guide methodologique pour le diagnostic des reseaux d eau potable
TRANSCRIPT
-
Mr. LIRATNI Moufdi
INGENIEUR DETAT EN HYDRAULIQUE
ECOLE NATIONALE POLYTECHNIQUE DALGER (ENPA)
Avertissement :
Ce document est un essai daide la rflexion ; Il ne sagit,
en aucun cas, dun modle type reprendre intgralement.
2011
GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES
RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
-
2
GU
ID
2 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
S O M M A I R E
1. GENERALITES
1.1- INTRODUCTION
1.2- TERMES DESCRIPTIFS DES ELEMENTS DUN RESAU DEAU POTABLE
1.3.1- Ouvrage dadduction
1.3.2- Conduite de transfert ou feeder
1.3.3- Conduite de distribution
1.3.4- Conduite de branchement
1.3.5- Point de livraison
1.3.6- Rseau de distribution
1.3.7- Secteur de distribution
1.3.8- Sous-secteur de distribution
1.3.9- Service deau
2. OBJECTIFS ATTENDUS
3. METHODOLOGIE PROPOSEE
3.1- Etape 1 : ETAT DU PATRIMOINE
3.1.1 Collecte pralable des informations techniques, reprage du rseau et laboration du schma densemble
3.1.2 Etat de fonctionnement du rseau
3.2- Etape 2 : SECTORISATION (comme outil de diagnostic)
3.2.1- INVESTIGATIONS, MESURES & RECHRCHES DE FUITES ;
3.2.1.1- Analyse statistique de la production et de la consommation
3.2.1.2- Analyse du fonctionnement du rseau
3.2.1.3- Recherche de fuites
3.2.2- MODELISATION DU RESEAU
3.3- Etape 3 : SCHEMA DIRECTEUR
4. DEROULEMENT DE LETUDE-DIAGNOSTIC DU RESEAU DA.E.P
4.1- Etape 1 : ETAT DU PATRIMOINE
4.1.1- Collecte pralable des informations techniques, reprage du rseau et laboration
du schma densemble ;
4.1.1.1- Historique du systme A.E.P ;
4.1.1.2- Mise jour des plans ;
-
3
GU
ID
3 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
4.1.2- Description dtaille du rseau et des ouvrages techniques existants :
4.1.2.1- Les ouvrages de production (captage et station de pompage) :
4.1.2.2- Les ouvrages de Stockage (Rservoirs) :
4.1.2.3- Les ouvrages dalimentation et de distribution (Rseau) :
4.1.3- Etat de fonctionnement du rseau
4.1.3.1- Principe de fonctionnement du systme global : (schma synoptique)
4.1.3.2- Triangulation des vannes de sectionnement
4.1.4- Elaboration dun Systme dInformation Gographique (SIG) spcifique
4.1.4.1- Donnes disponibles :
4.1.4.2- Conception de la base de donnes :
a)- Le niveau conceptuel ;
b)- Le niveau logique ;
c)- Le niveau physique ;
4.1.4.3- Lorganisation des donnes
4.1.4.4- Fonctionnement de lapplication
4.1.4.5- Mise jour des donnes :
4.2- Etape 2 : SECTORISATION (comme outil de diagnostic)
4.2.1- INVESTIGATIONS, MESURES & RECHRCHES DE FUITES
4.2.1.1- COMPAGNE DE MESURES :
a)- Typologie des mesures :
b)- Spcificit des types de mesures :
b.1)- Suivi du temps de marche des pompes
b.2)- Mesures de pressions :
b.3)- Mesures de dbits avec des compteurs :
b.4)- Mesures de dbit-pression de la Dfense Incendie :
4.2.1.2- ANALYSE STATISTIQUE DES BESOINS, DE LA PRODUCTION
ET DE LA CONSOMMATION
a)- BESOINS
b)- PRODUCTION
c)- DISTRIBUTION
d)- ENSEMBLE DU SERVICE :
e)- EGALITES UTILES
4.2.1.2- ETUDE DES CONSOMMATIONS
a)- Lenqute abonnes
b)- Limplantation dun compteur de mtrologie en remplacement du compteur
de facturation
-
4
GU
ID
4 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
4.2.1.2- ANALYSE DU FONCTIONNEMENT DU RSEAU
a)- Bilan hydraulique complet du rseau
b)- Etude spcifique hydraulique du rseau
4.2.1.3- RECHERCHE DE FUITES
a)- Quantification et sectorisation des fuites
a.1)- La pr localisation des fuites
a.2)- La corrlation acoustique:
a.3)- Lcoute au sol
b)- Contrle hydraulique aprs rparation des fuites :
4.2.1.4- ANALYSE DES INCIDENTS SUR LE RESEAU :
4.2.1.5- EXAMEN DES PRESSION SUR LE RESEAU :
4.2.1.6- DE LA COMPAGNE DE MESURES A LA MODELISATION :
4.2.2- MODELISATION DU RESEAU
4.2.2.1- CONSTRUCTION DU MODELE
A)- La modlisation du rseau sur le logiciel Epanet :
a.1)- Le logiciel Epanet : Fonctionnement et spcificits
a.2)- Potentialits du logiciel
a.3)- Spcificits du logiciel
B)- Les donnes ncessaires la modlisation du rseau :
b.1)- Caractristiques des tronons
b.2)- Caractristiques des ouvrages spciaux
b.3)- Caractristiques des nuds de demande
4.2.2.2- CALAGE DU MODELE : A)- Mthodologie de calage
a)- Le calage en volume
a.1)- Le dbit de consommation
a.2)- Le dbit de fuite
a.3)- Validation du calage en dbit ;
b)- Le calage en niveau ;
c)- Le calage de la pression
B)- Donnes cl de construction
C)- Autres cas particuliers
D)- RESULTATS DES SIMULATIONS
-
5
GU
ID
5 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
4.3- Etape 3 : PLANIFICATION DU RENOUVELLEMENT DES CONDUITES
4.3.1- Identification des facteurs de dsordre des rseaux
4.3.1.1- Principaux facteurs de dsordres a)- Dsordres lis leau distribue
b)- Dsordres lis la canalisation
c)- Dsordres lis au milieu environnant
4.3.1.2- Age des canalisations 4.3.1.3- Matriaux en contact avec leau et leurs principales caractristiques
4.3.2- Dfaillances possibles et consquences associes la dgradation du rseau
4.3.2.1- Dgradation de la qualit de l'eau
a)- Phnomne de corrosion
a.1)- Corrosion interne
a.2)- Corrosion externe
b)- Phnomne dentartrage
b.1)- Les phnomnes biologiques
4.3.2.2 - Dfaillances du rgime hydraulique
a)- Diminution de la capacit de transport
b)- Fuites
4.3.2.3 Synthse :
4.3.3- Dtermination des critres de renouvellement
4.3.4- Mise en place dune politique de renouvellement
4.3.5- Systmes daide la dcision pour la programmation des besoins en renouvellement
des rseaux deau potable
4.3.5.1- Littrature
4.3.5.2- Le modle RENCANA
a)- Modle destimation des probabilits doccurrence des dfaillances
b)- Algorithme doptimisation
c)- Module de visualisation
4.3.5.3- Le modle SIROCO
a)- Mthodologie
a.1)- Outil de Prvision des Dfaillances
a.2)- Outil de Fiabilit Hydraulique
b)- Calcul des indices de criticit selon le modle FAILNET RELIAB (CEMAGREF)
4.3.5.4- Modles divers
a)- AQUADIAG
b)- CARE-W
c)- Le modle PARMS (Pipeline Asset and Risk Management System)
-
6
GU
ID
6 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
A N N E X E S
1- ANNEXE 1 : Fiches synthtiques (captages, rservoirs, canalisations)
2- ANNEXE 2 : Modle de fiche dintervention dfaillances
3- ANNEXE 3 : Calcul des dbits de pointe domestiques par la mthode
de Tribut
4- ANNEXE 4 : Caractristiques des matriaux des conduites
5- ANNEXE 5 : Fonction objective
-
7
GU
ID
7 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
1- GENERALITES :
1.1- INTRODUCTION :
Les systmes de distribution deau potable appartiennent, au mme titre que les autres
rseaux techniques, un environnement urbain et pri-urbain dans lequel ils agissent
et inter-agissant avec les autres rseaux.
Lexploitant dun rseau dAEP (alimentation en eau potable) se trouve
gnralement confront la difficult de connatre avec prcision son rseau
compte tenu de sa diversit (gnralement de multiples tranches de travaux ralises
selon des techniques diffrentes et sur plusieurs annes) de son tendue et des
difficults daccs.
La gestion des rseaux dA.E.P (connatre, dcrire, entretenir, prvoir, dvelopper) vise
trois (03) objectifs principaux :
- la bonne gestion du patrimoine de la collectivit ;
- la qualit du service rendu lusager ;
- la ralisation des travaux dentretien et dextension, y compris la modlisation
des donnes et les calculs techniques.
Dans la pratique, cette gestion se dcline par des actions de rationalisation telles que :
- la tenue jour de la documentation, la visualisation rapide du rseau et de son environnement (tats descriptifs, plans de secteurs, plans densemble lchelle communautaire ou communale)
- lanalyse et ldition de plans thmatiques : conduites en domaine public ou priv, types de canalisations, travaux raliss (historique) et travaux projets
- des tudes de trac, le suivi des abonns, des travaux
- la mise disposition des donnes des tiers (bureaux dtudes,
entreprises, services incendie) et la coordination des travaux.
Enfin, il est indispensable de garder trace des interventions effectues pour
constituer une mmoire des vnements marquants afin de cibler le mieux
possible les dcisions en matire de programmation et dinvestissements.
