La POTABILISATION de l'Eau des ADDUCTEURS "MORTS"

1 Les différents caTUYAUXs
1.1 Les Communes avec plusieurs Services
1.2 Les modifications des réseaux suite aux renouvellements
1.3 La réorganisation des boucles
1.4 Le cas des débits incendie cumulés
2 Le principe de base des Niveaux de Service
2.1 La position du dernier point de tirage d'eau
2.2 La méthode générale
2.3 Application avec défense incendie

3 Les purges régulières
3.1 La purge manuelle
3.2 La purge automatique
3.3 La séparation des réseaux AEP et Incendie

4 Conclusions

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Préambule

Cet article est essentiellement destiné aux professionnels de l'eau potable, Syndicats, Lycées préparant les BTS GEMEAU et lycées Agricoles, structures privées et bureaux d'études. Beaucoup de ces derniers en effet, "surnagent sous les paperasses des dossiers de subventions" et oublient le cœur du sujet à traiter. (Eau POTABLE)
Les particuliers curieux, y trouveront des éléments qui les aideront à comprendre les difficultés de la dissémination de l'habitat et de la nécessité du regroupement.
(Click sur les schémas pour ouverture en nouvelle fenêtre)

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1 Les différents cas

Il peut arriver au gré des réseaux, des situations très délicates quand aux possibilités de maintenir certains abonnés à des niveaux de qualité d'eau potable corrects.

Ces situations existent lorsqu'il y a de grandes longueurs de canalisations de forte section et souvent quelques abonnés, voire un seul, à la fin du réseau.

Dans les paragraphes qui suivent on va pouvoir comprendre pourquoi de telles situations peuvent exister.
NOTA : Par "service" il faut entendre un étage de pression (haut ou bas peut-être même intermédiaire)

1.1 Les Communes avec plusieurs Services

Vers les années 50 à 70, les Communes ont souvent évolué vers une mutualisation de l'eau potable. De nombreux Syndicats ont ainsi vu le jour et ont regroupé plusieurs communes dans un souci d'efficacité. Ces communes avaient souvent des installations "vieillottes" qui ont été partiellement et progressivement abandonnées. Seuls les réseaux ont été réutilisés.
Les points de captage, souvent de médiocre qualité ont pratiquement tous été abandonnés, et souvent aussi par l'impossibilité de pouvoir les protéger efficacement.
Ces nouveaux Syndicats ont recherché de l'eau en grande quantité et construit de nouvelles stations de pompage. Pour pouvoir alimenter toutes les communes, les réservoirs ont été placés à des hauteurs compatibles pour l'ensemble des communes adhérentes.
Il y avait dans ces nouveaux réseaux plus de pression et de nombreux réducteurs de pression répartis permettaient de ne pas faire "péter" l'ancien matériel.

De nombreux réseaux communaux avaient ainsi jusqu'à 2 (voire plus ?) niveaux de pression. Ces situations confuses où l'accident de réseau était latent par l'ouverture malencontreuse d'une vanne se sont corrigées petit à petit, mais tout n'a pas encore été remis d'aplomb.

1.2 Les modifications des réseaux suite aux renouvellements

Sachant que les renouvellements de canalisations ne se réalisent que très rarement par remplacement direct de l'ancienne , il y a en place plusieurs canalisations actives, qui ont pour des questions techniques dû rester alimentées (vieux réservoirs et défense incendie).
Ces anciennes canalisations se sont vues déchargées d'une grande partie des branchements et certains abonnés en fin de réseau, ne voyaient pas souvent l'eau renouvelée.

1.3 La réorganisation des boucles

Lors des épisodes de montée en puissance de ces Syndicats, les différentes distributions ont nécessité de fermer certaines boucles, pour réorganiser les différents services équitablement. Le problème se situe alors vers les derniers abonnés de l'ancien réseau fermé. Ceux-ci sont en effet sur des adducteurs de grande section et sont seuls en fin de ligne.
Ils ont alors de l'eau qui stagne et ce n'est pas normal, non seulement parce qu'ils ont droit à de l'eau potable, qu'ils la payent et qu'ils doivent être égaux face aux autres abonnés.

