Modèles pour la conception de stratégies et de programmes de réhabilitation des réseaux urbains d'eau potable

par David Poinard

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Pascal Le Gauffre.

Soutenue en 2006

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Le renouvellement des réseaux d'eau potable est un sujet à multiples enjeux : santé, sûreté, environnement, économie, etc. La difficulté est double : définir les tronçons les plus prioritaires dans une vision court terme (3 - 5 ans), définir une stratégie à long terme (15 - 20 ans). Ce travail se base sur une suite d'outils d'aide à la décision développée dans le cadre du programme de recherche européen CARE-W (Computer Aided of REhabilitation of Water networks). L'objectif est d'évaluer les conditions d'emploi et de validité de ces outils en s'appuyant sur des données réelles pour in fine définir un système décisionnel adapté à un contexte local. Un modèle de vieillissement du parc de conduites est proposé pour compléter les outils existants. Le suivi de l'indicateur de performance taux de casse permet d'évaluer la pertinence des programmes de renouvellements à condition de quantifier l'influence climatique. A Lyon, cette influence peut être de ± 30 % autour de la tendance du nombre de casses annuel observé. La programmation des renouvellements sur le court terme passe par une analyse spatiale du risque selon plusieurs critères d'impact. Ces critères sont évalués à l'échelle du tronçon en croisant la prédiction statistique du taux de casse et des indicateurs de vulnérabilité des environnements exposés. La sélection des tronçons est basée sur une méthode de surclassement multicritère (ELECTRE TRI). A Lyon, cette approche préventive permet d'éviter 20 % des impacts majeurs avec un renouvellement de 3 % du parc sur 3 ans. Les besoins futurs en renouvellement sont évalués selon un modèle de type Markov prenant en compte 4 historiques (pose, renouvellement, casse et climat). Les résultats obtenus montrent des durées de vie médianes comprises entre 73 et 147 ans compte tenu des contraintes environnementales.

  • Titre traduit

    Models for the design of strategies and rehabilitation programs of drinking water networks


  • Résumé

    Rehabilitation of drinking water networks is a multi-stake issue: health, security, environment, economy, etc. Two decision problems have to be addressed: how to define a long-term strategy (15-20 years) and how to define priority projects for short-term programming (3-5 years) ? This research study is based on models and tools that have been developed within the European research project CARE-W (Computer Aided Rehabilitation of Water networks). A full-scale experiment (asset stock of Lyon, France) allows to study the implementation and the benefits of the tools. It makes it possible to define a decision support system adapted to a local context. The follow-up of the performance indicator “break rate” is one way to assess the efficiency of rehabilitation programs. We show that one major condition is to take into account the effects of the climatic context. In Lyon this influence is estimated to induce important annual variations (± 30%) around the trend of the annual number of breaks. Short-term rehabilitation planning may be supported by a spatial risk analysis. Several impact criteria have been defined and applied. These criteria are calculated at the pipe scale, in combining statistical prediction of break rate and indicators relative to the vulnerability of the exposed environment. Selection of pipes is based on an outranking multicriteria method (ELECTRE TRI). In Lyon, this preventive approach allows to avoid 20 % of the major impacts over 3 years with a renewal rate of 3 % of the asset stock within 3 years. The future needs in rehabilitation are estimated according to a Markov model taking into account 4 histories (installation dates, rehabilitation, breaks and climate). The results obtained show median life included between 73 and 147 years, considering environmental constraints.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (XIII-225 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-196

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3023)
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.