Gestion et surveillance des réseaux : gare à la double peine !

Certes, ce ne sont que des obligations de moyens, mais tout de même... Au 1ᵉʳ janvier 2014, près d'un tiers des collectivités françaises n’auraient pas rempli leurs obligations en matière de gestion des réseaux.

La loi n° 2010-788 du 12 juillet 2010 introduit pourtant des obligations de moyens pour le suivi et la gestion du patrimoine des services d'eau et d’assainissement. Le décret n° 2012-97 du 27 janvier 2012 précise qu’un descriptif détaillé des réseaux doit permettre de rassembler les informations disponibles (plans, période de pose, nature des matériaux, ...). Un total de 40 points à l'indicateur de performance « connais-

Compte de cette exigence.

Au-delà de ces exigences légales, ces données sont indispensables pour la gestion des réseaux au quotidien, la maîtrise des pertes étant d’autant plus nécessaire qu’elle contribue à la maîtrise de l’évolution du prix de l’eau. En effet, l’eau perdue du fait des fuites présente un coût pour les abonnés. La définition d’un plan d’actions, lorsque le rendement du réseau n’est pas satisfaisant, vise ainsi à rétablir pour le service un équilibre technique et financier plus favorable à sa pérennité. Il doit être établi dans les deux ans suivant l’année pour laquelle un rendement insuffisant a été constaté.

Et pourtant, bien peu de communes auraient entrepris de réaliser la description détaillée de leur réseau imposée par le décret du 27 janvier 2012. « Seules 15 % l’auraient réalisé, indiquait Alain Grizaud, président de Canalisateurs de France lors de l’assemblée générale de l’organisation professionnelle qui s’est tenue le 17 juin 2014. Nous devons nous mobiliser sur le terrain pour informer et alerter nos élus de l’importance de leur patrimoine et de son entretien. »

Que risquent les retardataires ? Si l’une de ces deux conditions n’est pas respectée, le taux de la redevance pour prélèvement sur la ressource en eau (usage alimentation potable) peut être doublé, ce qui peut représenter des millions d’euros à l’échelle d’une grande agglomération.

L’arrêté du 2 décembre 2013 relatif aux rapports annuels sur le prix et la qualité des services publics d’eau potable et d’assainissement précise les nouvelles modalités de calcul de l’indicateur de performance « connaissance et gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable » pour tenir compte de cette exigence.

Optimiser les indicateurs de performance des réseaux d’eau potable

Suez Environnement lance un outil pour optimiser les indicateurs de performance des réseaux d'eau potable (le débit, la pression, la qualité) grâce à des capteurs qui surveillent le comportement hydraulique du réseau en temps réel. Ces derniers permettent de repérer et d’anticiper les fuites d'eau mais également de contrôler la qualité de l'eau.

Le logiciel centralise et analyse l'ensemble des données et les transforme en une aide à la décision. En exploitant ces données, il assure une gestion rapide des événements détectés (fuites, chutes du niveau de pression), simule l'impact des interventions des équipes et surveille la qualité de l'eau. L'opérateur dispose ainsi d'une vision globale de la performance du réseau en temps réel.

Destiné aux collectivités, Aquadvanced™ garantit une amélioration de la performance du réseau d'eau, donc de sa durée de vie, et une optimisation des coûts.

Cet outil s'inscrit dans le cadre du lancement de solutions sur mesure proposées par Suez Environnement, en réponse aux enjeux des collectivités et des industriels.

Ces « Solutions Avancées » incluent une gamme complète de services et de produits, allant de l'évaluation d'une situation à l'élaboration d'une stratégie d’actions et à la mise en place de solutions concrètes. Elles permettent de proposer aux collectivités et aux industriels la solution la mieux adaptée à leurs besoins en leur permettant de disposer de tout ou partie des services et produits proposés.

Les deux premières « Solutions Avancées » présentées à l'occasion de la Singapore International Water Week concernent l’optimisation des réseaux d'eau potable avec Aquadvanced™ et la gestion des eaux pluviales avec Influx™, un logiciel de modélisation du comportement des systèmes d’assainissement par temps de pluie et des impacts sur le milieu naturel. Ce logiciel offre une vision globale et en temps réel de l'ensemble du système d'assainissement à partir de données météorologiques, métrologiques, hydrologiques et hydrauliques. Il permet d’anticiper l'état hydraulique (flux et volumes d'eau) du réseau et de prévenir les débordements et les décharges d’eaux usées dans le milieu naturel et ainsi de préserver l'environnement.