Le rseau dAEP dune ville possde plusieurs dizaines de kilomtres de conduites
et une varit tendue dorganes de protection et de distribution. Des contraintes de
gestion de plus en plus fortes exigent lutilisation, de plus en plus frquente, de
donnes reprsentatives de lensemble du rseau. Ces donnes sont ncessaires pour
une gestion efficace dun patrimoine que lon souhaite voir fonctionner continuellement
de manire rentable avec un niveau de service adapt aux attentes des clients.
La mise en place d'un Systme d'Information Gographique (S.I.G.) pour le
gestionnaire du rseau deau potable avec la constitution des bases de donnes
descriptives du rseau et de son environnement, nous semble indispensable et un pr-
requis toute tentative danalyse.
-
8
GU
ID
8 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Cet essai descriptif de la mthodologie propose prcise les travaux et rflexions qui
peuvent, de notre point de vue, permettre de concevoir ce travail de diagnostic du
rseau Eau potable urbain.
Nous illustrerons, dans les paragraphes suivants quelles types de donnes qui seront
utilises pour la mise en place de ce travail, les tapes dacquisition de ces donnes,
ainsi que les possibilits offertes par les SIG pour faciliter le traitement des
diffrents types des donnes, nous permettant de mieux comprendre lhtrognit
spatiale de ltat structurel du rseau et de justifier la saisie de nouvelles donnes
pour identifier les conduites sources de dysfonctionnement.
La mthodologie propose est base sur lanalyse de ltat de fonctionnement du
rseau deau potable. Cet tat de fonctionnement du rseau peut tre connu partir :
- dinformations directes fournies par un systme de surveillance, que sera mis en place, au fur et mesure de lavancement de ltude diagnostique (mesure de
pression, de vitesse, de dbit, de qualit deauetc) ;
- dinformations indirectes (analyse des incidents survenus sur le rseau, des interventions, de lenvironnement du rseau) obtenues par la traabilit du
gestionnaire du rseau ;
Chez la quasi-totalit des exploitants, il y a toujours absence de mesures directes sur
le rseau, sauf en quelques points critiques connus (station de pompage, station de
relvement..). Ce fait (absence de mesures directes) ne permet pas de quantifier
ltat de fonctionnement de lensemble du rseau, cest pourquoi, cet tat est
dfini en se basant sur la liste des incidents, et des interventions survenues sur le
rseau durant les dix ou quinze dernires annes, ainsi que sur des informations
portant sur lenvironnement du rseau (nature des sols, amnagement du
territoire).
Ce travail mthodologique comprend deux aspects essentiels et complmentaires :
Aspect Diagnostic : Analyser qualitativement et quantitativement tous les alas
pouvant exister sur le rseau et se manifester par des observations. Il sagit dans
tous les cas dtablir le cheminement possible entre les observations, les causes
possibles, et dvaluer les consquences induites, par une analyse successive et
rcursive. Lobjectif dun diagnostic de rseau dalimentation en eau potable est de
proposer, au vu des lments techniques et conomiques mis en vidence, une politique
dintervention aux lus et techniciens pour une bonne gestion du patrimoine collectif, quil
sagisse des infrastructures existantes ou de la ressource en eau.
Aspect Aide la dcision : Associer un niveau durgence chaque tronon du
rseau afin dassurer :
- le suivi de la rhabilitation (et/ou) renouvellement des infrastructures ;
-
9
GU
ID
9 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
- l'assistance la rhabilitation (et/ou) renouvellement avec la dtermination de
zones prioritaires ;
- la gestion/maintenance du rseau pour la prennit du rseau.
Ce niveau durgence sera quantifi, dans la suite du document, laide dune mthode de
recherche oprationnelle (optimisation) en considrant des critres techniques,
conomiques, sociaux, environnementaux ainsi que la politique des gestionnaires.
1.2- DESCRIPTION DUN RESAU DEAU POTABLE (REVUE DE LITTERATURE) :
1.2.2 TOPOLOGIE DU RESAU DEAU POTABLE :
La topologie du rseau est la reprsentation schmatique des diffrents nuds d'un
rseau et de leurs liaisons physiques (conduites, pompes, vannes). La disposition des nuds
et des conduites dpend de la localisation des abonns, de la prsence de routes, des
obstacles naturels, de la prsence dautres rseaux
En termes de topologie, nous distinguons :
1.2.2.1- Les rseaux ramifis Ce type de rseau se prsente selon une structure arborescente partir du nud
charge fixe assurant la mise sous pression. Cette configuration est justifie par la
dispersion des abonns.
Cependant, ce type de topologie rduit la fiabilit du rseau dans le cas dune rupture
dune conduite, privant en eau les utilisateurs en aval du point de rupture. Elle caractrise
gnralement les rseaux de distribution deau en milieu rural.
1.2.2.2- Les rseaux maills Comportant un certain nombre dantennes en boucle et pouvant assurer la distribution en
eau, cette configuration caractrise les rseaux de distribution deau en milieu urbain o il
existe une concentration des abonns. La prsence de boucle ou de maille rduit les
risques de coupure en cas de rupture de conduites, car assurant une redondance dans
lacheminement de leau et limitant limpact dune rupture sur la desserte en eau. Dans la
ralit les deux configurations coexistent dans un mme rseau. En milieu rurale, le rseau
sera form par plus dantenne et ramifications, alors quen milieu urbain on constatera plus
de mailles.
1.2.3 TERMES DESCRIPTIFS DES ELEMENTS DUN RESAU DEAU POTABLE :
Les termes descriptifs sont ncessaires ds que lon souhaite communiquer autour dordres
de grandeur et dune partie du systme dalimentation en eau potable. Le prsent article
est une reproduction scrupuleuse du document cit en rfrence. Ainsi, le lecteur peut
tre assur de la vracit des dfinitions mentionnes.
Concernant le rseau, les termes "conduites" et "canalisations" sont quivalents.
-
10
GU
ID
10 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Concernant les eaux vhicules :
"Eau brute" dsigne leau qui na pas t traite, cest dire dans ltat o elle est
prleve dans le milieu naturel et non introduite dans le rseau de distribution.
Loxydation simple nest pas considre comme un traitement. Le terme deau brute
nimplique pas de notion de qualit : elle ne dsigne pas obligatoirement une eau
impropre la consommation. En labsence de traitement, elle perd sa qualification
deau brute pour devenir "eau potable" ds le passage dans le rseau de
distribution.
"Eau potable" dsigne donc uniquement leau qui passe dans le rseau de
distribution. Comme vu prcdemment, cette dnomination nimplique pas de
paramtres de qualit.
Ces deux dsignations servent donc sparer les volumes non distribus (production,
services) des volumes destins aux abonns.
1.2.3.1- Ouvrage dadduction :
Dfinition : un ouvrage dadduction vhicule de leau brute ou prtraite
Les ouvrages dadductions servent amener leau brute depuis des sites plus ou moins
loigns o elle est gnralement plus abondante et moins pollue vers les zones
dutilisation.
Ils peuvent tre ciel ouvert (canaux, aqueducs) ou en conduite fermes, en maonnerie ou
constitus dlments prfabriqus (fonte, bton, etc...)
Ce sont gnralement les installations de traitement ou de stockage qui dfinissent la
limite aval de ces ouvrages. En leur absence, cette limite peut tre dfinie par un organe
de comptage ou dfaut par une vanne de sectionnement. Lorsquil y a un captage (et
absence de traitement), celui-ci peut tre considr comme un ouvrage de production.
Dans ce cas, seuls les ouvrages en amont seront considrs comme des ouvrages
dadduction.
Ces ouvrages dadduction ne font pas partie du rseau de distribution. Leur
fonctionnement (pression, vulnrabilit aux pollutions), de mme que leur nature ne
permettent pas de les assimiler aux autres conduites. On les dsigne parfois sous le nom
daqueducs
1.2.3.2- Conduite de transfert ou feeder :
Dfinition : Une conduite de transfert vhicule de leau potable sans branchement particulier dun ouvrage ou dun secteur un autre. On la dsigne aussi sous le nom
de feeder
-
11
GU
ID
11 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
La conduite de transfert se distingue des ouvrages dadduction parce quelle vhicule de
leau potable, presque toujours sous pression. Les ouvrages de traitement ou de stockage
constituent sa limite amont. Mais elle peut aussi prendre son origine dans un secteur.
Son rle tant essentiellement de transporter de leau potable, normalement elle ne
comporte pas de branchement de distribution lexception parfois de lalimentation de
quelques abonns isols situs en dehors des zones urbanises, car elle est elle-mme trs
souvent implante en dehors de ces zones.
Par contre, elle peut comporter une ou plusieurs drivations permettant dalimenter
dautres ouvrages ou secteurs. La limite aval de cette conduite et de ses drivations est
constitue par un ouvrage ou un organe de comptage lorsquil sagit dun secteur de
distribution.
Pourquoi lavoir distingue de la conduite de distribution ? Par destination, elle en diffre
et lon pourrait tre tent de lexclure des rseaux pour calculer le rendement de ceux-ci.
Mais comme elle est de mme nature et transporte le mme produit (qualit, pression)
quune canalisation de distribution, elle fait partie intgrante du rseau. La dsigner sous
un nom spcifique vite de lexclure tout en permettant daffiner ltude de rendement du
rseau.
1.2.3.3- Conduite de distribution :
Dfinition : Une conduite de distribution vhicule de leau potable et comporte des branchements
La conduite de distribution alimente les zones desservir. Implante majoritairement
dans les zones construites, cest sur cette conduite que sont effectus les branchements
dabonns. Son origine est dfinie par le rservoir de distribution, par lorgane de
comptage ou de fermeture situ sur la drivation de la conduite de transfert ou sur
louvrage de mise en pression en cas de refoulement-distribution.
A noter que le diamtre nintervient pas dans la classification.
