Réunion du bureau de la CLE 21 septembre 2009 Valeurs de références de lindice linéaire de pertes des réseaux dalimentation en eau potable Application

Réunion du bureau de la CLE21 septembre 2009

Valeurs de références de l’indice linéaire de pertes des réseaux d’alimentation en eau potable

Application dans le contexte du SAGE Nappes Profondes de Gironde

Eddy RENAUDEddy RENAUD

Réunion du bureau de la CLE – 21 septembre 2009 2

Volumes annuels des sercices d’eau

Terminologie utilisée Volume SAGE

Evaluation N° Figure

Notation étude

Volume produit V6 Mesuré

Volume importé V8 Mesuré

Volume exporté V7 Mesuré

Volume consommé comptabilisé V15 Mesuré Vcc

Volume consommé non compté V9 + V11 Estimé

Volume de service V12 Estimé

Volume introduit dans le réseau V6 + V8 2

Volume mis en distribution V6 + V8 – V7 3 Vd

Volume consommé autorisé V15+V9+V11+V12 4 Vca

Volume non compté Vd - Vcc 5 VNC

Volume de pertes Vd-Vca 6 P


Définition des volumes 1/2

V o lu m e ex p o rté

V o lu m e co n so m m é co m p ta b ilisé : V cc

V o lu m e co n so m m é

n o n co m p té

V o lu m e d e serv ice




n o n co m p té


Volume mis en distribution (Vd)

Volume consommé autorisé (Vca)


Définition des volumes 2/2

Volume non consommé (VNC)

Volume de pertes (P)




n o n co m p té





n o n co m p té



L, longueur du réseau de distribution hors branchements particuliers en kilomètres ;

N, nombre d’abonnés du service. Indice linéaire des volumes non comptés (ILVNC)

Indice linéaire de pertes en réseau (ILP)

Indicateurs de pertes

L

VNC

L

VccVdILVNC

365365

L

P

L

VcaVdILP

365365


Densité d’abonnés (D)

Indice linéaire de consommation (ILC)

Indicateurs Urbain/Rural

L

ND

L

VccILC

365


Référentiels « publics » selon D - 1/2

Type Rural Intermédiaire Urbain

Critère D < 25 25 ≤ D < 50 50 ≤ D

Bon ILP < 1.5 ILP < 3 ILP < 7

Acceptable 1.5 ≤ ILP < 2.5 3 ≤ ILP < 5 7 ≤ ILP < 10

Médiocre 2.5 ≤ ILP ≤ 4 5 ≤ ILP ≤ 8 10 ≤ ILP ≤ 15

Mauvais 4 < ILP 8 < ILP 15 < ILP


Critère D ≤ 20 20 < D ≤ 40 40 < D

Excellent ILP < 0.7 ILP < 1.5 ILP < 3.3

Moyen 0.7 ≤ ILP ≤ 2.5 1.5 ≤ ILP ≤ 5.2 3.3 ≤ ILP ≤ 12.8

Médiocre 2.5 < ILP 5.2 < ILP 12.8 < ILP

Référentiel « AEAG – SMEGREG »

Référentiel GEA


Référentiels « publics » selon D - 2/2

Organismes publics : ILP acceptable en fonction de D

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80

D (Abonnés/km)

ILP(m3/km/j)

Agence de l'eau Adour Garonne

Laboratoire GEA


Référentiels « distributeurs » selon ILC - 1/2

Référentiel SAUR


Critère ILC ≤ 10 10 < ILC ≤ 30 30 < ILC

Bon ILP < 1.5 ILP < 3 ILP < 7

Acceptable 1.5 ≤ ILP < 2.5 3 ≤ ILP < 5 7 ≤ ILP < 10

Médiocre 2.5 ≤ ILP ≤ 4 5 ≤ ILP ≤ 8 10 ≤ ILP ≤ 15

Mauvais 4 < ILP 8 < ILP 15 < ILP



Bon ILP < 1 ILP < 3 ILP < 7

Acceptable 1 ≤ ILP ≤ 3 3 ≤ ILP ≤ 7 7 ≤ ILP ≤ 12

Médiocre 3 < ILP 7 < ILP 12 < ILP

Référentiel VEOLIA



Satisfaisant ILP < 2 ILP < 6 ILP < 10

Assez satisfaisant 2 ≤ ILP < 3 6 ≤ ILP < 8 10 ≤ ILP < 13

Médiocre 3 ≤ ILP ≤ 5 8 ≤ ILP ≤ 11 13 ≤ ILP ≤ 16

Préoccupant 5 < ILP 11 < ILP 16 < ILP

Référentiel LDE


Référentiels « distributeurs » selon ILC - 2/2

Distributeurs d'eau : ILP acceptable en fonction de ILC

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

ILC (m3/km/j)

IPL(m3/km/j)

SAUR

LDE

VEOLIA


Une enquête a été lancée auprès de l’ensemble des DDAF.

