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Eau de Paris, une culture du rendement

28 mars 2019 Paru dans N°420 - à la page 54 ( mots)

Afin de limiter la pression sur la ressource, un des principaux objectifs de la régie Eau de Paris est d’améliorer et de maîtriser le rendement de son réseau.. En 2018, Eau de Paris affichait un taux de rendement de réseau de 90,4 %. L’ambition de l’entreprise publique est d’atteindre un rendement supérieur à 92?% en 2020. Pour y parvenir, Eau de Paris a échafaudé un schéma directeur en 2016-2017 sur l’optimisation du rendement de son réseau atypique en veillant à concilier les enjeux environnementaux, techniques et économiques. Le plan d’actions ainsi élaboré combine des démarches d’exploitation, de maintenance et de gestion patrimoniale et s’appuie sur une démarche d’innovation qui ménage une part importante aux technologies du numérique.

Avant de mettre en place des actions correctrices sur le rendement, Eau de Paris a diagnostiqué l’origine des pertes en eau réparties en deux groupes : les pertes apparentes et les pertes réelles.
Les pertes apparentes sont principalement issues du sous-comptage. Elles ont été estimées grâce à un abaque créé par le service « comptage » de la Direction de la Distribution en 2014. En effet, un échantillon de 1.000 compteurs (10,7 % du parc) représentatif du parc parisien en âge, marques, type (volumétrique, vitesse…) et diamètre a été prélevé puis étalonné sur le banc d’essai hydraulique certifié COFRAC de la régie. Cet audit a mis en évidence un sous-comptage important, correspondant à près de 40 % des pertes totales en 2018 pour un parc compteur d’une moyenne d’âge de 9 ans.
Banc d’essai hydraulique d’Eau de Paris certifié COFRAC ; en moyenne 650 compteurs ou débitmètres sont étalonnés par an.

NB : Les pertes apparentes qui représentent une part importante dans les pertes totales sont liées au profil atypique de l’abonné parisien, principalement constitué d’immeubles (en moyenne un abonné consomme 1.800 m³/an et comprend environ 21 personnes). Par conséquence les résultats ne sont pas transposables à d’autres réseaux.

Les pertes réelles, essentiellement résultant de fuites, sont estimées à 60 % des pertes totales. Une étude réalisée en 2017 a permis de mettre en évidence que 80 % des pertes réelles provenaient de fuites supérieures à 10 m³/h. En effet, la configuration unique du réseau parisien, situé à 90 % en ouvrage visitable drainé (galerie ou égout), excessivement maillé et largement dimensionné, peut engendrer des fuites importantes sans que cela n’impacte ni la voirie, ni le consommateur.
La fuite la plus importante enregistrée en 2018 était de 1.000 m³/h n’a, par exemple, pas entraînée de plainte d’usagers quant à une éventuelle défaillance de pression au robinet.

Quels moyens pour lutter contre les pertes apparentes

Pour lutter efficacement contre les pertes apparentes liées au sous comptage, Eau de Paris a pris la décision de renouveler l’ensemble de son parc compteur d’un diamètre inférieur ou égal à 40 mm (90 % du parc). A cette occasion, la régie a appréhendé les évolutions technologiques des objets connectés. Elle a choisi de réinternaliser complètement les métiers du comptage et de s’abonner à un service de connectivité pour remonter les données télérelevées dans son système d’information. Elle a par ailleurs retenu une technologie innovante de compteurs « statiques » intégrant la télérelève. Le déploiement des nouveaux compteurs est programmé de 2018 à 2021. Cet investissement doit permettre un gain du rendement de réseau estimé à près de 2 %.
Le projet de renouvellement a été élaboré de façon à :
Optimiser au mieux les frais liés à un déploiement simultané des compteurs et des équipements de télérelève.
Acquérir une technologie de télérelève performante et adaptée aux besoins spécifiques d’Eau de Paris (système de transmission en milieux difficiles pour la transmission radio, transmission de nombreuses données ; index horaire, débit min, débit max, alarme fraude, alarme de surconsommation).
Minimiser le sous-comptage lié au vieillissement des compteurs (dans le temps ou suite à une utilisation intensive).
Les compteurs de diamètre nominal (DN) 15 à 40 mm seront remplacés systématiquement (quel que soit leur âge) par des compteurs de technologie « statique » (rendement de comptage élevé dans le temps), les compteurs de gros diamètres (DN 65 à 400 mm) restant dans une technologie « mécanique » traditionnelle (classe C). Ces derniers seront eux aussi en grande majorité renouvelés selon un plan stratégique tenant compte des précédents plans de renouvellement des compteurs et recherchant l’optimisation économique du comptage en fonction du comportement individuel de chaque abonné.

