Cities and their water socio-footprint: a dynamic socio-technical network

International audienceThrough examples of interactions among urban and rural areas we have built the concept of urban water socio-footprint, on the basis of concepts of water and urban footprints. This urban water socio-footprint entails making explicit the socio-technical network which disseminates the impact of urban activities on water system or due to their specific needs towards water system. Animating this footprint with people, their dynamics and migration, their concerns about various places leads to couple the dynamics of water system and land use in the whole urban systems, including built and non built, cultivated and non cultivated areas. This raises the issue of the existence of institutions to take in charger the links which are emerging through these multiple sources of interdependences

Renouvellement des réseaux d'eau potable à partir d'une approche d'optimisation multi-objectif

International audienceWater utilities ensure delivery of water to consumers through pressured network consists of several hydraulic components: tanks, reservoirs, pipes, valves and pumps. According to technical and economic factors, right maintenance policy must be applied to enhance the hydraulic performance and the reliability of the water network. With the help of a multi-objective approach based on Pareto ranking and Genetic Algorithm, we propose a decision support model. Using Modified Genetic Algorithm and hydraulic simulation, the approach discussed in this paper ensures works scheduling on pipes and availability of financial resources in the right time and way. The model is based on forecasting pipes failures and evaluating futures maintenance costs. Two indexes are used to measure the hydraulic deficiency in the water network after a failure occurrence. They measure the undelivered water quantity and the number of unsupplied nodes according to unavailability of a considered pipe during the peak demand period. Both permit to classify pipes in order to identify critical ones. Feasible solutions are assessed according to economic and technical objectives. The model proposes solutions that enhance reliability of water distribution network and reduce breaks occurrence, giving so better satisfaction to consumers.Les services d'eau assurent la desserte des consommateurs en eau potable à travers un réseau sous pression constitué d'organes hydrauliques divers : réservoirs, bâches, conduites, vannes et pompes. Sur la base de critères techniques et économiques, une politique de maintenance adéquate doit être mise ne place dans le but d'améliorer la performance hydraulique et la fiabilité du réseau d'alimentation en eau potable. A l'aide d'une approche multi-objectif basée sur l'optimum de Pareto, un algorithme génétique et des simulations hydrauliques, nous proposons un outil d'aide la décision. L'approche développée propose une programmation des travaux de renouvellement sur le réseau et la disponibilité des ressources financières nécessaires. Le modèle est basé sur la prévision des défaillances et l'évaluation des coûts futurs de maintenance. Deux indices sont définis permettant de mesurer la déficience hydraulique du réseau en cas de survenue de défaillances. Ils mesurent la quantité d'eau non desservie et le nombre de n½uds non desservis en raison de l'indisponibilité d'une conduite donnée durant la période de pointe. Ces indices permettent de hiérarchiser les conduites critiques. Un ensemble de solutions réalisables est proposé. Le modèle propose des solutions qui améliorent la fiabilité du réseau d'alimentation en eau potable et permet de réduire l'occurrence de défaillances, permettant ainsi d'accroître la satisfaction des abonnés

Renouvellement des réseaux d'eau potable : l'analyse des coûts

Water utilities managers give more and more attention to the question of pipes renewal. Decision tools are necessary to allow pluri-annual planning of the renewal budgets but also to build out annual programs of renewal works. Existing models use both technical characteristics of the network and its components, and economic and social factors. We present in this paper an analysis and different valuation methods concerning direct costs involved by renewal or repair operations on pipes, as well as social costs due to a failure or to renewal or repair works.Le renouvellement des réseaux préoccupe de plus en plus les gestionnaires des services d’eau potable. L’élaboration d’outils d’aide à la décision s’avère nécessaire pour répondre au besoin de mettre en place une planification budgétaire pluriannuelle des renouvellements et d’élaborer les programmes annuels des travaux à réaliser. Les modèles existants s’appuient sur les éléments techniques du réseau et de ses composants et sur des facteurs économiques et sociaux. Nous présentons ici une analyse et diverses méthodes d’évaluation des coûts directs de renouvellement ou de réparation des conduites et des coûts sociaux ou indirects liés à une défaillance ou aux travaux de remise en état ou de renouvellement.Werey Caty, Janel Jean-Luc, Weber Eugène. Renouvellement des réseaux d'eau potable : l'analyse des coûts. In: Eau et économie. 27èmes Journées de l'Hydraulique. Congrès de la Société Hydrotechnique de France. Paris, 24 au 26 septembre 2002. 2002

