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La gestion à distance des eaux pluviales : une solution économique pour sécuriser leur traitement et fédérer les équipements

31 octobre 2007 Paru dans le N°305 à la page 51 ( mots)
Rédigé par : Arnaud DESSIMOND

Face aux conséquences sur l'environnement et les perturbations des réseaux qu'elles peuvent entraîner, les eaux pluviales doivent être gérées et traitées. De nombreuses installations techniques existent - déversoirs d'orage, stations de pompage, de télérelève, antipollution, etc. - mais la surveillance et le pilotage qu'elles nécessitent dissuadent parfois les collectivités qui ne disposent pas toujours de ressources humaines et financières suffisantes. La télégestion se présente alors comme une solution économique et fédératrice pour l'exploitation de ces ouvrages en leur assurant une réelle sécurité de fonctionnement. Elle permet de créer une interactivité et une interopérabilité entre les sites équipés. La baisse des coûts de maintenance et d'exploitation qui en résulte, participe également de la réduction des visites d'astreinte.

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Longtemps considérées comme “propres”, les eaux pluviales sont désormais reconnues comme étant chargées de nombreux résidus, sources de pollution. En effet, les rejets d'automobiles, les décharges sauvages, etc. sont autant de facteurs qui contribuent à polluer ces eaux et, par la même, l'environnement.

Parallèlement, on assiste à une diminution des réserves d'eau douce, un accroissement sans précédent du volume des eaux usées et une augmentation du coût de l’eau potable.

Tant de constats qui font du suivi des eaux pluviales – sources naturelles inépuisables et gratuites – une priorité environnementale majeure. Encore faut-il savoir comment les gérer et les traiter...

Les eaux pluviales, aussi appelées eaux météoriques, sont constituées des eaux de pluie proprement dites mais également des eaux provenant de la fonte des neiges, de la grêle ou de la glace tombant ou se formant naturellement. Ce sont aussi les eaux qui, après ruissellement, s'infiltrent dans les sols.

[Photo : Redimensionner les réseaux pour traiter eaux pluviales et eaux usées ensemble, une solution onéreuse pour les collectivités et une solution souvent insuffisante.]

En France, on estime à 93 % la part des précipitations dans les eaux pluviales.

De nombreuses problématiques à résoudre

Les eaux pluviales constituent une réelle problématique autant sur le plan quantitatif que qualitatatif. Les connaissances que nous en avons ont évolué et ont été à l’origine d'une multitude de solutions pas toujours efficaces. Loin de là. Le développement de l’urbanisation – et l'imperméabilisation croissante des sols qui l’a accompagnée – a fait des eaux pluviales une véritable menace pour de nombreuses collectivités.

Le sol n’étant plus à même de les absorber, elles sont à l’origine de nombreux dégâts.

En sus des substances accumulées dans l'air et sur les surfaces qu’elles lessivent, les eaux pluviales rendent le traitement des eaux usées beaucoup plus difficile. D’une part, les eaux pluviales viennent diluer les polluants dont elles sont chargées dans les réseaux de collecte des eaux usées. Or, les stations d'épuration ne disposent pas toujours de moyens suffisants pour éliminer ces substances. D’autre part, les eaux pluviales provoquent des saturations de ces réseaux qui ne disposent pas de capacités suffisantes pour faire circuler un tel surcroît du volume d'eau, provoquant ainsi des refoulements en domaine privé.

C’est dans le souci du bien-être des générations futures et de la préservation de l’écosystème qu'un assainissement durable s'impose.

Quelles solutions envisagées ?

Dans le but d’éviter les inondations ou plus simplement la saturation des réseaux, quelques solutions peuvent être envisagées. Il suffirait, a priori, de redimensionner les réseaux de collecte afin de pouvoir gérer les eaux pluviales de la même façon que les eaux usées. On pourrait aussi imaginer d'étancher suffisamment les surfaces présentant de forts risques de pollution et d'infiltrer seulement les eaux faiblement polluées ou traitées.