81 des 97 DDAF concernées ont répondu, 69 ont transmis des bases de données non vides.

La base de données ainsi créée comporte 15 295 lignes. Elle concerne 2096 services sur les années 1990 à 2004.

Elle présente de grandes disparités entre les départements. Peu de données avant 1998.

Après nettoyage (Correction des erreurs évidentes et suppression des données aberrantes), 14 987 valeurs d’ILP ont pu être calculées.

Collectes des données nationales


Description des données

14 987 valeurs Distribution

Ratios

Donnée Unité Min Max Moy

N Abonnés 22 59 231 2 164

L km 1.1 3 734.0 131.9

Vd m31 876 35 958 908 439 687

Vc m31 627 22 410 202 312 267

Vnc m328 13 548 706 127 421

Ratio Unité Min Max Global

D Abonnés/km 1.21 217.27 16.41

ILC m3/km/j 0.46 104.45 6.49

ILP m3/km/j 0.03 59.64 2.65


Répartition par densité

La densité est inférieure à 25 pour environ 70 % des valeurs

Nombre de valeurs par intervalle de densité

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 - 5 5 - 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 60 60 - 65 65 - 70 70 - 75 75 - 80 80 - 85 85 - 90 90 - 95 95 - 100


Répartition par ILC

ILC est inférieur à 10 m3/km/j pour environ 75 % des valeurs

Nombre de valeurs par intervalle d'ILC

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 - 5 5 - 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55


Corrélations entre les données de base

Toutes les données de base sont corrélées, il existe une corrélation très forte entre le

volume non compté (Vnc) et le volume mis en distribution (Vd).

Vnc L N Vd VcVnc 1 0.45072 0.71425 0.95296 0.89145

<.0001 <.0001 <.0001 <.0001L 0.45072 1 0.7591 0.53679 0.56217

<.0001 <.0001 <.0001 <.0001N 0.71425 0.7591 1 0.82003 0.84508

<.0001 <.0001 <.0001 <.0001Vd 0.95296 0.53679 0.82003 1 0.98685

<.0001 <.0001 <.0001 <.0001Vc 0.89145 0.56217 0.84508 0.98685 1

<.0001 <.0001 <.0001 <.0001


Analyse par classes de densité

Les données sont regroupées par classes de densité avec un pas de 5 abonnés/km

En raison du faible nombre de valeurs, les densités au-delà de 45 abonnés/km ne sont pas prises en considération.

Pour chaque classe :

n

ii

n

ii

L

ND

1

1

n

ii

n

ii

L

VcILC

1

1

365

n

ii

n

ii

L

VNCILVNC

1

1

365


ILC en fonction de D

ILC - D : Régressions linéaires

y = 0.418x - 0.653R² = 0.992

y = 0.395xR² = 0.988

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

D (Abonnés/km)

ILC (m3/km/j)

DILC 395.0


Pour la définition d’un service rural, les systèmes « publics » et « distributeurs » sont équivalents (25.3 pour 25), en revanche pour la limite « intermédiaire / urbain » un écart important est constaté (75.9 pour 50).