Quels moyens pour lutter contre les pertes réelles

Eau de Paris travaille sur 3 leviers d’actions pour réduire les pertes réelles :
  • Détecter plus rapidement les fuites et réduire leur temps d’écoulement ;
  • Réduire le débit de fuite ;
  • Diminuer l’occurrence des fuites.
Détecter et réduire le temps d’écoulement des fuites
Pour détecter les fuites au plus près de leur survenance et réduire leur temps d’écoulement, Eau de Paris déploie plusieurs outils :
La sectorisation : Paris est actuellement découpée en 44 secteurs hétérogènes de 5 à 250 km de réseau (33 secteurs de distribution et 11 secteurs de transport). Sur les secteurs supérieurs à un linéaire de réseau de 50 km, la sensibilité de détection des fuites est réduite. Ainsi sur un secteur de 100 km de réseaux, seules les fuites d’un débit supérieur à 80 m³/h peuvent être détectées par l’analyse des données de sectorisation. La régie prévoit d’ici 2020 la création de 15 à 20 nouveaux secteurs afin d’obtenir une taille maximale de 50 km de réseau impliquant la pose de nouveaux équipements (vannes, débitmètres, capteurs de pression).
Fuite de 1.000 m3/h détectée dans une galerie en été 2018. En moyenne, entre 50 et 70 fuites supérieures à un débit de 50 m3/h sont détectées par an sans que cela n’impacte ni la voirie, ni le consommateur.

L’objectif est de maîtriser les pertes réelles en améliorant le seuil de sensibilité de détection pour détecter toutes fuites d’un débit supérieur ou égal à 10 m³³/h.

La localisation des fuites : avant 2018, la recherche de fuites se faisait exclusivement à travers les visites de réseaux en ouvrage visitable, une méthode consommatrice de moyens considérables alors qu’une équipe de 5 agents ne visitait guère plus de 1,5 km de réseau par jour en milieu confiné. Les 2.000 km du réseau parisien était ainsi l’objet d’une seule visite annuelle complète.
Depuis 2018, la Direction de la Distribution a mis en place la recherche de fuites par méthode acoustique, technique qui était jusqu’alors jugée inefficace pour les réseaux visitables. Une fuite provoque des vibrations qui sont captées par un appareil acoustique. Cette méthode permet de vérifier 4 à 5 km de canalisations par jour. L’exploitation du réseau est assurée par 3 agences territoriales qui disposent au minimum d’un technicien spécialisé dans la recherche de fuites. En 2018, 1 400 km de réseau ont été vérifiés et le nombre de fuites détectées sur le réseau a augmenté de 45 %.
Forte de ces premières expériences qui se complèteront des conclusions du secteur actuellement en test dans le 13ème arrondissement, Eau de Paris projette d’équiper à partir de 2021 son réseau de 3.000 capteurs acoustiques (90 % de capteurs aimantés et 10 % de capteurs hydrophones). Différentes technologies sont testées afin de choisir la plus appropriée au contexte du réseau parisien (réseau et ville denses). L’analyse des données ainsi recueillies permettra de mieux détecter les fuites, de prioriser et de programmer les actions.
Pour réduire le débit de fuite, Eau de Paris étudie la gestion de la pression de près
Plus la pression de l’eau transportée dans les canalisations est forte, plus le débit de fuite est important. A Paris, excepté la zone de Montmartre et de Belleville, le delta altimétrique reste assez faible. Les actions sur la pression représentent tout de même un potentiel intéressant en matière de lutte contre les pertes réelles puisque au total 400 km de réseau peuvent être assujettis à une modulation de pression allant de 1,5 à 2,5 bars. Par ailleurs, alors que le réseau d’eau circule en égout, la maîtrise de la qualité de l’eau impose à Eau de Paris de garantir à tout moment une pression minimale de 2,5 bars au pied des immeubles parisiens. Des sites pilotes font d’ores et déjà l’objet d’actions expérimentales visant à déterminer avec précision l’impact de la baisse de la pression sur les pertes en eau et sur les usagers/abonnés. Cependant, alors que la régie place la qualité du service délivré à ses clients au cœur de ses préoccupations et de sa stratégie d’entreprise, elle reste prudente quant à la généralisation d’une telle démarche.
Pour réduire l’occurrence des fuites, Eau de Paris met en œuvre une politique de gestion patrimoniale durable 
La politique de gestion patrimoniale du réseau représente actuellement 25 % des investissements prévus au Plan pluriannuel d’investissement d’Eau de Paris.
Eau de Paris identifie trois piliers pour établir et mettre en œuvre une politique patrimoniale sur son réseau : la connaissance du patrimoine comprenant l’évaluation de son état de vulnérabilité, la priorisation objective, raisonnée et différenciée des travaux adossée à la parfaite connaissance du patrimoine et le choix de la méthode de travaux.
Un technicien Eau de Paris en train d’écouter le réseau via des amplificateurs acoustiques. Les écoutes sont réalisés en surface par le biais de points d’accès au réseau (bouches d’incendie). Au total, Eau de Paris possède 11 000 bouches d’incendies, ce qui représente une écoute du réseau tous les 150 mètres.

