Le château d'eau

Le château d'eau fait partie de la famille des réservoirs d'eau, il est un élément important du réseau de distribution. Lorsque la topographie permet de disposer d'un point haut pour construire un réservoir au sol, c'est cette solution qui est en général choisie. Lorsque le terrain ne présente pas de point assez haut, le concepteur du réseau a le choix entre un château d'eau (réservoir surélevé) et un réservoir au sol alimentant un surpresseur. En zone urbaine les quantités d'eau à fournir sont telles, que le choix se porte généralement sur un réseau surpressé.

Le château d'eau, en activité ou pas, tient une place importante dans le paysage. Il a été souvent décrié car il occasionnerait une "pollution visuelle" mais l'expérience montre qu'il demeure une solution économique, fiable, qu'il peut être esthétique et qu'il rend de nombreux services en offrant un point haut pour la région.

Même si la plus part du temps la majorité des personnes ne le voit plus ou ne veulent plus le voir, d'autres ont pensé à l'embellir ou à l'utiliser pour d'autres usages que l'eau. Il est principalement utilisé comme point géodésique par l'IGN et peut servir de support aux antennes-relais (pompiers, radios locales, téléphonie mobile, etc.), mais également comme support de peintures monumentales.

Aujourd'hui, lorsqu'il arrive en fin de vie, il est quelque peu délaissé mais certains ont pensé à lui donner une nouvelle vie et à le reconvertir soit en bâtiment public, soit en logements, restaurant, etc.

Le château d'eau est composé de deux parties principales : la cuve et le support de la cuve appelé tour ou fut. Voici quelques réponses à des questions assez courantes :

  1. Ses origines, son histoire
  2. Origine de l'expression "château d'eau"
  3. Choix d'alimentation en eau : châteaux d'eau ou réservoirs ?
  4. Pourquoi les châteaux d'eau sont-ils construits sur une hauteur ?
  5. Pourquoi les châteaux d'eau sont-ils rares dans les grandes villes ?
  6. Place du château d'eau dans le réseau d'eau ?
  7. Combien de châteaux d'eau en France ?

Pour plus d'information n'hésitez pas à visiter le site des châteaux d'eau de Belgique où vous y trouverez une étude très complète du sujet.

Les châteaux d'eau vous passionnent, vous souhaitez peut-être en acquérir un pour l'aménager, n'hésitez pas à vous renseigner auprès des organismes qui les gèrent. Toutefois, avant de vous lancer dans cette aventure posez-vous les bonnes questions.

J'ai trouvé peu de références de livres sur le sujet des châteaux d'eau. Consultez la rubrique Livres.

 

Films

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Etudes

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Les châteaux d'eau, un patrimoine en devenir

Étude réalisée par une étudiante en Gestion et Aménagement du Patrimoine et de l'Environnement.

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Étude de l'impact paysager des châteaux d'eau dans le Lauragais

Cette étude, réalisée par une étudiante en Aménagement du Territoire, fait un état des lieux  des enjeux patrimoniaux et paysagers dans le Lauragais.

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Pathologies des châteaux d'eau en béton armé

Mémoire réalisé par un étudiant du Conservatoire National des Arts et Métiers à Paris, et actuellement diplômé ingénieur en génie civil, il a présenté son mémoire de fin d'études en juin 2012.

Projets de reconversion

Une pile thermique urbaine
Le site du château d’eau de Ploubalay doit être transformé en base de loisirs

Dans l'intimité des châteaux d'eau

02 Ouvrages en construction
03 L'intérieur des châteaux d'eau
Les questions que l'on se pose
Origine de l'expression "château d'eau"

Les distributeurs d'eau potable l'appelle  réservoir surélevé, les constructeurs réservoirs sur tour et le commun des mortels "château d'eau".

L'expression " Château d'eau " fait son entrée dans la langue française en 1704. Elle désigne alors les ouvrages de la famille du castellum hérité des Romains. Ces derniers avaient atteint une parfaite maîtrise de l'adduction d'eau grâce à leurs aqueducs. Le castellum (château) était un réservoir, au niveau du sol ou légèrement surélevé, alimenté par un aqueduc, et dont la façade était ornée, du côté de la ville, d'importantes décorations sculptées doublées d'imposants effets d'eau, dont de véritables cascades. D'après Pline, Agrippa, édile de l'empereur Auguste, fit construire 130 " châteaux " et réaliser, pour les orner, 300 statues et 400 colonnes de marbre. L'expression " château d'eau " n'a bientôt plus désigné que les réservoirs surélevés sur tour et n'est employée que pour ces derniers, à l'exclusion des autres citernes, cuves au sol, réservoirs semi-enterrés ou enterrés.

