De la tarification saisonnière à la détection précoce des fuites sur un réseau d'eau potable

Christian LAPLAUD — G2C environnementJean-Jacques PALOS — SIEVIet Christian MOREL-MARECHAL — CEO

Dans les zones à forte population saisonnière, certaines collectivités appliquent une tarification des ventes d'eau en gros basée sur le volume journalier souscrit et sur deux périodes de tarification. Des pénalités s'appliquent en cas de dépassement des volumes souscrits. Une telle procédure doit s’appuyer sur des organes de comptage permettant d’enregistrer les volumes journaliers, organes qui doivent être accessibles au client, afin qu’il puisse surveiller sa consommation. Le système constitué par les boîtiers d’acquisition, de stockage et de transmission de données Débitels et par le logiciel Cipro permet de répondre à ces besoins.

Cet ensemble peut également être utilisé pour la détection précoce des fuites sur un réseau d'eau, basée sur le fait que les Débitels peuvent enregistrer des volumes sur des pas de temps s’étendant de la minute à plusieurs jours ; grâce au progiciel Cipro il est possible de suivre l’évolution du débit minimum nocturne, dans chacune des zones, toute augmentation de ce dernier paramètre pouvant traduire l’apparition d’une nouvelle fuite, qui peut ainsi être rapidement localisée.

La tarification saisonnière au SIEVI

Le Syndicat Intercommunal de l’Esteron et du Var Inférieurs (SIEVI) produit et distribue de l'eau potable à 27 communes des Alpes-Maritimes. L’exploitation de ses installations est assurée, dans le cadre d’un contrat d’affermage, par la Compagnie des Eaux et de l’Ozone (CEO).

Neuf communes ont souscrit des contrats d’achat en gros auprès du SIEVI, faisant leur affaire de la distribution aux abonnés sur leur propre territoire. C’est exclusivement à ces points de livraison que nous nous intéresserons dans ce qui suit.

Le système de facturation adopté est le suivant :

• - prime fixe annuelle pour la délivrance d'un volume journalier,
• - prime fixe saisonnière pour la souscription d'un volume journalier supplémentaire, pour la période allant du 1ᵉʳ mai au 31 octobre,
• - prix unique au mètre cube consommé.

Les dépassements éventuels sont facturés : sur la période d’hiver, à un tarif D1 par m³ excédentaire par rapport au volume global souscrit sur l'ensemble de la période (écrêtement des pointes).

• sur la période d’été, à un tarif D2 par m³ excédentaire par rapport à la souscription journalière, mesurée le jour de pointe du mois considéré. Durant la période d’été, la facturation est mensuelle.

Ce type de facturation est à rapprocher dans son principe de la tarification d’EDF (tarif vert), notamment dans l’application du dépassement sur une journée à l’ensemble du mois considéré.

Avec cette tarification le Syndicat recherche, à la fois une meilleure adaptation aux modes de consommation des communes et une meilleure homogénéité du prix du mètre cube, d’un contrat à l'autre. Mais il faut également limiter les risques qui peuvent résulter du passage à une tarification plus complexe, ce qui a été rendu possible par l’instauration d’une période transitoire de trois années au cours desquelles, notamment, la hausse du prix moyen du mètre cube a été plafonnée à 10 % par contrat.

Cette approche, nouvelle dans la distribution de l'eau, est particulièrement adaptée aux zones à forte variation de consommation saisonnière ; elle nécessite cependant de mettre en place des instruments capables de fournir non pas uniquement un index (ou volume total), mais également un relevé des volumes consommés journellement. Ces instruments doivent également permettre au client de prendre connaissance en permanence des informations relatives à sa consommation, afin de maîtriser les éventuels dépassements ; ces données doivent donc être accessibles aisément.

Pour atteindre ces objectifs, le SIEVI a choisi d'équiper 34 points de livraison de compteurs de vitesse de marque Farnier, avec des boîtiers d’acquisition et de transfert de données Débitels (distribués par G2C Environnement), ainsi que du logiciel d’exploitation Cipro, réalisé également par G2C E.

Les infrastructures de comptage et de stockage des données

À chaque point de livraison, un regard a été construit, recevant le compteur de vitesse doté d’une tête émettrice d’impulsions (figure 1). Il convient de noter que la plupart de ces points de livraison sont situés à l’entrée de réservoirs ; leur débit est assez bien connu, ce qui a facilité le dimensionnement correct des compteurs. Une armoire sur socle en béton a été construite à proximité immédiate du regard abritant le Débitel ; elle sert à le protéger des atteintes extérieures.

Les caractéristiques particulières des Débitels (figure 2) qui ont conduit à leur choix sont les suivantes :

• alimentation par piles à haute capacité (20 Ah), assurant environ six mois d’autonomie ; • modem intégré, à faible consommation, agréé par France Télécom et permettant un télérelevé des informations ; • stockage des impulsions sur deux voies de mesure, permettant l’utilisation d’un seul Débitel pour deux compteurs ; • possibilité de paramétrage, de relevé et de consultation des informations en mode local (PC portable), par Minitel ou par modem relié à un micro-ordinateur central ; • paramétrage de la fréquence d’intégration des impulsions, d'une minute à plusieurs journées (le SIEVI a choisi la valeur d'une heure par défaut) ; • disponibilité en standard de quatre télésignalisations ou téléalarmes et de deux télécommandes ; • retransmission du niveau de charge des piles.

