Bundesgericht
Tribunal fédéral
Tribunale federale
Tribunal federal

{T 0/2}
1C_109/2011

Arrêt du 14 décembre 2011
Ire Cour de droit public

Composition
MM. les Juges Fonjallaz, Président, Aemisegger et Reeb.
Greffière: Mme Tornay Schaller.

Participants à la procédure
A.________, représentée par Daniel Guignard, avocat,
recourante,

contre

Municipalité de Gingins, 1276 Gingins, représentée par Olivier Freymond, avocat,

Service des eaux, sols et assainissement du canton de Vaud, rue du Valentin 10, 1014 Lausanne.

Objet
Autorisation préalable d'implantation,

recours contre l'arrêt du Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour de droit administratif et public, du 3 février 2011.

Faits:

A.
A.________ est propriétaire de la parcelle n° 230 du registre foncier de la commune de Gingins, sise en zone d'habitation de faible densité, selon le règlement communal sur les constructions et l'aménagement du territoire approuvé par le Conseil d'Etat du canton de Vaud le 13 octobre 1982 (RCAT). Ce bien-fonds est également colloqué en zone de protection rapprochée (zone S2) par le plan de délimitation des zones de protection des eaux souterraines du 1er décembre 2005, adopté par le Département de la sécurité et de l'environnement du canton de Vaud le 7 janvier 2009.
Le 3 mars 2009, la prénommée a déposé une demande d'autorisation préalable d'implantation relative à l'agrandissement de sa villa sise sur le bien-fonds précité. Les plans décrivent une surélévation, soit l'adjonction d'un étage sur le rez-de-chaussée, ne modifiant pas la surface d'occupation au sol, mais augmentant la surface de plancher utile de 327 m2 avec l'adjonction de plusieurs pièces habitables, dont quatre salles de bain, un séjour et cinq chambres. Le projet a été mis à l'enquête publique du 4 avril au 4 mai 2009.
Selon la synthèse de la Centrale des autorisations CAMAC du Département des infrastructures du canton de Vaud du 28 mai 2009, le Service des eaux, sols et assainissement du Département de la sécurité et de l'environnement (ci-après: le Service des eaux) a refusé d'accorder l'autorisation spéciale requise au motif notamment que le projet de surélévation se situait dans la zone S2 de protection rapprochée du captage d'Arpey, inconstructible; seuls des aménagements de minime importance, ou permettant de sécuriser les installations déjà existantes, pouvaient être autorisés sur le site. En conséquence, la Municipalité de Gingins (ci-après: la Municipalité) a refusé, par décision du 16 juin 2009, de délivrer l'autorisation préalable d'implantation sollicitée.

B.
A.________ a recouru contre cette décision auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal). Celle-ci a procédé à une inspection locale le 3 septembre 2010, en présence des parties. Par arrêt du 3 février 2011, le Tribunal cantonal a rejeté le recours.

C.
Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A.________ demande au Tribunal fédéral de réformer cet arrêt en ce sens que l'autorisation spéciale du Service des eaux est accordée et que le permis d'implantation sollicité est délivré. Elle conclut subsidiairement au renvoi de la cause au Tribunal cantonal pour nouvelle décision au sens des considérants.
Le Tribunal cantonal conclut au rejet du recours en se référant aux considérants de son arrêt. L'Office fédéral de l'environnement et la Municipalité concluent également au rejet du recours. Le 20 juillet 2011, le Tribunal cantonal a déposé des déterminations complémentaires. Le Service des eaux a présenté des observations le 25 août 2011. La recourante a répliqué par courrier du 5 septembre 2011.

Considérant en droit:

