Sécurisation des points d'eau d'incendie : quelles solutions ?

Au sein de ces communes, les bouches et poteaux d’incendie sont les équipements les plus vulnérables bien que tous ne soient pas concernés de façon égale. « Les plus sollicités sont ceux qui sont faciles d’accès, par exemple en zone industrielle ou facilement accessibles aux camions citernes, explique Xavier Carpentier chez Bayard. Les études menées sur certaines communes des Yvelines ont montré que les poteaux les plus exposés étaient sollicités à hauteur de 150 m³ par mois, ce qui n’est pas anodin ».

Éviter le “blackout hydraulique”

La région parisienne n’est pas la seule concernée : sur la même période, 600 poteaux d’incendie ont été ouverts dans les Hauts-de-France, provoquant la perte de 100.000 m³ d’eau, principalement à Lille, Roubaix et Tourcoing. La France n’est certes pas seule concernée. La Californie, touchée ces dernières années par des sécheresses récurrentes a vu les cas de détournement de bornes à incendie se multiplier à tel point que des patrouilles spécialement chargées de veiller sur les hydrants ont été crées. La régie des eaux de New York City elle-même, déclenche désormais une organisation d’urgence “Fire Hydrant Patrol” dès que la température dépasse 35°. Des patrouilles se rendent alors sur place pour négocier avec la population et tenter d’éviter un “blackout hydraulique” selon l’expression de Benoit Cliche chez Digital Utility, en refermant les bouches. Car les risques ne sont pas nuls. « L’ouverture simultanée de plusieurs bouches d’incendie peut rapidement créer un déséquilibre très sérieux, voire même déstabiliser le réseau », souligne Benoit Cliche.

Au même titre que la recherche de fuites, la lutte contre les vols d’eau et le “street pooling” constitue une composante importante de la performance des réseaux d’eau potable. Elle permet d’ailleurs d’agir directement sur l’indice linéaire des volumes non comptés (INVC) qui inclut dans les pertes les fuites et les usages autorisés telles que les eaux consommées par le service (lavage de filtres, fontaines publiques…) mais aussi les vols et les usages illégaux. D’ailleurs, les volumes prélevés de façon illicite augmentent rapidement et incitent les collectivités à réagir, comme en témoignent les nombreux échanges sur le sujet sur le forum professionnel Fluksaqua.

Limiter les prélèvements en sécurisant le réseau

Ces bornes, conçues par Setha, Bayard ou Saint Gobain PAM qui ressemblent à des poteaux incendie, sont dotées des mêmes raccords et sont équipées de compteurs et de clapets anti-retours. « Leur installation poursuit plusieurs objectifs, explique Xavier Carpentier chez Bayard : ne plus tolérer les prélèvements sur les poteaux incendie qui dégradent les installations et la qualité de l’eau distribuée, sécuriser le raccordement des utilisateurs, et compter les volumes ».

Pour aller plus loin en proposant une fonction de facturation et en limitant notamment les accès au détenteur d’un badge, Bayard a développé Moneca, une borne de puisage monétique dont la dernière génération, connectée via le réseau GSM ou SigFox, intègre des fonctions de communication permettant un suivi à distance de l’index compteur, de l’usage ainsi que du rechargement des badges. « Moneca délivre de l’eau dans les mêmes conditions qu’un poteau d’incendie traditionnel à quelques différences près, explique Xavier Carpentier. Elle intègre un clapet antipollution, son débit est progressif pour éviter tout coup de bélier sur le réseau et il est limité à 40 m³/heure pour ne pas créer de désordres sur des réseaux de faibles diamètres ». Un système de badge paramétrable et rechargeable permet d’identifier le préleveur, de connaître les caractéristiques du prélèvement (volume, date, heure…), d’assurer la gestion monétique par pré ou post-paiement tout en autorisant des zonages géographiques ou tenir compte d’éventuelles tarifications différenciées. Plus de 2.000 bornes sont actuellement installées en France sur de nombreuses agglomérations dans l’ouest de la France, à Lille, Amiens, mais aussi chez Aéroports de Paris qui refacture une partie de l’eau utilisée sur ces plateformes aéroportuaires à ses prestataires.

Le poteau d’incendie : un équipement très contraint

Surveiller l’usage plutôt que l’équipement

SADE et Homerider Systems ont également développé une solution de surveillance en continu et en temps réel des poteaux incendie, grâce à l’installation d’un détecteur de puisage connecté. Compatible avec la plupart des modèles de poteaux incendie, le détecteur de puisage s’installe au niveau du dispositif de manœuvre et communique via un réseau fixe radio (prochainement via le réseau LoRa). Il enregistre le début, la fin et le degré d’ouverture du poteau incendie, et permet une évaluation précise des volumes d’eau consommés.

Pour les bouches d’incendie, Bayard a développé un dispositif spécifique baptisé “Kit Secure” ( dépôt de brevet en cours) qui sécurise l’accès au carré de manœuvre par l’implantation d’un canon de protection de dimension adaptée.