Comparaison des critères Urbain/Rural


Critère distributeurs ILC ≤ 10 10 < ILC ≤ 30 30 < ILC

Equivalence selon D D ≤ 25 25 < D ≤ 76 76 < D

Critère AEAG D < 25 25 ≤ D < 50 50 ≤ D


ILVNC en fonction de ILC

ILVNC - ILC : Régressions linéaires

y = 0.411x - 0.213R² = 0.995

y = 0.400xR² = 0.994

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

ILC (m3/km/j)

ILVNC (m3/km/j)

ILCILVNC 400.0


ILVNC en fonction de D

ILVNC - D : Régressions linéaires

y = 0.156x - 0.167R² = 0.988

y = 0.150xR² = 0.986

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

D (Abonnés/km)

ILVNC (m3/km/j)

DILVNC 150.0


Références distributeurs et droite de régression

ILVNC - ILC : Références distributeurs - Régression linéaire

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

ILC (m3/km/j)

ILVNC (m3/km/j)

SAUR

LDE

VEOLIA

ILVNC = 0.4 ILC


Référentiels « publics » et droite de régression

ILVNC - D : Références organismes publics - Régression linéaire

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80

D (Abonnés/km)

ILVNC(m3/km/j)

Agence de l'eau Adour Garonne

Laboratoire GEA

ILVNC = 0.15 D


Tous référentiels et droite de régression

ILVNC - D : Toutes références - Régression linéaire

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

D (Abonnés/km)

ILVNC (m3/km/j)

Agence de l'eauAdour GaronneLaboratoire GEA

SAUR

LDE

VEOLIA

ILVNC = 0.15 D


Indicateurs IWA : UARL

UARL (Unavoidable Annual Real Losses )

Exprimées en litres/branchement/jour avec : Lm = Longueur du réseau hors branchements en km Nc = nombre de branchements Lp = longueur moyenne des branchements de la voirie au

compteur en m P = pression moyenne de service en m

Hypothèses simplificatrices: Nc (nombre de branchements) = N (nombre d’abonnés) Lp = 8 P = 50

UARL (m3/km de réseau/jour)DUARL 05.09.0

PLp

Nc

LmUARL )025.08.018(


CARL (Current Annual Real Losses) : Pertes nettes. Volume non compté (Vnc) diminué des volumes autorisés (consommation non comptés et eaux de services) et des pertes apparentes estimées (vol d’eau et sous comptage).

Indicateurs IWA : CARL

VncCARL




n o n co m p té


V o lu m e v o lé et so u s-

co m p ta g e


Indicateurs IWA : ILI

ILI (infrastructure leakage index), indice de fuites structurelles :

UARL

CARLILI

UARL

ILVNCILI 1


Pertes incompressibles en fonction de la densité

ILVNC et UARL selon D

y = 0.150x

R2 = 0.986

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

D(abonnés/km)

m3/km/j

ILVNC

UARL

Linéaire (ILVNC)


Indice de pertes structurelles selon la densité

ILVNC/UARL selon la densité

y = 0.040x + 0.580

R2 = 0.977

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

D (Abonnés/km)

ILVNC/UARL

Vnc/UARL

y = 1

Linéaire (Vnc/UARL)

1

UARL

ILVNCILIPour les faibles densité :


On considère que : Le seuil moyen découle de la régression linéaire passant

par l’origine calculée à partir de l’ensemble des données regroupées par classes.

Les seuils haut et bas sont construits à partir des régressions linéaires passant par l’origine calculées sur les services situés respectivement au dessus et en dessous de la droite de régression linéaire moyenne regroupés par classes.

On définit ainsi 4 niveaux de pertes: Niveau de pertes faible ; Niveau de pertes modéré ; Niveau de pertes élevé ; Niveau de pertes très élevé.

Référentiel alternatif : Méthode


Référentiel alternatif ILVNC selon ILC

Niveau de pertes faible ILVNC ≤ 0.24 x ILC

Niveau de pertes modéré 0.24 x ILC < ILVNC ≤ 0.40 x ILC

Niveau de pertes élevé 0.40 x ILC < ILVNC ≤ 0.68 x ILC

Niveau de pertes très élevé 0.68 x ILC < ILVNC

Pour ILC < 30


Référentiel alternatif ILVNC selon D

Niveau de pertes faible ILVNC ≤ 0.08 x D

Niveau de pertes modéré 0.08 x D < ILVNC ≤ 0.15 x D

Niveau de pertes élevé 0.15 x D < ILVNC ≤ 0.29 x D

Niveau de pertes très élevé 0.29 x D < ILVNC

Pour D < 45


Comparaison des référentiels « alternatif » et « AEAG »

Référentiel AEAG et référentiel alternatif

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00

D (abonnés/km)