1.2.3.4- Conduite de branchement :
Dfinition : La conduite de branchement vhicule de leau potable pour alimenter un abonn individuel ou collectif partir dune conduite de distribution
Cette conduite tablit la liaison entre la conduite de distribution et les installations de
lutilisateur. Le plus souvent un utilisateur correspond une conduite de branchement.
Cest le cas pour les abonns domestiques individuels et de la plupart des immeubles
collectifs (qui sont donc desservis par un branchement unique avec un compteur de
premire prise, collectif ou gnral)
Son origine est la prise sur la conduite de distribution, son extrmit est le raccord avec
le point de livraison.
-
12
GU
ID
12 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
1.2.3.5- Point de livraison :
Dfinition : Le point de livraison est lemplacement o est dlivr leau potable labonn.
Plus prcisment, le point de livraison est situ au raccord aval du compteur. Cependant
cette notion dsigne en mme temps lensemble des appareils qui y sont regroups et qui
comprennent au moins un robinet avant compteur et un compteur, et ventuellement, un
clapet de non-retour, un robinet aprs compteur, un t de purge, un rducteur de pression.
Sil ny a pas de compteur (cas de certains usages publics), le point de livraison est au
raccord (ou la bride) aval de lorgane de fermeture, vanne ou robinet, situ en extrmit
aval de la conduite de branchement.
Il ne peut exister de point de livraison sans conduite de branchement, par contre il peut y
avoir plusieurs points de livraison pour une seule conduite de branchement.
Le terme "branchement", couramment utilis, dsigne louvrage qui conduit leau potable de
la conduite de distribution linstallation de labonn. Il comprend trois parties :
la prise sur la conduite de distribution publique constitue usuellement dun t ou
dun collier de prise en charge et dun robinet darrt sous bouche cl. A un
branchement correspond une prise sur la conduite et inversement.
la conduite de branchement, qui relie la prise au point de livraison. Dans certains
cas, un branchement dessert plusieurs points de livraison. La conduite de
branchement comprend alors plusieurs branches. Dans certains de ces cas, le
branchement est limit lorgane de rpartition exclu, tout en comprenant les
points de livraison. Tout cela doit alors tre spcifi dans les rglements de
service.
le point de livraison tel que nous venons de le dfinir.
Daprs le modle de rglement de service, le branchement comprend :
la prise deau sur la conduite de distribution publique
le robinet darrt sous bouche cl
un rducteur de pression, le cas chant
la canalisation de branchement situe tant sous le domaine public que priv
le robinet avant compteur
le regard ou la niche abritant le compteur, le cas chant
le compteur
le robinet de purge et le robinet aprs compteur
Quand le compteur est plac chez labonn, le branchement comporte une partie sous
domaine public et une partie privative.
-
13
GU
ID
13 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Un branchement peut alimenter des abonns domestiques, des industriels, des immeubles
collectifs ou municipaux, mais il peut aussi alimenter (avec ou sans compteur), des appareils
de fontainerie (bouches ou poteaux dincendie, bouches de lavage, darrosage...) dont la
gestion est assure indpendamment du service des eaux (et qui ne font pas partie des
rseaux).
1.2.3.6- Rseau de distribution :
Dfinition : Un rseau de distribution est un ensemble cohrent :
de rservoirs et dquipements hydrauliques
de conduites de transfert ou feeders
de conduites de distribution
de conduites de branchements
de points de livraison
de tous les appareils de robinetterie et de rgulation ncessaires
En amont du rseau de distribution, il y a les ouvrages de prlvement, dadduction, de
traitement et de pompage qui ne font pas partie du rseau de distribution. En aval, il y a
dune part les appareils de fontainerie qui sont des abonns dun type particulier, dautres
part les installations propres des abonns. La limite du rseau est situe au point de
livraison du branchement, ou dfaut la bride aval de la vanne de sectionnement.
Les branchements (en domaine public ou priv) font bien partie du rseau de distribution
jusquau point de livraison compris.
1.2.3.7- Secteur de distribution :
Dfinition : Le secteur de distribution est constitu dun ensemble de canalisation de distribution et de branchements dont le volume mis en distribution est mesur en
permanence
Pour des raisons de commodit de gestion, de topographie ou de gographie, un rseau de
distribution peut tre divis de faon permanente en zones indpendantes (bien quelles
puissent dans certains cas se secourir mutuellement) dont chacune est alimente en un ou
plusieurs points et o lintroduction de leau (et la sortie vers une autre zone) est matrise
(compte, rgule) de faon constante. Ce sont des zones qui sont dnommes secteurs de
distribution.
Les zones tage de pression diffrente ne constituent pas forcment des secteurs de
distribution diffrents.
Le secteur de distribution, qui est une notion caractre hydraulique, doit tre distingu
de lunit de distribution qui se rapporte aux caractristiques physico-chimiques de leau.
Une unit de distribution est un rseau ou une partie de rseau dont tous les points de
livraison sont relis hydrauliquement au(x) mme(s) ouvrage(s) de production. Cela veut
-
14
GU
ID
14 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
dire que tous les points de livraison dune unit de distribution dlivrent une eau qui
prsente sensiblement les mmes caractristiques physico-chimiques (aux volutions
internes prs).
1.2.3.8- Sous-secteur de distribution :
Dfinition : Un sous-secteur de distribution est un sous-ensemble de secteur(s) que lon peut isoler un instant donn
Pour des raisons conjoncturelles de diagnostic de ltat dun rseau ou de recherche de
fuites par exemple, un secteur de distribution peut tre subdivis un instant donn en
sous-ensembles dont on pourra temporairement matriser lalimentation pendant les
oprations de mesures. Un sous-secteur peut quelquefois tre constitu partir de
plusieurs secteurs.
Il est aussi appel "lot" ou "zone". Le terme "maille" utilis parfois est rserver au
calcul hydraulique des rseaux o sa dfinition est diffrente de celle du sous-secteur.
1.2.3.9- Service deau :
Dfinition : Un service deau est un ensemble cohrent :
douvrages de prlvement
douvrages dadduction
douvrages de production et de traitement
dun rseau de distribution
Le service deau ou service deau potable regroupe lensemble des ouvrages qui permettent
de prlever leau dans la ressource, de lamener pied duvre, de la rendre conforme aux
normes de qualit, de la mettre en pression et la disposition de labonn.
Il ne faut pas le confondre avec le service des eaux qui dans son acception habituelle est
lorganisme qui gre le service deau (aussi parfois le service de lassainissement) que la
gestion soit dlgue ou en rgie.
Dans tout modle de rglement du service, le "Service des Eaux" est bien lorganisme
gestionnaire.
1.3- MODELISATION HYDRAULIQUE DUN RESAU DEAU POTABLE (REVUE DE
LITTERATURE) :
La modlisation du fonctionnement du rseau cherche dcrire le comportement
hydraulique des diffrents dispositifs du rseau. Lintrt est de reproduire ce qui se
droule en ralit dans le rseau laide dun modle hydraulique.
La reprsentation et la prcision du modle sont tributaires des objectifs du service
de leau et des analyses escomptes ; le niveau de dtail conditionne donc les rsultats
de la modlisation.
-
15
GU
ID
15 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
(Harrouz, 1996) distingue plusieurs types de modles :
1.3.1- Modle pour le dimensionnement du rseau :
Le modle permet de vrifier pour une configuration donne du rseau, la satisfaction
des exigences des abonns en termes de pression et de dbit. Lintrt est de
dimensionner les conduites et dispositifs hydrauliques. Ltat des conduites et la
demande sont supposs connus.
Le niveau de dtail est important, toutes les conduites sont reprsentes.
1.3.2- Modle pour lanalyse du fonctionnement hydraulique et diagnostic :
Dans ce cas, le modle cherche dcrire le fonctionnement dun rseau existant, par la
dtermination de ltat des conduites travers la mesure de la rugosit des conduites
et la demande des abonns. Pour un rseau, des donnes lies la topologie du rseau,
les types des conduites, la typologie des consommateurs ainsi que des mesures de
pression et dbits en des points du rseau sont supposs connus. Un calage du modle
permet de dterminer certains paramtres inconnus : rugosit, consommation afin de
sapprocher le plus possible du fonctionnement rel du rseau.
1.3.3- Modle pour la gestion du rseau :
Dans ce cas, le modle servira dcrire le comportement des sources
dapprovisionnement, des zones de stockage et des stations de pompage. Lintrt de ce
type de modle est doptimiser lexploitation des sources deau et de minimiser les
cots dexploitation du rseau en rgulant le pompage et le stockage de leau dans la
journe. Ce modle ne retient que les conduites de grand diamtre servant au
transport et la distribution de leau.
1.3.4- Modle pour la mesure de la qualit de leau :
Dans ce cas, le modle cherche dcrire les temps de sjour (stagnation) de leau dans
le rseau. En effet, des temps de sjours importants altrent la qualit de leau dans le
rseau. Lobjet du modle est de mesurer lvolution dun produit, titre dexemple le
chlore, dans le rseau et den mesurer les concentrations des points prcis du rseau.
-
16
GU
ID
16 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
2- OBJECTIFS ATTENDUS :
En gnral, tout projet de diagnostic dun rseau de distribution deau potable, porte les
objectifs suivants :
- Mettre en vidence les insuffisances du rseau ou des ouvrages pour rpondre la demande actuelle et future, par une analyse de lexistant (rseau/ouvrage/qualit
de leau), un bilan de ladquation des besoins-ressources-capacits de stockage et
une simulation du fonctionnement du rseau ;
- Dfinir les amliorations apporter pour assurer la desserte quantitative et qualitative des abonns, en toute scurit ;
- Estimer les investissements raliser afin de permettre aux responsables de lorganisme exploitant de programmer les travaux ncessaires en fonction des
priorits.
