Comment mesurer les pertes dans les conduites principales sous pression ?

L’utilisation de débitmètres à insertion est l’une des méthodes les plus répandues pour surveiller les pertes dans les réseaux de distribution d’eau, en particulier sur les conduites principales. Leur installation, bien que techniquement exigeante, permet d’éviter l’interruption du service. Le montage s’effectue généralement via une vanne d’arrêt (25 à 50 mm) installée sur la conduite en charge. Le perçage sous pression est réalisé à travers un collier fendu ou une bride de réparation en acier inoxydable, dans lequel un filetage femelle est soudé pour recevoir une vanne mâle. Une foreuse sous pression permet ensuite l'ouverture d’un orifice de 37,5 mm de diamètre, sans perturber la circulation de l’eau.

Une fois le trou percé, la sonde du débitmètre est introduite dans la conduite en passant à travers la vanne ouverte. Le dispositif peut ainsi mesurer la vitesse d’écoulement en continu, les données étant enregistrées toutes les 5 à 10 minutes à l’aide d’un enregistreur programmable. La précision du calcul dépend de la saisie correcte du diamètre interne de la conduite et du facteur de calibration du débitmètre, exprimé en impulsions par mètre.

Lorsque deux débitmètres à insertion sont utilisés de manière synchronisée, un à chaque extrémité d’un tronçon isolé, on peut mesurer les pertes spécifiques à ce tronçon. Il est impératif de pouvoir isoler les connexions latérales ou de les équiper de compteurs. Le débit est modifié artificiellement, souvent en manœuvrant des vannes, et l’essai s’étend sur deux jours. Les débitmètres sont interchangés à mi-parcours afin de compenser les erreurs individuelles, la moyenne des vitesses enregistrées permettant alors de calculer le taux de fuite.

Malgré leurs avantages, ces méthodes souffrent de certaines limites de précision. L’expérience britannique montre que l’insertion de débitmètres électromagnétiques est plus stable que celle des turbines, car moins influencée par les conditions locales. Toutefois, un usage expert des turbines, avec un double plan d’insertion et un profil à vingt points, peut aboutir à une précision équivalente, si le point d’installation est soigneusement choisi.

Toutefois, une calibration précise en amont est indispensable. Une société britannique a rapporté des écarts de mesure allant jusqu’à 20 % selon l’opérateur, lors d’un même exercice de vérification. De plus, l’encrassement interne des conduites – dépôts calcaires ou biologiques – altère la fiabilité des mesures temporaires par insertion ou ultrasons.

Enfin, la question de l’intégration des conduites de transport dans les zones de comptage sectorisé (DMA) reste sujette à débats. Certaines compagnies les incluent, en installant des compteurs en pleine section à chaque extrémité, mais cela complique la dissociation des pertes de la conduite principale des fuites internes à la zone DMA. Si les dérivations peuvent être isolées, une conduite principale peut alors être traitée comme une zone de comptage distincte. La précision des mesures dépend alors moins des erreurs des compteurs que de la stabilité des conditions d’exploitation.

L’évaluation fiable des pertes nécessite donc non seulement des technologies adaptées, mais aussi une compréhension approfondie des conditions hydrauliques, de l’état physique des conduites, de la capacité d’isolation des réseaux secondaires, et de la rigueur méthodologique des opérateurs. La simple collecte de données ne suffit pas : elle doit s’inscrire dans une stratégie de surveillance cohérente, ajustée aux contraintes du terrain et aux spécificités des réseaux.

Comment modéliser efficacement les fuites dans les réseaux de distribution d’eau ?

L’estimation du niveau de fuite dans une zone de gestion (DMA) est une étape cruciale pour fixer des objectifs réalistes de réduction des pertes en eau. Les modèles comme BABE peuvent être appliqués à différentes échelles, allant d’une vaste région à un DMA individuel. Lorsqu’ils sont utilisés au niveau macro, un seul modèle couvre l’ensemble de l’organisation, assurant ainsi que le niveau modélisé de fuite correspond à l’estimation globale de la compagnie. Cette approche garantit que les moyennes de ruptures de canalisations et de longueurs de conduites sont suffisamment précises, ce qui stabilise également les valeurs moyennes par défaut. En revanche, l’estimation des pressions moyennes ou l’évaluation de l’impact d’interventions spécifiques restent délicates à ce niveau.

Une alternative au modèle BABE consiste à considérer un niveau global de fuite dans une zone, puis à prévoir son évolution en fonction des investissements envisagés, en s’appuyant sur des règles empiriques et des données historiques. Cette méthode, bien qu’elle utilise des données propres à l’organisation, suscite parfois une confiance excessive, car les résultats passés ne garantissent pas la fiabilité des prévisions futures. L’exemple historique des prévisions de consommation d’eau au Royaume-Uni dans les années 1970 illustre cette incertitude : basées sur la croissance antérieure, elles n’avaient pas anticipé les mutations économiques et sociétales des années 1980, telles que la contraction des industries lourdes et l’évolution des usages domestiques, qui ont modifié profondément la demande.

Le principal dilemme rencontré dans l’élaboration d’une stratégie de réduction des fuites réside dans la qualité des données disponibles. Les modèles et plans d’investissement doivent s’appuyer sur des informations précises et propres à l’organisation pour être fiables. En l’absence de travaux antérieurs, il faudra recourir à des valeurs par défaut, ce qui réduit la confiance dans les résultats modélisés. Néanmoins, l’expérience internationale a permis d’enrichir les bases de données et d’adapter les concepts BABE à des environnements très différents, y compris des réseaux fonctionnant de façon intermittente. La stratégie doit ainsi progresser par étapes, ajustant le modèle et les actions au fil des enseignements tirés.

Il est donc crucial d’intégrer la gestion des fuites dans une vision globale, combinant modélisation précise, connaissance approfondie des infrastructures et planification des investissements adaptée. Ce processus est itératif et évolutif, fondé sur des données spécifiques et une compréhension fine des particularités du réseau, afin de garantir une efficacité durable dans la lutte contre les pertes en eau.