Mais encore faut-il disposer de moyens techniques et financiers suffisants – ce qui n'est généralement pas l’apanage des administrations locales héritant pourtant de cette compétence en application du code général des collectivités.

Stockage en amont et prétraitement

Afin de retarder l'arrivée du flux d’eaux pluviales vers les stations d’épuration, des ouvrages de stockage temporaire en amont peuvent être réalisés : déversoirs d’orages et bassins de stockage (à ciel ouvert ou enterrés). L'intérêt du stockage temporaire réside dans le fait qu’un prétraitement peut être effectué par décantation : méthode du dessablage et/ou dégrillage. Ces types d’ouvrages sont souvent équipés de stations de pompage, de stations de relève et de stations anti-pollution.

Le stockage apparaît ainsi comme une solution moins coûteuse dans la mesure où il ne nécessite pas nécessairement de repenser la totalité du réseau. De plus, des aides publiques par les Conseils généraux et le regroupement des communes en Communautés sont des solutions souvent pratiquées pour pallier les difficultés budgétaires. En revanche, construire de tels ouvrages ne suffit pas : ils exigent une surveillance 24 h/24 et impliquent des coûts d’exploitation élevés. C’est là que la télégestion joue tout son rôle...

La télégestion comme solution globale

Les services techniques en charge de ce type d'ouvrage ont besoin d’exercer un contrôle permanent. Néanmoins, les moyens dont disposent les communes ne permettent pas d'employer du personnel sur site 24 h/24 pour en assurer la surveillance et le pilotage. Plus encore, en matière de gestion des eaux pluviales, il n’existe pas de solution universelle car les problèmes diffèrent considérablement d’une commune à l’autre en fonc-

[Photo : Le stockage en amont permet de réguler les flux et d’effectuer des prétraitements mais exige une surveillance en continu.]

tion des circonstances locales. Ainsi, le degré d’urbanisation, les réseaux et ouvrages existants, la topographie ou encore le degré de fragilité du milieu naturel sont autant de facteurs nécessaires de prendre en compte.

La télégestion permet de s'adapter à ces exigences techniques et contraintes environnementales. Se présentant comme une solution modulable et évolutive, elle sait répondre à chaque besoin pour la gestion et le traitement des eaux pluviales.

Le principe de la télégestion

L'avantage de la télégestion réside notamment dans le contrôle en temps réel des installations techniques. Les valeurs instantanées des installations – relevées sur site grâce aux entrées TOR (Tout Ou Rien) et analogiques – sont consultables à tout moment, et l'utilisateur peut agir en télécommande ou téléréglage sur celles-ci. La télégestion garantit également la traçabilité des données : elles sont archivées et peuvent être restituées sous forme de graphique. Les événements horodatés – activation d'une pompe, dépassement d’un seuil… – sont archivés et accessibles à tout instant. En cas de dysfonctionnement, la personne d’astreinte est alertée immédiatement par e-mail ou SMS. La télégestion permet également de programmer des actions automatisées et de gérer des automatismes de site à site. Ce sont la disposition géographique des sites télégérés (sites étendus ou centralisés) et la configuration de l’astreinte (type de terminal, surveillance continue ou événementielle) qui déterminent le média de communication : Ethernet, RTC, ADSL, GSM, GPRS, câble, radio, etc.

L'exemple de la Direction des Services de l'Environnement et de l’Assainissement (DSEA) du Conseil Général du Val-de-Marne, qui a choisi d’équiper 130 sites d’automates de télégestion, est éloquent. Les automates de télégestion ont pour mission de dialoguer avec les automates programmables industriels (API) afin de gérer les automatismes des postes et des stations (de relèvement, de crues, anti-pollution, …) et de fournir les informations au poste central via ADSL.