1.
Dirigé contre une décision finale (art. 90
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 90 Endentscheide - Die Beschwerde ist zulässig gegen Entscheide, die das Verfahren abschliessen.
LTF) prise en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 86 Vorinstanzen im Allgemeinen - 1 Die Beschwerde ist zulässig gegen Entscheide:
1    Die Beschwerde ist zulässig gegen Entscheide:
a  des Bundesverwaltungsgerichts;
b  des Bundesstrafgerichts;
c  der unabhängigen Beschwerdeinstanz für Radio und Fernsehen;
d  letzter kantonaler Instanzen, sofern nicht die Beschwerde an das Bundesverwaltungsgericht zulässig ist.
2    Die Kantone setzen als unmittelbare Vorinstanzen des Bundesgerichts obere Gerichte ein, soweit nicht nach einem anderen Bundesgesetz Entscheide anderer richterlicher Behörden der Beschwerde an das Bundesgericht unterliegen.
3    Für Entscheide mit vorwiegend politischem Charakter können die Kantone anstelle eines Gerichts eine andere Behörde als unmittelbare Vorinstanz des Bundesgerichts einsetzen.
LTF) dans le domaine du droit public des constructions et de la protection des eaux souterraines (art. 82 let. a
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 82 Grundsatz - Das Bundesgericht beurteilt Beschwerden:
a  gegen Entscheide in Angelegenheiten des öffentlichen Rechts;
b  gegen kantonale Erlasse;
c  betreffend die politische Stimmberechtigung der Bürger und Bürgerinnen sowie betreffend Volkswahlen und -abstimmungen.
LTF), le recours est recevable comme recours en matière de droit public selon les art. 82 ss
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 82 Grundsatz - Das Bundesgericht beurteilt Beschwerden:
a  gegen Entscheide in Angelegenheiten des öffentlichen Rechts;
b  gegen kantonale Erlasse;
c  betreffend die politische Stimmberechtigung der Bürger und Bürgerinnen sowie betreffend Volkswahlen und -abstimmungen.
LTF, aucune des exceptions prévues à l'art. 83
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 83 Ausnahmen - Die Beschwerde ist unzulässig gegen:
a  Entscheide auf dem Gebiet der inneren oder äusseren Sicherheit des Landes, der Neutralität, des diplomatischen Schutzes und der übrigen auswärtigen Angelegenheiten, soweit das Völkerrecht nicht einen Anspruch auf gerichtliche Beurteilung einräumt;
b  Entscheide über die ordentliche Einbürgerung;
c  Entscheide auf dem Gebiet des Ausländerrechts betreffend:
c1  die Einreise,
c2  Bewilligungen, auf die weder das Bundesrecht noch das Völkerrecht einen Anspruch einräumt,
c3  die vorläufige Aufnahme,
c4  die Ausweisung gestützt auf Artikel 121 Absatz 2 der Bundesverfassung und die Wegweisung,
c5  Abweichungen von den Zulassungsvoraussetzungen,
c6  die Verlängerung der Grenzgängerbewilligung, den Kantonswechsel, den Stellenwechsel von Personen mit Grenzgängerbewilligung sowie die Erteilung von Reisepapieren an schriftenlose Ausländerinnen und Ausländer;
d  Entscheide auf dem Gebiet des Asyls, die:
d1  vom Bundesverwaltungsgericht getroffen worden sind, ausser sie betreffen Personen, gegen die ein Auslieferungsersuchen des Staates vorliegt, vor welchem sie Schutz suchen,
d2  von einer kantonalen Vorinstanz getroffen worden sind und eine Bewilligung betreffen, auf die weder das Bundesrecht noch das Völkerrecht einen Anspruch einräumt;
e  Entscheide über die Verweigerung der Ermächtigung zur Strafverfolgung von Behördenmitgliedern oder von Bundespersonal;
f  Entscheide auf dem Gebiet der öffentlichen Beschaffungen, wenn:
fbis  Entscheide des Bundesverwaltungsgerichts über Verfügungen nach Artikel 32i des Personenbeförderungsgesetzes vom 20. März 200963;
f1  sich keine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt; vorbehalten bleiben Beschwerden gegen Beschaffungen des Bundesverwaltungsgerichts, des Bundesstrafgerichts, des Bundespatentgerichts, der Bundesanwaltschaft sowie der oberen kantonalen Gerichtsinstanzen, oder
f2  der geschätzte Wert des zu vergebenden Auftrags den massgebenden Schwellenwert nach Artikel 52 Absatz 1 in Verbindung mit Anhang 4 Ziffer 2 des Bundesgesetzes vom 21. Juni 201961 über das öffentliche Beschaffungswesen nicht erreicht;
g  Entscheide auf dem Gebiet der öffentlich-rechtlichen Arbeitsverhältnisse, wenn sie eine nicht vermögensrechtliche Angelegenheit, nicht aber die Gleichstellung der Geschlechter betreffen;
h  Entscheide auf dem Gebiet der internationalen Amtshilfe, mit Ausnahme der Amtshilfe in Steuersachen;
i  Entscheide auf dem Gebiet des Militär-, Zivil- und Zivilschutzdienstes;
j  Entscheide auf dem Gebiet der wirtschaftlichen Landesversorgung, die bei schweren Mangellagen getroffen worden sind;
k  Entscheide betreffend Subventionen, auf die kein Anspruch besteht;
l  Entscheide über die Zollveranlagung, wenn diese auf Grund der Tarifierung oder des Gewichts der Ware erfolgt;