Une bonne apprciation de ces objectifs est ncessaire dans loptique de la ralisation
dune tude fructueuse qui prendrait les critres suivants :
Une optimisation du rseau Lobjectif, en terme doptimisation, du rseau est laugmentation du rendement qui passera
par une lutte acharne contre les problmes de fuite. Une diminution de moiti de lindice
linaire de pertes et une augmentation du rendement jusqu la valeur de 80% 85 %
serait.
Une meilleure matrise du rseau Il est galement impratif de simplifier la comprhension et ainsi la gestion du rseau en
le sectorisant. Lobjectif en termes de sectorisation est difficilement chiffrable mais
lide est de fermer plus de maillages et de faire en sorte quaucune rgion ne soit
pnalise, mais aussi faciliter la dtection de fuites.
La maitrise les fluctuations de pressions sur lensemble du rseau en priode estivale et
hivernale doit tre assure par une homognisation de ces pressions en tout point du
rseau. Si lon devait chiffrer ces propos, il faudrait faire en sorte qu nimporte quel
moment de lanne et quelque soit lendroit o on se situe, les pressions de service soient
comprises entre 2 et 12 bars.
Un programme de renouvellement Un budget consquent devrait tre mis la disposition pour renouveler les canalisations et
les accessoires du rseau les plus fragiles. Lobjectif associ cela est une rpartition la
plus judicieuse possible de cette enveloppe financire et la proposition dun chancier
pertinent sur la dure totale des interventions sur le rseau.
3- METHODOLOGIE PROPOSEE :
Ltude diagnostique des rseaux deau potable consiste principalement dterminer ltat
gnral de fonctionnement du rseau. Elle peut sintgrer dans le cadre dune tude
gnrale (schma directeur), dont le but est de mieux apprhender les besoins collectifs
en alimentation en eau potable plus ou moins long terme et doptimiser ainsi la
programmation de travaux.
-
17
GU
ID
17 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
La motivation de ltude est de faire apparatre les insuffisances et anomalies de
fonctionnement, afin de dfinir les ventuels amnagements prvoir pour amliorer
globalement lusage de leau et optimiser la gestion du rseau. Lobjectif est donc de
proposer, au vu des lments techniques et conomiques mis en vidence, une politique
dintervention aux lus et techniciens pour une bonne gestion du patrimoine collectif, quil
sagisse des infrastructures existantes ou de la ressource en eau.
Les tudes diagnostic dtailles sont obligatoires pour les rseaux qui doivent tre
aliments partir d'une ressource de substitution et pour les rseaux et les zones
risques dsignes comme prioritaires au vu des enjeux collectifs valus et tracs,
pralablement, par les acteurs locaux de l'eau. En gnral, les rseaux concerns sont
ceux des secteurs aliments par un ouvrage exploitant une ressource dficitaire, ou
implants dans une zone risque.
Pour rpondre aux objectifs fixs souhaits, trois grandes tapes sont ncessaires pour
mener bien cette tude :
3.1- Etape 1 : ETAT DU PATRIMOINE
Prcise les lments et informations essentielles dont doit disposer un matre douvrage
pour poser une premire analyse sur ltat physique et le fonctionnement de son rseau.
La phase de terrain permet dans un premier temps de raliser un reprage exhaustif du
patrimoine hydraulique (conduites, robinets-vannes de sectionnement, appareils de
rgulation etc.). Suite ce reprage, un schma densemble du rseau deau potable est
ralis sous format informatique et papier avec une base de donnes associe. Ce
document constitue un premier outil de synthse et de gestion qui peut tre mis jour
rgulirement en fonction des volutions techniques du rseau. Sommairement, cette tape se droulera en deux phases :
3.1.1- Collecte pralable des informations techniques, reprage du rseau et
laboration du schma densemble :
Historique du systme AEP ;
Mise jour des plans ;
Description dtaille du rseau et des ouvrages techniques existants :
o Ouvrages de production (captage et station de pompage) ;
o Ouvrages de stockage (Rservoirs) ;
o Ouvrages dalimentation & de distribution (Rseau) ;
3.1.2- Etat de fonctionnement du rseau :
Principe de fonctionnement de tout le systme (schma synoptique) ;
Triangulation des vannes de sectionnement ;
Connaissance du systme dasservissement, sil y a lieu ;
-
18
GU
ID
18 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
3.2- Etape 2 : SECTORISATION (comme outil de diagnostic)
Outil de diagnostic de ltat et du fonctionnement du rseau un instant donn, mais
surtout un outil de gestion du patrimoine au quotidien.
La sectorisation consiste dcomposer un rseau en un ou plusieurs niveaux de sous
rseaux pour lesquels les volumes mis en distribution sont mesurs de faon permanente
ou temporaire. La pose de compteurs au niveau des secteurs de distribution, permettra la
ralisation de mesures hydrauliques qui vont dfinir les volumes de pertes de chaque
secteur de distribution. Ces mesures vont en outre permettre les calculs des indices et
ratios servant caractriser ltat gnral du rseau ainsi que le volume ncessaire aux
abonns de chaque secteur. Cette tape sera mene en deux volets complmentaires :
3.2.1- INVESTIGATIONS, MESURES & RECHRCHES DE FUITES :
Etude statistique, investigations de terrain, srie de mesures, localisation
avec prcision des fuites,...
3.2.1.1- Analyse statistique de la production et de la consommation :
Etude de la production ;
Etude de la consommation ;
Etude du parc compteurs ;
Etude de la qualit de leau distribue ;
3.2.1.2- Analyse du fonctionnement du rseau :
Bilan hydraulique et lectromcanique des groupes de pompage
Bilan hydraulique du rseau
Etude spcifique hydraulique
3.2.1.3- Recherche de fuites :
Quantification et sectorisation des fuites
Contrle hydraulique aprs rparation des fuites
3.2.2- MODELISATION DU RESEAU : Reprsentation numrique virtuelle du rseau de distribution deau potable
permettant de simuler, dune part, son fonctionnement dans son tat actuel
et, dautre part, leffet de modifications des infrastructures existantes ou
des conditions dexploitation. Dans cette tape, on procdera :
La rcolte et la saisie des donnes de base du logiciel utilis ;
Une srie de simulation du fonctionnement du rseau sous diffrents
scnarios possibles et imaginables ;
-
19
GU
ID
19 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
3.3- Etape 3 : RENOUVELLEMENT / REHABILITATION
Cette tape sarticulera sur llaboration dune stratgie pluriannuelle de renouvellement
des rseaux dA.E.P, ainsi que la confection dun outil daide la dcision pour le
renouvellement des conduites du rseau. Cet outil ncessitera de disposer dun modle
hydraulique du rseau, pralablement labor, sur des logiciels de modlisation que nous
dcrirons plus loin.
Elle sera scinde en deux phases :
- Elaboration dune stratgie de renouvellement : La dcision en matire de renouvellement est sensible et obit des critres
conomiques et financiers, lis la disponibilit de ressources suffisantes dans le
temps.
Afin de remdier linsuffisance des ressources financires, un lissage des besoins
est effectu, les travaux les plus urgents seront prioritaires. Les critres sociaux
sont traduits par les impacts lis au dysfonctionnement des infrastructures, des
dommages ou une interruption du service.
Pour permettre didentifier une approche de nivellement des ressources comme une
dmarche exploitable pour la programmation du renouvellement des rseaux AEP et
lestimation de lenveloppe budgtaire ncessaire annuellement, nous mettons deux
hypothses selon lesquelles sera axe la stratgie de renouvellement des rseaux.
Ces hypothses permettent de vrifier pour un mme budget sur lhorizon de
planification :
o la relation entre la performance du rseau et lordre de ralisation des travaux de renouvellement ;
o La relation entre la performance du rseau et la politique budgtaire qui peut prvoir un budget quivalent sur lensemble de lhorizon de planification, une
augmentation ou une diminution annuelle de la rpartition du budget.
- Prsentation et compilation dun modle daide la dcision : selon deux mthodes de recherche oprationnelle :
o Approche par optimisation conomique :
Se basant sur des calculs de probabilit, cette approche cherche mieux
utiliser les fons financiers disponibles. Il sagit de comparer les cots de
rhabilitions et les cots de maintien en service, augments par les cots
sociaux. A cet effet, on prsentera le modle RENCANA (C. WEREY, 2000) ;
o Approche par modlisation du vieillissement (hirarchisation) des rseaux :
Elle consiste trouver des relations entre le taux de dfaillance ou la dure de
vie et les variables de dtrioration (facteurs dclenchants) ; (modle SIROCO
de CEMAGREF & G2C Environnement) ;
-
20
GU
ID
20 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
4. DEROULEMENT DE LETUDE-DIAGNOSTIC DU RESEAU DA.E.P :
4.1- Etape 1 : ETAT DU PATRIMOINE
4.1.1- Collecte pralable des informations techniques, reprage du rseau et
laboration du schma densemble :
4.1.1.1- Historique du systme A.E.P :
Un premier travail de recherche des documents relatifs au rseau de distribution
deau potable (plans, croquis, rapports anciens etc.) est ralis par le charg dtudes
auprs de la collectivit concerne. Cette premire phase de collecte permet
deffectuer une premire synthse des informations concernant les diamtres des
conduites, lge de pose de ces dernires, ainsi que le positionnement gographique des
appareils hydrauliques (ventouses, rducteurs de pression etc...).
Paralllement ce travail de collecte de linformation, le reprage exhaustif, sur
terrain, du rseau va permettre de vrifier les informations collectes au pralable et
dy apporter dventuelles corrections si ncessaire.
Toutes les informations recueillies lors de cette opration doivent tre enregistres
sur un support papier ou informatique. Lenregistrement de ces donnes, mis
rgulirement jour, permet davoir un historique du rseau, tronon par tronon, et
donc dapprhender efficacement lvolution de ltat des canalisations.