Extrait de Prolégomènes à tout château d'eau (Jean-Yves Jouannais)

Châteaux d'eau ou réservoirs ?

Lorsque la topographie permet de disposer d'un point haut pour construire un réservoir au sol, c'est cette solution qui est en général choisie. Lorsque le terrain ne présente pas de point assez haut, le concepteur du réseau a le choix entre un château d'eau (réservoir surélevé) et un réservoir au sol alimentant un surpresseur.

  • Avantages du château d'eau par rapport au réservoir posé au sol avec surpresseur

    ÉNERGIE
    Remplissage des cuves

    Les pompes d'alimentation fonctionnent à pression et à débit constants, donc avec un bon rendement. La consommation en énergie est donc faible mais trop importante pour envisager une alimentation par une production d'électricité locale.
    Lorsque la capacité du château d'eau est assez importante, les pompes peuvent fonctionner uniquement en tarification "heures creuses" de EDF.

    Alimentation des usagers
    La plupart des réservoirs surélevés mesurant plus de 30 mètres desservent des abonnés situés, pour la plus part, sur des points en contrebas de la base du château d'eau. La hauteur entraîne une pression de 3 bars minimum en entrée de réseau ( 1 bar pour 10m de hauteur), il n'est donc pas nécessaire de disposer de pompe de surpression pour la distribution, la gravité suffisant. Parfois, certains châteaux d'eau sont placés de façon à ce qu'ils s'alimentent en chaîne sans avoir besoin de surpresser le remplissage du château d'eau suivant.

    En résumé, cette solution minimise le coût énergétique.

    FIABILITÉ
    Au niveau de la fiabilité, en cas de panne de réseau EDF ou de panne mécanique du pompage, le fonctionnement du réseau continue par gravité. Le château d'eau apporte au réseau de distribution une grande sécurité, car il contient en général la consommation d'une journée moyenne. Il permet le maintient de la pression sur le réseau de distribution, tout en autorisant les interventions techniques sur la partie amont du réservoir. En cas de catastrophe (tempête, etc.) il facilite le maintient de la distribution en eau à moindre coût. Dans le cas d'une panne EDF par exemple, il suffira de mobiliser un groupe électrogène momentanément pour remplir la cuve alors que sur des réseaux surpressés plusieurs groupes électrogènes seront nécessaires et ils devront y rester à demeure. On a donc une bonne fiabilité.
    Pour obtenir une fiabilité correcte avec un surpresseur, il faut disposer d'un groupe électrogène de secours.

    COÛT DE FONCTIONNEMENT
    Le coût d'entretien d'un réservoir est faible, qu'il soit au sol ou sur tour. C'est le coût des équipements électro-mécaniques qui est toujours prépondérant. Une installation de surpression est en général complexe car elle doit gérer plusieurs pompes de débits différents. Elle doit aussi disposer d'une alimentation énergétique de secours.

    Le système de pompage d'un château d'eau est simple et donc peu coûteux en maintenance et en entretien.

  • Avantages du réservoir posé au sol avec surpresseur par rapport au château d'eau

    COÛT D'INVESTISSEMENT
    Le coût d'investissement est plus faible. Par contre, le coût de fonctionnement sera plus important qu'avec un château d'eau.

    ESTHÉTIQUE
    Pour les personnes allergiques à la vision d'un château d'eau, il est incontestable qu'un réservoir au sol est très peu visible dans le paysage. Par contre l'appréciation esthétique est très variable d'une personne à l'autre et on peut affirmer que certains châteaux d'eau sont beaux.

En général les châteaux d'eau construits depuis quelques années sont nettement plus élégants que ceux d'il y a une trentaine d'années. Ils sont aussi moins nombreux car d'une plus grande capacité. De nombreux petits châteaux d'eau construits dans les années cinquante ont d'ailleurs été démolis.


Pourquoi les châteaux d'eau sont-ils construits sur une hauteur ?