ILV

NC

(m

3/j/k

m) AEAG-S1

AEAG-S2

AEAG-S3

Alternatif-S1

Alternatif-S2

Alternatif-S3


Indice des volumes non comptés par abonné

Le référentiel alternatif résulte de relation du type

Soit qui peut s’écrire

Référentiel basé sur IVNCA

N

VNCIVNCA

365

DaILVNC

L

Na

L

VNC

365

a

N

VNC

365

Niveau de pertes faible IVNCA ≤ 0.08

Niveau de pertes modéré 0.08 < IVNCA ≤ 0.15

Niveau de pertes élevé 0.15 < IVNCA ≤ 0.29

Niveau de pertes très élevé 0.29 < IVNCA


Le CG33 a confié à SAFEGE la réalisation d’une synthèse départementale de la distribution d’eau potable. Dans le cadre de cette étude, des données techniques relatives aux 110 services d’eau potable du département de la Gironde ont été recueillies pour les années 2003, 2004 et 2005.

Certaines collectivités ont dû être exclues de l’étude : Collectivités n’exerçant pas la compétence distribution ; Collectivités ayant subit une réorganisation territoriale sur la

période étudiée ; Collectivités pour lesquelles certaines données de base sont

manquantes ou manifestement erronées ; La Communauté Urbaine de Bordeaux (CUB), trop atypique

pour être intégrée dans une étude statistique des données.

Collecte des données girondines


Description des données Girondines

Donnée Unité Minimum Maximum Moyenne

N Abonnés 59 32 696 3 364

L km 12.2 922.8 153.2

Vd m3 6 131 5 807 775 619 882

Vca m3 5 178 4 567 661 466 344

P m3 329 1 334 382 153 538

D Abonnés/km 3.81 99.07 23.07

ILC m3/km/j 0.92 44.99 8.46

ILP m3/km/j 0.05 15.59 2.68

Informations complémentaires

• Le diamètre des canalisations (non exhaustif) ;• Le matériau constitutif des canalisations (non exhaustif) ;• Le type de sol (sable, non sable, mixte).


Répartition par densité d’abonnés

Nombre de valeurs par intervalle de densité

0

10

20

30

40

50

60

0 - 5 5 - 10 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 60 60 - 65 65 - 70 70 - 75 75 - 80 80 - 85 85 - 90 90 - 95 95 - 100

Densité (abonnés/km)

No

mb

re d

e va

leu

rs


Corrélations

P L N Vd Vca

P 1.000 0.848 0.904 0.932 0.882

L 0.848 1.000 0.841 0.828 0.798

N 0.904 0.841 1.000 0.985 0.982

Vd 0.932 0.828 0.985 1.000 0.993

Vca 0.882 0.798 0.982 0.993 1.000

Diamètre moyen Taux de PVC Type de sol

P 0.078 0.085 -0.188


ILP selon le diamètre

ILP selon la classe de diamètre moyen

2.91

2.112.03

3.15

4.19

2.75

26.20

14.20

18.49

22.95

36.07

21.95

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

Inconnu < à 90 90 à 100 100 à 110 > à 110 Total

Diamètre (mm)

ILP

(M

3/km

/j)

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

Den

sité

d'a

bo

nn

és (

abo

nn

és/k

m)

ILP Densité


ILP selon le taux de PVC

ILP selon la classe de taux de PVC

2.83 2.76

2.54

4.07

2.58

2.17

1.56

2.75

25.43

10.12

26.08

33.56

19.22

15.10

11.44

21.95

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

Inconnu 0 à 20% 20% à 40% 40% à 60% 60% à 80% 80% à 100% 100% Ensemble

Taux de PVC (%)

ILP

(M

3/km

/j)

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

Den

sité

d'a

bo

nn

és (

abo

nn

és/k

m)

ILP Densité


ILP selon le type de sol

ILP selon le type de Sol

2.692.60

2.882.75

19.45 20.04

27.22

21.95

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

Non Sable Mixte Sable Tous sols

Type de sol

ILP

(M

3/km

/j)

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

Den

sité

d'a

bo

nn

és (

abo

nn

és/k

m)

ILP Densité


Evolutions interannuelles des pertes globales

ILP par année

2.95

2.712.58

21.50 21.7022.62

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

2003 2004 2005

ILP

(M

3/km

/j)

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

Den

sité

d'a

bo

nn

és (

abo

nn

és/k

m)