m  Entscheide über die Stundung oder den Erlass von Abgaben; in Abweichung davon ist die Beschwerde zulässig gegen Entscheide über den Erlass der direkten Bundessteuer oder der kantonalen oder kommunalen Einkommens- und Gewinnsteuer, wenn sich eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt oder es sich aus anderen Gründen um einen besonders bedeutenden Fall handelt;
n  Entscheide auf dem Gebiet der Kernenergie betreffend:
n1  das Erfordernis einer Freigabe oder der Änderung einer Bewilligung oder Verfügung,
n2  die Genehmigung eines Plans für Rückstellungen für die vor Ausserbetriebnahme einer Kernanlage anfallenden Entsorgungskosten,
n3  Freigaben;
o  Entscheide über die Typengenehmigung von Fahrzeugen auf dem Gebiet des Strassenverkehrs;
p  Entscheide des Bundesverwaltungsgerichts auf dem Gebiet des Fernmeldeverkehrs, des Radios und des Fernsehens sowie der Post betreffend:68
p1  Konzessionen, die Gegenstand einer öffentlichen Ausschreibung waren,
p2  Streitigkeiten nach Artikel 11a des Fernmeldegesetzes vom 30. April 199769,
p3  Streitigkeiten nach Artikel 8 des Postgesetzes vom 17. Dezember 201071;
q  Entscheide auf dem Gebiet der Transplantationsmedizin betreffend:
q1  die Aufnahme in die Warteliste,
q2  die Zuteilung von Organen;
r  Entscheide auf dem Gebiet der Krankenversicherung, die das Bundesverwaltungsgericht gestützt auf Artikel 3472 des Verwaltungsgerichtsgesetzes vom 17. Juni 200573 (VGG) getroffen hat;
s  Entscheide auf dem Gebiet der Landwirtschaft betreffend:
s1  ...
s2  die Abgrenzung der Zonen im Rahmen des Produktionskatasters;
t  Entscheide über das Ergebnis von Prüfungen und anderen Fähigkeitsbewertungen, namentlich auf den Gebieten der Schule, der Weiterbildung und der Berufsausübung;
u  Entscheide auf dem Gebiet der öffentlichen Kaufangebote (Art. 125-141 des Finanzmarktinfrastrukturgesetzes vom 19. Juni 201576);
v  Entscheide des Bundesverwaltungsgerichts über Meinungsverschiedenheiten zwischen Behörden in der innerstaatlichen Amts- und Rechtshilfe;
w  Entscheide auf dem Gebiet des Elektrizitätsrechts betreffend die Plangenehmigung von Starkstromanlagen und Schwachstromanlagen und die Entscheide auf diesem Gebiet betreffend Enteignung der für den Bau oder Betrieb solcher Anlagen notwendigen Rechte, wenn sich keine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt;
x  Entscheide betreffend die Gewährung von Solidaritätsbeiträgen nach dem Bundesgesetz vom 30. September 201680 über die Aufarbeitung der fürsorgerischen Zwangsmassnahmen und Fremdplatzierungen vor 1981, ausser wenn sich eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt oder aus anderen Gründen ein besonders bedeutender Fall vorliegt;
y  Entscheide des Bundesverwaltungsgerichts in Verständigungsverfahren zur Vermeidung einer den anwendbaren internationalen Abkommen im Steuerbereich nicht entsprechenden Besteuerung;
z  Entscheide betreffend die in Artikel 71c Absatz 1 Buchstabe b des Energiegesetzes vom 30. September 201683 genannten Baubewilligungen und notwendigerweise damit zusammenhängenden in der Kompetenz der Kantone liegenden Bewilligungen für Windenergieanlagen von nationalem Interesse, wenn sich keine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt.
LTF n'étant réalisée. La recourante a pris part à la procédure de recours devant le Tribunal cantonal. Elle est particulièrement touchée par l'arrêt attaqué confirmant le refus de l'autorisation préalable d'implantation sollicitée. Elle peut ainsi se prévaloir d'un intérêt personnel et digne de protection à l'annulation de l'arrêt attaqué, et a qualité pour agir au sens de l'art. 89 al. 1
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 89 Beschwerderecht - 1 Zur Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ist berechtigt, wer:
1    Zur Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ist berechtigt, wer:
a  vor der Vorinstanz am Verfahren teilgenommen hat oder keine Möglichkeit zur Teilnahme erhalten hat;
b  durch den angefochtenen Entscheid oder Erlass besonders berührt ist; und
c  ein schutzwürdiges Interesse an dessen Aufhebung oder Änderung hat.
2    Zur Beschwerde sind ferner berechtigt:
a  die Bundeskanzlei, die Departemente des Bundes oder, soweit das Bundesrecht es vorsieht, die ihnen unterstellten Dienststellen, wenn der angefochtene Akt die Bundesgesetzgebung in ihrem Aufgabenbereich verletzen kann;
b  das zuständige Organ der Bundesversammlung auf dem Gebiet des Arbeitsverhältnisses des Bundespersonals;
c  Gemeinden und andere öffentlich-rechtliche Körperschaften, wenn sie die Verletzung von Garantien rügen, die ihnen die Kantons- oder Bundesverfassung gewährt;
d  Personen, Organisationen und Behörden, denen ein anderes Bundesgesetz dieses Recht einräumt.
3    In Stimmrechtssachen (Art. 82 Bst. c) steht das Beschwerderecht ausserdem jeder Person zu, die in der betreffenden Angelegenheit stimmberechtigt ist.
LTF.