Une liaison RTC est utilisée comme réseau de secours de la liaison principale ADSL pour pallier tout problème dans la transmission des informations. Le logiciel d’exploitation ClipTool permet d’appeler manuellement les automates de télégestion afin de relever les états et de vérifier les défauts et les consignes sur le site. Les données provenant des 130 sites sont ensuite rapatriées vers un poste de supervision (grâce au frontal de communication PILOTE) afin d’assurer la supervision de l'ensemble des sites et dispatcher les alarmes au personnel d’astreinte. Les automates de télégestion sont connectés par ADSL VPN en permanence au frontal PILOTE. Si une liaison est rompue, PILOTE peut appeler en secours le site via la ligne RTC.

Piloter et fédérer les équipements

La télégestion permet de piloter à distance les équipements à partir de synoptiques qui offrent une vue d’ensemble des installations. Par exemple, la mise en route des pompes ainsi que la vidange des réservoirs peuvent être programmées et enclenchées à distance. Selon le niveau d’accès de l'utilisateur, il est possible d’agir sur les seuils de déclenchement, les cycles de fonctionnement et de réaliser un suivi global ou détaillé.

[Photo : Les données relevées sur les sites sont traitées par l'automate de télégestion qui gère automatiquement la mise en route des pompes. Les données sont de plus archivées pour une utilisation ultérieure. Leur évolution peut alors être tracée et visualisée sous forme de graphiques. Le graphique ci-contre montre l’évolution des niveaux d’eau dans deux bassins (traces rouge et rose) et l'état de fonctionnement de la pompe (en jaune).]
[Photo : Les synoptiques offrent une navigation simple et permettent de visualiser l'ensemble des installations télégérées d'un seul coup d’œil. Ici, le bon fonctionnement des dégrilleurs, contrôlé à distance par le superviseur.]
[Photo : Exemple d'architecture de télégestion des eaux pluviales par la Direction des Services de l'environnement et de l’Assainissement du Val-de-Marne.]
[Photo : Le schéma d’architecture – L’automate de télégestion WIT assure une réelle sécurité dans la transformation des informations, ce qui permet à la DSEA de disposer de données fiables et ainsi de mieux connaître la qualité et la quantité des eaux rejetées.]

Par ailleurs, il est possible d’agir – directement en ligne via un navigateur – en télécommande et téléréglage pour modifier les valeurs des données et piloter en direct l'installation. Et ce d’autant plus facilement que la télégestion a évolué et propose désormais plus d’interactivité et une prise en main rapide.

Plus encore, la télégestion fédère les équipements en apportant une réelle interopérabilité entre les installations. Elle fait d’un ensemble d’équipements un système cohérent aux liaisons multiples. La gestion d’automatismes de site à site permet de faire réagir un site à un problème intervenant sur l’un des ouvrages sans aucune intervention de l'utilisateur. Dans la gestion des réservoirs (marnage selon le principe niveau haut/niveau bas) une telle fonction s'avère très utile.

Le service exploitation maintenance de la DSEA dispose par exemple de cet automatisme : les pompes s'activent lorsqu’un réservoir en amont du site est en niveau haut afin de laisser une capacité d'accueil suffisante pour les précipitations à venir. L’eau pompée est quant à elle redirigée vers un réservoir en aval au niveau bas, limitant ainsi les risques de débordement ou d'engorgement des réseaux.

[Photo : L’automate de télégestion e@sy permet une exploitation entièrement en web. Il n’est plus nécessaire de disposer d’un poste central pour consulter et centraliser les données. Celles-ci sont archivées sur site et accessibles à distance, par plusieurs utilisateurs simultanés, via un simple navigateur web et sans licence informatique supplémentaire.]

La sécurité des biens et des personnes

La télégestion permet de surveiller et contrôler en local ou à distance tout type d’anomalies ou de dysfonctionnements. Le calcul du nombre de démarrages et de temps de fonctionnement des pompes, le secours automatique de celles-ci, la surveillance des crues, la gestion du pompage et la levée de doute vidéo sont autant de fonctions qui garantissent la sécurité des équipements.

