou encore la lessive, nous tombons dans une aberration écologique et humanitaire.

Le cas des toilettes Un peu d’histoire (tirée de « Un petit coin pour soulager la planète » de Christophe Elain Ed. Gouttes de sable 2006).

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Notons, qu’à notre consommation domestique personnelle de 157 litres par personne et par jour, il faut ajouter l’ensemble des consommations collectives auxquelles chacun participe : écoles, hôpitaux, lavage des rues, consommations dans le cadre du travail, …

Une fois additionnées ces différentes sources de consommation, on obtient une moyenne d’environ 200 litres par jour et par personne.

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Notre consommation d'eau Valeurs moyennes nationales par poste (source : étude CREON + CIeau) CONSOMMATION « PARTICULIER » Lavabo

5 l/utilisation

Urinoir, chasse intermittente

3 à 12 l / utilisation (chasse classique 9/12 l ou chasse 3/6 l )

Douche

30 à 150 l / douche (douche rapide < 5 min débit continu: 60/80 l ; douche longue 10/15 min débit continu: 150l)

Bain

75 à 200 l /bain (½ bain enfant : 75l)

Vaisselle

10 à 50 l/usage (lave-vaisselle ancien : 30 à 40 l ; lave-vaisselle récent : 20 à 25 l ; vaisselle main : 10 à 50 selon la technique : remplissage des bacs ou eau courante et de la quantité à laver !)

Lave linge

40 à 130 l/usage (lave-linge ancien : 70 à 130l ; lave-linge récent : 40 à 90 l)

Lavage des sols, sanitaires, …

50l /semaine /foyer

Lavage voiture

200 l/usage

Arroseur jardin

1000 à 3000 l/ heure (20 l /min au jet, 1m³ si intégré) ou 15 à 20l /m²

Remplissage d’une piscine

De 50 000 à 80 000 litres

CONSOMMATION « COLLECTIF » Centre de vacances

100 l/jour/personne

Emploi administratif

15 l/jour/agent

Équipement sportif

25 à 35 l/ entrée

Hôpital

300 à 450 l/jour/lit

Lavages des caniveaux

25 l/m/jour de nettoyage

Maison de retraite, de repos

100 à 250 l/jour/lit

Nettoyage des marchés

5 l/m²/jour de marché

Piscine

120 à 200 l/an/utilisateur

Restauration collective

20 l/ repas préparé

Ecole

10 à 100 l/jour/élève

Dans le cadre de son travail, un employé utilise directement ou indirectement une moyenne de 10 à 30 litres d’eau par jour, s’il travaille dans un bureau sans cantine ni climatisation. En revanche, sa consommation peut atteindre 100 à 225 litres d’eau par jour s’il travaille dans un bureau avec cantine et climatisation.

Tous usages confondus, les besoins en eau du département de la Gironde s’élèvent à environ 310 millions de m³/an.

Evolution de la consommation domestique en litres (source : OCDE) Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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180

161

160

157

157

156

141

137

140 120

109

100 80 60 40 20 0 1980

1985

1991

1993

1995

2000

2004

En 2000, la consommation moyenne des Français est estimée à 137 litres par personne et par jour. Les études sur les causes de cette baisse de la consommation d’eau ne sont pas concluantes : quelle est la part des appareils ménagers économes et quelle est la part des pratiques d’économie d’eau ?

Lecture d’un compteur

(source : www.tamaisontonjardin.net)

Le compteur appartient au service des eaux et il est mis à disposition de l’abonné. Le compteur doit être accessible pour faciliter les relevés. L’abonné doit protéger le compteur du gel ou d’éventuels chocs. En cas d’absence prolongée, maintenir un minimum de chauffage pour éviter le gel.

En habitat collectif, le comptage individuel pour l’eau chaude est obligatoire depuis 1977 dans les constructions neuves. Il n’y a pas à ce jour d’obligation légale de compteur individuel sur l’eau froide.

Attention, les compteurs individuels sont plus ou moins précis, la somme totale affichée ne correspond pas toujours au compteur principal. Dans ce cas la différence en plus ou en moins est répartie entre les usagers.

Idées de séances ● Recueil des représentations Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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- Demander aux enfants d’amener de chez eux un objet en lien avec l’eau.

- Présenter différentes photos ou objets numérotés en lien avec l’eau et demander aux enfants d’en choisir un. Chaque enfant explique son choix et présente son objet personnel et pourquoi il l’a choisi.

- Demander aux enfants de classer les objets et les photos autour du thème « les usages de l’eau à la maison ».

Classement par poste de distribution, par pièce, par fonction, par moment d’utilisation dans la journée, etc.