Suez Environnement © Bric Thibaud

(en eau potable) sera doublé, ce qui peut représenter des millions d’euros à l’échelle d'une grande agglomération. Une double peine donc, puisqu’au coût des volumes perdus du fait des fuites, risque de s’ajouter à la charge des abonnés une hausse substantielle des redevances et par conséquent du prix de l'eau. Même si, de l'avis général, le délai laissé aux collectivités était bien trop court,

Réaliser un inventaire patrimonial

Même si bon nombre de grosses collectivités disposent déjà d'un inventaire précis, la première étape passe invariablement par la réalisation d’un inventaire détaillé des réseaux. C’est l’étape la plus délicate. La plus importante aussi puisque la cohérence de la démarche repose sur la pertinence des données collectées à ce stade. Le guide « Gestion patrimoniale des réseaux d'eau potable - Élaboration du descriptif détaillé des ouvrages de transport et de distribution d'eau », réalisé par l’Astee avec l’AITF et l’Onema, présente de façon claire du descriptif détaillé peut être financée jusqu’à 50 % par les agences, qu'il soit réalisé en régie par la collectivité, par un bureau d'études prestataire ou par le délégataire. Au-delà de ce descriptif, les études et travaux visant à améliorer le fonctionnement du réseau d’eau potable et ses performances peuvent également aller jusqu’à 50 % selon les bassins.

Et le problème ne se limite pas aux collectivités qui ne sont pas encore rentrées dans cette démarche de gestion patrimoniale. Si l’on en croit les résultats de l’enquête réalisée au printemps 2014 par France Libertés avec 60 millions de consommateurs, 2 communes sur 3 n’atteindraient pas l'objectif de 15 % de fuites et 1 commune sur 4 présenterait un taux de fuite supérieur à 25 %.

Pour les unes comme pour les autres, la maîtrise de l’évolution du prix de l’eau passe inéluctablement par cette double obligation : réaliser un inventaire patrimonial et maîtriser les volumes perdus.

Et pragmatiques les informations nécessaires et les méthodes d’acquisition permettant de réaliser le descriptif détaillé. Il s'agit d’acquérir un niveau minimal de connaissances pour réaliser un diagnostic du fonctionnement du réseau et ainsi établir un plan d’actions.

Pour rassembler ces informations, tous les moyens sont bons : dossiers de projets, décomptes de travaux, archives communales sans oublier la mémoire humaine : comptable public, voisinage, anciens fontainiers, élus, délégataires, bureaux d'études, administration… disposent tous d’informations parcellaires mais utiles à l'inventaire patrimonial.

Sur les zones blanches, là où aucune information n’est disponible, il faudra recourir à la détection pour localiser les réseaux enterrés et procéder à leur géo-référencement. Sewerin, T.D. Williamson, 3M, MDS, Primayer ou encore Radiodetection proposent des outils performants et désormais simples à utiliser.

LUT 9000 de Sewerin

LUT 9000 de Sewerin illustre bien cette simplicité d'utilisation. Il diagnostique là où les fréquences optimales parmi 70 fréquences possibles et permet de raccorder deux conduites simultanément ou de localiser des tronçons de conduites très longs, même en environnement difficile et quelles que soient les conditions météo. Le principe d'utilisation du récepteur et du générateur est simple et intuitif. Les menus structurés sur l'écran synoptique comportent des pictogrammes clairs.

Detector Duo d'Abem France

Autre exemple, le Detector Duo d'Abem France ne nécessite que peu de réglages sur le terrain. Il détecte jusqu'à une profondeur de 3 m. Grâce à son antenne duale 250-700 MHz, il est difficile de passer à côté d'un objet enterré.