1.4 Le cas des débits incendie cumulés

D'autres situations sont également plus compliquées, notamment avec la défense incendie conjointe de plusieurs services. En effet très souvent un seul niveau de pression ne peut assurer à lui seul cette défense incendie, par le fait que des renouvellements ont déjà été réalisés de façon trop étriquée. Cette défense incendie n'est possible qu'en débits conjoints entre les différents services.
On se retrouve là aussi avec des abonnés en bout de ligne d'un bas service, qui n'ont pas un renouvellement suffisant de l'eau.

2 Le principe de base des Niveaux de Service

Le grand principe, qui ne doit pas être enseigné dans les écoles d'Etat, car ça se saurait, est de ne pas jeter l'eau bien entendu, mais de la faire passer NATURELLEMENT d'un HAUT service vers un BAS service. On réalise ainsi une fuite "récupérée" !
Bien entendu, ce n'est pas toujours possible de façon simple.
Mais souvent moyennant quelques vannes et robinets, il est possible de régler TEMPORAIREMENT ces problèmes, si les contextes sont favorables.
Cette solution n'est pas une fin en soi, car l'énergie utilisée pour monter l'eau à un étage supérieur est ainsi perdue. Mais c'est tout de même mieux que de livrer de l'eau non correcte, ou de réaliser des purges. Cette solution ne peut être que temporaire,schema2 le temps d'assurer financièrement les réfections nécessaires. Cette eau ainsi renvoyée n'est pas perdue et donne lieu à facturation.

2.1 La position du dernier point de tirage d'eau

Ceci est un détail qui a son importance, car il peut y avoir une partie importante d'eau qui n'est pas du tout renouvelée, ou au contraire une partie importante d'eau qui se déplace schema3seulement au rythme du tirage.
Dans le premier cas il s'agit d'un risque potentiel en cas de mouvements imprévisibles d'eau. Dans le deuxième cas l'eau peut être impropre. (Voir schémas)

2.2 La méthode générale

Deux colliers de prise en charge avec vanne, deux petits robinets ¼ de tour et un robinet de réglage à pointeau permettent de réaliser une "fuite" artificielle du haut service vers le bas schema4service. Un compteur de DN15 est suffisant pour permettre le réglage et contrôler de façon régulière ce débit. Le principe est de déterminer en fonction du volume emprisonné, le temps de renouvellement nécessaire, et donc le débit nécessaire. La tuyauterie utile à ce montage sera en PEHD de 25 ou 32, mais rarement plus.

Il est possible dans le cas général de monter une douille de purge sur le compteur, mais cela n'apporte rien de plus dans ce cas.

2.3 Application avec défense incendieschema5

Le schéma est identique dans le principe. En cas de forte demande incendie (ou autre), les pertes de charge du Haut service  (qui est trop petit en section) amènent la pression, au voisinage de celle du Bas service. Si le débit demandé augmente encore, le Bas service va pouvoir suppléer le manque avec ses propres possibilités.
Dans le cas habituel, le Haut service retourne doucement de la dernière maison vers le village et s'équilibre alors à ce niveau sans remonter plus haut.
Ce principe assure donc la potabilisation de l'eau de la dernière maison et permet en outre une défense incendie donnée uniquement par la coïncidence des deux services.
(Les deux clapets sont donc opposés et obligatoires).
On remarquera que les débits en incendie et en service normal changent de sens. On remarquera aussi que les vannes de chaque côté des clapets doivent rester ouvertes (ce qui n'est jamais le cas dans les autres exemples)

3 Les purges régulières

Bien entendu ces cas précédents, physiquement favorables n'existent pas toujours, mais lorsque les conditions sont présentes, il ne faut surtout pas s'en priver.

Quelles sont les autres possibilités ? Il n'y en a que trois.

- Quand il s'agit d'une antenne de forte section, il faut reprendre les réseaux en utilisant le principe évoqué dans l'article " La qualité de l'eau dans les bouclages ou les adducteurs de secours" (même blog). Cela ne restant valable que si l'on peut trouver une consommation suffisante. Dans le cas contraire, il n'y a pas de réelle solution.

- L'autre solution est la purge avec envoi de l'eau à la nature. Cette solution est la pire de toutes. On va cependant pouvoir la moduler. Là, c'est une véritable fuite "intentionnelle" !