- Estimations : « Retrouvez la consommation moyenne pour chacun des usages cités sur le tableau cidessous. » (Pour les cycles 2, les chiffres peuvent être remis).

60

150

11

120

17/m²

100

350

35 000

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● L’eau de tous les jours, pour des usages différents. « Note à quoi elle te sert : - le matin au lever - à l’école - le midi - pendant les activités en classe - le soir à la maison »

Mesurer la consommation lors d'un lavage de main En fermant et en laissant le robinet ouvert.

Calculer la différence Multiplier cette différence par le nombre de fois où l’on se lave les mains dans une journée, par le nombre de personnes dans la famille, dans l’école, dans la ville, dans la CUB, Gironde, Aquitaine, France, …

RECENSEMENTS de 1999 et de 2004/2005 RECENSEMENT de 1999 RECENSEMENT PROVISOIRE de 2004/2005 Française 58 518 395 hab.

61 013 000 hab.

Aquitaine 2 908 359 hab.

3 004 000 hab.

Girondine 1 287 334 hab.

CUB 660 091 hab.

Ambarès et Lagrave 11 204 hab.

Ambès 2 823 hab.

Artigues-près-Bordeaux 5 984 hab.

6 259 hab.

Bassens 6 972 hab.

Bègles 22 538 hab.

Blanquefort 13 902 hab.

Bordeaux 215 374 hab.

Bouliac 3 244 hab.

Bruges 10 613 hab.

POPULATION

Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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Carbon-Blanc Cenon Eysines Floirac Gradignan Le Bouscat Le Haillan Le Taillan-Médoc Lormont Mérignac Parempuyre Pessac Saint-Aubin-de-Médoc St-Louis-de-Montferrand Saint-Médard-en-Jalles Saint-Vincent-de-Paul Talence Villenave d'Ornon

6 620 hab.

21 283 hab.

18 411 hab.

16 156 hab.

22 180 hab.

22 467 hab.

8 134 hab.

7 884 hab.

21 340 hab.

61 990 hab.

6 620 hab.

56 151 hab.

4 985 hab.

1 863 hab.

25 590 hab.

1 056 hab.

37 228 hab.

27 489 hab.

6 729 hab.

8 392 hab.

5 567 hab.

● Ma consommation Remettre aux élèves un tableau de ratios de consommation d’eau potable (cf. dans ce chapitre à « en savoir + ») Consigne : « Essaie de calculer le nombre de litres que tu utilises dans une journée (ou une semaine) t’aidant des chiffres. Note tes résultats dans le tableau ci-dessous. » ● La consommation à l’école Fermez le robinet de la classe à l’aide de bande adhésive une semaine et allez chercher l’eau nécessaire à la fontaine la plus proche à l’aide d’un seau. Quel effet cela a-t-il ? Etes-vous plus réfléchis dans votre manière d’utiliser l’eau ? Combien d’eau utilisez-vous chaque jour ?  Savoir lire un compteur d'eau : Un compteur présente une rangée de chiffres répartis en 2 zones de couleur différentes. La première rangée de chiffres, noirs sur fond blanc ou blancs sur fond noir, représente les « mètres cube » m3.

La seconde rangée de chiffres, à sa droite, rouges sur fond blanc ou blancs sur fond rouge, représente les « litres » L. L’image ci-dessous nous montre qu'il y a 35 m3 et 999 litres consommés jusqu'à maintenant.

Relève les compteurs ci-dessous :

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● Toujours plus ! (tiré du cahier d’ARIENA) Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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« Comment expliques-tu l’augmentation de la quantité d’eau utilisée ? »

4- BON USAGE ET MAITRISE DE NOS CONSOMMATIONS En savoir +

L'enjeux : un patrimoine surexploité La charte Européenne de l’eau proclamée le 6 mai 1968 par le Conseil de l'Europe -

Il n'y a pas de vie sans eau. C'est un bien précieux, indispensable à toutes les activités humaines.

- Les ressources en eau douce ne sont pas inépuisables. Il est indispensable de les préserver, de les contrôler et, si possible, de les accroître.

- Altérer la qualité de l'eau, c'est nuire à la vie de l'homme et des autres êtres vivants qui en dépendent.

- La qualité de l'eau doit être préservée à des niveaux adaptés à l'utilisation qui en est prévue et doit notamment satisfaire aux exigences de la santé publique.

- Lorsque l'eau, après utilisation, est rendue au milieu naturel, elle ne doit pas compromettre les usages ultérieurs, tant publics que privés, qui seront faits de celui-ci.

- Le maintien d'un couvert végétal approprié, de préférence forestier, est essentiel pour la conservation des ressources en eau.

- Les ressources en eau doivent faire l'objet d'un inventaire.