Exploiter les possibilités offertes par la sectorisation

George Kunkel, directeur de Kunkel Water Efficiency Consulting, une firme spécialisée dans le contrôle de la perte d’eau dans les services d’eau potable, abonde en ce sens sur le blog FluksAqua au sujet de la mise en place de la sectorisation pour une gestion proactive des fuites sur les réseaux d’eau : « La sectorisation doit être conçue à la fois en tenant compte des objectifs de gestion des fuites et en évitant les conséquences indésirables comme une pression insuffisante ou une qualité de l’eau dégradée. (…) Avant de procéder au découpage, il faut recueillir toutes les données nécessaires concernant la zone ciblée pour la sectorisation : débit, pression, qualité de l’eau, ainsi que les fuites et ruptures de conduites des dernières années. Ces données serviront de base de référence et permettront de comparer “l’avant” et “l’après” en recueillant des données similaires après la mise en place et en fonctionnement de la sectorisation ».

L’exploitation quotidienne des données de sectorisation obtenues par la télégestion reste donc incontournable pour réduire les pertes d’eau qu’il s’agisse de fuites ou de prélèvements illicites. « Il est important que ces volumes puissent être estimés le plus correctement possible pour séparer les fuites des prélèvements frauduleux, et mieux appréhender ainsi l’état hydraulique réel du réseau » souligne Jean-Marie Laurendeau.

Analyser les régimes transitoires de pression

« Baisse de pression à l’ouverture, augmentation à la fermeture, la manœuvre d’une bouche ou d’un poteau d’incendie laisse une signature de pression caractéristique et visible à plusieurs kilomètres du point de tirage, explique Benoit Cliche, directeur de Digital Utility. Un vol d’eau sur un poteau d’incendie engendre une variation de pression de 10 m de colonne d’eau qui peut être localisable grâce à une analyse fine des régimes transitoires de pression ». Forte d’une expérience acquise auprès de la Régie des eaux de New-York confrontée à des phénomènes récurrents de “street pooling”, Digital Utility s’est fait une spécialité de traquer ces événements et d’en déterminer l’origine grâce à la réflexion des ondes ou à une triangulation via plusieurs capteurs. La solution proposée par Digital Utility repose sur des capteurs à haute fréquence de mesure, associés avec un applicatif baptisé Radar, tous deux développés par la société britannique Syrinix. « Ces capteurs sont capables d’effectuer jusqu’à 128 mesures par secondes et permettent de saisir des phénomènes très fugaces qui se déplacent au sein du réseau à une vitesse voisine de 1.000 mètres à la seconde, explique Benoit Cliche. Ils permettent de saisir et d’enregistrer des évènements qui restaient invisibles jusqu’à présent. C’est l’analyse de ces signaux qui permet de localiser l’origine de ces régimes transitoires ». Coups de bélier, accélérations ou décélérations des vitesses d’écoulement, études des trains d’ondes et des discontinuités, des occurrences et de leurs fréquences etc… Rien de ce qui se passe sur le réseau n’échappe plus à l’œil de l’opérateur. La mise en relation des évènements entre eux permet ensuite d’en identifier l’origine. « L’assemblage de deux événements sur une même ligne de temps, par exemple une baisse de pression due à une ouverture suivie d’une augmentation due à une fermeture, suggère qu’un même équipement hydraulique est à l’origine du phénomène étudié », explique Benoit Cliche. Reste ensuite à en localiser la source en analysant les longueurs d’ondes ou bien par triangulation, en analysant la différence de temps entre l’arrivée du phénomène transitoire sur les deux capteurs, ce qui permet de calculer la distance entre la source d’émission et les deux points de mesure.

En France, les villes de Perpignan, Narbonne, le Touquet ou encore Boulogne sur Mer se sont équipées de cette solution. Son coût avoisine les 3.000 € par logger, somme à laquelle il faut ajouter 400 €/an pour accéder à l’applicatif en mode SaaS. « Le réseau d’une ville de 100.000 habitants peut être équipé avec 7 à 8 loggers, souligne Benoit Cliche. Un coût raisonnable au regard des montants dépensés par un service d’eau urbain qui dépense chaque année, en moyenne de 2000 à 3 000 € par an et par kilomètre pour maintenir un rendement entre 75 et 85 % ». D’autant qu’au-delà du suivi des équipements incendie, l’outil permet également de suivre le niveau des stations de pompage ou de surveiller le bon fonctionnement des composants d’un réseau tels que stabilisateurs, clapets ou antibéliers et d’une manière plus générale, de tous les équipements qui interagissent avec la vitesse de l’eau.

L’objectif est de tranquilliser les réseaux pour diminuer les variations de pression à l’origine de casses et d’un vieillissement accéléré des réseaux en mettant en place des stratégies d’atténuation ou d’évitement.