ILP Densité


ILP selon D pour les données Girondines

ILP selon D - Toutes les années

y = 0.103x + 0.347

R2 = 0.933

y = 0.115x

R2 = 0.917

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

D (Abonnés/km)

ILP

(m

3/km

/j)


Synthèse des régression linéaires

Ensemble 2003 2004 2005

Au dessous 0.090 0.080 0.090 0.079

Moyenne 0.115 .0.131 0.115 0.105

Au dessus 0.154 0.167 0.149 0.129


Résultats Girondins et référentiels

Seuils Gironde 2005 et référentiels AEAG et alternatif (données nationales)

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00

D (abonnés/km)

ILP

(m

3/j/k

m)

ILP Gironde 2005

AEAG-S1

AEAG-S2

AEAG-S3

Gironde 2005 - S1

Gironde 2005 - S2

Gironde 2005 - S3

Alternatif-S1

Alternatif-S2

Alternatif-S3


Il n’existe pas de référentiel partagé des indicateurs de pertes

Pour définir le caractère Urbain/Rural les organismes publics utilisent des seuils de la densité d’abonnés, les distributeurs se basent sur l’indice linéaire de consommation.

L’étude de données nationales aboutit aux relations suivantes :

Conclusions 1/6

DILC 395.0

ILCILVNC 400.0

DILVNC 150.0


Les deux méthodes d’évaluation du caractère urbain ou rural d’un service sont largement concordantes

la contribution du linéaire de réseau aux pertes n’est pas prépondérante par rapport à celle du nombre d’abonnés.

Il n’y a aucun intérêt à apprécier le caractère urbain ou rural d’un service par seuils.

Des références faisant intervenir un lien continu de l’ILP avec un indicateur de la densité urbaine du réseau semblent préférables.

Conclusions 2/6


Exprimer ILVNC ou ILP en fonction d’ILC revient quasiment à raisonner en termes de rendement du réseau, avec les mêmes inconvénients.

Pour les réseaux peu urbains, la densité d’abonnés et la densité de branchements ont des valeurs très voisines et constituent des indicateurs pertinents pour apprécier le caractère rural ou urbain d’un service : La densité de branchements a l’avantage de représenter

une caractéristique physique du réseau indépendante des règles de gestion du service.

La densité d’abonnés présente l’avantage d’être calculée avec des données dont la production annuelle est explicitement prévue dans le cadre du RPQS.

Conclusions 3/6


La méthode IWA d’évaluation des pertes incompressibles n’est donc pas pertinente pour les services ruraux français

Pour les données Girondines, aucune influence propre du diamètre moyen, du taux de PVC ou du type de sol sur l’ILP n’a pu être mise en évidence.

De 2003 à 2005, chaque année la performance globale des services girondins s’améliore significativement.

les niveaux moyens de pertes girondins sont significativement inférieurs à ceux constatés au niveau national, moyenne 2005 :

Conclusions 4/6

DILP 105.0


Référentiel alternatif d’ILP en fonction de D pour D<45 :

Référentiel alternatif de l’indice linéaire de pertes par abonné (IPA) en fonction de D pour D<45

Conclusions 5/6

Niveau de pertes faible ILP ≤ 0.08 x D

Niveau de pertes modéré 0.08 x D < ILP ≤ 0.15 x D

Niveau de pertes élevé 0.15 x D < ILP ≤ 0.29 x D

Niveau de pertes très élevé 0.29 x D < ILP

Niveau de pertes faible IPA ≤ 0.08

Niveau de pertes modéré 0.08 < IPA ≤ 0.15

Niveau de pertes élevé 0.15 < IPA ≤ 0.29

Niveau de pertes très élevé 0.29 < IPA


Les résultats de cette étude nous montrent que pour les réseaux peu urbains, le niveau des pertes est davantage lié au nombre d’abonnés qu’au linéaire de réseau.

Le nombre de branchements, généralement proche du nombre d’abonnés est une donnée qui présente l’intérêt de ne pas être influencée par des règles de gestion.

Un indice de pertes par branchement serait plus pertinent qu’ILP ou ILVNC pour évaluer les pertes des réseaux peu urbains. Ce type d’indicateur, qui n’est pas actuellement prévu par la réglementation française, fait partie de ceux préconisés par l’IWA.

Conclusions 6/6

Réunion du bureau de la CLE21 septembre 2009

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