- La bonne gestion de l'eau doit faire l'objet d'un plan arrêté par les autorités compétentes.

- La sauvegarde de l'eau implique un effort important de recherche scientifique, de formation de spécialistes et d'information publique.

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- L'eau est un patrimoine commun dont la valeur doit être reconnue de tous. Chacun a le devoir de l'économiser et d'en user avec soin.

- La gestion des ressources en eau devrait s'inscrire dans le cadre du bassin naturel plutôt que dans celui des frontières administratives et politiques.

- L'eau n'a pas de frontières.

C'est une ressource commune qui nécessite une coopération internationale.

Réduire sa consommation d’eau, c’est aussi réduire la consommation d’énergie. En effet, en tenant compte de toutes les opérations nécessaires pour le pompage, le traitement, la distribution et l’assainissement de l’eau, 1 m³ consomme plus d’1kWh (Salomon 1999).

De plus, environ 30% de l’eau utilisée dans une maison est chauffée. Réduire sa consommation d’eau, c’est réduire sa consommation d’énergie.

Entretien et chasse aux fuites Chaque année, 4 430 km³ d’eau douce sont prélevés dans le monde … mais seulement la moitié est consommée. Les pertes sont dues en grande partie à l’évaporation mais aussi à une mauvaise gestion.

L’Amérique du nord fait bien pâle figure en ne consommant seulement qu’un tiers de l’eau qu’elle prélève, surtout vis-à-vis de l’Afrique qui consomme les ¾ de la sienne. Le gaspillage est un luxe de riche. « Des fuites, des réseaux et des hommes ... une longue histoire » (source : cahier technique n°2 « Recherche de fuites – Techniques et méthodes de détection en réseaux d'eau potable » Office International de l'Eau)

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Le saviez-vous ?

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Vous êtes responsable de toutes les consommations d'eau enregistrées à votre compteur, même s'il s'agit d'une fuite invisible entre votre compteur, généralement situé en limite de propriété, et votre maison.

Les fuites dans le sol entre le compteur et la maison peuvent être importantes. Ainsi, en Gironde, après la canicule en 2003, comme après de fortes périodes de gel, certains particuliers ont ainsi reçu une facture d’eau de plusieurs dizaines de milliers d’euros pour une fuite d’eau invisible survenue sur leur parcelle.

Pour la canicule, l'origine des fuites est une dégradation de la canalisation due à des tassements anormaux du sol. (Source : www.jeconomiseleau.org) L’eau perdue par fuite dans la maison est une perte pure pour le particulier car c'est de l'eau payée qui n'a pas été utilisée.

Valeurs moyennes des pertes par fuites les plus courantes chez le particulier (source : CIeau) Goutte à goutte

4 l / heure

35 m3 / an

Filet d'eau

16 l / heure

140 m3 / an

Chasse d'eau

25 l / heure

220 m3 / an

Fuite sur canalisation

− − − − − −

200 à 3000 m3 / an

Vérifier qu'il n'y a pas de fuite dans les canalisations par un relevé du compteur le soir puis le matin (sans usages d'eau pendant la nuit).

Veiller à réparer les fuites de vos équipements en particulier les toilettes, les robinets, la soupape de sécurité du chauffe-eau électrique, les installations d'arrosage (cf. conseils ci-dessous).

Vérifier régulièrement l'état des appareils consommateurs d'eau (chauffe-eau, machine à laver, ...)

Veillez à bien protéger votre compteur du gel (blocs de polystyrène, laine de verre, etc.) ainsi que tous les robinets extérieurs.

Pour tout départ prolongé de la maison, fermez le compteur général.

Limiter la pression à 3 bars maximum, la robinetterie et le chauffe-eau sont moins soumis à dure épreuve.

Quelques tuyaux !

Une fuite sous la poignée du robinet : Cette fuite ne se manifeste que lorsque le robinet est ouvert. La plupart du temps, il suffit de resserrer l'écrou situé le plus haut sur la poignée (écrou du presse-étoupe). Si la fuite persiste, c'est le joint du presse-étoupe qu'il faut changer.

1. Dévissez complètement l'écrou du presse-étoupe, de manière à pouvoir soulever le presse-étoupe le long de la tige.

2.

A l'aide d'une tige métallique, retirez le joint usagé ou la vieille filasse (ce sont eux qui assurent l'étanchéité).

3. Remplacez-les par un morceau de Téflon® enroulé en cordon ou par une nouvelle tresse de filasse.

4. Revissez le presse-étoupe, puis remettez la poignée en place Un robinet qui goutte : Quand un robinet goutte, la fuite provient du clapet du robinet qui finit par s'user au fil des années et des manipulations. Il faut donc le changer. C'est une rondelle de caoutchouc, située au-dessus du corps du robinet et sous la poignée de commande.

