Contrôleurs Delta : amélioration des performances du réseau d’eau dans une communauté en croissance
Développer un réseau d’eau prêt pour l’avenir pour une communauté en croissance
Située dans le district central d’Israël, au sein du Conseil régional de Gan Raveh, Irus est une jeune communauté résidentielle moderne fondée en 2013. Elle compte environ 1 135 habitants répartis dans quelque 200 foyers, avec des projets d’extension à 400–450 unités d’habitation. Bien qu’Irus soit relativement récente, elle fait partie d’un petit conseil régional aux profondes racines agricoles et à la communauté résidentielle en pleine croissance. Cela crée un besoin clair en infrastructures : des systèmes capables de répondre de manière fiable aux besoins actuels et de soutenir le développement futur.
Pour une communauté en expansion, un approvisionnement en eau fiable est un élément essentiel de la planification. L’objectif était d’introduire, dès le départ, une gestion de l’eau plus intelligente et dynamique, allant au-delà d’une exploitation réactive pour tendre vers une visibilité continue, une surveillance de la pression et une prise de décision éclairée. Cependant, le réseau présente des défis hydrauliques évidents, notamment des différences d’altitude et des conditions d’alimentation en amont variables qui peuvent affecter la stabilité de la pression dans l’ensemble de la communauté.
Pour gérer ces conditions, trois contrôleurs Delta ont été installés sur l’ensemble du réseau dans le cadre d’une solution globale BERMAD, comprenant un débitmètre électromagnétique précis et des vannes de régulation hydraulique BERMAD à chaque point. Ensemble, ils forment un système coordonné associant gestion de la pression, surveillance, protection du réseau et collecte continue de données opérationnelles. Cet article examine comment cette approche intégrée favorise une infrastructure hydraulique plus fiable, axée sur les données et prête pour l’avenir au service d’une communauté en croissance.
Gestion de l’instabilité de la pression causée par les variations d’altitude
Le système d’eau fonctionne avec une différence d’altitude d’environ 30 mètres, ce qui crée naturellement une pression plus élevée dans les zones basses et une pression réduite aux altitudes plus élevées. Parallèlement, l’alimentation en amont par la compagnie nationale des eaux était variable, avec une pression enregistrée allant d’environ 100 mH₂O (10 bar) jusqu’à 55 mH₂O (5,5 bar).
Ce type de topographie représente un défi pour les réseaux de distribution d’eau, car la pression nécessaire pour alimenter de manière fiable les zones en hauteur peut exposer les zones basses à une pression excessive.
La combinaison de ces deux facteurs a engendré une instabilité de pression importante dans tout le réseau. Les zones basses étaient exposées à des coups de bélier et à des ruptures de canalisations, tandis que les consommateurs situés en hauteur pouvaient subir une pression insuffisante lors des pics de demande. Ces conditions augmentaient également le risque de fuites et les besoins de maintenance.
Au-delà de l’impact physique sur le réseau, il existait un défi opérationnel : une visibilité limitée sur ce qui se passait dans l’ensemble du système. Sans données continues sur la pression et le débit, il était difficile de distinguer les problèmes provenant du réseau local de ceux causés par les fluctuations de l’approvisionnement national en eau.
Le défi consistait non seulement à réguler la pression, mais aussi à créer un réseau plus stable, transparent et facile à gérer, capable de s’adapter aux conditions changeantes et de fournir des données permettant d’identifier leur origine.
Gestion dynamique de la pression à travers trois points de contrôle stratégiques
Pour gérer le réseau dans son ensemble, BERMAD a mis en place une solution intégrée de gestion et de surveillance de la pression sur trois zones stratégiques d’altitude. Chaque site associe un contrôleur Delta à une vanne de réduction de pression BERMAD 720, un débitmètre électromagnétique MUT2200 avec convertisseur MC406 et une vanne de décharge rapide de pression modèle 73Q. Au lieu de fonctionner comme des installations isolées, les trois sites opèrent ensemble comme un système coordonné, chacun prenant en charge les conditions hydrauliques d’une partie différente du réseau. Au cœur de la solution de gestion de la pression se trouve une vanne de réduction de pression (PRV) à commande hydraulique traditionnelle, modèle 720, qui réduit automatiquement une pression amont élevée à une pression aval constante et réglable manuellement, indépendamment des fluctuations de la pression amont ou des variations de consommation. Grâce à l’ajout du contrôleur Delta, la PRV passe d’une simple vanne à pression aval unique à une solution intégrée de gestion de la pression capable de fournir plusieurs pressions aval différentes selon un régime de pression programmable. Ce régime de pression peut être programmé selon des plages horaires ou à l’aide d’un débitmètre, en fonction de la consommation des différents DMA ou d’autres paramètres possibles. Puisque le principe d’actionnement utilise une petite chambre pilote bios et deux électrovannes alimentées par batterie, le contrôleur ne nécessite aucune source d’alimentation externe pour fonctionner et contrôler la PRV. Une alimentation externe n’est requise que lorsque la transmission continue des données est nécessaire pour la surveillance en ligne.