2.
La recourante se plaint d'abord d'une atteinte grave à la garantie de la propriété (art. 26
SR 101 Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 18. April 1999
BV Art. 26 Eigentumsgarantie - 1 Das Eigentum ist gewährleistet.
1    Das Eigentum ist gewährleistet.
2    Enteignungen und Eigentumsbeschränkungen, die einer Enteignung gleichkommen, werden voll entschädigt.
Cst.). Comme tout droit fondamental, la propriété ne peut être restreinte qu'aux conditions de l'art. 36
SR 101 Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 18. April 1999
BV Art. 36 Einschränkungen von Grundrechten - 1 Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
1    Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
2    Einschränkungen von Grundrechten müssen durch ein öffentliches Interesse oder durch den Schutz von Grundrechten Dritter gerechtfertigt sein.
3    Einschränkungen von Grundrechten müssen verhältnismässig sein.
4    Der Kerngehalt der Grundrechte ist unantastbar.
Cst. La restriction doit donc reposer sur une base légale - sur une loi au sens formel si la restriction est grave - (al. 1), être justifiée par un intérêt public (al. 2) et respecter le principe de la proportionnalité (al. 3).

2.1 La recourante invoque en premier lieu le principe de la légalité, au sens de l'art. 36 al. 1
SR 101 Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 18. April 1999
BV Art. 36 Einschränkungen von Grundrechten - 1 Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
1    Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
2    Einschränkungen von Grundrechten müssen durch ein öffentliches Interesse oder durch den Schutz von Grundrechten Dritter gerechtfertigt sein.
3    Einschränkungen von Grundrechten müssen verhältnismässig sein.
4    Der Kerngehalt der Grundrechte ist unantastbar.
Cst. Elle prétend que les décisions refusant de lui délivrer le permis d'implantation souhaité ne reposent sur aucune base légale cantonale suffisante susceptible de restreindre son droit de bâtir tel que défini dans le règlement communal. D'une part, la loi vaudoise du 17 septembre 1974 sur la protection des eaux contre la pollution (LPEP; RSV 814.31) ne fixerait aucune restriction au droit de la propriété. D'autre part, le chiffre 222 de l'annexe 4 de l'ordonnance du 28 octobre 1998 sur la protection des eaux (OEaux; RS 814.21), ne saurait constituer la base légale idoine puisque l'art. 20 al. 1
SR 814.20 Bundesgesetz vom 24. Januar 1991 über den Schutz der Gewässer (Gewässerschutzgesetz, GSchG) - Gewässerschutzgesetz
GSchG Art. 20 Grundwasserschutzzonen
1    Die Kantone scheiden Schutzzonen für die im öffentlichen Interesse liegenden Grundwasserfassungen und -anreicherungsanlagen aus; sie legen die notwendigen Eigentumsbeschränkungen fest.
2    Die Inhaber von Grundwasserfassungen müssen:
a  die notwendigen Erhebungen für die Abgrenzung der Schutzzonen durchführen;
b  die erforderlichen dinglichen Rechte erwerben;
c  für allfällige Entschädigungen von Eigentumsbeschränkungen aufkommen.
de la loi fédérale du 24 janvier 1991 sur la protection des eaux (LEaux; RS 814.20) conférerait aux seuls cantons et non au Conseil fédéral, le droit d'imposer des restrictions nécessaires au droit de propriété.
2.1.1 Le pouvoir d'examen du Tribunal fédéral, dans le contrôle de la base légale dépend de la gravité des restrictions du droit de propriété du recourant. Si la restriction est grave, le Tribunal fédéral examine librement la légalité de la mesure de protection (ATF 126 I 219 consid. 2c p.222 et les arrêts cités). Si la restriction n'est pas grave, il se borne à examiner si la juridiction cantonale a interprété de manière arbitraire la norme invoquée comme base légale (cf. ATF 130 I 360 consid. 1.2 p. 362; 126 I 213 consid. 3a p. 218, 219 consid. 2c p. 221 et les arrêts cités).
L'atteinte au droit de propriété est tenue pour particulièrement grave lorsque la propriété foncière est enlevée de force ou lorsque des interdictions ou des prescriptions positives rendent impossible ou beaucoup plus difficile une utilisation du sol actuelle ou future conforme à sa destination (ATF 135 III 633 consid. 4.3. p. 637; 131 I 333 consid. 4.2 p. 340). En revanche, n'ont pas été considérées comme des restrictions graves à la propriété la décision qui refuse une autorisation de construire au motif que l'indice d'utilisation du sol est dépassé (arrêt 1C_332/2007 du 13 mars 2008, consid. 2.2 et les arrêts cités) et la décision qui impose de suivre les règles d'une zone réservée à des "activités sans nuisances" (arrêt 1A.9/2005 du 4 août 2005 consid. 4.1).
La décision litigieuse qui porte sur le refus d'autoriser la surélévation d'une villa qui se situe dans une zone S2 de protection des eaux en principe inconstructible, ne porte pas non plus une atteinte grave à la propriété. Il suffit dès lors d'une base légale au sens matériel, que le Tribunal fédéral examinera uniquement sous l'angle de l'arbitraire (ATF 131 I 333 consid. 4.2 p. 340; 130 I 360 consid. 14.2 p. 362; pour la définition de l'arbitraire, voir entre autres ATF 137 I 1 consid. 2.4 p. 5).
2.1.2 L'art. 20 al. 1
SR 814.20 Bundesgesetz vom 24. Januar 1991 über den Schutz der Gewässer (Gewässerschutzgesetz, GSchG) - Gewässerschutzgesetz
GSchG Art. 20 Grundwasserschutzzonen
1    Die Kantone scheiden Schutzzonen für die im öffentlichen Interesse liegenden Grundwasserfassungen und -anreicherungsanlagen aus; sie legen die notwendigen Eigentumsbeschränkungen fest.
2    Die Inhaber von Grundwasserfassungen müssen:
a  die notwendigen Erhebungen für die Abgrenzung der Schutzzonen durchführen;
b  die erforderlichen dinglichen Rechte erwerben;
c  für allfällige Entschädigungen von Eigentumsbeschränkungen aufkommen.
LEaux impose aux cantons de délimiter des zones de protection autour des captages des eaux souterraines qui sont d'intérêt public et de fixer les restrictions nécessaires au droit de propriété. Décrites à l'annexe 4 de l'OEaux, ces zones se composent de la zone de captage (zone S1), de la zone de protection rapprochée (zone S2) et de la zone de protection éloignée (zone S3). La zone S2 doit empêcher que des germes et des virus pénètrent dans le captage ou l'installation d'alimentation artificielle (annexe 4 OEaux chiffre 123 al. 1 let. a), que les eaux du sous-sol soient polluées par des excavations et travaux souterrains (let. b) et que l'écoulement des eaux du sous-sol soit entravé par des installations en sous-sol (let. c).
L'annexe 4 à l'OEaux, chiffre 222 al. 1 let. a, prévoit que la construction d'ouvrages et d'installations dans la zone S2 n'est pas autorisée, mais que l'autorité peut accorder des dérogations pour des motifs importants si toute menace pour l'utilisation d'eau potable peut être exclue.
2.1.3 En l'occurrence, le refus de surélévation de la villa se fonde sur le chiffre 222 de l'annexe 4 de l'OEaux pour restreindre le droit de propriété. Cette ordonnance est une loi au sens matériel et constitue ainsi une base légale suffisante.