Opera Duo

Autre exemple, l'Opera Duo présente de nouvelles caractéristiques et spécificités pour améliorer et optimiser vos recherches de réseaux enterrés. « Avec son antenne duale, il offre une détection avec deux fréquences en simultané, 250 et 700 MHz », explique Gwénaëlle Le Coz chez Abem France. L'antenne Opera Duo est beaucoup plus mobile de façon à épouser la forme du sol et à franchir facilement les obstacles (comme les trottoirs …). Ce nouveau géoradar se décline en deux modèles, 2 roues et 4 roues pour s’adapter au mieux aux préférences de chacun. Son chariot très ergonomique est équipé de deux poignées larges pour une meilleure prise en main par l’opérateur. Il est réglable en hauteur.

« L'acquisition des données se fait à partir d’une tablette durcie haute résolution CF-H2, qui permet la visualisation en temps réel des profils et l'enregistrement des données brutes », souligne Gwénaëlle Le Coz. « Le logiciel d’acquisition permet l’édition de rapport directement sur le terrain et l’export sur cartes. Deux options sont proposées avec l'Opera Duo : l'option Support pour antenne GPS, l'option Kit de peinture, pour un marquage immédiat des cibles détectées par simple pression sur l'écran de la tablette. »

Aquatracer 5 Watts de Gutermann

T.D. Williamson, avec l’Aquatracer 5 Watts de Gutermann, un nouveau détecteur ferromagnétique multifréquences (de 512 Hz à 184 kHz), propose un outil simple, rapide d’utilisation permettant de localiser les conduites.

métalliques et en fonte avec affichage automatique de la profondeur. Le géoradar Easy Locator HDR, de dernière génération, également commercialisé T.D. Williamson, joue aussi la carte de la simplification et de la montée en performance. Sa nouvelle antenne à large bande passante et son puissant algorithme de traitement du signal lui permettent de s’adapter aux différentes natures de sol et à leurs contraintes pour assurer un meilleur rendu. Son utilisation intuitive, la rapidité de sa mise en œuvre et sa robustesse en font un outil aux performances appréciées par les professionnels à travers le monde.

Encore plus polyvalent, le géoradar Himod est compatible avec les antennes IDS monofréquence, multi-fréquences et réseaux Stream. Il est donc possible de l’utiliser pour différents types de recherches : détection de réseaux, géologie, cartographie routière, ferraillages et vides dans les structures, etc. Le groupe Vivax-Metrotech, désormais implanté directement en France à travers sa filiale, commercialise les vLocPro2, dédiés à la détection de précision de toutes les canalisations et câbles enterrés. Grâce à un appairage simplifié par Bluetooth, les vLocPro2 communiquent aisément avec la majorité des GPS de précision ou avec les tablettes terrain. Cet appareil est bien adapté aux problématiques actuelles de géo-référencement. Avec les flèches gauche/droite, le bargraphe, le compas de guidage, l’intensité du signal et la profondeur, les réseaux sont détectés de manière optimale. Quant au système 3M Dynatel, il permet d’aller au-delà de la détection en implantant des marqueurs RFID susceptibles de mémoriser des informations relatives aux infrastructures qui pourront être exploitées ultérieurement.

La société ELIOT Innovative Solutions propose un système de détection 100 % RFID (de la détection à la gestion de l’information) permettant de géolocaliser précisément tout type d’ouvrage enterré et, surtout, offre la possibilité de géoréférencer, fouille fermée. « Ce géoréférencement s’effectue dans le respect de la classe A (suivant norme NF-S 70-003) quel que soit l’environnement de pose et le type de sol rencontré », explique Olivier Seon, directeur commercial. Les informations stockées dans

Les puces peuvent être modifiées a posteriori (jusqu’à 1,50 m de profondeur) et évoluent avec l’ouvrage.

Pour les collectivités qui souhaitent aller vite ou qui ne disposent pas d’agents dédiés et formés à ces tâches, il est possible de recourir à des prestataires spécialisés tels que S.E.T.E.C, 3DIG, Gerris ou encore Géowest. Tous sont capables de localiser, géo-référencer tous les types de conduites en incrémentant le réseau sur un fond de plan. Cette solution, sûre et rapide, peut permettre de repérer de 2 à 6 km par jour selon les différents cas de figure : nature des sols, profondeur des canalisations, matériau, etc.