Mais la mise en sécurité des installations techniques ne se limite pas à la sécurité du fonctionnement des équipements. La sécurité des personnes ayant accès au site est tout aussi primordiale. Le contrôle d’accès au site avec identification des personnes, l’enclenchement d’actions personnalisées, la gestion des droits des utilisateurs selon leur fonction et leur planning, et la traçabilité de toutes les actions et de tous les événements permettent une réelle sécurité des individus.

[Photo : La télégestion permet de combiner des fonctions très variées. Ici, le système de contrôle d’accès qui permet aux techniciens d’entrer sur le site désactive automatiquement la gestion à distance et leur permet de prendre la main sur le site en toute sécurité pour les agents.]

Réduction des coûts d’exploitation et de maintenance

De toutes ces fonctions résultent des réductions de coûts liées à l’exploitation et à la maintenance des installations.

Par exemple, la Communauté d’Agglomération de La Rochelle a choisi d’équiper 15 sites, répartis sur les 18 communes, d’automates de télégestion WIT pour le suivi et la gestion de ses eaux pluviales. Sur ces 15 sites, les ouvrages hydrauliques équipés sont divers. On trouve des stations de pompage, des écluses et des barrages, eux-mêmes munis de plusieurs systèmes électromécaniques tels que des pompes, des moteurs et des capteurs de niveaux. Grâce aux 150 points télégérés et à la combinaison des moyens de communication utilisés (RTC et GSM), les services des Eaux Pluviales Primaires (en charge de l’exploitation de ces 15 sites) peuvent désormais faire un travail plus préventif que curatif.

Ainsi, seuls 18 déplacements hebdomadaires sont aujourd’hui nécessaires pour l’ensemble des 15 sites contre 105 avant la mise en place de la solution WIT. Autrement dit, le nombre de déplacements pour simple contrôle a été divisé par près de 6, soit plus de 4 500 visites de moins sur une seule année !

D’autre part, la gestion plus efficace des installations permet des réductions de coûts de maintenance. Les logiciels sont capables de générer des rapports et des

[Encart: Témoignage Didier Roquain : responsable de la section maintenance DSEA du Val de Marne « Dans une section de 40 agents intervenants sur 160 sites, la supervision est un outil indispensable à la maintenance et à l'exploitation d'un service comme le nôtre. Elle nous permet de connaître, en temps réel, l'état d'un organe (pompes, vannes, dégrilleurs) et de rendre plus rapide l'intervention des équipes de maintenance. De plus, les valeurs analogiques comme les temps de marche des équipements sont transmises à la GMAO, ce qui nous sert à planifier la maintenance préventive. »]

Bilans d’exploitation des sites. Ils peuvent être automatiquement édités et envoyés par e-mail. Ils constituent ainsi une base solide aux décisions de gestion et d'investissement en procédant à l'analyse du fonctionnement des ouvrages. Il est par ailleurs possible d'organiser la maintenance des installations en paramétrant des alarmes préventives en fonction des données enregistrées : nombre de défauts, temps de fonctionnement, etc.

[Photo : La mise en place d'un système de télégestion des eaux pluviales à la Communauté d’Agglomération de La Rochelle a permis de diviser par 6 les visites d’astreinte.]

De cette façon, la télégestion permet de cibler les interventions en optimisant les déplacements d'urgence.

Conclusion

La télégestion propose des solutions adaptées à la gestion des eaux pluviales de par sa modularité et sa capacité à fédérer les équipements distants. Elle répond plus largement aux besoins de gestion des réseaux d'eau — potable ou usée — et propose des solutions techniques innovantes pour la protection de l'environnement : utilisation rationnelle de l’énergie, maîtrise des consommations, solution adaptée aux énergies renouvelables. Ainsi, la télégestion s’inscrit dans une démarche concrète de développement durable en alliant écologie et économies.

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