4.1.1.2- Mise jour des plans :
Suite ce reprage, le schma densemble du rseau de distribution est labor et
devrait servir raliser une mise jour des plans des rseaux et infrastructures AEP
au format compatible Autocad (DXF ou DWG) consolids par des visites de terrain
visant apprhender notamment les anomalies potentielles. Ce schma est utilis dans
llaboration dun plan de rcolement au format numrique de type DAO - Schapfile
(SHP).
La connaissance du rseau existant doit figurer sur des plans de rseaux, mis
rgulirement jour, qui sont habituellement de deux types :
o les plans gnraux ; o les plans dtaills.
Les plans gnraux (dune chelle de 1/25.000e ou 1/10.000e par exemple) donnent
une vision gnrale du rseau et facilitent la comprhension de son fonctionnement,
notamment lors de lisolement dun secteur. Sur ces plans doivent figurer :
o le diamtre et le matriau des conduites ;
-
21
GU
ID
21 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
o Tous les quipements et appareils lis au fonctionnement du rseau : rservoirs, vannes principales, appareils de rgulation, ventouse, purges, bouches et poteaux
dincendie ;
o Quelques cotes altimtriques du terrain.
Les plans dtaills, souvent lchelle du cadastre, donnent :
o le positionnement du rseau et des accessoires, en particulier les diffrentes vannes
o lemplacement des branchements et ventuellement leur triangulation o la position des autres rseaux proches (assainissement, gaz, tlphone,
lectricit)
o le matriau et le diamtre des conduites.
Enfin, ce fond de plan servira de support numrique pour llaboration dun Systme
dInformation Gographique (Infonet, TNTmips, Arcgis, QGis,) associ la cration
dune base de donnes regroupant les caractristiques techniques du rseau.
4.1.2- Description dtaille du rseau et des ouvrages techniques existants :
Chaque ouvrage (captage, rservoir, comptage, station de pompage, chambre de
comptage, traitement...) peut faire lobjet dune reconnaissance technique dtaille
permettant de :
Situer lemplacement, le type, la contenance des ouvrages de stockage,
Situer lemplacement des stations de pompage et de surpression si existante,
de dresser un descriptif de linstallation ;
dtablir des schmas fonctionnels ;
de consigner dventuelles anomalies ;
Aussi, laide de matriel spcifique (dtecteur de canalisationsetc.), le trac des
conduites eau potable est report sur le cadastre numris, et comprend, dans la
mesure des informations rcoltes sur terrain, les lments suivants :
le trac, la nature, le diamtre des canalisations,
lemplacement et la nature des appareillages de robinetterie et fontainerie.
lemplacement des appareils de rgulation de pression et de dbit,
lemplacement, la numrotation des appareils de dfense contre lincendie.
4.1.2.1- Les ouvrages de production :
a)- Captages :
Les captages font partie intgrante du systme dadduction; elles permettent
dexploiter la ressource naturelle ; Ce sont des :
- Sources naturelles draines et captes ; - Puits ou forages ;
- Barrages ou prises deau ;
-
22
GU
ID
22 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
De leurs caractristiques dpendront les dbits dexploitation, la prennit de la
ressource et la qualit des eaux. Leur tude diagnostic doit proposer un tat des lieux
de lexistant et mettre en vidence lhistorique et les problmes lis leur
fonctionnement, ainsi que tous les dfauts existants.
Enfin, et lissue de ce travail, on doit pouvoir conclure sils sont en bon tat et bien
entretenus et si leur exploitation est bien adapte au contexte du systme dans sa
globalit.
Une prsentation sous forme de fiches individuelles permet lexploitant de disposer
de lensemble des informations utiles pour la gestion de cet ouvrage, en un seul
document.
Dans certains cas, les captages ncessitent des tudes complmentaires, par exemple,
en cas de venues de sable dans des puits ou augmentation significative de
rabattementDans ce cas, une tude de diagnostic complmentaire du puit est
ncessaire ; elle comprendra :
o Une inspection Vido ; o Un essai de pompage ; o Une de lexploitation par rapport aux caractristiques de louvrage
b)- Stations de pompage :
Lattention sera, principalement, axe sur ltat de lquipement de pompage :
o Nombre et caractristiques des pompes de service et des pompes de secours ; o Remplacement habituels des pompes ; o Position, notice et mode de fonctionnement des pompes ; o Compteurs et leurs ges o La vrification de ladaptation des pompes aux dbits pratiqus est dune importance
vitale pour la prennit des stations de pompage car une mauvaise elle peut induire
une forte surconsommation dnergie.
o Estimation des volumes non comptabiliss (comptabiliss au forfait) ; o Etat actuel et entretien, avec photographies ventuelle ; o Problmes rencontrs au cours des dernires annes et remdes apports
Les thmes aborder sont rcapituls, en annexe 1, sur la fiche synthtique captages .
4.1.2.2- Les ouvrages de Stockage (Rservoirs) :
Les rservoirs permettent une gestion des volumes deau stocks ncessaires la
distribution dans le rseau. La fluctuation du niveau deau dans le rservoir (marnage)
doit tre connue avec prcision pour pouvoir se prononcer sur la capacit du rservoir
jouer pleinement son rle de restitution deau au rseau ; le comportement du rseau en
dpend pleinement.
Une attention particulire sera porte sur les thmes suivants :
-
23
GU
ID
23 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
- Une description des rservoirs sur la base des informations fournies par lexploitant et dune visite des sites ;
- Une description des rservoirs sur la base dinvestigations complmentaires (inspection des cuves, nivellement des ctes caractristiques, ) ;
- Une apprciation des rserves dincendie ; - La relation avec les autres rservoirs ; - Analyse des marnages par rapport aux consommations et apprciation du temps de
sjour,
Les thmes aborder sont rcapituls, en annexe 1, sur la fiche synthtique Rservoirs .
4.1.2.3- Les ouvrages dalimentation et de distribution (Rseau) :
Les conduites dadduction et de distribution sont les vecteurs de transport qui
permettent de relier la production aux zones de consommation. Elles constituent le cur
du rseau ; leur bonne connaissance est la base dune bonne gestion.
Selon les besoins, le diagnostic physique devra porter sur tous les ouvrages
dalimentation (conduites dadduction, de distribution, bornes dincendie). Les
branchements des particuliers ne font thoriquement pas partie du diagnostic,
lexception dventuels et anciens branchements en plomb.
Ainsi, lensemble des quipements hydrauliques du rseau dalimentation et de
distribution doit tre scrupuleusement inform. Globalement, linformation relative au
rseau conduira mettre en vidence, sur une fiche didentification personnalise, les
informations suivantes:
- Secteur, nom de la rue et ventuellement le numro du btiment ;
- Le diamtre des tronons ;
- La longueur des tronons ;
- Equipements de rseaux (vannes, des organes de rgulation, ventouses, etc ) ;
- La date de pose ;
- Emplacement de la conduite par rapport la chausse (ce facteur caractrise le
fait que la conduite se trouve sous la chausse ou le trottoir) ;
- Remplacement par rapport aux autres rseaux (assainissement, rejets divers,
etc) ;
- Conditions de pose et de protection (Ces donnes concernent la profondeur de la
canalisation et son lit de pose) ;
- Le matriau de canalisation ;
- Dernire intervention (caractristiques : oprations de recherches de fuites,
travaux de nettoyages effectus, ) ;
- Points des livraisons particuliers (poteaux et bouches dincendie, abonns spciaux
(hpitaux, installations de lutte contre lincendie, etc ... ) ;
-
24
GU
ID
24 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
- Pressions (charge hydraulique : charge maximale autorise ; charge prvue (valeur
thorique ; charge de service ; charge de scurit ) ;
- Dbits ;
- Nombre dabonns par unit de longueur :
- Des donnes de consommation moyenne observe ou releve sur les
compteurs ou sur des points dobservation ;
- Date de branchement du dernier abonn ;
- Nature de leau (analyses contenant notamment le taux doxygne dissous, le pH et
la conductivit de leau ...) ;
- Anomalies diverses : Ceci concerne les informations de diverses origines
correspondant une anomalie de fonctionnement des installations : - insuffisance
ou excs de pression, - qualit de leau, - dbit insuffisant soit trop deau, -
vitesse moins 0.5 m ou plus 3.0 m) ;
- Date de passage un nouveau matriau, ou de remplacement ou de rhabilitation :
cette date peut tre importante car elle permettra de comparer les
diffrents matriaux fonte grise/fonte ductile, joint expresse, revtement
intrieur, revtement extrieur ...) ;
- La longueur remplace ;
- Le sol et sa corrosivit
Lensemble des quipements hydrauliques doit tre galement scrupuleusement vrifi,
savoir les rducteurs de pression avec prise systmatique des pressions amont et aval de
lappareil afin de dterminer si les conditions de pression dlivres aux abonns sont
satisfaisantes. Les thmes aborder sont rcapituls, en annexe 1, sur la fiche synthtique Canalisations .
Bien que non exhaustive, cette liste est suffisamment complte pour avoir une
connaissance de tous les lments ncessaires la description des rseaux, de leur
environnement immdiat, ainsi que les interactions quils ont subit depuis leur installation.
4.1.3- Etat de fonctionnement du rseau :
4.1.3.1- Principe de fonctionnement du systme global : (schma synoptique)
Un schma synoptique dsigne une prsentation, en gnral graphique de tout le
systme dA.E.P, qui permet de saisir d'un seul coup d'il lensemble des informations
lies en un systme complexe global. L'adjectif synoptique voque l'ide de voir en un
mme ensemble. Il apporte une vue synthtique de tous les composants du systme
dA.E.P prsente dans la collectivit.
-
25
GU
ID
25 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Figure 1 : Exemple de schma synoptique dun rseau dA.E.P
4.1.3.2- Triangulation des vannes de sectionnement :
La triangulation consiste en la manuvre de lensemble des Robinets-Vannes de
Sectionnement (RVS) afin de dterminer les diverses anomalies (fuites sur presse-toupe,
ensablement etc.) qui ncessitent le renouvellement de lappareil ou des travaux de
dgagement. Cette phase est essentielle puisquelle dtermine ltanchit des tronons
lors de la sectorisation ultrieure des fuites.