Les données recueillies doivent ensuite être rassemblées, structurées et compilées de manière à être interprétées et exploitées. Elles sont le plus souvent stockées en bases de données associées à des systèmes d’informations géographiques (SIG) intégrant des modules spécifiques à l'eau et l’assainissement. Spatial, G2C informatique, Géotech, DHI ou GISmartware proposent des outils qui ont fait leurs preuves tout en gagnant en simplicité et en convivialité.

Ils sont ainsi capables de répondre à la plupart des besoins fonctionnels des services d'eau et d’assainissement. En exploitation, ces outils sont également capables d’exploiter facilement les rapports conformes à la norme EN 13508-2 générés à l’issue d’opérations d’inspection ou de réhabilitation effectuées par des robots multifonctions tels qu'ils sont proposés par Hydrovideo, Robocana ou ECA Robotics. Chaque opération vient ainsi enrichir et mettre à jour les données existantes.

Certains outils proposent également des fonctionnalités avancées pouvant aller jusqu’à l’élaboration de programmes de renouvellement, voire de stratégies techniques et financières. SIROCO et INDIGAU de G2C ingénierie, qui se positionnent en aval du SIG, permettent d’établir des programmes optimisés de renouvellement pour les réseaux d'eau et d’assainissement. PHARE-ECO, présenté par IRH ingénieur Conseil au dernier congrès de l’ASTEE, permet de faire le lien entre priorisation des collecteurs à réhabiliter, programmation de travaux et simulation de l’impact de ces travaux sur le prix de l'eau, pour différents modes de financement.

Point commun à tous ces outils : ils ne se limitent pas à une aide à la décision mais

participent directement à la gestion quotidienne des réseaux, par exemple lorsqu'il s'agit de maîtriser les volumes perdus.

Maîtriser les volumes perdus

Réaliser l'inventaire patrimonial de ses réseaux d'eau potable et d’assainissement permet de répondre aux exigences du décret du 27 janvier 2012. Mais ça n’est pas tout. Outre le fait de tenir régulièrement à jour cet inventaire, il faut ensuite atteindre un seuil de rendement minimal fixé à 85 % pour les collectivités les plus urbanisées et à 65 % pour les plus rurales. Pour ceci, il faut traquer les fuites en définissant une stratégie à court, moyen et long terme visant à maîtriser les volumes perdus. Ceci commence par une sectorisation du réseau (voir EIN n° 353) de manière à le diviser en sous-réseaux homogènes dans lesquels les volumes mis en distribution et les volumes transités sont mesurés en permanence. De cette manière, il est possible de calculer des indicateurs caractéristiques de la performance hydraulique et des pertes par secteur. Il faut ensuite mettre en œuvre différentes techniques permettant de détecter et qualifier les fuites le plus en amont possible. Les plus connues reposent sur la mesure du débit et/ou de la pression (pressure management), les techniques d’écoute au sol, la prélocalisation acoustique (voir EIN n° 360) ou encore la corrélation acoustique (voir EIN n° 361) qui permet de déterminer avec précision la position d'une fuite, quel que soit le matériau dont la conduite en cause est constituée.

Ces techniques reposent sur des matériels fournis par Sewerin, T.D. Williamson, SebaKMT, Primayer, Hydrosol-Anthalys ou Hydreka. Ces matériels, qui restent assez techniques, ont beaucoup progressé ces dernières années tout en devenant plus conviviaux à l'image de l’Eureka3 de Primayer qui reprend toutes les fonctionnalités de l’Eureka 2R en apportant plus de simplicité d'utilisation grâce à un écran tactile interactif. L'utilisation d’un double processeur accélère le traitement, les tâches de filtrage et de corrélation. Il permet un traitement du signal numérique 16 bits en temps réel sans affecter la réactivité de l’interface utilisateur. Les bruits sont enregistrés dans la mémoire et peuvent être transférés par la connexion USB au logiciel Enigma® pour une analyse ultérieure. Ce logiciel intègre différents outils tels que le « filtrage sur bande étroite » pour améliorer les résultats. Il comprend également une interface de Google Maps® et permet de positionner le repère de la fuite en utilisant la fonction GPS.