2.2 La recourante estime en second lieu que l'interdiction de surélever sa villa viole le principe de la proportionnalité (art. 36 al. 3
SR 101 Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 18. April 1999
BV Art. 36 Einschränkungen von Grundrechten - 1 Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
1    Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
2    Einschränkungen von Grundrechten müssen durch ein öffentliches Interesse oder durch den Schutz von Grundrechten Dritter gerechtfertigt sein.
3    Einschränkungen von Grundrechten müssen verhältnismässig sein.
4    Der Kerngehalt der Grundrechte ist unantastbar.
Cst.). Elle avance que le projet litigieux consiste exclusivement en la surélévation de la villa existante, qu'aucun travail d'excavation et aucune pose de nouvelles canalisations ne seront entrepris. Le projet litigieux ne pourrait donc en aucun cas nuire aux trois objectifs de protection définis au chiffre 123 de l'annexe 4 OEaux. L'atteinte aux intérêts privés de la recourante s'avérerait donc excessive par rapport au but poursuivi et causerait un préjudice économique important à la recourante, qui se voit privée de la possibilité d'augmenter la surface brute de plancher de sa villa de 327 m2. L'octroi de la dérogation, expression concrète du principe de la proportionnalité, se justifierait.
2.2.1 Le principe de la proportionnalité exige qu'une mesure restrictive soit apte à produire les résultats escomptés (règle de l'aptitude) et que ceux-ci ne puissent être atteints par une mesure moins incisive (règle de la nécessité); en outre, il interdit toute limitation allant au-delà du but visé et il exige un rapport raisonnable entre celui-ci et les intérêts publics ou privés compromis (principe de la proportionnalité au sens étroit, impliquant une pesée des intérêts; ATF 136 IV 97 consid. 5.2.2 p. 104; 135 I 176 consid. 8.1 p. 186; 133 I 110 consid. 7.1 p. 123 et les arrêts cités).
Le Tribunal fédéral examine librement si une restriction de la propriété viole le principe de la proportionnalité. Il s'impose en revanche une certaine retenue quand il convient de tenir compte de circonstances locales ou de trancher de pures questions d'appréciation (ATF 135 I 176 consid. 6.1 p. 181; 132 II 408 consid. 4.3 p. 416 et les arrêts cités).
2.2.2 Les Instructions pratiques pour la protection des eaux souterraines, publiées par l'Office fédéral de l'environnement, des forêts et du paysage en 2004 (ci-après: les Instructions pratiques) précisent que "la nécessité de construire ou de conserver un ouvrage en zone S2 doit être à ce point fondée et démontrée qu'elle prenne le pas sur les intérêts de la protection des eaux souterraines et de l'approvisionnement en eau potable. La législation fédérale attache beaucoup d'importance à la protection des eaux souterraines. Ne remplissent ainsi les conditions requises pour une dérogation que les ouvrages ou parties d'ouvrages qui doivent impérativement se trouver dans la zone de protection S2 en raison de particularités géologiques ou topographiques, ou parce que la sécurité publique l'exige (p. ex. ouvrages pare-avalanches). Des motifs économiques ou les intérêts des exploitants ne justifient pas une dérogation" (p. 59).
Les Instructions pratiques prévoient également que les chantiers présentent des risques importants pour les eaux souterraines et sont interdits dans l'aire de la zone S2 (cf. p. 64-65).
2.2.3 En l'espèce, le Service des eaux a considéré que la phase de chantier faisait courir des risques importants et divers pour les eaux souterraines, d'où leur interdiction dans l'aire de la zone S2 (cf. Instructions pratiques précitées). Il a ajouté que l'agrandissement requis était susceptible d'accroître à terme l'occupation du bâtiment en termes d'"équivalent-habitant", de créer des activités et des besoins nouveaux incompatibles avec les objectifs de protection des eaux. L'Office fédéral de l'environnement a aussi estimé que le scénario d'un changement d'affectation de l'appartement construit suite à une vente future de la villa (création de deux appartements) aurait pour conséquence que "le nombre d'équivalent-habitant augmenterait, ce qui augmenterait la production des eaux usées". Il a conclu que, pour que les sources d'Arpex puissent être utilisées durablement à des fins d'approvisionnement, il était indispensable d'interdire toute nouvelle construction ou transformation d'installation existante dans la zone S2.
Face à ces différents arguments tendant à la bonne qualité des eaux du captage d'Arpey, les intérêts privés de la recourante ne font pas le poids, surtout en raison de l'absence d'état de nécessité de la surélévation voulue, consistant à ajouter quatre salles de bain, un séjour et cinq chambres, aux dires de l'intéressée sans augmenter le nombre d'occupants, alors qu'elle dispose déjà d'une surface habitable de 203 m2. Pour cette raison d'ailleurs, le Tribunal cantonal a considéré que la première condition de l'octroi d'une dérogation au sens de l'OEaux, soit l'existence de motifs importants, n'était pas remplie.
Dans ces circonstances, la restriction à la garantie de la propriété n'est pas disproportionnée (art. 36 al. 3
SR 101 Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 18. April 1999
BV Art. 36 Einschränkungen von Grundrechten - 1 Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
1    Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
2    Einschränkungen von Grundrechten müssen durch ein öffentliches Interesse oder durch den Schutz von Grundrechten Dritter gerechtfertigt sein.
3    Einschränkungen von Grundrechten müssen verhältnismässig sein.
4    Der Kerngehalt der Grundrechte ist unantastbar.
Cst.), dès lors que la décision litigieuse est nécessaire et apte à assurer le respect du droit de protection des eaux souterraines et que ce but d'intérêt public ne peut être atteint par une mesure moins incisive. La restriction au droit fondamental considéré respecte donc les conditions posées par l'art. 36
SR 101 Bundesverfassung der Schweizerischen Eidgenossenschaft vom 18. April 1999
BV Art. 36 Einschränkungen von Grundrechten - 1 Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
1    Einschränkungen von Grundrechten bedürfen einer gesetzlichen Grundlage. Schwerwiegende Einschränkungen müssen im Gesetz selbst vorgesehen sein. Ausgenommen sind Fälle ernster, unmittelbarer und nicht anders abwendbarer Gefahr.
2    Einschränkungen von Grundrechten müssen durch ein öffentliches Interesse oder durch den Schutz von Grundrechten Dritter gerechtfertigt sein.
3    Einschränkungen von Grundrechten müssen verhältnismässig sein.
4    Der Kerngehalt der Grundrechte ist unantastbar.
Cst., de sorte que ce grief doit être rejeté.