1. Fermez la bonde, pour être sûr de ne perdre aucune pièce 2. Retirez la vis qui retient la poignée de commande 3. Otez cette poignée 4. Otez la tête sous laquelle se trouve le clapet Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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5. Otez le clapet, remplacez-le, puis remontez la poignée de commande.

Une chasse d'eau qui fuit : La plupart du temps, cette fuite se manifeste au niveau du joint d'étanchéité, entre cuvette et réservoir.

Pour le remplacer 1. Fermez le robinet d'arrivée d'eau, puis videz le réservoir 2. Dévissez l'arrivée d'eau, puis démontez le réservoir en dévissant ses vis de fixation à l'arrière de la cuvette.

Autres cas possibles : 1. L'eau d'une chasse d'eau qui fuit peut aussi s'échapper par le trop-plein. Il suffit alors de déplacer le flotteur le long de la tige ou, si le mécanisme n'est pas réglable, de tordre légèrement la tige.

2. Le flotteur reste en permanence au fond de la cuve. Il est probablement percé.

Démontez-le et remplacez-le.

3. Le réservoir continue à se remplir d'eau alors qu'il est déjà plein et que le flotteur est hors de l'eau. L'eau s'échappe par le trop-plein. Contrôlez l'état du clapet d'arrivée d'eau.

Si besoin est, changez-le.

Un tuyau qui suinte : 1. Décapez le tuyau pour bien localiser la fuite 2. Colmatez cette fuite en utilisant soit du ruban auto-vulcanisant (tuyau métallique), soit un morceau de caoutchouc (type chambre à air) maintenu par deux colliers de serrage (tuyau plastique).

Purge et nettoyage : Purgez régulièrement les équipements de votre installation, comme le ballon d'eau chaude.

Nettoyez régulièrement vos accessoires de robinetteries (filtre, brise-jet) avec du vinaigre blanc et du gros sel, et les équipements tels qu'adoucisseurs ou flexibles de douche, qui doivent répondre aux normes sanitaires.

N'utilisez en aucun cas les canalisations d'eau comme prise de terre de vos appareils électriques, car cela accélère la corrosion et donc la dissolution des métaux dans l'eau. (source : VEOLIA Environnement) Réduire les usages intérieurs Comportements développés dans les documents de la thématique ECOCITOYENNETE Optimiser les usages extérieurs Comportements développés dans les documents des thématiques ECOSYSTEME et ECOCITOYENNETE Réglages et petits équipements intérieurs - Réduire la pression : Moins de pression, c’est moins d’eau utilisée et donc moins d’énergie consommée.

C’est aussi, une chasse d’eau moins bruyante et des robinets qui n’éclaboussent plus.

Exemple avec un robinet en fonctionnement pendant 10 mn.

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(source : WATTS INDUSTRIES)

Le débit dans les canalisations est donc lié à la pression d'eau à l'entrée du logement. La pression à la sortie d’un robinet ne doit pas excéder 3 bars. Pour mesurer, il faut placer un manomètre à la sortie du robinet et vérifier.

Dans les maisons de construction récente, des réducteurs ou régulateurs de pression sont mis en place

permettant de limiter la pression de l'eau à 3 bars maxi aussi bien avec que sans écoulement d'eau.

Dans les constructions plus anciennes, il y a lieu de prévoir leur mise en place. Généralement ils s’installent directement après le compteur d’eau et protègent ainsi toute l’installation.

Principe : Limiter la pression dans les canalisations et donc les dommages engendrés sur le réseau intérieur. Limiter le débit au niveau des robinets.

Installation : par un plombier en amont du réseau intérieur.

Coût : équipement environ 50 € + pose.

- Réglage du temps d’écoulement des robinets à fermeture temporisée : [Solliciter la mairie pour pouvoir bénéficier de l’intervention d’un technicien en charge de la maintenance. Les élèves (référent du comité de pilotage par exemple) ou la classe qui bénéficiera de l’observation pourra filmer et présenter la vidéo à l’ensemble l’école.]

- Eco- aérateurs ou limitateurs de débit au niveau des robinets : Ce matériel ressemble aux brise-jet ou aérateurs standards dont sont équipés la plupart des robinets (cf. chap 2)

Bague Mâle

Bague Femelle

Aérateur+ cartouche mâle

Limitateur

Limitateur

Aérateur+cartouche femelle

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Joint

Joint

Aérateur

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Principe : Ce matériel mélange l’air et l’eau sous pression. Au sein du mousseur est placé un réducteur de débit qui permet de passer de 12/15 litres/min à 5/8 l/min (voir moins jusqu’à 1,5 l et 2,5 l pour des postes servant uniquement en lavage de main), pouvant engendrer une économie de 50% d’eau. L’appel d’air est réalisé grâce à l’effet «Venturi», le mélange eau/air s’effectuant dans une chambre d’homogénéisation.