Prolongement logique de la sectorisation, la surveillance permanente des réseaux en mode fixe ou en mode réseau se développe et modifie sensiblement les techniques de recherche de fuites. Elle permet une localisation plus ciblée des fuites et repose sur des capteurs de détection acoustique équipés d’émetteurs GSM/GPRS installés sur le réseau qui enregistrent le bruit provoqué par une fuite et transmettent en temps réel ces bruits à un logiciel d’analyse des données. Il est alors possible de vérifier dans un secteur donné la présence de fuites et d’en déterminer la position avec une précision de l’ordre d'une dizaine de mètres. Lyonnaise des Eaux a mis en place un dispositif de ce type à Auxerre, Rouen, Chalon-sur-Saône ou encore Dijon où il a permis de réaliser en 2011 une économie de 1,3 million de mètres cubes d'eau. Le Zonescan® de Gutermann, commercialisé par T.D. Williamson, permet d’aller encore plus loin en combinant à la fois les fonctions de la détection acoustique et de la corrélation, à distance et en continu. La fonction de corrélation permet de visualiser sur écran la localisation précise des fuites sur la base des données enregistrées et retransmises par les loggers via une communication bidirectionnelle. Maxime Kieffer, chez Sewerin, revendique plus de 11 000 capteurs de sectorisation acoustique installés sur les réseaux d’eau potable en France et cite l’exemple du syndicat de St Rémy (71) qui a pu porter son rendement de 75 % à plus de 90 % en moins de deux années, en déployant des prélocalisateurs avec transmission par GSM.

Lorsque les fuites ne sont pas décelables avec les méthodes acoustiques, il faut recourir à d'autres techniques comme celle du gaz traceur. Cette méthode, indépendante du matériau dont sont constituées les canalisations, consiste à introduire un traceur dans l'eau (hydrogène ou hélium) qui va se propager dans la canalisation pour

Bien connaître son patrimoine pour mieux le gérer

Comment aider les gestionnaires de parc à mieux connaître leur appareil et donc à mieux les maintenir en état de fonctionnement ? Avec des équipes souvent débordées par les nombreuses tâches à accomplir au quotidien, il est de plus en plus difficile de remplir cette mission.

Une des clés pour assurer la continuité de service est de bien connaître son patrimoine, savoir le localiser rapidement et, bien entendu, être informé de son état fonctionnel. Le parc incendie, de par son exposition, est soumis à rude épreuve et fait régulièrement l'objet de vol de composants. Le maintien en état de fonctionnement devient alors un véritable défi.

Bayard a développé T'gau®¹, un outil de gestion patrimoniale adapté à la gestion d'un parc incendie mais pas seulement. Cet outil permet de gérer tout type d'hydrant, de toutes marques, y compris les points de puisage.

Cet outil communiquant fait l'interface avec des SIG, il alimente les bases de données des SDIS et permet de tenir informées en permanence les équipes terrain sur les interventions à effectuer.

Ces fonctionnalités sont rendues possibles grâce à la plateforme web, sécurisée, qui supporte l'application T'gau®. Accessible de n’importe où, particulièrement ergonomique, l'accent a été mis sur la visibilité, en temps réel, de l'état fonctionnel du parc.

Le fonctionnement de T'gau® est basé sur l'affectation d'une fiche de vie (carte d'identité du poteau d'incendie). Elle permet de connaître parfaitement toutes les données essentielles de l'appareil mais aussi d’archiver l'historique des opérations réalisées (carnet d'entretien).

Sur le terrain, la géolocalisation du poteau est possible grâce au GPS du PDA (ou smartphone) servant à collecter les données. Une puce RFID, appelée TAG, est alors apposée sur chaque appareil. Sa lecture permet d’accéder directement à la fiche de vie, sans avoir aucune saisie.

Un autre point important est la norme NF S 62-200 : elle définit très clairement les règles d'installation, de réception et de maintenance du parc incendie. T'gau permet de répondre en tout point aux exigences de cette norme en proposant des rapports préétablis d'intervention.

La lecture du TAG sur le terrain associe à un appareil toutes les opérations réalisées. L'ensemble des opérations de maintenance peut être suivi sur un planning, pour chaque équipe ou sous-traitant travaillant sur le parc.