4.1.4- Elaboration dun Systme dInformation Gographique (SIG) spcifique :
Un S.I.G est un ensemble organis de donnes graphiques et alphanumriques, permettant
la gestion du territoire. Il comprend un systme de gestion de donnes pour la saisie, le
stockage, l'extraction, l'interrogation, l'analyse et l'affichage de donnes gographiques...
Lexploitation des donnes brutes de terrain, lissu de leur enregistrement, permet de
raliser des statistiques gnrales et dtablir :
- des cartes thmatiques ; - un inventaire du patrimoine rseau : lvolution de ce patrimoine au regard de
diffrentes caractristiques (diamtre, matriau, date de pose, ) permet
dapporter les arguments techniques aux politiques de rhabilitation et/ou
renouvellement des conduites, et donc daider les gestionnaires deau dans leurs
dcisions ;
-
26
GU
ID
26 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
- des rendements et indicateurs de performance tels que : lindice linaire de pertes (ILP) est le rapport des volumes perdus durant une
anne, sur la longueur du rseau. Il sexprime gnralement en m3/km/jour..
lindice linaire de rparations (ILR) donne le nombre de rparations par an
et par kilomtre de rseau
Lexploitation rgulire des donnes permet donc daboutir la construction dun
historique des rseaux deau potable, et ainsi dapprhender lvolution des conduites dans
le temps.
4.1.4.1- Donnes disponibles :
Les donnes disponibles pour raliser ce SIG sont de deux ordres :
- Donnes quantitatives concernant les points deau, la ressource en eaux, les caractristiques techniques des ouvrages, des indicateurs socio conomiques afin
de bien apprhender lusage du point deau. Ces donnes proviennent principalement
des diffrents services gestionnaires de leau et sont souvent incompltes. Dautres
donnes, plus rcentes sont acquises dans un premier temps lors du diagnostic
approfondi.
- Donnes cartographiques (fonds de cartes, limites administratives, donnes sur lenvironnement, localisation des points deau) Ces donnes proviennent des
diffrents tudes antrieures existants, et compltes produites par lquipe sur le
terrain lors des phases de diagnostic.
Concernant ces donnes quantitatives et cartographiques, un certain nombre de
fiches de collectes ont t conues pour faciliter le travail de terrain.
Lobjectif tant de mettre en vidence plusieurs aspects dans la description du systme
global dAEP de la localit concerne :
1. Collecter, harmoniser et rendre disponible linformation provenant de
diffrentes sources.
2. Rendre cette information compatible avec les diffrents systmes utiliss
dans les services au niveau rgional et national.
3. Concevoir et programmer une base de donnes robuste et facile daccs,
consultable par tous et modifiables par les services ayant les autorisations
dadministration ;
4. Envisager une stratgie de diffusion et daccs linformation selon les
diffrents acteurs et leurs besoins spcifiques.
5. Former les usagers, selon les diffrentes stratgies retenues et les
diffrents produis labors.
4.1.4.2- Conception de la base de donnes :
La principale difficult dans cet exercice est le caractre htrogne des acteurs et
des sources de donnes.
-
27
GU
ID
27 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
La conception et le dveloppement dune base de donnes gographique ncessite un
protocole logique clairement dfini au dpart qui intgre les aspects nouveaux :
informatique, bases de donnes...
La conception s'effectue en trois temps :
- La conception d'un Model Conceptuel de Donnes (MCD) sans prendre en compte les aspects informatiques ;
- L'implmentation d'un Model Logique de Donnes (MLD) selon la structure du logiciel informatique (SIG) choisi ; cest un systme de Gestion et dexploitation des
donnes pour les rseaux deau A.E.P ;
- La mise en place d'un Model Physique de Donnes (MPD) grce au langage informatique utilis dans le logiciel.
a)- Le niveau conceptuel
Le niveau conceptuel reprsente les informations et leurs relations. Ce modle intgre
aussi les contraintes de ces donnes. Ces dfinitions sont tablies en faisant abstraction
de toute contrainte lie l'organisation et l'architecture logicielle. Le MCD a pour but
dcrire de faon formelle les donnes qui seront utilises par le systme d'information. Il
est une reprsentation simplifie d'une ralit. Classiquement, la mthode de
structuration des donnes repose sur le modle Entit/Association. Les entits sont des
objets dots de proprits. Elles sont relies entre elles par des associations, qui, elles-
aussi, possdent des caractristiques propres. Une fois le modle tabli et valid par
rapport la ralit observe, il est traduit en modle logique de donnes.
b)- Le niveau logique
Le MLD consiste dcrire la structure de donnes utilise sans faire rfrence un
langage de programmation en particulier. Il prend cependant en compte les contraintes
informatiques de structuration des donnes. Il s'agit donc de prciser le type de donnes
utilises lors des traitements (texte, entier, rel...). Ainsi, le modle logique est dpendant
du type de base de donnes utilis.
c)- Le niveau physique
Le modle physique de donnes (MPD) permet de dfinir la mise en uvre de structures
physiques et de requtes portant sur des donnes. Le MPD, au contraire des modles
prcdents, dpend du logiciel utilis. Il correspond l'implmentation de la base de
donnes au niveau informatique, grce l'utilisation d'un langage de dfinition de donnes.
Ce langage permet de crer les tables, structures dans lesquelles seront stockes les
donnes.
4.1.4.3- Lorganisation des donnes :
La base de donnes est structure autour de la table Secteurs. Cette entit correspond
des secteurs et sous secteurs du systme dAEP go rfrencs. Chaque secteur est
dsign par un identifiant unique, qui doit permettre de relier lensemble des informations
contenues dans les diffrentes tables. Cet identifiant est une concatnation des cinq
niveaux hirarchiques :
-
28
GU
ID
28 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
- Identifiant Commune (Admin 1) - Identifiant secteur (Admin 2) ; - Identifiant quartier (Admin 3) ; - Identifiant Rue (Admin 4) ;
Chaque entit du SIG est relie plusieurs tables qui enregistrent les informations
rattaches ce Secteur. Les autres tables concernent les donnes collectes sur le
terrain. Chacune de ces tables contiens galement lidentifiant du secteur concern.
Ces liaisons permettent linterrogation sur des champs multiples.
4.1.4.4- Fonctionnement de lapplication :
Le logiciel en lui-mme, doit tre compos, dau moins, trois modules principaux, eux mme
subdiviss en sous modules fonctionnels. Cette architecture composite permet une
meilleure adaptabilit du logiciel aux besoins des utilisateurs, en installant un module
central et en proposant plusieurs plug-in optionnels selon les besoins.
- Le module BaseCore est le noyau central du logiciel, doit tre disponible dans une version protge des modifications accidentelles par les utilisateurs. Cest
linterface partir de laquelle lutilisateur accde lensemble des fonctions du
logiciel. Il rassemble lensemble des formulaires ddition, consultation et
recherche ainsi que lensemble du code ncessaire au fonctionnement du SIG.
- Le module Cartographique permet daccder aux donnes sous forme cartographique et dimprimer des cartes. Un certain nombre de reprsentation
cartographique des donnes concernant les infrastructures hydrauliques (type,
fonctionnalit, profondeur, prennit), les donnes socio conomiques sont pr
codes, ce qui permet aux utilisateurs non initis au maniement des SIG dditer
facilement leurs propres cartes.
- La GoDataBase : Ce module regroupe lensemble des tables ncessaire au fonctionnement du logiciel. Elle est compose de deux types de tables : les tables
attributaires qui enregistrent les donnes issues des fiches de collecte et des
diagnostiques sur le terrain ; les tables dnommes classes dentit qui
correspondent aux informations ncessaire laffichage des cartes dans le module
cartographique.
Ces trois modules principaux interagissent entre eux selon les rgles dinterdpendance
suivantes :
La consultation des donnes se fait par un formulaire Secteurs o plusieurs
onglets permettent daccder aux donnes socio conomiques, organisationnelles,
les donnes concernant le rseau
Lutilisateur peut galement accder aux donnes par une interface cartographique.
Cette dernire permet galement dditer un certain nombre de cartes
thmatiques, de les imprimer ou de les convertir en fichiers images ;
Un formulaire permet lajout ou la modification des donnes ;
-
29
GU
ID
29 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Une fiche synoptique permet dditer et dimprimer un rsum des donnes
disponibles, pour chaque secteur dj diagnostiqu ;
Deux formulaires de recherche permettent de trouver rapidement linformation
utile aux utilisateurs ;
Un module complmentaire permet dimprimer les fiches de collectes utilises pour
les diagnostique sur le terrain ;
Un module de mise jour permet dactualiser la version du logiciel installe sur les
machines des utilisateurs. Ce module recherche la dernire version sur le site web,
tlcharge ce patch puis linstalle.
4.1.4.5- Mise jour des donnes :
Un module de mise jour permet aux versions Administration de publier sur le site
internet des fichiers de mise jours, destins aux versions de consultation. Suite la
modification denregistrements existants ou la cration de nouveaux enregistrements,
les administrateurs procdent la publication sur le site internet des nouveaux fichiers de
donnes.
4.2- Etape 2 : SECTORISATION (comme outil de diagnostic)
Principe de sectorisation
La sectorisation consiste sous-dcouper le rseau deau potable en sous secteurs dont
les dbits dentre et de sortie sont mesurs de manire permanente ou temporaire.
Les sous-rseaux sont appels "secteurs de distribution" (District Metered Area - DMA -
en anglais) lorsque que la mesure est permanente.
On utilise ensuite, un degr de dcoupage plus important, le terme "sous-secteur de
distribution" (ou "lot") ; le point de mesure est alors temporaire lors dun diagnostic ou
lors de recherche de fuites. Il peut trouver son origine dans plusieurs secteurs de
distribution.