Gestion patrimoniale des infrastructures : approches récentes et réflexions croisées

International audienceLa communication présente des approches de gestion patrimoniale des systèmes d’endiguement et des réseaux d’eau et d’assainissement, développées par INRAE avec ses partenaires. Elle propose des éléments de comparaison et de synthèse entre ces approches concernant leurs objectifs et mise en œuvre

Gestion patrimoniale des réseaux d'eau potable d'assainissement : élaboration de politiques de renouvellement à partir des données d'inventaires départementaux : l'expérience du Bas-Rhin

National audienceIn 1999, the Association of French Départements decided to make pilot-inventory operations on the water networks in seven départements in order to explore the feasibility at this scale. The objective was to lay down good basis for a real asset management and renewal planning. Bas-Rhin is one of these départements.In 2000, data collecting has been realized on an area concerning 623 000 inhabitants in rural villages and medium size towns: 50 000 pipe elements and 14 000 works have been registered. The aim of the methodology was to collect a maximum of information about the pipe, its environment, its equipment and its failure history. Several inquiry teams worked on it. The quality of data allowed us to perform a data analysis on a sample of 1 000 municipalities representing 10 994 pipe elements, considering pipe failure events and possible explanatory parameters. Several methods where applied such as multiple correspondence analysis, segmentation, scoring… to be able to determine the pipe failure risk and to propose renewal policies.In 2003, the département of Bas-Rhin decided to realize an inventory of its sewers networks too. Thus, 6 600 km, 135 000 pipes elements and 35 200 CCTV inspections were collected. The analysis of the relation between dysfunctions and environment data led as for water networks to propose renewal scenarios for sewer networks.En 1999, l'Assemblée des Départements de France (ADF) a décidé de réaliser des inventaires des réseaux d'eau potable dans 7 départements pilotes pour explorer la faisabilité d'un inventaire à cette échelle ; l'objectif étant la mise en place d'une gestion patrimoniale et la programmation des opérations de renouvellement. Le Bas-Rhin a été un des départements pilotes. En 2000, la collecte exhaustive de données a été réalisée sur un territoire de 623 000 habitants en zone rurale et villes moyennes : 50 000 tronçons, soit 6 300 km de canalisations, et 14 000 ouvrages ont été enregistrés. L'objectif du Bas-Rhin était de collecter un maximum d'information sur la conduite, son environnement, ses équipements et son historique de défaillances (7 500 défaillances enregistrées). L'enquête a été réalisée par plusieurs acteurs locaux. La richesse de la base de donnée a permis la réalisation d'une analyse de données sur un échantillon de 100 communes services d'eau, soit 10 994 tronçons, pour rechercher le lien entre la survenance des défaillances et les différents paramètres d'environnement en vue de proposer des politiques de renouvellement à l'échelle départementale. En 2003, le département du Bas-Rhin a décidé de lancer également l'inventaire exhaustif de ses réseaux d'assainissement : 6 600 km soit 135 000 tronçons et 35 200 inspections vidéo. L'analyse du lien dysfonctionnement/environnement a permis de présenter comme pour l'eau potable des scénarios pour le renouvellement des réseaux d'assainissement

Gestion des réseaux d'assainissement - Évaluation et calage d'indicateurs de dysfonctionnement à partir de jugements d'experts

La gestion patrimoniale des réseaux d'assainissement est un enjeu de société. La connaissance de l'état de santé d'un patrimoine indispensable à toute stratégie de gestion. L'évaluation de l'état d'un tronçon du réseau d'assainissement est donc un enjeu majeur et les inspections visuelles constituent actuellement la méthode d'investigation privilégiée. Cet article explique comment interpréter ces inspections en vue d'évaluer l'état de santé d'un tronçon et surtout comment traduire une note sur le tronçon en état de santé. Nous présentons dans cette communication deux méthodes de calage destinées à définir les limites (seuils) entre chaque état : un calage « précis » et un calage « flou ». Ces méthodes de calage précis et flou sont comparées et discutées à partir d'un cas réel. Cette question du calage d'indicateurs est étudiée sur le cas des réseaux d'assainissement mais les résultats sont transposables à d'autres domaines

Water infrastructure asset management: state of the art and emerging research themes

