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This paper evaluates the applicability of a new sampling device for monitoring vinyl chloride monomer (VCM) in drinking water networks. This system consists of an adsorbing cartridge filled with a strong adsorbent enclosed between two sheets of polyethylene-polyamide membrane. The passive sampler (PS) combines preconcentration on the cartridge with easy extraction by thermal desorption into a gas chromatograph (GC), coupled with a tandem mass spectrometer (MS/MS). In order to estimate the suitability of the device for this application, samplers were calibrated in a hydraulic pilot under controlled parameters. The influences of temperature, flow velocity and variation of concentration of exposure were then examined. Linear uptake was observed during a VCM exposure of 12 days and the effect of temperature on the sampling rate was evaluated. This sampling device responds to an aquatic environmental contamination and Public Health issue, both by the organic volatile contaminant monitored in this environment, and by the sampling approach, still little used in drinking water networks. It offers a complementary monitoring to the current technique, providing a more representative assessment of the temporal contamination.

At the request of the French Ministry for Ecological and Inclusive Transition (MTES) and the French Biodiversity Agency (AFB), INRAE carried out a study focusing on the creation of a national asset knowledge base for drinking water networks, operating at Water Agency (WA) scale. Our study involved the creation of a number of statistical models. These models combine data relating to network characteristics (gathered from a sample of utilities) with geographical and demographical data collected from all municipalities in France. The SISPEA database, along with GIS data from a sample covering around half of the total French drinking water network, were used to configure multi-linear pipe models by diameter, installation period and type of material. On the basis of these models, the total length of drinking water pipes in mainland France was estimated to be 875,000 km. Networks are quite young (60% of the total length was laid after 1970), small diameter pipes are the majority (70% of the pipes have a diameter less than or equal to 100 mm) and the materials used are linked on geographic areas (pipes are mainly made of PVC in the west of France while cast iron pipes predominate in the other regions).

International audience; Drinking water supply networks are essential for the economic activity of territories, for their attractiveness and for the well-being of inhabitants. Maintaining a high performance of service over time requires taking into consideration many variables such as ageing infrastructures, demographic changes, socioeconomic dynamics and climate change consequences. In this context, Water Infrastructures Asset Management (WIAM) faces several challenges. This article presents the results of an original forecasting approach based on an interdisciplinary research carried out by a group of engineering and social scientists, and stakeholders. The main objective was to design various possible pathways for the future of a French territory and craft scenarios for WIAM strategies to 2070. The article describes first the main issues WIAM is facing in a global change context. Second we present the original forecasting method used. Third we expose the results and particularly the four prospective scenarios that describe the possible pathways of WIAM by 2070. Fourth scenarios are applied to four case studies in order to build prospective infrastructure needs scenarios. And finally we propose their implications for WIAM strategies and discuss the benefits and limits of such an approach to improve water management.

The exemples of three infrastructure assets, dams, road bridges and water networks illustrate how risk management principles can lead to various priorisation methods for annual maintenance and renovation works : « hazard analysis » of dams, Sétra method for road bridges, and MEDIREL method implemented for the water network in Lausanne. These methodologies are presented according to vulnerable stakes exposed to possible failures, hazard charaterization, and ranking of actions aiming at risk mitigation in the short term.; La gestion patrimoniale des infrastructures implique la prise en compte des risques inhérents à chaque type d'ouvrage et de réseau, pour définir des actions prioritaires en termes de travaux d'entretien et de rénovation. Cet article s'intéresse ici à trois types d'infrastructures aussi différents que les barrages, les ouvrages d'art routiers et les réseaux d'eau potable, et nous montre comment un même principe de gestion du risque peut être décliné en différentes méthodes de priorisation des actions de maintenance du patrimoine.