Le château d'eau remplit une double fonction, constituer un réservoir tampon entre la production d'eau et la distribution aux consommateurs et livrer l'eau. La production d'eau doit se faire le plus régulièrement possible alors que la livraison est soumise à la demande des usagers. Quel que soit le moment de la journée et la hauteur de la demande en eau, il faut que chaque utilisateur bénéficie d'un débit correct.

Dans la mesure du possible ces réservoirs sont placés en hauteur afin qu'ils se situent au-dessus du plus haut des robinets à desservir. La distribution de l'eau va pouvoir utiliser le phénomène naturel des vases communicants pour alimenter le réseau de distribution. Le château d'eau est avant tout un réservoir surélevé, seule l'absence d'un relief suffisamment élevé impose de construire ce dernier sur une tour.

Le remplissage du réservoir se fait par pompe d'alimentation de façon automatique pour maintenir un niveau constant dans le réservoir.

Pourquoi les châteaux d'eau sont-ils rares dans les grandes villes ?

Il y a en général peu de châteaux d'eau dans les grandes villes. Les quantités d'eau étant très importantes, le coût de la complexité d'une installation de surpression est amorti sur une grande quantité d'eau.

Les capacités de stockage nécessaires donneraient des châteaux d'eau gigantesques.

La fiabilité est assurée par plusieurs provenances de l'eau. De même pour l'énergie, il y a plusieurs sources différentes sur le réseau EDF alimentant une grande ville.

Place du château d'eau dans le réseau d'eau ?

Dans le vaste ensemble de l'infrastructure de production et de distribution d'eau le château d'eau occupe une place assez modeste. D'autres maillons de cette chaîne occupent une place souvent non négligeable aussi bien dans le coût que dans l'espace.

  1. Le réseau d'acheminement et de distribution de l'eau.
    Ce réseau est enterré afin d'empêcher l'eau de geler dans les tuyaux et de conserver une température à peu près constante quel que soit la température extérieure.
  2. Les captages.
  3. Les usines de traitement.
  4. Les stations de pompages.
  5. Les réservoirs au sol
Combien de châteaux d'eau en France ?

La plupart des châteaux d'eau sont des objets d'une indiscutable visibilité. Seuls les plus anciens d'entre eux, situés le long des lignes de chemin de fer, sont de moindre hauteur et ont une cuve plus petite. Mais cela n'en fait pas pour autant des objets invisibles. Or le paradoxe veut que selon les résultats du dernier; Inventaire quinquennal de l'équipement des collectivités rurales en alimentation en eau potable, effectué en 1995, on ne sache pas exactement combien de châteaux d'eau se dressent sur le territoire français. En effet, sur un ensemble de 95 départements (Paris et petite couronne exceptée, D.O.M.-T.O.M. inclus) seules les réponses à l'enquête émanant de 76 départements se sont avérées exploitables de manière correcte. Sur 76 départements, le nombre de châteaux d'eau serait ainsi très voisin de 12 700. Une extrapolation prudente sur la totalité du territoire métropolitain situerait à 16 000 le nombre total de châteaux d'eau. Mystère de l'évidence et discrétion ostentatoire de la Lettre volée. On connaît plus précisément la population des baleines de par les océans du monde que celle des châteaux d'eau en France.

Stockage (Essai de recensement des ouvrages de)

Selon le dernier inventaire, en 1995, le nombre de réservoirs en France s'élève à 26 975 pour une capacité totale de 8 025 167 m³. La part des châteaux d'eau dans ce dispositif d'ouvrages de stockage est variable selon les régions. Les caractéristiques topographiques régionales commandent, pour l'essentiel, le choix entre une réserve en eau surélevée et un réservoir semi-enterré ou enterré. C'est à partir de cette principale considération qu'il a été possible d'effectuer, dans chaque département, une simulation de la proportion de châteaux d'eau par rapport à l'ensemble des ouvrages de stockage. Cette proportion varie entre 5% (départements de montagne) et 95% (départements littoraux). C'est face à la mer que l'eau se stocke en hauteur.

Extrait de Prolégomènes à tout château d'eau (Jean-Yves Jouannais)

Recherche architecturale

Depuis quelques années le château d'eau bénéficie des progrès dans l'utilisation du béton armé, ce qui a permis des prouesses architecturale au niveau de sa silhouette. Ces efforts permettent de faire du château d'eau un véritable monument (voir thème architecture).

 

Marmande Champdôtre