Eau de Paris a développé des outils d’aide à la décision propres à son patrimoine atypique. Les données patrimoniales du SIG sont croisées avec les données de l’exploitation et les études de vulnérabilité issues du modèle hydraulique pour définir les biefs prioritaire pour les travaux de renouvellement.

Convaincue, à l’ère du numérique, que la connaissance patrimoniale permet l’optimisation de sa stratégie d’investissement, la régie poursuit l’acquisition de nouvelles données patrimoniales dans l’objectif d’envisager l’évolution de ses outils. En partenariat avec la Ville de Paris, elle développe la modélisation complète du réseau, en 3D, pour élaborer une stratégie de renouvellement qui différencie les démarches pour chaque élément du réseau. Seront ainsi appréhendés séparément les fûts, les joints, les supportages, les vannes, etc., chaque organe étant l’objet d’une démarche de maintenance et de renouvellement propre. Cette démarche est accompagnée depuis juin 2018 par un comité expert constitué de partenaires aussi divers que l’IRSTEA, le CSTB, l’EIVP, Saint-Gobain Pont-à-Mousson, l’ENGEES, les Canalisateurs ou encore la Ville de Paris, autorité organisatrice du service d’eau potable.
Ce comité contribue par ailleurs à la définition de la stratégie de la régie qui défend une approche basée sur la méthode des courbes de survie pour le renouvellement de son réseau. Cette méthode consiste à répartir le réseau en familles de conduites et à associer une durée de vie à chaque famille. Un programme d’étude de 3 ans a été élaboré et les premiers chantiers sont engagés.
Cette démarche patrimoniale durable repose sur une juste articulation entre maintenance et renouvellement des équipements : le maintien du réseau ne passe pas uniquement par un renouvellement systématique du réseau mais également par des réparations, réhabilitations et rénovations. Les techniques innovantes qui permettent de prolonger la durée de vie du réseau sont expérimentées et elles seront prescrites au cas par cas quand le renouvellement ne s’impose pas. S’il s’agit de ne pas reporter sur les générations futures des investissements conséquents, il s’agit aussi de ne pas faire supporter aux générations actuelles une politique de « surinvestissement », qui découlerait d’un déficit de diagnostic et d’une politique patrimoniale volontariste mais non justifiée et qui grèverait très sensiblement le prix de l’eau.

Gestion des données / Système d’information

L’informatique, l’électronique, les IOT et la gestion des données sont en constantes évolutions. Ces progrès ouvrent de larges perspectives dans la gestion des données. Paris, au cœur d’un environnement complexe et très urbanisé, a développé en open source son propre logiciel (« Hydreo ») en s’appuyant sur l’expertise des métiers qui répondent aux problématiques locales.
Le système informatisé traite tous les jours plus d’un million de données issues de la télérelève des compteurs abonnés, des débitmètres de sectorisation, des capteurs de pression, des capteurs acoustiques, du SIG et du suivi d’exploitation. Hydreo permet ainsi de suivre quotidiennement le rendement et le débit de nuit des 44 secteurs, de détecter des anomalies grâce à des algorithmes et de prioriser les interventions ; le SI offre un pilotage des performances hydraulique en temps réel pour une gestion optimale du rendement de réseau.
Le système d’information d’Eau de Paris est évolutif afin d’accueillir, de traiter et de restituer les futures données des IOT installés sur le réseau.

Conclusion

L’amélioration du rendement du réseau est une problématique majeure pour Eau de Paris, engagée dans la recherche d’une démarche durable, équilibrant les actions d’exploitation, de maintenance et d’investissement pour garantir à ses clients, sur le long terme, un niveau de service au meilleur prix, en préservant la ressource.
La Régie met en place un système évolutif qui permet de surveiller l’ensemble du réseau et de piloter la performance de son réseau. Les premiers résultats sont là, entre 2015 et 2018, la régie a réduit ses pertes totales de près 2,4 millions de m³ par an. La démarche recherchée par la structure parisienne est de s’inscrire dans le contexte de la ville de demain qui sera à la fois résiliente, durable, connectée et intelligente. 


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