Villes intelligentes et approvisionnement en eau

Des solutions urbaines pour un avenir placé sous le signe de la rareté de l'eauFace à la diminution de ses ressources en eau, la ville de Copenhague a divisé par deux sa consommation annuelle depuis les années 70, à l'aide de techniques allant d'un équipement sophistiqué de détection des fuites d'eau au sein du réseau à l'installation de compteurs dans les foyers. "Quand il n'y a pas de compteur, les consommateurs ne sont pas encouragés à économiser," affirme Jens Andersen, directeur de la planification des services généraux du Grand Copenhague.
L'eau, un défi à l'échelle mondiale

À Johannesburg, ils réparent les fuites ; à Salisbury, en Australie, ils réalimentent artificiellement les nappes phréatiques ; à Hong Kong, ils alimentent les WC avec de l'eau de mer. Dans le monde entier, d'autres villes essayent aussi d'ajuster la pression de l'eau pour minimiser les pertes et rendre plus efficaces leurs réseaux de distribution.

Ce ne sont là que quelques exemples de mesures adoptées par des villes souhaitant gérer intelligemment leur alimentation en eau. Un rapport du Water Ressources Group (WRG), met en évidence l'épuisement des ressources en eau des villes.

Les problèmes liés à l'eau en augmentation
La nécessité d'agir pour sécuriser l'avenir des ressources en eau est une évidence à présent.

"La question de l'eau est primordiale et la pression sur les villes augmente," explique Seth Schultz, directeur de la recherche du C40 Cities Climate Leadership Group, un réseau mondial de grandes villes innovatrices, actives dans la réduction des émissions de carbone et des risques climatiques.

Il cite, entre autres, l'exemple récent d'une enquête C40 menée auprès de grandes villes partout dans le monde qui souligne que 65 % de ces municipalités s'attendent à ce que des "risques conséquents" pèsent sur leur approvisionnement en eau. Parmi ces risques, on compte les pénuries d'eau, la baisse de la qualité de l'eau, les inondations et une infrastructure de traitement de l'eau vieillissante ou inadéquate.

Photo : "La question de l'eau est primordiale et la pression sur les villes augmente," explique Seth Schultz, directeur de la recherche du C40 Cities Climate Leadership Group.


La question de l'eau est primordiale et la pression sur les villes augmente.

Seth Schultz, directeur de la recherche, villes C40

Photo : Village de pêcheurs vikings à l'origine, la ville de Copenhague est encerclée par la mer et doit faire face à une diminution de ses réserves en eau douce alimentant environ deux millions d'habitants du grand Copenhague. (Photo reproduite avec l'autorisation de Wonderful Copenhagen).

Copenhague a pratiquement divisé par deux sa consommation d'eau
L'une des villes ayant réussi à relever le défi de diminuer ses ressources en eau est Copenhague. La capitale danoise a réussi à réduire sa consommation d'eau annuelle, de 100 millions m3 à la fin des années 70 à 55 millions m3 aujourd'hui.

"La consommation a pratiquement été divisée par deux," commente Jens Andersen, directeur de la planification des services généraux du grand Copenhague. Mesurer la consommation d'eau est l'une des nombreuses stratégies qui ont aidé la ville à ce remarquable résultat, déclare t-il.

"Quand il n'y a pas de compteur, les consommateurs ne sont pas encouragés à économiser. Mais après l'installation des compteurs, nous avons pu constater une baisse moyenne de la consommation de 15 % dans les années suivantes."

Les fuites sur les réseaux entraînent d'importantes pertes

Comme d'autres villes réfléchissant à l'utilisation de l'eau, Copenhague a beaucoup œuvré en matière d'élimination des fuites. Le WRG décrit des situations dans lesquelles 40 % et plus d'eau pompée dans les réseaux est perdue avant d'atteindre l'utilisateur final.

"Nos pertes d'eau s'élèvent à seulement 7 %, explique Jens Andersen. Grâce à un équipement de contrôle très avancé, nous nous sommes améliorés dans la détection des fuites dans les canalisations. Nous avons également progresser dans la planification des remplacements de tronçons, si bien que nous pouvons donner la priorité aux secteurs les plus anciens et les plus utilisés du réseau."