Resume La gestion patrimoniale des infrastructures, au plan operationnel, inclut une surveillance des ouvrages en temps reel, en lien fort avec le controle et la regulation de leur fonctionnement, afin d'assurer la securite des usagers et de l'environnement. Cet article presente les principes et methodes qui sous-tendent les actions au pas de temps fin pour des patrimoines tels que les digues, les barrages et les reseaux d'eau et d'assainissement et montre comment ces actions contribuent de maniere determinante a la connaissance de l'etat du patrimoine.

National audience; At the request of the French Ministry for Ecological and Inclusive Transition (MTES) and the French Biodiversity Agency (AFB), Inrae (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement) carried out a study focusing on the creation of a national asset knowledge base for drinking water networks, operating at Water Agency (WA) scale. Our study involved the creation of a number of statistical models. These models combine data relating to network characteristics (gathered from a sample of utilities) with geographical and demographical data collected from all municipalities in France. The Sispea database (Système d’information des services publics d’eau et d’assainissement), along with GIS data from a sample covering around half of the total French drinking water network, were used to configure multi-linear pipe models by diameter, installation period, and type of material. On the basis of these models, the total length of drinking water pipes in mainland France was estimated to be 875,000 km. Of that figure, less than 40% were installed before 1970. Seventy percent of pipes are at least 100 mm in diameter. In the Loire-Bretagne and Adour-Garonne areas, the majority of pipes are made of PVC, while cast iron is more common in other areas.; À la demande du ministère français de la Transition écologique et solidaire (MTES) et de l’Agence française pour la biodiversité (AFB) pour contribuer à la conduite des politiques publiques de l’eau, l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae) a mené une étude pour mettre en place un dispositif national de connaissance du patrimoine des réseaux d’eau potable à l’échelle des agences de l’eau. La méthode mise en oeuvre repose sur la construction de modèles statistiques qui relient les caractéristiques des réseaux, collectées pour un échantillon de services, à des données géographiques et démographiques disponibles à l’échelle communale de façon exhaustive sur le territoire français. La base de données Sispea (Système d’information des services publics d’eau et d’assainissement) et les données SIG (système d’information géographique) recueillies auprès d’un échantillon de services qui représentent environ la moitié du réseau français, ont été utilisées pour caler des modèles multilinéaires des longueurs de canalisation par diamètre, période de pose et matériau. Ils permettent d’estimer la longueur des canalisations d’eau potable de la France métropolitaine à 875000 km, dont moins de 40% ont été posées avant 1970. 70% des conduites sont d’un diamètre au plus égal à 100 mm et les canalisations en PVC sont très majoritaires dans les bassins Loire-Bretagne et Adour-Garonne tandis que celles en fonte dominent dans les autres bassins.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]GEUSI [Coll_IRSTEA]Programme 2016/2018 action n°70; La finalité de l'action est de construire un dispositif permanent d'évaluation du patrimoine des réseaux d'eau potable aux échelles nationale et de bassin, basé sur l'exploitation des descriptifs détaillés de services publics de l'eau et adapté aux besoins de l'Etat et des Agences de l'Eau pour orienter leur politiques publiques liées à la gestion patrimoniale des réseaux d'eau potable. Compte tenu de la lourdeur et de la difficulté de constituer une base de données nationale exhaustive (cf. les taux de remplissage de la base de données SISPEA), il apparait qu'une approche statistique est à privilégier. Afin d'adapter au mieux la connaissance du patrimoine (données, niveau de précision, mise à jour…) aux besoins des utilisateurs potentiels, il convient à la fois d'en effectuer une analyse préalable puis de valider l'adéquation à ces besoins du dispositif proposé. Enfin, une approche économique et financière est nécessaire pour évaluer in fine les coûts de la gestion patrimoniale, appréhender les éventuelles disparités territoriales et envisager les enjeux à moyen et long termes. Le présent rapport présente l'avancement des travaux fin 2017.