3.
La recourante reproche ensuite au Tribunal cantonal d'avoir appliqué les art. 24c
SR 700 Bundesgesetz vom 22. Juni 1979 über die Raumplanung (Raumplanungsgesetz, RPG) - Raumplanungsgesetz
RPG Art. 24c - 1 Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
1    Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
2    Solche Bauten und Anlagen können mit Bewilligung der zuständigen Behörde erneuert, teilweise geändert, massvoll erweitert oder wiederaufgebaut werden, sofern sie rechtmässig erstellt oder geändert worden sind.59
3    Dies gilt auch für landwirtschaftliche Wohnbauten sowie angebaute Ökonomiebauten, die rechtmässig erstellt oder geändert worden sind, bevor das betreffende Grundstück Bestandteil des Nichtbaugebietes im Sinne des Bundesrechts wurde. Der Bundesrat erlässt Vorschriften, um negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft zu vermeiden.60
4    Veränderungen am äusseren Erscheinungsbild müssen für eine zeitgemässe Wohnnutzung oder eine energetische Sanierung nötig oder darauf ausgerichtet sein, die Einpassung in die Landschaft zu verbessern.61
5    In jedem Fall bleibt die Vereinbarkeit mit den wichtigen Anliegen der Raumplanung vorbehalten.62
LAT et 42 de l'ordonnance du 28 juin 2000 sur l'aménagement du territoire (OAT; RS 700.1) portant sur les constructions et installations existantes sises hors de la zone à bâtir et non conformes à l'affectation de la zone, alors que la parcelle litigieuse se situe en zone à bâtir.
Elle prétend également que l'instance précédente a appliqué arbitrairement l'art. 80 de la loi cantonale sur l'aménagement du territoire et les constructions du 4 décembre 1985 (LATC; RSV 700.11), en estimant que le projet litigieux aggraverait l'atteinte à la réglementation sur la protection des eaux souterraines.