Il ajoute que les campagnes de communication en faveur des économies d'eau, l'augmentation du prix de l'eau et une prise de conscience de la nécessité de sauvegarder les ressources naturelles ont permis de réduire cette consommation. Entre-temps, la ville continue à chercher de nouvelles ressources en eau et a signé un partenariat avec la ville de Roskilde, située à 34 km à l'ouest.

Des technologies "intelligentes" pour faire baisser la pression
Selon le rapport du WRG, de nombreuses villes ont aussi découvert qu'en abaissant simplement la pression dans leurs réseaux, elles réduisaient le risque de fuite et minimisaient les phénomènes d'usure des canalisations vieillissantes.

À cette fin, des technologies "intelligentes" telles que le contrôle proportionnel de la pression  préconisé par Grundfos représentent le meilleur moyen d'économiser de l'argent et de l'eau, en fournissant la pression optimale dans les réseaux d'eau à n'importe quel moment, explique Tao Bindslev, vice-président du groupe à la tête des services publics.

Photo : Les entreprises privées possédant des connaissances spécialisées ont un rôle à jouer pour  aider les villes à gérer leur adduction d'eau. "Il est essentiel d'instaurer une bonne collaboration entre les différents intervenants," affirme Tao Bindslev, vice-président du groupe Grundfos (en photo). Grundfos collabore avec des urbanistes et consultants durant toutes les étapes du cycle de l'eau afin de créer des solutions durables de systèmes de gestion d'eau.

"Ce système peut surveiller les schémas d'utilisation du réseau de façon automatisée à l'aide de capteurs à distance. Il ajuste alors la pression de l'eau en conséquence, explique-t-il. Il permet de réduire à la fois la consommation d'eau et d'électricité d'environ 20 %. De plus, les canalisations durent plus longtemps car elles présentent un risque de fuites moins élevé."

Selon Tao Bindslev, le retour sur investissement est "très rapide. Dans certains cas, une année suffit."


Quand il n'y a pas de compteur, les consommateurs ne sont pas encouragés à économiser.

Jens Andersen, directeur de la planification, service public du Grand Copenhague

Faire des réserves en vue d'un jour sans pluie
Certaines villes ont réussi à faire d'une pierre deux coups en collectant les eaux pluviales, en la stockant sous terre, essentiellement en vue de périodes de sécheresse.

Dans la ville australienne de Salisbury, par exemple, l'eau de pluie est acheminée vers des zones humides filtrant et nettoyant l'eau naturellement avant que celle-ci ne soit pompée vers un aquifère situé à 164 mètres sous terre. D'ici, l'eau de pluie peut être pompée ultérieurement pour l'irrigation ou pour une utilisation industrielle, selon le WRG (Figures 1 et 2).

 

Figure 1: Le process de collecte, traitement et stockage dans l'aquifère. Source : 2030 WRG

Cette solution permet non seulement d'éviter les inondations mais également de remplir les nappes phréatiques dont le niveau est devenu dangereusement bas dans de nombreuses zones comme celle de Salisbury. Contrairement au stockage de l'eau dans un réservoir au-dessus du sol, cette forme de stockage ne connaît pas le phénomène de perte d'eau par évaporation.

Les entreprises privées ont leur rôle à jouer
Les entreprises spécialisées comme Grundfos ont un rôle à jouer en proposant des solutions pour une adduction fiable et économique des villes, affirme Tao Bindslev.

"Il est essentiel d'instaurer une bonne collaboration entre les différents interlocuteurs pour pouvoir construire des villes durables, note-t-il. Grundfos collabore avec des urbanistes et consultants à chaque étape du cycle de l'eau afin de concevoir des solutions de pompage durables de gestion de l'eau."