Municipal storage tanks are used to balance differences in supply and demand. Tanks have traditionally been sized based on deterministic criteria for balancing, fire, and emergency storage components. In this paper a stochastic analysis method is proposed to model both the deterministic and probabilistic components of consumer demand, fire demand, and pipe failures in water distribution systems. The method estimates a number of tank reliability criteria as functions of tank capacity, which provide a site-specific way of determining the required tank capacity based on user-defined reliability criteria. The method is illustrated by applying it to a “typical” water supply system. It was found that the tank failure duration follows a Weibull distribution. The tank failure rate was found to be very sensitive to tank capacity and can be described with an exponential distribution. It is proposed that one failure in 10 years under seasonal peak conditions is used as a design criterion for tank sizing. In many cas...

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]GEUSI; La finalité de l’action est de construire un dispositif permanent d’évaluation du patrimoine des réseaux d’eau potable aux échelles nationale et de bassin, basé sur l’exploitation des descriptifs détaillés de services publics de l’eau et adapté aux besoins de l’Etat et des Agences de l’Eau pour orienter leur politiques publiques liées à la gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable. Compte tenu de la lourdeur et de la difficulté de constituer une base de données nationale exhaustive (cf. les taux de remplissage de la base de données SISPEA), il apparait qu’une approche statistique est à privilégier. Afin d’adapter au mieux la connaissance du patrimoine (données, niveau de précision, mise à jour…) aux besoins des utilisateurs potentiels, il convient à la fois d’en effectuer une analyse préalable puis de valider l’adéquation à ces besoins du dispositif proposé. Enfin, une approche économique et financière est nécessaire pour évaluer in fine les coûts de la gestion patrimoniale, appréhender les éventuelles disparités territoriales et envisager les enjeux à moyen et long termes. Le présent rapport présente l’avancée des travaux en 2016.

International audience; Les pays développés transportent l'eau potable aux ménages via de longs linéaires de réseaux, qui sont coûteux à installer et à entretenir. Leur bonne gestion est donc un enjeu sociétal majeur. La gestion patrimoniale des réseaux d'eau potable est un problème complexe multicritères puisque les services d'eau ont beaucoup d'objectifs différents. Cet article se concentre sur les processus stratégiques de « long terme ». En particulier, il est centré sur une nouvelle méthode permettant d'estimer le «nombre de défaillances futures des canalisations à long terme à l'échelle du territoire du service d'eau ». Ce papier détaille d'abord comment obtenir la distribution prospective des âges à la mise hors service des tronçons. Ensuite des équations statistico-probabilistes du processus de détérioration des tronçons sont construites. Enfin les deux modèles sont croisés. Le cas d'étude est eauservice Lausanne, le troisième service d'eau de la Suisse par sa taille. L'approche proposée est différente des modèles « long terme » existants car elle repose sur la fonction de survie historique réelle et non selon des valeurs arbitraires.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]GEUSI; International audience; Automatic water meter reading (AMR) is now the best kind of technology to supply real time information on water consumption. Complete equipment of a district metered area enables the assessment of the total consumption of a finite size population, for a time scale sometimes as short as an hour. However, its cost for generalization can generate high capital expenditures (CAPEX), unaffordable for the utility, in which case sampling techniques have to be set up. With the purpose of total consumption estimation, this article describes standard methods of survey techniques applied to water networks and proposes a methodology for implementation of an operational sample. The methodology, which includes some constraints on the estimator precision, proposes a smart AMR equipment plan of the population, while reducing CAPEX. Finally, estimation of the total consumption, in addition to the knowledge of supplied volume, enables more accurate loss assessment and potential detection of new leaks.

National audience; Dans les pays développés, l’eau potable est distribuée au domicile des usagers. Ce confort requiert un long linéaire de réseau de forte valeur patrimoniale. Pour optimiser ressources et performances, il est important d’essayer de renouveler les tronçons au meilleur moment possible. Dans ce cadre cet article présente les modèles " court terme " (1 à 3 ans) et " long terme " ( > 70 ans) actuellement employés. Les processus " court terme " semblent assez efficaces, mais les méthodes " long terme " restent frustes. Cet article propose de mettre en place une approche " long terme " pour obtenir une vision globale du patrimoine de canalisations et rationaliser sa gestion. Cette approche est ensuite testée à partir des données réelles du SEDIF, le plus grand syndicat d’eau potable français. Dans un premier temps nous exposons la courbe de survie empirique passée des linéaires de réseau en fonction de leur âge à la mise hors service. Après analyse et traitement de cette courbe nous déduisons des indicateurs de réalisation tels que les futurs taux de renouvellement, et des indicateurs financiers tels que les montants futurs à investir.

