Guide Methodologique Pour Le Diagnostic Des Reseaux d Eau Potable

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  • 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

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    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 ;

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    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

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    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

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    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)

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    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

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    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.

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    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 ;

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    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.

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    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

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    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.

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    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.

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    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

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    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.

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    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.

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    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.

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    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 ;

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    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 ;

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    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) ;

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    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 ;

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    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 ;

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    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 :

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    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 ... ) ;

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    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.

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    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 ;

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    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.

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    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 :

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    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 ;

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    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).

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    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 :

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    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

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    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 :

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    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.

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    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 :

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    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)

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    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.

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    GU

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    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.

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    GU

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    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