Figure 2 : Stockage et récupération dans l'aquifère. Source : 2030 WRG

 

Les finances et l'écologie sont des obstacles majeurs
Les solutions astucieuses pour gérer l'eau sont nombreuses, tout comme les obstacles. Le financement de grands projets constitue l'un des problèmes principaux, notamment dans les pays en voie de développement, explique Seth Schultz.

"La simple collecte d'informations et de données sur les fuites peut s'avérer difficile et coûteuse dans certains pays du tiers-monde où les enregistrements se font toujours surtout sur papier, poursuit-il. Et à moins de disposer de ces données, vous ne saurez pas que vous avez, disons, un taux de fuite de 25 %. Et si vous ne pouvez pas le mesurer, vous ne pouvez pas le gérer."

L'écologie représente un autre obstacle. À Copenhague, par exemple, il est de plus en plus difficile d'obtenir la permission de réaliser des forages dans de nouvelles zones en-dehors de la ville. Les communautés s'inquiètent des conséquences du prélèvement de quantités toujours plus importantes d'eau.

Le mythe de l'oasis lointain"
L'une des études réalisées par le groupe de défense de l'environnement des États-Unis Nature Conservancy s'intitule sceptical of expensive water projects.


Il est essentiel d'instaurer une bonne collaboration entre les différents intervenants pour pouvoir construire des villes durables.

Tao Bindslev, vice-président du groupe, responsable des services eau de Grundfos.

Photo : Per Kaaber Jørgensen, responsable technique de SL Forsyning Slagelse, au Danemark, utilise un iPad pour vérifier l'état du système. Les nouvelles technologies facilitent la collecte et la surveillance des données.

Celle-ci affirme que les villes doivent repenser le recours à des sources établies dans des rivières ou réservoirs distants. En fin de compte, il n'existe pas d'oasis lointain" capable de résoudre les problèmes d'eau d'une ville.

Au lieu de cela, l'étude souligne que la solution de conservation constitue le moyen le plus durable et le plus rentable de résoudre les pénuries. L'une des idées les plus efficaces, selon les auteurs, serait que les responsables municipaux des services des eaux s'assoient autour d'une table avec les agriculteurs, et qu'ils réfléchissent ensemble à une solution avantageuse pour réduire l'eau utilisée pour l'irrigation. Par exemple, d'énormes quantités d'eau pourraient être utilisées pour usage urbain si les villes pouvaient apporter une compensation aux agriculteurs en  faisant appel à des technologies d'irrigation plus efficaces comme les canaux préservés et l'amélioration des installations d'adduction d'eau. Les agriculteurs, en échange, bénéficieraient de subventions et d'une augmentation de leur production.

Les villes prêtes et capables d'évoluer
Malgré ces difficultés, Seth Shultz est convaincu que les villes sont à la fois disposées et capables d'opérer les transformations nécessaires pour s'adapter à un avenir durable où l'eau serait rare. "La bonne nouvelle est que les maires des plus grandes villes ont des pouvoirs importants dans le secteur de l'eau, si bien qu'elles ont la possibilité d'opérer des transformations dans ce secteur. Ils sont déjà en train de faire accélérer les choses, explique-t-il. Donc oui, je suis très optimiste. Mais j'ai également conscience de ce qu'il reste à réaliser."

 

Photo : L'une des idées les plus efficaces, selon le groupe américain Nature Conservancy, serait que les responsables municipaux des services Eaux se retrouvent autour d'une table avec les agriculteurs, et qu'ils réfléchissent ensemble pour trouver une solution avantageuse pour tous pour économiser l'eau utilisée pour l'irrigation.

À propos de la distribution d'eau fiable sur demande
Cliquez ici pour plus d'informations sur la façon dont Grundfos aide les villes à optimiser leur système de distribution d'eau, ou téléchargez notre brochure sur l'adduction d'eau.

 

Article rédigé par Anne Nielsen
Photos de Jens Andersen et Tao Bindslev par Christian Andersson


À moins de disposer de ces données, vous ne saurez pas qu'il y a un taux de fuite de 25 %. Et si vous ne pouvez pas le mesurer, vous ne pouvez pas le gérer.

Seth Schultz, directeur de la recherche, villes C40





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