National audience; Dans les pays développés, l’eau potable est distribuée au domicile des usagers. Ce confort requiert un long linéaire de réseau de forte valeur patrimoniale. Pour optimiser ressources et performances, il est important d’essayer de renouveler les tronçons au meilleur moment possible. Dans ce cadre cet article présente les modèles " court terme " (1 à 3 ans) et " long terme " ( > 70 ans) actuellement employés. Les processus court terme semblent assez efficaces, mais les méthodes " long terme " sont décevantes. Cet article propose de mettre en place une approche " long terme " pour obtenir une vision globale du patrimoine de canalisations et rationaliser sa gestion. / In developed countries, drinking water is distributed to user's home. This comfort implies a long linear of pipes with a high value. To optimize resources and performance, it is then important to try to renew segment of pipes at the best possible time. In this context this article presents "short term" (1-3 years) and “long term” (> 70 years) models currently used. Short-term processes are quite robust, however long-term methods are very rough. This paper proposes a long-term approach whose objective is to provide an overview of the network and improve its future management.

A distributional semiempirical model for the simulation of spatial distribution of water application under center pivot sprinklers has been developed by the writers. This method describes the probability of water application for a sprinkler using a combination of beta functions. The calibration of this model has been undertaken using laboratory tests conducted in controlled conditions and then in windy conditions. The parameters calibrated are listed. The minimum number of tests needed for calibration has been estimated. The model used can be calibrated from one test in controlled conditions and three or four tests in windy conditions covering the range of usual wind speeds. Validation should be performed using at least two more infield tests. This simulation model of spatial water distribution under sprinklers of center pivot will thereafter be used to simulate the distribution of water under a typical pivot machine.

A model describing the application pattern produced by a single sprinkler is proposed. Based on calibrated statistical distributions and free from any ballistic consideration, this model uses a mixture of beta probability distributions in which parameters are first estimated with water application data measured in zero wind condition. Data measured in field conditions are then used to assess the wind effect on the shift of the center of gravity of the irrigated area, on the range of the sprinkler in various directions, and on the values of the beta distributions' parameters. The computation of the water application amounts at any point of the irrigated area is finally resolved in the use of a single equation, which can be easily implemented in a software package to simulate application patterns under a series of sprinklers attached to a center pivot or moving lateral irrigation machine.

International audience; This paper shows how to construct, within the mathematical framework of counting process theory, a Linear Extension of the Yule Process (LEYP) to model the recurrent failures of pressure pipes in water supply networks. The choice of the counting process framework is motivated by an analysis of the advantages and shortcomings of the modelling approaches proposed in the literature over the last thirty years. The parametric nature of the LEYP model enables the prediction of future failures, accounting for the effect of previous failures, pipe ageing, and explanatory factors, assuming proportional hazards. The counting process is Markovian by definition and shown to follow a negative binomial distribution. This property leads to a useful and simple formula for computing conditional predictions given past observed failures. The likelihood of the parameters with respect to a sequence of observed failures is derived using product-integration. Maximum likelihood estimates of the model parameters can be calculated with left-truncated data, i.e. failure observations restricted to a time interval that possibly starts long after pipe commissioning. Procedures for testing the significance of the model parameters, for assessing the model goodness of fit, and for validating the model predictions are presented. The predictive performance of the LEYP model is finally illustrated with extensive failure data provided by a French water utility.