- La séparation des réseaux AEP et Incendie, car tout ces problèmes sont souvent causés par la défense Incendie.

Dans ce dernier cas, la défense incendie sera traitée par une bâche tampon et la conduite AEP réduite à sa seule destination avec des caractéristiques correctes de débit et pression. Une section beaucoup plus faible sera donc nécessaire, et un volume prisonnier moindre.

3.1 La purge manuelle

Quand il n'y a pas d'autre solution, il y a effectivement la purge. Cette solution est détestable à tous points de vues car c'est de la perte d'eau potable et d'argent.
Un plan de purge doit être établi en fonction des configurations. La purge se réalisera plus ou moins en vitesse, suivant l'effet désiré. (Évacuation des éventuels dépôts ou simple renouvellement d'eau).

A remarquer la difficulté des choix car une purge peut être tout aussi dévastatrice (voire plus) d'un point de vue sanitaire, que la simple stagnation.

3.2 La purge automatique

Là aussi c'est une mauvaise solution qui a en plus le désavantage de rendre une situation anormale automatique. (Il est ainsi plus facile de l'oublier !).

Quelques appareils du commerce existent pour assurer des purges automatiques (en absence d'énergie). Les principes sont toujours des électrovannes bistables commandées par un petit "timer" programmable. Le grand défaut de ces appareils, est qu'ils sont spécifiques et nécessitent souvent des consoles de paramétrage spécifiques aussi, voire des logiciels dédiés !
Ces purges sont toujours réalisées à faible débit (vitesse) à cause de la dimension de l'électrovanne. Ces dispositifs ne sont pas d'une fiabilité à toute épreuve, et des risques potentiels de blocage en position ouverte ne sont pas à exclure. (voire d'absence de fonctionnement !)

Il est également possible d'en créer à partir des micro-contrôleurs actuels PIC ou autres. La fonction "sleep" économise grandement l'énergie nécessaire, et une simple pile devrait pouvoir alimenter le montage électronique et assurer la commande de l'électrovanne bistable durant de longs mois. La programmation de tels dispositifs serait faite à partir du port série d'un PC, puisque ces micro-contrôleurs ont cette interface dédiée en natif. Un PIC 16F84 ou 16F628 pourrait largement s'acquitter de cette tâche très simple.

A titre de sécurité, des calculs d'énergie restante peuvent même être effectués par le µ, et dans l'hypothèse d'une incertitude de refermeture de la vanne, décision peut-être prise d'abandonner. Toujours dans cet aspect sécurité, une entrée de contrôle de position de la vanne peut également être examinée, pour examiner toute anaomalie de fonctionnement

Autre sécurité très utile aussi est la présence d'un watchdog capable de réinitialiser le µ en cas de plantage. La probabilité de création d'une fuite dépassant son cadre normal est donc très faible.
Voici un excellent exercice pour les étudiants en GEMEAU, pour les faire travailler un peu avec les µ.

3.3 La séparation des réseaux AEP et Incendie

C'est la dernière possibilité pour traiter ces problèmes d'eau qui stagne. En effet dans les pays de montagne, il y a parfois des longueurs de plusieurs kilomètres en DN125 pour une seule ferme !

Ces situations ont souvent été le fruit d'erreurs des élus qui voulaient à la fois l'eau et la défense incendie. Ils n'ont souvent pas écouté les conseils prodigués par les organismes officiels ou les bureaux d'études.
L'exploitant final, n'a alors pas de solution satisfaisante.
(Il y a parfois des impossibilités techniques à réaliser de tels raccordements)

Une fois ces éléments énoncés il y a tout de même une dernière solution qui n'est pas satisfaisante dans le principe et qui nécessite de la maintenance, c'est la chloration intermédiaire.

4 Conclusions

Le passage de l'eau d'un service à un autre est une solution utile à l'attente nécessaire pour renouveler les réseaux anciens.
En aucun cas cette solution ne peut être définitive, car c'est une perte d'énergie. D'un point de vue sanitaire c'est une bonne solution cependant.
Il peut même être utile parfois, de faire une "fuite" d'un Syndicat à un autre si c'est possible, mais il y a à ce niveau des problèmes de responsabilités et de financement…Ce n'est pas simple !

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