3.1 Il convient d'abord d'exposer le raisonnement du Tribunal cantonal, dans lequel s'articulent les deux griefs susmentionnés. Dans l'arrêt attaqué, le Tribunal cantonal a examiné si les deux conditions cumulatives (existence de motifs importants et exclusion de toute menace) posées par l'OEaux pour octroyer une dérogation à l'interdiction de construire en zone S2 étaient remplies. Dans l'examen de la première condition, soit l'existence de motifs importants, il a précisé que la nécessité de construire ou de conserver un ouvrage en zone S2 doit être à ce point fondée et démontrée qu'elle prenne le pas sur les intérêts de la protection des eaux souterraines et de l'approvisionnement en eau potable; des motifs économiques ou les intérêts des exploitants ne justifient pas une dérogation. L'instance précédente a considéré qu'il n'était pas exclu de retenir que la protection de la situation acquise liée à la garantie de la propriété était en principe susceptible de constituer un "motif important" de dérogation à l'interdiction de construire en zone S2.
Elle a ensuite examiné si la demande d'agrandissement demeurait dans les limites admises par la garantie de la situation acquise. Dans ce cadre, elle a envisagé deux hypothèses; le déclassement de la parcelle hors de la zone à bâtir par son affectation en zone S2 avec l'application des art. 24c
SR 700 Bundesgesetz vom 22. Juni 1979 über die Raumplanung (Raumplanungsgesetz, RPG) - Raumplanungsgesetz
RPG Art. 24c - 1 Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
1    Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
2    Solche Bauten und Anlagen können mit Bewilligung der zuständigen Behörde erneuert, teilweise geändert, massvoll erweitert oder wiederaufgebaut werden, sofern sie rechtmässig erstellt oder geändert worden sind.59
3    Dies gilt auch für landwirtschaftliche Wohnbauten sowie angebaute Ökonomiebauten, die rechtmässig erstellt oder geändert worden sind, bevor das betreffende Grundstück Bestandteil des Nichtbaugebietes im Sinne des Bundesrechts wurde. Der Bundesrat erlässt Vorschriften, um negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft zu vermeiden.60
4    Veränderungen am äusseren Erscheinungsbild müssen für eine zeitgemässe Wohnnutzung oder eine energetische Sanierung nötig oder darauf ausgerichtet sein, die Einpassung in die Landschaft zu verbessern.61
5    In jedem Fall bleibt die Vereinbarkeit mit den wichtigen Anliegen der Raumplanung vorbehalten.62
LAT et 42 OAT, et le maintien en zone à bâtir avec l'application de l'art. 80 LATC. L'instance précédente a toutefois laissé ces réflexions indécises, jugeant que le projet ne demeurait pas dans les limites de la garantie de la situation acquise, vu l'absence d'état de nécessité pour la recourante de la surélévation voulue, consistant à ajouter quatre salles-de-bain, un séjour et cinq chambres, alors qu'elle dispose déjà d'une surface habitable de 203 m2.
Dans son examen de la seconde condition, à savoir l'exclusion de toute menace pour l'utilisation d'eau potable, l'instance précédente a retenu qu'une étude tenant compte des implications concrètes du projet d'implantation (notamment sur l'utilisation et l'étanchéité des canalisations) permettait d'apporter la certitude que l'installation considérée ne risquait pas de porter atteinte au captage faisant défaut en l'espèce.