Certains modèles sont auto-régulés : le débit est constant quelque soit la pression. D’autres présentent aussi la particularité d’être autonettoyants (retarde le dépôt du tartre) : la structure en «nid d’abeille» ne retient pas d’eau limitant ainsi la prolifération bactérienne.

Coupe transversale d’un aérateur

Source : Aqua-Techniques

Limitateur ou régulateur ? Le régulateur de débit fonctionne à l'aide d'un joint torique s'écrasant plus ou moins sous la pression, régulant ainsi le débit d'une façon très précise (+-2% du débit annoncé). Le limitateur de débit fonctionne sans joint Torique, la précision est moindre (+-10% du débit annoncé). Cette précision n'est sensible qu'au delà de la pression nominale de 3 bars soit à partir de 4,5 bars (forte pression). Sur un réseau à pression normale (95% des cas) les deux systèmes sont rigoureusement identiques. (source : ECOPERL) Installation : en remplaçant les aérateurs non limitateurs existants sur les robinetteries (la taille étant standard)

(source : ECOPERL)

ou en plaçant un limitateur en amont des robinetteries s’il s’agit de robinets poussoirs.

Coût : entre 5 et 10€ par robinet - Stop-eau WC : Ce matériel est adapté aux mécanismes WC simple commande. Il s’agit d’un système jouant sur le temps de fermeture de la chasse d’eau. Le stop-eau est constitué de « poids » en métal qui Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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se fixent sur le mécanisme WC et entraînent du fait de leur masse une fermeture plus rapide du mécanisme. Cela a pour effet de ne pas vider la totalité du réservoir. Une attention particulière doit être portée à la mise en place afin que les poids ne se décrochent pas du mécanisme WC. On peut estimer l’économie d’eau réalisée par ce système à 50%.

Source : Aqua-Techniques

L’installation se fait facilement sur des réservoirs anciens.

Coût : env. 15 € - Economiseurs WC : Il s’agit d’un rectangle réalisé en matériau polymère souple ou de sacs qui se placent dans le réservoir, permettant de retenir 1 à 1,5 litre(s) d’eau. Un jeu (de deux plaquettes) peut être placé au sein d’un réservoir (3 litres d’eau retenus).

De mise en place aisée, les plaquettes et les sacs WC sont préconisées pour tout type de réservoir doté d’un mécanisme WC simple commande non interrompable. Ils ne nécessitent pas obligatoirement l’intervention d’un professionnel pour la mise en place.

(source : Eco-Plaquettes)

(source : Eco-techniques)

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(source : www.maison-ecolo.com)

Coût : env. 15 € à 20€

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Petite astuce : en attendant de s’équiper, une bouteille d’1,5l lestée d’eau ou de sable et placée dans le réservoir (côté opposé à l’arrivée d’eau pour ne pas gêner le mécanisme) vous permet d’économiser 1,5 l d’eau consommée à chaque tirage de chasse.

CREAQ

- Chasse d'eau à double commande : (cf. chapitre 2). La chasse d’eau à double commande comporte deux boutons : le gros bouton évacue toute l’eau contenue dans le réservoir, le petit limite la quantité à 3 litres. On estime à environ 50% l’économie d’eau réalisée par ce système. Il est à noter que la nouvelle génération de réservoir WC est équipée en standard de mécanisme double touche 3/6 litres.

L’installation se fait sur des réservoirs anciens.

Coût : env. 30€ (15 à 50€) - Eco-douchettes : Quelle que soit la technique utilisée ces douchettes «économiques» permettent d’obtenir un débit compris entre 1,5l et 9 l/min ce qui engendre des économies d’eau et d’énergie (de l’ordre de 30 à 60 %).

(Source : aquadomo)

(Source : Eurlaquadream)

Principes : Il existe actuellement sur le marché quatre grands procédés permettant de réduire le débit au niveau des douchettes : - La technique de la Compression-Injection-Eclatement : L’eau arrive dans la tête de la douchette en étant comprimée, puis elle est injectée à travers une buse conique calibrée à 9 l /min avant de finir s’éclater sur une grille (plusieurs variantes possibles (3, 6,12 trous) selon le confort souhaité). L’intérêt de cette grille étant d’augmenter le nombre de gouttelettes ce qui contribue à accroître le pouvoir mouillant de l’eau.