This paper aims to enable the relevant use of water main service lifetime and failure data to build a medium or long term infrastructure management plan. Firstly, how to estimate the service lifetime distribution of water mains using observations of decommissioning times which are possibly left-truncated and predominantly right-censored, is shown. Three methods are presented: a non-parametric method another based on the parametric Weibull distribution, and a third based on the parametric Herz distribution. An application with actual data related to grey cast iron water mains of two large French and German water distribution networks illustrates the implementation of the theoretical methods. The paper then investigates the link between failure rate and pipe renewal, and discusses the use of observation-based service time survival functions for infrastructure asset management.

Stakeholders involved in the renewal of drinking water networks use almost systematically the concept of mean « lifetime » set by an expert according to the material. A common approach for estimating replacement needs assumes that all pipes of the same class of material are renewed when they reach an age equal to their « lifetime » average. Experience shows that for the same types of pipes, very different values of « lifetime » average are used which leads to remote estimates of need of renewal. Furthermore it is found the notion of « lifetime » can lead to confusion between « financial requirements » and « practical rehab needs » The study highlights the interest in considering the pipes of the same class of material were having different lifetimes that can be statistically classified as a survival curve. Replacement needs arising from it are smooth and this timing can then build and a financial strategy based on annual realistic budget. Given the risks of false evaluation the term « lifetime » may entail, this term should be avoided for pipes renewal. The term « in-service time » clearly expresses the choice between repair and renewal facing the decision maker seems preferable., Les acteurs qui s’impliquent dans le renouvellement des réseaux d’eau potable recourent de façon quasi systématique à la notion de « durée de vie » moyenne d'une canalisation fixée à dire d’expert selon son matériau constitutif. Une approche courante d’estimation des besoins en renouvellement suppose que toutes les canalisations d'une classe de matériau sont renouvelées lorsqu’elles ont atteint un âge égal à leur « durée de vie » moyenne. L’expérience montre que pour les mêmes catégories de canalisations, des valeurs de durée de vie moyennes très différentes sont utilisées par les uns et les autres ce qui conduit à des estimations de besoin en renouvellement éloignées. Par ailleurs il est constaté la notion de « durée de vie » peut conduire à un amalgame entre « besoins financiers » et « besoins en travaux ». L’étude met en évidence l'intérêt de considérer que les canalisations d'une même classe de matériau ont des durées de maintien en service différentes qui peuvent être classées statistiquement selon une courbe de survie. Les besoins en renouvellement qui en découlent s'en trouvent lissés et cet échelonnement dans le temps permet de bâtir puis d’ajuster une stratégie financière basée sur des enveloppes annuelles ou pluriannuelles réalistes. Compte tenu des risques d’erreurs d’appréciation qu’elle peut entraîner, l’expression « durée de vie » nous semble devoir être bannie en matière de renouvellement des canalisations. La notion de « durée de maintien en service » qui exprime clairement le choix entre réparation et renouvellement auquel est confronté le décideur nous semble préférable.

International audience; Municipal storage tanks are normally sized according to inherently conservative design guidelines. An alternative way to determine the required size of a tank, on the basis of a stochastic analysis of the system, was proposed in a previous study, in which it was recommended that tanks should be sized for a minimum reliability of one failure in 10 years at the most critical time of the year, typically under seasonal peak demand conditions. In this study, the same method is used to investigate the impact of different user demand parameters on tank reliability. It was concluded that the supply ratio, defined as the ratio of the source capacity to the average demand in the week considered, is the most important demand-related factor affecting tank reliability. It is shown that the reliability of tanks varies greatly throughout the year, and it is recommended that municipalities do everything possible to ensure that their system runs smoothly over the seasonal peak demand period. Several other important demand factors affecting tank reliability are also identified. It is concluded that the optimal combination of source capacity and tank size should be determined on the basis of economic factors, and that it is likely to be system specific.