International audienceThe long-term maintenance of infrastructure requires asset management. This latter is defined as a series of actions aimed at the long-term maintenance of the capacity of an infrastructure to provide an efficient service for users, at costs and with impacts that are tolerable for society and the environment. The actions implemented concern notably the inventory of infrastructures, their monitoring, inspection and maintenance, the analysis of their state and performance, their reinforcement, renovation, and the definition of long-term technical-financial policies. This paper is structured around four themes based on the authors' experience faced with an analysis of the perspectives set out in recent articles. For each theme, a state of the art largely based on the literature in the field, as well as emerging and nevertheless pressing needs in terms of knowledge production and tools to support reflection and decision-making are presented: temporal and spatial dimensions of Water Infrastructure Asset Management and their consistency; multi-infrastructure management seen from the perspective of physical interdependences and decision-aids; governance, organisations and territories; digital representation of the socio-technical infrastructural system. The analysis is carried out following several disciplines from the engineering and, the human and social sciences. Infrastructure linked to water are studied

La gestion patrimoniale des réseaux d'assainissement : des objectifs des services à la modélisation

National audienceLes gestionnaires de réseaux sont de plus en plus préoccupés par l'état de leurs réseaux du fait du vieillissement de l'infrastructure, de l'évolution des contraintes environnementales et d'un souci d'amélioration de la qualité de service.La gestion du patrimoine « réseaux » est d'autant plus complexe qu'il s'agit d'infrastructures enterrées dont on ne voit pas directement l'état ni son évolution dans le temps. C'est donc bien souvent les incidents et les mesures faites à la station d'épuration qui servent d'indicateurs d'alerte... L'Action 2 de l'Opération 5/6 du Projet National RERAU (Réhabilitation des Réseaux d'Assainissement Urbains) regroupe une vingtaine de partenaires français (collectivités, centres techniques, laboratoires de recherche, etc.) en vue de produire un ensemble d'outils pour la gestion patrimoniale des réseaux d'assainissement non visitables. Les propositions, en cours d'élaboration, comprennent 3 volets : a) un système d'indicateurs de performance, utilisable pour définir et hiérarchiser les besoins en investigations et en réhabilitation ; b) un ensemble de concepts et de modèles permettant d'exploiter ces indicateurs de performance dans le cadre d'une analyse économique du patrimoine ; c) un outil informatique (démonstrateur) pour la simulation et l'évaluation de stratégies de gestion. Le texte proposé ici traite des volets b). Le travail en cours sur la modélisation s'intéresse d'une part à la description et à l'évolution du réseau et des contraintes réglementaires et d'autre part à formaliser les décisions des gestionnaires afin d'évaluer les effets des décisions de réhabilitation sur le fonctionnement du réseau et du service. L'analyse des pratiques actuelles en terme de programmation des travaux de réhabilitation et des opérations d'inspection a été réalisée sur une vingtaine de services au travers d'une enquête. Elle a montré qu'il n'existe pas vraiment de procédures formalisées. Mais surtout, elle a permis d'identifier les objectifs que se fixent les collectivités. Ces objectifs se déclinent en termes techniques mais également financiers et budgétaires. Cette communication se propose de présenter ces éléments de gestion à partir des résultats de cette enquête et de montrer comment ils sont pris en compte dans le modèle. Nous aborderons notamment la gestion ainsi que la façon dont se déclinent les notions d'efficacité et de performance dans l'approche technique et sociale mais également dans une approche plus large de gestion patrimoniale du réseau en abordant les notions de fonctionnalité, de valeur, de coût

De la gestion patrimoniale des réseaux d’assainissement aux techniques alternatives de gestion des eaux pluviales, une nouvelle histoire à écrire pour la gestion intégrée des eaux urbaines

Le patrimoine des ouvrages alternatifs de gestion des eaux pluviales ne cesse de s’accroître depuis maintenant plusieurs décennies. Pour les collectivités, organiser le recensement et développer des méthodes pour optimiser le fonctionnement et l’exploitation sur le long terme de ces ouvrages devient donc une préoccupation majeure. À partir du retour d'expérience de la Métropole de Lyon et des connaissances issues de la gestion la patrimoniale des réseaux d’assainissement, cet article permet d'identifier les questions émergentes et d'apporter des premiers éléments de réponse pour la mise en œuvre de la gestion patrimoniale des ouvrages alternatifs de gestion des eaux pluviales