L'alimentation en eau de Marseille et les économies d'énergie

La ville de Marseille, deuxième ville de France, métropole de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur, bien que située dans une région sèche et aride, possède deux sources d’alimentation en eau, de provenance différente :

• — Le canal de Marseille, dérivé de la Durance, qui alimente gravitairement les usines de Sainte-Marthe et de Saint-Barnabé,
• — Le canal de Provence, dérivé du Verdon, qui dessert, également de façon gravitaire, l’usine de Vallon-Dol.

Le premier pénètre sur le territoire de la ville à la cote 148 NGF, le second dans la réserve de Vallon-Dol (3 000 000 m³) à la cote 248, très au-dessus de la zone à population dense.

La grande différence d’altitude (350 mètres) entre les points extrêmes de l’agglomération à alimenter nous a conduits à la création de cinq étages de distribution situés entre les cotes NGF ci-après :

1. 1 — 0-50, réservoirs d’équilibre à la cote 90
2. 2 — 50-100, réservoirs d’équilibre à la cote 125
3. 3 — 100-190, réservoirs d’équilibre à la cote 200
4. 4 — 200-245, réservoirs d’équilibre à la cote 250
5. 5 — au-dessus de la cote 250.

Les étages 1, 2 et 3 sont alimentés gravitairement respectivement par les usines de Sainte-Marthe, de Saint-Barnabé et de Vallon-Dol, les étages 4 et 5 par pompage à partir des étages 3 et 4.

En première analyse, on pourrait démontrer facilement que, par rapport aux situations classiques (villes alimentées en eau de surface par une rivière dont le cours suit la vallée), une économie annuelle d’énergie qui peut, actuellement, être estimée à 80 millions de kWh, est réalisée en raison de cette alimentation gravitaire des usines de traitement.

L’usine de Vallon-Dol, mise en service en 1976 alors que celles de Sainte-Marthe et de Saint-Barnabé étaient saturées, a été construite le plus haut possible, près de la réserve de Vallon-Dol. Dès lors, elle a pu alimenter gravitairement l’étage 3 qui, jusque-là, était desservi par pompage à partir des deux usines de traitement anciennes et d’une station relais, nous permettant une économie annuelle de l’ordre de 10 millions de kWh.

Nous nous sommes également attachés, dès 1956, à utiliser la chute, disponible à Sainte-Marthe (cote canal 147 NGF, cote décanteur 118 NGF, soit 29 m de chute brute) en l’équipant d’une turbine horizontale de type Francis, qui entraîne une génératrice asynchrone de 550 kW couplée au réseau EDF.

Dans le même esprit, a été mise en service en 1982, au lieu-dit La Batarelle, une installation similaire qui utilise la chute existant sur le réseau d’eau filtrée cette fois, entre le niveau de l’usine de Vallon-Dol (243 NGF) et les réservoirs d’étage 3 (200 NGF) ; la puissance utile actuelle de cet équipement est de 300 kW.

Dans les deux cas, nous vendons toute notre production à l’EDF et rachetons l’énergie nécessaire aux besoins des usines de traitement de Sainte-Marthe et de Vallon-Dol. Les génératrices utilisées sont du type asynchrone, excitées par le réseau afin de fournir, à ce dernier, un courant compatible. Ces dispositions nous ont permis de nous affranchir des contraintes de régulation d’un alternateur classique et se sont montrées, outre leur souplesse, d’une exploitation aisée, l’électricité étant pour nous un sous-produit de la distribution d’eau. En 1987, nous avons ainsi fourni à l’EDF 5 200 000 kWh.

Il n’est pas inutile de signaler que l’utilisation des réserves d’eaux brutes des usines de Sainte-Marthe (450 000 m³), de Saint-Barnabé (145 000 m³) et de Vallon-Dol (3 000 000 m³) aménagées en décanteurs statiques, améliore considérablement la qualité de l’eau brute admise sur les chaînes de traitement et réduit ainsi de façon notable les consommations d’énergie nécessaires au décolmatage des filtres, tout en diminuant la demande en réactifs de l’eau à traiter : chlorure ferrique, chlore et ozone. Les quantités d’eau de lavage utilisées représentent, en effet, à Sainte-Marthe 1,7 % du volume produit, à Saint-Barnabé 2,5 % et enfin, à Vallon-Dol 1 %.

Par ailleurs, dès 1978, nous avons installé un dispositif de contrôle centralisé dont l’une des fonctions principales consiste à diminuer les consommations d’énergie par deux méthodes :

• — optimisation du fonctionnement des stations de pompage, en fonction de la tarification du distributeur d’énergie électrique (remplissage au maximum la nuit des réservoirs d’équilibre, effacement en heures de pointe, voire en jours de pointe, etc.) ;
• — régulation de la pression sur les réseaux de distribution au moyen de Monovars, ce qui se traduit, la nuit notamment, par l’absence de pointes de pression constatées lors des heures de faible tirage, permettant la réduction du nombre et du débit des fuites.

Nos efforts ont également porté sur quelques notions essentielles, nous semble-t-il, mais qui ne sont pas toujours respectées :

• — examen du rendement des groupes électro-pompes et utilisation de moteurs bien adaptés, notamment des moteurs à économie d’énergie ;
• — établissement de bilans énergétiques et surveillance des ratios (énergie spécifique-rendement) qui déclenchent, si besoin est, une remise en état mécanique de la pompe ;
• — utilisation d’automates programmables qui permettent dans de nombreux cas de réaliser des automatismes poussés ;
• — entretien systématique préventif qui, comme à Vallon-Dol, est informatisé ;
• — saisie informatique des factures E.D.F. afin de mieux gérer les contrats ;
• — surveillance des appareils de chauffage dans les stations isolées et installation d’automatismes simples qui permettent de les couper lorsque la température de mise hors-gel est atteinte (notamment lorsque les moteurs fonctionnent) ;
• — sur le réseau : amélioration constante du rendement par une politique systématique de recherche des pertes et notamment de celles dues aux fuites.

Toutes ces réalisations ont pour but principal la gestion rationnelle des installations qui nous ont été confiées par la ville de Marseille.

Dans la conjoncture actuelle, l’un de nos objectifs consiste, comme on l’a vu dans cet exposé, à économiser l’énergie, tout en récupérant celle qui peut ensuite être fournie au réseau E.D.F.