Le bilan des volumes produits, exports et imports doit tre prcis afin dobtenir une
rpartition correcte des volumes/dbits.
Le comptage sexprime gnralement en volume, mais peut galement tre exprim en
dbit, davantage parlant pour les dbits de fuites.
Un rseau de distribution est dfini par trois (03) niveaux de sectorisation au maximum :
1er niveau : suivi annuel des volumes mis en distribution et des incidents survenus.
Le premier niveau est lobjet de calcul dindices de performance.
2me niveau : quantification des rsultats dune campagne de recherche de fuites,
suivi permanent des volumes mis en distribution et des dbits nocturnes (lorsque
pertinents) laide de la tlgestion, mise en vidence de lapparition de fuites.
3me niveau : aide la pr-localisation des fuites par manuvre des vannes et
observation de la variation de dbit (step-test).
-
30
GU
ID
30 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
1er niveau de sectorisation :
Les plus grands rseaux peuvent avoir entre 10 000 et 200 000 abonns inclus dans des
secteurs de distribution.
Pour les rseaux dimportance moyenne (y compris les rseaux inter-syndicaux), la
dlimitation des secteurs de distribution est fortement influence par les ressources
alloues et par le dcoupage en tage de pression.
La dlimitation des secteurs est davantage issu dun travail cartographique simple, qui ne
ncessite pas lutilisation dun modle hydraulique.
On instrumente les ouvrages du rseau de points de mesure permanents, qui permettent un
base de suivi hydraulique et une meilleure pertinence et prcision des tudes technico-
conomiques. Ces appareils doivent imprativement tre reli au systme de tlgestion si
celui-ci est disponible.
Ces points de mesures permettent de diffrencier les contextes hydrauliques, influencs
par :
le type de sol
ltat des conduites
ltat des branchements
le niveau de fuites
le cot de leau (plusieurs ressources et lvations)
de solution de recherche active de fuites.
Les vannes disolement entre secteurs de distribution doivent tre en parfait tat de
fonctionnement et doivent tre bien connues de lexploitant.
Une analyse hydraulique sera dautant plus prcise que :
chaque abonn est bien reli un secteur de distribution
les oprations de secours entre secteurs seront bien matrises
les rparations sont suivies
les cots de leau mise en distribution et les cots des oprations de maintenance,
de rparation et de renouvellement sont connus.
Lanalyse hydraulique permet en outre de pr-localiser les fuites et deffectuer un suivi de
lvolution des consommations et des pertes.
2me niveau de sectorisation :
Le deuxime niveau de sectorisation nest pas indispensable un suivi des pertes sur le
rseau. Une tude technico-conomique permettra de vrifier la vracit de linstallation
dun deuxime niveau de sectorisation. Leur taille dpend du premier niveau de
sectorisation.
La dfinition du 2me niveau de sectorisation est issue de :
-
31
GU
ID
31 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
la localisation des appareils de comptage existants
les conclusions de ltude technico-conomique
les opportunits de mise en place de compteurs de sectorisation (travaux,
ouverture de tranches)
Deux lments principaux sont suivis :
le volume mis en distribution
le dbit minimum nocturne lorsque pertinent
Ce niveau de sectorisation est suffisant pour les secteurs de distribution prsentant peu
de matriaux de conduites plastiques. Les appareils de pr-localisation des fuites
permettent un bon niveau de matrise des fuites, ce qui ne serait pas le cas si lon se
contentait du seul 1er niveau de sectorisation pour justifier la ralisation dune campagne
de recherche de fuites supplmentaire. Si le volume mis en distribution ne baisse pas, il
est possible que lon ait rpar des fuites de faible dbit (fort bruit), ou que dautres
fuites se soient dclares dans un emplacement proche du lieu de la dernire rparation
effectue.
Les rcents dveloppements dans le domaine de la transmission de donnes permettent de
rapatrier trs simplement les donnes (rseau RTC, GSM, radio) jusquau poste de
tlgestion.
Ainsi, on peut, un pas de temps dfini par lexploitant :
suivre les volumes journaliers mis en distribution
suivre les dbits minimum nocturnes
suivre les volumes nocturnes
calculer les indices de pertes et de consommation
effectuer une mise en perspective de ces paramtres
de paramtrer des seuils dalarme pour lapparition de nouvelles fuites
Pour les rseaux importants, la modlisation hydraulique peut savrer ncessaire pour
vrifier que les dbits peuvent transiter malgr la fermeture des vannes.
La mise en place de points de comptage permanents doit automatiquement saccompagner
de la vrification de ltanchit des vannes sparant deux secteurs de distribution. Des
purges peuvent tre galement ncessaires sur les extrmits dantenne fermes par
manuvre de vannes pendant une dure prolonge. Les secours dalimentation entre
secteurs hydrauliques doivent pouvoir tre effectus.
3me niveau de sectorisation :
Un troisime niveau de sectorisation peut ntre quoptionnel. Il se justifie de moins en
moins du fait des rcents dveloppements des appareils de pr-localisation des fuites. Si
le service na pas les moyens de recourir de la pr-localisation de fuite, il peut savrer
-
32
GU
ID
32 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
intressant de dfinir un troisime niveau de sectorisation laide dun appareil de
comptage des volumes.
Il est difficile de mobiliser du personnel pour effectuer des manuvres de vannes la nuit.
Cependant les appareils de pr-localisation des fuites comportent des limites de dtection,
surtout dans le cadre de rseaux constitus en majorit de canalisation en matire
plastique.
La ralisation dun troisime niveau de sectorisation doit rsulter dune analyse technico-
conomique. Il est souhaitable de ne pas dpasser la longueur de 15 km de rseau, afin de
pouvoir isoler lensemble des branches en 2-3 nuits de manuvres de vannes.
Sur des secteurs de trs petites longueurs, le suivi des dbits peut tre effectue sur
une plage diurne o les dbits ne fluctuent que trs peu. Les rsultats peuvent tre
nanmoins entachs derreurs lies la vtust du rseau et son manque dtanchit.
4.2.1- INVESTIGATIONS, MESURES & RECHRCHES DE FUITES
4.2.1.1- COMPAGNE DE MESURES :
La dnomination "campagne de mesures", partie intgrante dun diagnostic de rseau deau
potable, va dpendre dans le choix du lieu dimplantation des appareils de mesure et de
leur type, de lobjectif que lon espre atteindre lissue de la campagne. Cette compagne
devrait sarticuler autour de :
Elaboration de mesures permettant de caler un modle de rseau ;
Elaboration dune campagne de recherche de fuites ;
a)- Typologie des mesures :
Les mesures peuvent tre de trois types principaux :
Mesure de dbits
o suivi du temps de marche des pompes
o compteurs quips de ttes mettrices
o dbitmtres insertion
o dbitmtres ultrasons
Mesure de pression
o capteurs pizomtriques
Mesure de niveau dans les rservoirs
o capteurs pizomtriques
b)- Spcificit des types de mesures :
b.1)- Suivi du temps de marche des pompes :
Au cur des armoires lectriques des infrastructures de pompage, il est possible de
connecter un logger afin denregistrer les arrts/dmarrage :
-
33
GU
ID
33 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
soit en connectant les fils du logger au commutateur ;
soit en mettant en place des pinces ampromtriques autour des cbles triphass ;
La conversion en volume est obtenue par multiplication du temps de marche par le dbit
unitaire des pompes.
b.2)- Mesures de pressions :
Avant de planifier une implantation dappareils de mesure de pression, il est ncessaire de
doubler le dcoupage du rseau tudi en secteurs de distribution (donn par le synoptique
de rseau) par un dcoupage en tages pizomtriques. Ces tages correspondent des
limites imposes de pressions :
Rservoirs
Appareils de rgulation de pression
o rducteurs de pression
o stabilisateurs amont
o stabilisateurs aval
On compte 2 ou 3 appareils de mesures pour chaque tage pizomtrique.
Les localisations prfrentielles seront :
les pressions en bout de rseau ;
les canalisations de transferts entre rservoirs ;
laval dun pompage afin dobtenir une mesure de la HMT (Hauteur Manomtrique
Totale).
b.3)- Mesures de dbits avec des compteurs :
Les compteurs doivent tre quips de ttes mettrices correspondantes. Afin de sen
assurer, il est ncessaire de raliser une investigation de terrain pralable (diamtre,
marque, numro de srie, tte mettrice dj prsente ou non, photos de lappareil)
Les ttes captent chaque impulsion gnre par une rotation du systme (hlices, volute).
Chaque impulsion correspond un poids dimpulsion prcis sur le compteur. Sil est
inconnu, la diffrence de relev de compteur avant pose/aprs pose permet de ltablir.
Le captage dimpulsion peut tre de deux types : magntique ou optique (moins fiable).
En liant les fils de la tte mettrice et du logger via un d, on peut tester plusieurs
combinaisons jusqu obtenir celle qui permet dobserver des enregistrements sur le
logger.
-
34
GU
ID
34 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
b.4)- Mesures de dbit-pression de la Dfense Incendie :
Un rseau de distribution deau potable peut tre mme ou non dassurer la dfense
incendie selon son dimensionnement et ses amnagements (capacit rservoir suffisante).
Bien souvent, lappareillage de fontainerie mis disposition pour assurer la dfense
incendie est lHydrant (ou Poteau Incendie).
La norme en vigueur spcifie, pour un poteau dincendie normalis DN 100mm, de pouvoir
subvenir un incendie sur une base de 60m/h pendant 2h sous 1 bar minimum de pression.
Chaque poteau concern fait lobjet dun essai de dbit-pression pendant un laps de temps
reprsentatif (valeur normalise atteinte et stabilise ou les valeurs de dbit pour 1 bar
minimum de pression).