La plupart des 34 Débitels installés ont donc été raccordés au réseau téléphonique autocommuté, sauf pour quelques points très difficiles d’accès. En ce qui concerne ces derniers, seul le relevé local des informations est accessible.

Le progiciel d’exploitation Cipro

Le progiciel d’exploitation des Débitels permet (localement ou par modem) :

• le paramétrage des Débitels (notamment le pas de temps d’intégration des impulsions) ; • le relevé automatique des informations, selon un protocole très sûr, opérant soit localement par le « port série » d’un micro-ordinateur, soit à distance par l’intermédiaire d'un modem ; • l'interprétation des résultats, par point de livraison, et consolidés par commune.

Cipro est réalisé par G2C environnement, en utilisant le langage de développement Clipper, et pour les représentations graphiques des librairies établies par la Société 2 Ami. Mode d'utilisation au SIEVI Un micro-ordinateur (appelé par la suite PC central), non dédié, est installé à l'Agence de la CEO à Saint-Laurent-du-Var. Chaque nuit, la procédure de relevé des Débitels est effectuée (la transmission des données ne dure que quelques secondes pour chaque point de mesure) ; chaque poste est appelé jusqu’à trois fois en cas de non-réponse. Un rapport, décrivant le bon déroulement de chaque relevé, est généré pour chaque Débitel : le niveau de la batterie et l’état des télésignalisations y sont reportés (figure 3). La synchronisation des horloges internes des Débitels est systématiquement vérifiée (point important pour la consolidation des consommations horaires par communes). Les données sont stockées dans une base de données. La consultation des données de base permet de choisir un pas de temps de visualisation multiple du pas de temps d’intégration (d’une minute à plusieurs jours). Cette liberté laissée à l’exploitant permet, à partir des mêmes données de base, de façon interactive et rapide grâce à l’utilisation d’une souris, d’obtenir des courbes de consommations sur toutes périodes : heures, journées, semaines, mois... (figures 4 et 5). Le serveur d’informations, ouvert aux communes Ne perdant pas de vue son objectif initial, le SIEVI a souhaité rendre accessibles à chaque commune les informations la concernant : il s’agit pour chacune d’entre elles de connaître sa consommation quotidienne, avec visualisation du volume souscrit et accès à toutes les données disponibles. Toutes ces données sont disponibles tout simplement sur Minitel. Le progiciel CIPROSER a été établi pour répondre à cette attente (figure 6). Il fonc-

Il fonctionne également sur le PC central et s’active automatiquement après la fin de cycles d’interrogation. Il s’agit d’un serveur monovoie utilisant le même modem que Cipro.

Exploitant les mêmes bases de données que celui-ci, il donne à chaque commune, après validation de son mot de passe, accès aux volumes journaliers (pas de temps 1 heure), hebdomadaires et mensuels (pas de temps 1 journée) livrés à chaque compteur la concernant et consolidés sur l’ensemble de la commune. Ce dernier point est important, les volumes étant souscrits par commune et non pas par point de livraison (figures 7 et 8).

L’évolution de l’ensemble Débitel-Cipro vers la détection précoce des fuites

La simplicité de fonctionnement des Débitels, leur coût modique, la variété des paramètres accessibles, permettent raisonnablement de multiplier leur implantation sur des canalisations d’eau potable. Par ailleurs, il est admis que le suivi du débit minimum nocturne consommé par une zone permet, en cas d’augmentation brutale et durable, de mettre en évidence la présence d’une fuite apparue dans cette zone, autorisant ainsi sa recherche et sa réparation rapide.

Le principe de l’îlotage ponctuel, utilisé dans les diagnostics de réseaux d’eau, peut être étendu à des mesures permanentes sur des secteurs d’une longueur de 5 à 20 km environ : il suffit pour cela de limiter (éventuellement) les échanges d’eau entre secteurs pour ne conserver que les principaux et de doter chaque point d’échange d’organes de comptage (compteur, débitmètres à insertion) et de Débitels.

Les Débitels peuvent intégrer non seulement des impulsions issues de têtes émettrices, mais également des signaux analogiques. Le fonctionnement d’un tel réseau de Débitels est comparable à celui décrit plus haut. Pour la surveillance des débits minimums nocturnes, le pas de temps d’une heure est convenable. Le progiciel Cipro dispose pour cet objectif d’une fonction de suivi des débits minimums. C’est évidemment cette dernière fonction qui nous intéresse.

Sur l’ensemble de la figure 9, on constate l’apparition le 22/8 d’une augmentation nette du Qmin de 16 m³/h traduisant probablement une fuite. Dès qu’un tel constat est fait, les Débitels de la zone concernée peuvent être paramétrés à un pas de temps d’intégration très faible (1 minute par exemple). Une équipe d’intervention peut se rendre sur la zone suspecte pour procéder à l’isolement de courte durée des tronçons (selon la technique habituellement employée) et analyser par radio, en quasi-temps réel, via le bureau où un technicien procède aux interrogations, les conséquences des manipulations sur le réseau, permettant ainsi la localisation rapide de la fuite.

Cette méthode permet, à coup sûr, la détection rapide et sectorisée des nouvelles fuites. Le coût économique de chacune s’en trouve considérablement minimisé, et le rendement du réseau peut être maintenu aisément à son niveau optimum.