- Le principe de la «turbulence» :Avec une pression donnée, on réduit la section de l’écoulement : la vitesse de sortie de l’eau augmente. Un disque générateur situé à l’extrémité permet de mieux répartir les gouttelettes (confort accru). Avec cette technique le débit est moins sensible aux variations de pression. Il est aussi possible d’adapter le débit en fonction de la pression en utilisant des «cuvettes à turbulence» faisant office de réducteur de débit.

- Le principe «Venturi» : L’eau en traversant la douchette (dotée d’orifices permettant une prise d’air) crée une dépression au niveau des orifices permettant une injection d’air. Il n’y a pas de perte de débit puisque l’air prend la «place» de l’eau. Ce procédé permet d’économiser 30 à 50% d’eau.

- La technique de la «Pulsation» : L’eau traverse une buse pulsante (piston) éjectant l’eau de 30 à 40 fois par seconde. La fréquence du jet est si rapide qu’il devient constant sur une large zone de pression. L’envoi alternatif rapide d’un jet d’eau permet de diviser le débit initial selon la règle : débit initial×(temps d’émission du jet/ temps entre 2 émissions). Economie possible de 35 à 55% suivant le débit initial et indépendamment de la forme du jet.

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douche à effet Venturi Eco-techniques

Installation : en remplacement des douchettes existantes (vendues avec ou sans flexibles) ou en installant un limitateur spécifique entre douchette et le flexible.

la

(Source : ECOPERL)

- Stop-douche : Un grand volume d’eau est perdu au cours d’une douche, lors du savonnage. Si le logement n’est pas équipé de robinetterie mitigeuse, il peut être intéressant de mettre en place, en amont de la douchette, des stop-douche.

Principe : Ce sont des vannes permettant d’arrêter l’écoulement d’eau et de retrouver le bon réglage eau chaude/eau froide pour le rinçage.

L’installation se fait entre la douchette et le flexible ou le système est directement intégré à une douchette spécifique.

Coût : env. 15 €

ATTENTION : les systèmes dits STOP DOUCHE intégrés ou non sur la douche, ne sont pas conseillé par le CREAQ pour des raisons de dangerosité (retour d'eau chaude) et de dégats des eaux (éclatement du flexible).

Ces systèmes permettent de couper globalement l'arrivée d'eau sans fermer le robinet principal ni toucher à son réglage de température. Cependant, si la robinetterie n'est pas équipée de clapets anti-retour, on constate fréquemment les accidents domestiques suivants: 1°) Brûlures par retour instantané d'eau bouillante: Pendant le temps de fermeture du système, l'eau chaude retourne vers l'eau froide par différence de pression, et est instantanément libérée à la réouverture du système.

2°) Dégats des eaux: Oubli de la fermeture du robinet principal et casse du flexible après une longue période (Information du CSTB – Centre Scientifique et technique du Batiment)

- Choix des appareils électro-ménager : Grâce à l’étiquette énergie, un lave-linge de classe A, par exemple, consommera env. 50 litres par lavage au lieu de 80 litres pour les machines anciennes, soit une économie de plus de 30%.

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Récupération d'eau de pluie Quoique gratuite et abondante sous nos contrées, l’eau de pluie n’est que trop rarement valorisée.

Quelques jardins sont équipés d’une petite citerne, récupérant le précieux liquide en vue d’étancher la soif des fleurs ou des légumes. Pourtant, avec nos 157 litres consommés par jour (en moyenne) et par habitant, il est surprenant que nous n’attachions pas plus de valeur à ce don du ciel.

Législation et précautions En France, tout propriétaire a le « droit d’user et de disposer des eaux pluviales qui tombent sur son fonds » (article 640 et suivants du Code civil).

A des fins d’arrosage d’espaces verts, le code de la santé publique ne prévoit pas de disposition particulière concernant la récupération, le stockage et l’utilisation des eaux pluviales. Cependant les précautions d’usage seront prises afin d’éviter tout risque sanitaire (l’arrosage au goutte à goutte sera privilégié à l’aspersion, accessibilité des installations de stockage interdite au public,…)

L’utilisation d’eau de pluie au sein de bâtiments publics accueillant du public pour les WC est soumise à autorisation préfectorale après avis du Conseil départemental d’Hygiène (article R 1321-10).

Pour un usage alimentaire ou sanitaire (nettoyage du linge, nettoyage corporel), les DDASS sont généralement réticentes, voire franchement opposées, les attitudes variant selon les départements.

Normalement, pour pouvoir être utilisée pour ces fonctions, l’eau de pluie doit respecter les critères requis pour la qualité des eaux destinées à la consommation humaine ; qualité qu’il est bien sûr possible d’obtenir pour qui applique les traitements appropriés.

