Savez-vous que 30 à 50 % de l’eau est perdue en raison du vieillissement des infrastructures ? Et qui dit perte d’eau dit perte de revenus pour le fournisseur de services d’eau. L’eau est perdue en raison des fuites et des fissures dans les tuyaux et leurs raccords. Comme la plupart des infrastructures sont souterraines, il est pratiquement impossible de déterminer visuellement l’emplacement de ces fuites, à moins que l’eau n’ait atteint la surface (ce qui provoque des mares, des dommages structurels, le gauchissement de la chaussée, etc). La détection de fuite d’eau nécessite des technologies spéciales qui permettent aux spécialistes de déterminer avec précision l’emplacement et la gravité des fuites. Il s’agit d’un domaine en forte progression, les spécialistes sont de plus en plus équipés grâce à une technologie innovante et des méthodes émergentes.
L’importance de la détection des fuites
L’eau perdue à cause de fuites, de gaspillages ou de simples vols est appelée eau non rentable, dans la mesure où elle ne rapporte rien au fournisseur d’eau parce qu’elle ne parvient jamais à ses clients. Il peut s’agir de pertes physiques d’eau qui s’échappent du système, ou d’eau non comptabilisée qui n’est pas mesurée en raison de compteurs défectueux ou trafiqués, d’une mauvaise comptabilité ou d’une erreur humaine lors de la lecture et de l’enregistrement des débitmètres du réseau d’eau. Les technologies disponibles et émergentes sont conçues pour détecter et prévenir les pertes physiques d’eau. Celles-ci se poursuivront dans le temps jusqu’à ce qu’elles soient détectées. L’accumulation des pertes sur de longues périodes peut entraîner des pertes importantes, même à partir de fuites insignifiantes. Et si l’eau peut s’échapper, des impuretés (terre, bactéries, matières organiques, etc.) peuvent y pénétrer et altérer la qualité de l’eau, voire la rendre impropre à la consommation.
Les pertes d’eau non rentables sont quantifiées de la même manière que l’eau fournie, c’est-à-dire en volume (gallons ou litres) par unité de temps (par minute pour le débit de fuite/écoulement réel ou par an pour mesurer les pertes cumulées). Les pertes d’eau peuvent également être mesurées dans les grands systèmes d’approvisionnement en eau en termes de volume d’eau perdue par la longueur totale (miles ou kilomètres) des canalisations qui composent le système d’approvisionnement en eau. Ces valeurs sont ensuite comparées aux débits d’approvisionnement en eau afin de déterminer le pourcentage d’eau totale perdue ou non comptabilisée. En règle générale, les pertes d’eau varient proportionnellement à l’âge du système d’approvisionnement en eau, ou à l’âge des différentes sous-sections des grands systèmes métropolitains. Les villes plus grandes et plus anciennes peuvent avoir des sections âgées de moins d’une décennie ou de plus d’un siècle.
Étant donné que la ville qui exploite un système d’approvisionnement en eau peut être son propre client, certains débits d’eau sont considérés comme comptabilisés mais non payants, en ce sens que la ville ne se facture pas l’utilisation de l’eau. Il s’agit notamment des services de lutte contre les incendies, des systèmes d’arrosage et d’irrigation des parcs, des piscines et des installations récréatives appartenant à la ville, etc.
Méthodes de détection des fuites
La détection acoustique reste le principal moyen de détecter et de localiser les fuites sur les canalisations. La méthode de détection acoustique des fuites est décrite comme « la méthode systématique d’utilisation d’un équipement d’écoute pour étudier le système de distribution, identifier les bruits de fuite et localiser avec précision l’emplacement des fuites souterraines cachées ». L’eau qui s’échappe sous haute pression d’une fuite ou d’une fissure dans une canalisation produit un bruit distinct de sifflement ou de ruissellement qui peut se propager sur une distance considérable le long de la canalisation elle-même (en revanche, le sol meuble qui entoure la canalisation dans sa tranchée remblayée est un mauvais conducteur de son). En ce sens, la canalisation agit comme un support pour la transmission du son. Ce faisant, il peut agir comme les cordes d’une guitare, vibrant à des hauteurs différentes selon la longueur, le diamètre et le matériau du tuyau. Les tuyaux métalliques de petit diamètre transportent le son sur la plus grande distance, jusqu’à 1 000 pieds linéaires, tandis que les tuyaux en polychlorure de vinyle (PVC) de grand diamètre ne peuvent transporter le son que sur 100 pieds.
Les dispositifs d’écoute utilisés pour détecter ce son se présentent sous différents modes de fonctionnement. Ils peuvent être mobiles ou fixes, directs ou indirects, externes ou internes, ou encore transmettre des données par radio ou utiliser le téléchargement manuel dans des ordinateurs portables. Il existe des capteurs acoustiques mobiles qui sont actionnés manuellement ou qui se déplacent sur des roues le long du segment de tuyau. Dans les deux cas, les capteurs sont constitués de microphones au sol qui écoutent sous la surface lorsque l’opérateur marche le long du segment de conduite. Lorsqu’il actionne son capteur, le signal s’amplifie au fur et à mesure qu’il se concentre sur son emplacement. Il existe également des unités installées de manière permanente à des endroits fixes le long du réseau de canalisations. La précision est généralement de 3 à 4 pieds, ce qui est plus que suffisant pour permettre aux opérations de creusement d’exposer et de réparer la fuite. L’utilisation d’appareils mobiles peut être entravée par l’environnement local et les structures techniques. Le son à la surface peut être étouffé par un sol profond, un revêtement routier épais ou un trafic local intense.