Contrôleur Delta n°1 – Site d’entrée
Le premier contrôleur Delta est installé au point d’entrée principal de l’eau de la communauté. Il assure la régulation principale de la pression, la surveillance du débit et la protection en aval, tout en collectant en continu les données du système afin de surveiller les variations des conditions d’alimentation en amont. Cette installation alimente en eau les quartiers situés en hauteur.
Contrôleur Delta n°2 – Contrôle d’élévation intermédiaire
La deuxième installation est située à l’extrémité nord de la communauté et alimente en eau les quartiers situés à une altitude intermédiaire. Aux heures de pointe, la vanne de réduction de pression (PRV) permet une pression plus élevée dans la zone de gestion de la distribution (DMA) et, en période de faible demande, réduit la pression en aval au niveau minimum requis.
Contrôleur Delta n°3 – Protection contre la basse altitude
La troisième installation alimente en eau la partie la plus basse de la communauté, où une pression excessive était courante. Le système réduit la pression au niveau requis, offre une protection contre les coups de bélier et atténue les facteurs susceptibles de provoquer des fuites et des ruptures de canalisations.
Pour donner une image plus claire du fonctionnement du système en pratique, les données opérationnelles suivantes présentent les conditions de pression réelles aux trois points de contrôle.
| Paramètre | Delta Contrôleur n°1 Site d’entrée | Delta Contrôleur n°2 Altitude moyenne | Delta Contrôleur n°3 Basse altitude |
|---|---|---|---|
| SP Jour [mH₂O] | 58 | 30 | 30 |
| SP Nuit [mH₂O] | 55 | 25 | 25 |
| Heure de début SP Jour | 05:00 | 05:00 | 05:00 |
| Heure de début SP Nuit | 23:30 | 00:00 | 00:00 |
Du dépannage réactif à la gestion basée sur les données
Un atout majeur de la solution réside dans la visibilité continue qu’elle offre sur les schémas de pression et de débit à travers le réseau. Au lieu de se fier principalement aux incidents sur le terrain pour signaler un dysfonctionnement, les opérateurs peuvent désormais suivre l’évolution des conditions du réseau dans le temps et identifier des tendances, des transitoires de pression et des activités d’alimentation inhabituelles.
Les données collectées ont permis à l’équipe d’identifier d’importantes fluctuations de pression en amont, de détecter des phénomènes de coup de bélier et de corréler les changements dans les conditions d’alimentation avec les défaillances observées dans le réseau. Cela a fourni des éléments de preuve importants montrant que certains problèmes du système étaient liés non seulement aux conditions internes à Irus, mais aussi à l’instabilité de l’alimentation en eau en amont.
La combinaison du contrôle hydraulique et de la collecte continue de données va donc au-delà de la simple régulation de la pression. Elle offre aux opérateurs une compréhension plus claire du comportement du réseau, favorise des décisions opérationnelles plus éclairées et fournit des données objectives pour les discussions avec le service des eaux lors de l’investigation de l’origine des problèmes du réseau.
Conclusion
Ce projet illustre la valeur d’une solution BERMAD intégrée et complète. Il réunit le contrôle de la pression, la mesure du débit, la protection contre les coups de bélier ainsi que la surveillance et la collecte continues de données permettant une optimisation permanente du fonctionnement.
En associant des contrôleurs Delta répartis aux technologies hydrauliques de contrôle et de mesure BERMAD, le réseau peut passer d’une régulation de pression conventionnelle à une gestion dynamique de la pression, s’adaptant en continu aux conditions hydrauliques changeantes tout en offrant aux opérateurs une meilleure visibilité et un contrôle accru.
Cette approche intégrée contribue à stabiliser le réseau, à réduire les risques opérationnels, à soutenir la planification à long terme et à diminuer les coûts municipaux, tout en garantissant avant tout un approvisionnement en eau fiable pour la communauté au fur et à mesure de sa croissance.
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