Si un simple fût placé sous une gouttière suffit pour le jardin, il n’en va pas de même pour alimenter une maison. La collecte passe alors par la toiture et les gouttières, et des conduites amènent l’eau dans une citerne d’où elle est remontée par une pompe pour alimenter les points choisis.

Il existe un calcul assez simple qui permet de déterminer le nombre de litres que l’on peut récupérer sur sa toiture : multiplier la surface au sol de l’habitation par la hauteur d’eau tombée durant une année.

On obtient des chiffres plus précision prend plusieurs années (ces données peuvent être fournies par les stations météos). Au résultat, on ôtera 10% compte tenu des pertes, dues principalement à l’évaporation.

Ainsi, une habitation de 100m² se situant dans une zone où il pleut 800 millimètres (0,80 m) par an aura un potentiel de 100 x 0,80 = 80 m³ - 10% = 72 m³.

Pour récupérer l’eau de pluie, toutes les toitures conviennent, avec un bémol pour les toits en amianteciment car l’eau de lessive contient alors des fibres d’amiante que l’on peu retrouver dans le linge sec.

Bémol aussi pour les toitures à base de feutre bitumeux car une eau jaunâtre en découle par lessivage Fiche sensibilisation à l'écoconstruction - « l'eau »

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d’hydrocarbures les composant.

Le stockage de l’eau mérite une attention toute particulière. La citerne doit être entièrement opaque pour éviter toute formation d’algues et de moisissures. L’enterrer semble être une solution idéale car, outre le fait de la placer hors gel, il n’y a dans ce cas aucun problème d’intégration paysagère, et l’eau délivrée est à une température à peu près constante toute l’année. Le matériau qui constitue la citerne doit être de préférence minéral : béton ou briques enduites. L’eau de pluie naturellement acide, le minéral neutralisera cette acidité. Le métal est à proscrire car il est attaqué. Si c’est une citerne en plastique qui est choisie, il faudra immerger une pierre calcaire pour compenser l’acidité de l’eau.

Concernant les polluants présents dans l’eau de pluie, ils sont en grande partie, éliminés par un filtrage bactérien et sur charbon actif.

Le matériel : - Les cuves externes en polyéthylène haute densité (PEHD) :

(Source Leroy Merlin )

(Source : GRAF)

(Source : GRAF)

Ces cuves placées en sortie de descente de gouttière ont des capacités limitées (200/1300 litres avec possibilité de jumelage). Elles sont surtout adaptées pour des usages limités (arrosage plantes, lavage du sol).

- Les cuves enterrées ou en sous-sol en polyéthylène haute densité (PEHD):

(Source : Leroy Merlin)

(Source : GRAF)

L’enfouissement d’une cuve en PEHD de plus grande capacité permet d’envisager l’utilisation de l’eau de pluie pour des besoins plus importants (arrosage terrain de sport, alimentation des WC). Les capacités proposées actuellement sont comprises entre 1 et 10 m3 avec possibilité de jumelage afin d’accroître la couverture des besoins.

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- Les cuves enterrées en béton L’utilisation d’une cuve en béton permet de couvrir les mêmes besoins qu’une cuve en PEHD enterrée. La différence réside dans le fait que la cuve béton à volume comparable présente une masse supérieure qu’il faut prendre en compte lors de la mise en place. En effet un affaissement lié au poids représenté par la cuve et l’eau qu’elle contient peut se produire. Afin d’éviter ce genre de désagrément les paramètres « nature du sol et hygrométrie » doivent être pris en considération dès le début du projet. Dans certain cas il sera préférable de faire reposer la cuve sur une dalle béton soit de l’ancrer dans le sol afin d’éviter que cette dernière ne remonte sous l’effet de la poussée d’Archimède. Se pose aussi le problème du coût lié au transport.

Le coût Les tarifs (TTC) indiqués ci-dessous sont donnés à titre indicatif, à l’unité, et sont susceptibles d’évoluer.

Pour les cuves externes les prix affichés tiennent compte de la cuve avec les accessoires (couvercle, robinet et rehausseur). Pour les cuves enterrées les tarifs ne s’appliquent qu’aux cuves sans les accessoires (bloc filtration).

Equipement cuves externes en polyéthylène haute densité (PEHD) cuves enterrées en polyéthylène haute densité (PEHD) cuves béton

Observations

Coût

200 l à 1 m3

30 à 240 €

1 à 20 m3

500 à 7 000 €

10 m3

5 000 à 6 000 €

Recyclage de certaines eaux grises On appelle « eaux grises » les eaux de douches, de bains et de lavabos (eaux savonneuses), de lavelinge, de vaisselles. Elles représentent près de 40 % de notre consommation quotidienne.