Une circulaire ministrielle en vigueur met en exergue la responsabilit des pouvoirs
publics pour ce qui est dtablir des projets et de fixer des dbits prvoir pour
lalimentation des engins participant la lutte contre les incendies.
La mthodologie employe consiste installer, sur les sorties 100mm des poteaux
incendie, un dbitmtre associ un manomtre de pression analogique permettant une
mesure prcise du dbit et de la pression. Une vanne de rgulation aval et une conduite
dvacuation compltent linstallation. Les valeurs dessai ne sont valides quaprs
stabilisation de lcoulement sur les paramtres Dbit/Pression.
Lors de ces essais, le rendu des rsultats, associ un plan de localisation, doit mettre en
vidence les trois mesures caractristiques :
- Pression Statique : Pression mesure PI ouvert mais vanne de rgulation ferme ;
- Pression Dynamique : Pression Mesure PI ouvert et vanne de rgulation sur
valeurs dessai ;
- Le Dbit : Dbit mesur sur valeurs dessai aprs stabilisation de lcoulement.
4.2.1.2- ANALYSE STATISTIQUE DES BESOINS, DE LA PRODUCTION ET DE LA
CONSOMMATION
Les termes relatifs aux volumes sont employs pour dcrire la performance de la
distribution et de la consommation deau potable.
Pour mieux apprhender lanalyse des besoins, de la production et de la consommation,
ceux-ci doivent tre dfinis et valus, le long du processus dtude de diagnostic ; Ce sont
eux qui dtermineront la fiabilit de lanalyse statistique :
-
35
GU
ID
35 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
a)- BESOINS :
Llaboration dun projet de distribution deau potable ncessite toujours de raliser une
approche aussi fine que possible des besoins satisfaire lors des pisodes de pointe.
Si la dtermination des dbits lis lactivit industrielle, agricole ainsi qu la gestion des
quipements collectifs et publics peut tre cerne partir de la synthse des
consommations annuelles et des modes de process ou de fonctionnement de ces abonns
particuliers, il nen est pas de mme pour la consommation domestique qui revt un
caractre alatoire.
La dfinition des besoins annuels moyens est primordiale sur le plan conomique, car elle
dtermine le volume total deau vendu retenu pour estimer les frais des infrastructures
(Voir annexe -2- : Calcul des dbits de pointe domestiques par la mthode de Tribut)
La connaissance des besoins en priode de pointe est en revanche capitale pour
limplantation et le dimensionnement :
des installations de production et de traitement
des quipements de pompage et de stockage
des canalisations et des organes de scurit et dexploitation
Afin doptimiser le fonctionnement de son rseau, le choix des hypothses relatives aux
dbits de pointe doit tre clair, sachant quun surdimensionnement excessif, par souci de
scurit et de fiabilit, entrane souvent :
des cots de ralisation excessifs
des dysfonctionnements chroniques des installations de pompage et de surpression
des problmes qualitatifs lis aux temps de sjour dans les canalisations
Les causes principales des variations de dbit engendres par les abonns domestiques
sont :
volution des besoins aux cours de la semaine et du mois
modification du rythme de vie de la population au cours de la journe
hasard de la simultanit des consommations
Les variables de dimensionnement sont :
consommation moyenne journalire (Qmj : volume annuel total/365 jours - m3/j)
consommation de pointe journalire (Qjp = Qmj * K1 - m3/j)
consommation de pointe horaire (Qhp = Qjp/24 * K2 - m3/h)
-
36
GU
ID
36 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
b)- PRODUCTION :
Volume mobilis
Le volume mobilis est le volume rsultant de laction de lhomme pour modifier les
rserves naturelles
Cest le cas du volume accumul dans les barrages et de celui qui est utilis en
ralimentation de nappes par exemple.
Volume prlev
Le volume prlev est le volume emprunt au milieu naturel par les ouvrages du
service prvus cet effet.
Cette notion est essentiellement utilise dans les rapports avec les Agences de Bassin qui
assoient leurs redevances sur les "volumes prlevs".
Volume des pertes en adduction
Le volume des pertes en adduction est le volume chang avec lextrieur dans les
ouvrages dadduction.
Ce volume reprsente les changes deau entre les ouvrages dadduction et le milieu
extrieur. Les pertes sont essentiellement des fuites deau vers lextrieur, mais il peut
galement sagir dapport deau qui se produiraient par temps pluvieux (canaux) ou dans les
traverses de terrains aquifres par des ouvrages peu tanches (maonneries anciennes,
etc...). Le terme "perte" est prendre au sens algbrique. Ce volume ne peut tre connu
quen cas de comptages au prlvement et lentre es usines.
Volume entrant dans les usines
Le volume entrant dans les usines est le volume deau mesur lentre des ouvrages
de production du service
Cest le mme volume que le volume prlev lorsque les ouvrages dadduction sont tanches
ou que le prlvement se fait au lieu mme de production et quil ny a pas dchanges deau
brute avec dautres services.
Cest gnralement ce niveau que sont installs les organes de comptage de leau brute
et, pour cette raison, il est souvent confondu avec le volume prlev. Le volume entrant
dans les usines correspond la somme algbrique du volume prlev, corrig des pertes en
adduction, et, le cas chant, du volume deau brute en provenance ou destination dun
autre service.
Volume besoin des usines
Le volume besoin des usines est le volume ncessaire au fonctionnement des ouvrages
de production et rejet vers lextrieur
Cest lexpression abrge de volume utilis pour les besoins et le fonctionnement des
usines. Il sagit exclusivement de leau rejete lextrieur comme par exemple
lextraction de boue des dcanteurs ou leau de lavage des filtres lorsquil ny a pas
recyclage ainsi que lutilisation sanitaire, larrosage des espaces verts, etc...
Par contre, leau utilise pour la dilution de certains ractifs ne doit pas tre prise en
compte dans le besoin des usines.
-
37
GU
ID
37 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Habituellement, ce volume est calcul par diffrence entre le volume prlev ou entrant
dans les usines et le volume produit. Il peut tre quelquefois significatif.
Volume produit (ou introduit)
Le volume produit est le volume issu des ouvrages de production en service pour tre
introduit dans le rseau de distribution.
La notion de volume produit implique que leau provienne douvrages qui sont le plus souvent
des stations de pompage, prcds ou non dinstallations de traitement. Dans ce cas, il
sagit dun produit refoul. Si leau passe gravitairement des ouvrages au rseau, il sagit
dun volume produit gravitaire.
En labsence de traitement, le captage peut tre considr comme un ouvrage de
production.
c)- DISTRIBUTION
Volume import
Le volume import est le volume deau potable en provenance dun service extrieur.
Il sagit toujours de volumes deau potable. Lorsquil sagira deau brute, on parlera de
volume en provenance dun autre service.
Certains distributeurs font la distinction dans les volumes imports, entre ceux qui
proviennent dun autre service gr par eux et quils nomment alors volumes imports
proprement dits et ceux qui proviennent dun service non gr par eux, trs souvent
moyennant une contrepartie financire. Ils les appellent alors volumes achets. Cette
distinction a pour objet dviter des doubles comptes dans les statistiques regroupant les
caractristiques dun ensemble de services.
Volume export
Le volume export est le volume deau potable livr un service deau extrieur.
Il sagit l aussi exclusivement de volumes deau potable. Lorsquil sagira deau brute, on
parlera de volume destination dun autre service.
Comme pour le volume import, certains distributeurs font la distinction entre le volume
export sil est livr un service de la mme socit et le volume vendu en gros sil est
fourni un service dune autre socit.
La prise en compte ou non de ce volume dans le calcul du rendement de rseau fait lobjet
de controverses. Cest un point qui doit tre pris en considration car trs souvent il sagit
de volumes importants qui augmentent artificiellement le rendement si lon en tient compte
dans les volumes consomms.
Il est vrai que ce problme peut tre pos pour certains gros consommateurs. Cependant,
bien que transitant travers une partie du rseau, le volume export, par dfinition, ne
reste pas dans lentit gographique du rseau et ce titre, il parat souhaitable de
lexclure du calcul.
-
38
GU
ID
38 GUIDE METHODOLOGIQUE POUR LE DIAGNOSTIC DES RESEAUX DE DISTRIBUTION DEAU POTABLE
Volume mis en distribution
Le volume mis en distribution rsulte de la somme algbrique des volumes produit,
import et export.
Cest donc le volume produit plus le volume import moins le volume export.
Volume comptabilis
Le volume comptabilis rsulte des relevs des appareils de comptage des abonns.
Le terme de comptabilis est prendre dans le sens o il comptabilise les relevs de
compteurs. Il tient compte des volumes rsultant de la lecture des index (sans correction
dexactitude), des rectifications qui ont pu tre faites aprs erreur de relev, des
valuations pour cause dinaccessibilit, de dysfonctionnement ou dabsence provisoire de
certains compteurs. (Les volumes utiliss sur des branchements non quips en
permanence de compteurs ne sont pas compris dans ce volume mais dans le suivant).
Ce volume se rapporte lensemble des compteurs dabonns lexclusion des compteurs
dexportation.
Il diffre gnralement du volume factur notamment en cas dapplication de forfaits de
facturation ou de dgrvements.
Cest un volume difficile rapporter une priode donne surtout dans un systme
traditionnel de relevs de compteurs tal sur plusieurs mois. Il conviendra dy porter
toute lattention ncessaire pour les calculs du rendement.
Volume consommateurs sans comptage
Le volume consommateurs sans comptage est le volume utilis sans comptage par des
usagers connus, avec autorisation.
Cest le volume consomm par des usagers, autres que le service deau, autoriss pour
diverses raisons utiliser de leau sans passer par un appareil de comptage.
Il sagit surtout de besoins publics : poteaux ou bouches dincendie, de lavage ou darrosage
non quipes de comptage ainsi que des vhicul