Les possibilités d’éditions de rapport des interventions sont nombreuses et permettent de façon manuelle ou automatisée de communiquer à des tiers des informations précises et fiables. À titre d'exemple, un envoi automatisé aux SDIS de l'état fonctionnel de tout ou partie des poteaux d'incendie peut se faire chaque semaine.

Un des autres avantages de proposer une solution logicielle sur une plateforme web est la constance de service offerte. En effet, pas d’installation logicielle à effectuer, pas de mise à jour contraignante. Vous êtes sûr, quel que soit l'ordinateur que vous utilisez, d'accéder à vos informations.

La gestion patrimoniale ne s'arrête pas au seul poteau d'incendie mais s'ouvre à tous les organes vitaux présents sur le réseau et nécessitant de la maintenance, comme les appareils de régulation Hydrobloc.

Patrice Philippe,Chef produits – Bayard

Le Variotec 460 Tracergas est ainsi une nouvelle génération d’appareil de gaz traceur qui améliore les performances en termes de seuil de détection : 0,1 ppm, vitesse de montée et descente de la mesure (quatre fois plus rapide que son prédécesseur le Variotec 8) avec une meilleure sélectivité.

Primayer vient de développer une nouvelle gamme pour la recherche par le gaz. « Cette gamme inclut un traceur qui, comme tous les appareils Primayer, apporte une grande sensibilité pour éviter, en priorité, les faux-négatifs (non-détection d’une fuite existante), explique Bruno Guigue chez Primayer. De plus, afin d’améliorer la performance de cette technique, Primayer propose aussi une valise d’injection du gaz. En permettant un contrôle très fin de l’injection, grâce à la mesure de la pression de l’eau et du gaz et surtout la débitmétrie de l’injection, ce système permet une dispersion optimale du gaz. Les tests ont montré que cette meilleure dispersion de l’hydrogène évite la formation de bulles dans la partie supérieure de la canalisation et donc une meilleure détection en partie inférieure. De même, cette nébulisation du gaz permet de couvrir une plus longue distance avec le gaz et d’offrir une meilleure rémanence pour sa détection. Toutes ces caractéristiques permettent de disposer d’une technique d’autant plus performante qu'elle répond aux caractéristiques des réseaux en PVC ou des réseaux avec de basses pressions là où les techniques de recherche par méthode acoustique montrent leurs limites, où elle est le plus employée : casses longitudinales du PVC posé sur tout-venant, longues antennes avec un nombre de vannes et donc d’accès limités. Enfin, une bonne injection est également synonyme d’économie de gaz. »

Une autre solution consiste à recourir à des spécialistes du gaz traceur tels que Heliotrace, Gerris, S.E.T.E.C. ou Géowest. Quelle que soit la technique employée, les fuites ainsi détectées donnent lieu à des interventions qui seront répertoriées dans le SIG et qui ouvriront la voie à des analyses permettant d’optimiser les renouvellements de canalisations. Elles permettront notamment au service de l'eau de définir une politique de gestion patrimoniale adaptée en répondant plus particulièrement à la fameuse question : remplacer ou réparer ?

Selon la FP2E, remplacer un mètre de réseau (de diamètre < 100 mm) coûte, en moyenne, 150 euros, soit 150 000 euros le kilomètre. La réparation d’une fuite revient, en moyenne, à 1 000 euros. Sur la base du seul critère économique, il faudrait donc dépasser 150 fuites au kilomètre pour que le renouvellement soit rentable. Cette extrapolation, exclusivement économique, conduirait à réparer beaucoup de fuites, générant autant de perturbations pour les consommateurs et pour la voirie. Une politique de renouvellement équilibrée se situe à mi-chemin et vise à optimiser la durée de vie des réseaux en adaptant le niveau d'investissement à la performance souhaitée du service en termes de qualité de l’eau distribuée, de continuité de service et de pertes en eau sans perdre de vue l'optimum économique. Car au-delà d’un certain seuil, le gain d’un point de rendement présente un coût disproportionné par rapport à l’économie générée qui pèsera tôt ou tard sur le consommateur…