Certaines entreprises proposent des systèmes permettant de purifiée et retraitée les eaux usées des douches, bains, lavabos afin de les utiliser pour la chasse d’eau des toilettes, la lessive, le ménage ou l’arrosage du jardin.

Les principes de traitement sont généralement purement mécaniques et biologiques sans addition de produits chimiques : filtration, traitement biologique, sédimentation, désinfection par UV et la qualité de l’eau ainsi obtenue respecte la norme CEE concernant les eaux de baignade.

(ex : systèmes Aquacycle®, Aquality®, Aquae®, IWM®).

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Circuit de l’eau domestique, comparaison gestion actuelle avec approche écologique (source : GTZ)

Idées de séances Calculer le débit d'un robinet Laisser couler le robinet grand ouvert dans un récipient durant 1 minute puis mesurer le volume avec un verre mesureur. Comparer les débits de différents robinets (voir des robinets des familles qui veulent bien s’y prêter). Imaginer le débit suffisant en fonction des usages de chaque robinet (lavage main, entretien, …).  Je repère s'il y a une fuite à l'école ou dans ma maison Principe : Il s'agit de faire un 1er relevé de compteur, un soir de préférence, en prévenant bien tout le monde qu'il ne faut plus utiliser d'eau jusqu'au lendemain (ni aux robinets, ni en faisant fonctionner l'arrosage, les appareils ménagers tels que le lave-vaisselle ou la machine à laver).

Le lendemain matin, avant que quiconque n’est consommé de l'eau, on procède à un 2ème relevé de compteur.

Si le compteur indique les mêmes chiffres, pas de problème, il n'y a pas de fuite dans le bâtiment. En revanche, s'il y a une différence (que l'on peut calculer), c'est qu'il y a bien une fuite quelque part puisque personne n'a consommé d'eau depuis la veille. Il va falloir la localiser, puis la réparer.

Consigne : « Détecte s’il y a des fuites chez toi : relève le compteur le soir avant de te coucher et également le matin à ton réveil. Si la consommation n’est pas nulle, il y a peut-être une fuite. Attention de bien prévenir ta famille de cette petite expérience, au risque de voir les résultats faussés si quelqu’un boit un verre d’eau ou tire la chasse-d’eau dans la nuit ! »

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 Principes des éco-aérateurs (robinet et douche) (prêt de matériel par le CREAQ)

Un phénomène physique : l’effet venturi Rappel pour les enseignants : Lorsque de l'eau circule dans une canalisation, son débit (en m3/h) est constant. Si la canalisation se rétrécit, la vitesse de l'eau augmente. L'énergie de l'eau étant constante, si sa vitesse augmente alors sa pression diminue.

Une expérience facile à faire : on souffle entre 2 feuilles de papier. Que se passe-t-il ?

Elles se rapprochent car la pression entre les feuilles a diminué.

C'est la manière la plus simple de créer une aspiration.

Pour aspirer, il faut donc accélérer l'eau en plaçant un rétrécissement dans la canalisation.

Expérience à mener

Que ce soit pour les mousseurs de robinets ou les douchettes, quand on ouvre le robinet, de l’air est aspiré en grande quantité, et mélangé à l’eau. On obtient alors un jet composé d’eau et d’air.

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(source : ecosystem)

(Source : Eco-techniques)

(source : ecoxygen)

Les enfants pourront vérifier avec un débimètre ou en mesurant un volume débité en un temps donné si les matériels dits « économiseurs d’eau » le sont réellement ou pas.

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 Conception et projection d’un diaporama Prendre en photo divers matériels (économes et non économes), concevoir et intégrer des commentaires et proposer aux autres classes (voir d’autres écoles) une projection. (base d’images CREAQ disponible si besoin).  Calcul de la quantité d’eau de pluie que pourrait recueillir l’école en 1 an . (cycle 3) - Faire mesurer la surface au sol du bâti de l’école.

- Remettre cette info. « Pour Bordeaux et ses environs, le total annuel des précipitations atteint 820 mm et on y compte 150 jours pluvieux. » - Laisser les élèves trouver la conversion et l’opération suivantes : 820 mm = 0,82 m Surface au sol du bâti de l’école x 0,82 = volume en m³ - Au résultat, on ôtera 10% compte tenu des pertes, dues principalement à l’évaporation. ● Fabrication d’un récupérateur d’eau de pluie www.jeconomiseleau.org rubrique « documentations et liens » rubrique « fiche bricolage» fiche « fabriquer un récupérateur d’eau de pluie à la bordelaise » ● Fiches exercices n° 9 de la mallette « l’eau en 3 dimensions » de l’Agence de l’Eau Adour Garonne

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