3.2 Il résulte du considérant précédent que les griefs de violation des art. 24c
SR 700 Bundesgesetz vom 22. Juni 1979 über die Raumplanung (Raumplanungsgesetz, RPG) - Raumplanungsgesetz
RPG Art. 24c - 1 Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
1    Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
2    Solche Bauten und Anlagen können mit Bewilligung der zuständigen Behörde erneuert, teilweise geändert, massvoll erweitert oder wiederaufgebaut werden, sofern sie rechtmässig erstellt oder geändert worden sind.59
3    Dies gilt auch für landwirtschaftliche Wohnbauten sowie angebaute Ökonomiebauten, die rechtmässig erstellt oder geändert worden sind, bevor das betreffende Grundstück Bestandteil des Nichtbaugebietes im Sinne des Bundesrechts wurde. Der Bundesrat erlässt Vorschriften, um negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft zu vermeiden.60
4    Veränderungen am äusseren Erscheinungsbild müssen für eine zeitgemässe Wohnnutzung oder eine energetische Sanierung nötig oder darauf ausgerichtet sein, die Einpassung in die Landschaft zu verbessern.61
5    In jedem Fall bleibt die Vereinbarkeit mit den wichtigen Anliegen der Raumplanung vorbehalten.62
LAT et 42 OAT et d'application arbitraire de l'art. 80 LATC ne sont pas pertinents. En effet, le Tribunal cantonal n'a pas admis que la parcelle litigieuse avait été déclassée, ni appliqué les art. 24c
SR 700 Bundesgesetz vom 22. Juni 1979 über die Raumplanung (Raumplanungsgesetz, RPG) - Raumplanungsgesetz
RPG Art. 24c - 1 Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
1    Bestimmungsgemäss nutzbare Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen, die nicht mehr zonenkonform sind, werden in ihrem Bestand grundsätzlich geschützt.
2    Solche Bauten und Anlagen können mit Bewilligung der zuständigen Behörde erneuert, teilweise geändert, massvoll erweitert oder wiederaufgebaut werden, sofern sie rechtmässig erstellt oder geändert worden sind.59
3    Dies gilt auch für landwirtschaftliche Wohnbauten sowie angebaute Ökonomiebauten, die rechtmässig erstellt oder geändert worden sind, bevor das betreffende Grundstück Bestandteil des Nichtbaugebietes im Sinne des Bundesrechts wurde. Der Bundesrat erlässt Vorschriften, um negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft zu vermeiden.60
4    Veränderungen am äusseren Erscheinungsbild müssen für eine zeitgemässe Wohnnutzung oder eine energetische Sanierung nötig oder darauf ausgerichtet sein, die Einpassung in die Landschaft zu verbessern.61
5    In jedem Fall bleibt die Vereinbarkeit mit den wichtigen Anliegen der Raumplanung vorbehalten.62
LAT et 42 OAT. En examinant si la demande d'agrandissement demeurait dans les limites admises par la garantie de la situation acquise, il a seulement envisagé cette hypothèse, tout comme celle de l'application de l'art. 80 LATC, pour laisser finalement ces questions indécises (cf. arrêt attaqué consid. 5b p. 15). Dès lors, les griefs précités doivent être écartés.

4.
Le recours doit par conséquent être rejeté. Conformément à l'art. 66 al. 1
SR 173.110 Bundesgesetz vom 17. Juni 2005 über das Bundesgericht (Bundesgerichtsgesetz, BGG) - Bundesgerichtsgesetz
BGG Art. 66 Erhebung und Verteilung der Gerichtskosten - 1 Die Gerichtskosten werden in der Regel der unterliegenden Partei auferlegt. Wenn die Umstände es rechtfertigen, kann das Bundesgericht die Kosten anders verteilen oder darauf verzichten, Kosten zu erheben.
1    Die Gerichtskosten werden in der Regel der unterliegenden Partei auferlegt. Wenn die Umstände es rechtfertigen, kann das Bundesgericht die Kosten anders verteilen oder darauf verzichten, Kosten zu erheben.
2    Wird ein Fall durch Abstandserklärung oder Vergleich erledigt, so kann auf die Erhebung von Gerichtskosten ganz oder teilweise verzichtet werden.
3    Unnötige Kosten hat zu bezahlen, wer sie verursacht.
4    Dem Bund, den Kantonen und den Gemeinden sowie mit öffentlich-rechtlichen Aufgaben betrauten Organisationen dürfen in der Regel keine Gerichtskosten auferlegt werden, wenn sie in ihrem amtlichen Wirkungskreis, ohne dass es sich um ihr Vermögensinteresse handelt, das Bundesgericht in Anspruch nehmen oder wenn gegen ihre Entscheide in solchen Angelegenheiten Beschwerde geführt worden ist.
5    Mehrere Personen haben die ihnen gemeinsam auferlegten Gerichtskosten, wenn nichts anderes bestimmt ist, zu gleichen Teilen und unter solidarischer Haftung zu tragen.
LTF, les frais judiciaires sont mis à la charge de la recourante qui succombe.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:

1.
Le recours est rejeté.

2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 francs, sont mis à la charge de la recourante.

3.
Le présent arrêt est communiqué aux mandataires de la recourante et de la Municipalité de Gingins, au Service des eaux, sols et assainissement et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement.

Lausanne, le 14 décembre 2011
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse

Le Président: Fonjallaz

La Greffière: Tornay Schaller