International audience; Hourly monitored data of several residential and industrial water meters installed in one drinking water system in the South of France are analyzed to identify dynamical features and properties. Small residential customer water consumption may be very irregular with no evident time periodicity. As average water consumption increases, time periodic patterns emerge at the daily and weekly scale. A general autoregressive integrated moving average model is proposed to mimic water use. Exogenous variables are also introduced to account for influence on water consumption due to seasonal trends, holidays, maximum daily temperature, rainfull and evapuration index.

User manual (version 1.1.0 – mono-network)

For five years, Cemagref has been establishing a method to support technical decision for network maintenance based on statistical survival analysis. This paper presents results from applying the model to water systems with short and long maintenance records. Failures are influenced by pipe-specific factors, e.g., diameter and length, and also by factors specific to the networks. Comparison between forecasted and observed failures shows that short maintenance records (5–10 years) give as good results as long maintenance records, to detect the pipes for rehabilitation and predict the global number of future failures.

National audience; In developed countries, drinking water is distributed to households. This comfort requires a long network with a high value. To optimize resources and performance, it is important to renew pipe sections at the best possible time. This article presents the short (1-3 years), medium and long term (> 30 years) models commonly employed. The short-term processes seem quite effective, but long term methods remain rough. The OPTIMEAU model proposes a long-term approach to get a prospective overview of pipes and improve its management, while remaining connected to the technical practices at short-term level. This approach, based on survival statistical models, is tested using actual data of three European water services : SEDIF (Syndicat des Eaux d'Ile de France), Grand Lyon and eauservice Lausanne in Switzerland. The originality of this model lies in the estimation of the past decommissioning age distribution, keystone in the construction of eleven indicators related to finance, achievements and future performance of water utilities.; Dans les pays développés, l'eau potable est distribuée au domicile des usagers. Ce confort requiert un long linéaire de réseau de forte valeur patrimoniale. Pour optimiser ressources et performances, il est important d'essayer de renouveler les tronçons au meilleur moment possible. Cet article présente les modèles court (1 à 3 ans), moyen et long terme ( > 30 ans) actuellement employés. Les processus court terme semblent assez efficaces, mais les méthodes moyen et long terme restent frustes. Le modèle OPTIMEAU propose une approche long terme pour obtenir une vision globale du patrimoine de canalisations et rationaliser sa gestion, tout en restant en phase avec les pratiques opérationnelles de programmation à court terme. Cette démarche, fondée sur des modèles statistiques de survie, est testée à partir des données réelles de 3 services d'eau européens : le SEDIF (Syndicat des Eaux d'Ile de France), le Grand Lyon et eauservice Lausanne en Suisse. L'originalité de ce modèle réside dans l'estimation de la distribution des âges à la mise hors service passés, clef de voûte dans la construction de onze indicateurs liés aux finances, aux réalisations et à la performance future des services.

Les caractéristiques du réseau public d’alimentation en eau potable (hors branchements particuliers) sont évaluer aux échelles nationale et par grand bassin. Ainsi la longueur totale des réseaux de France métropolitaine ( évaluée à 875 000 km et environ 890 000 km avec les DROM) est déclinée par matériaux, diamètres et périodes de pose pour l'année 2017,A l’échelle nationale, un peu moins de 40% des réseaux encore en service (38.2%) ont été posés avant 1970. 70% des conduites ont un diamètre inférieur ou égal à 100 mm. Les canalisations en PVC totalisent près de la moitié du linéaire (47%) tandis que 41% des conduites sont en fonte.D’importantes disparités territoriales ont été constatées. Par exemple, près de 70% des conduites du bassin Loire-Bretagne sont en PVC tandis que ce matériau ne concerne que 14% du linéaire du bassin Artois-Picardie. Dans ce dernier, la proportion du linéaire de canalisations en Amiante Ciment est de 18,4% alors qu’elle est de 4% en moyenne nationale.

National audience

Manuel d'utilisation du logiciel Casses.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]GEUSI [ADD1_IRSTEA]Gestion intégrée de la ressource et des infrastructures; National audience; Les réseaux d'eau potable et d'assainissement ainsi que les ouvrages de protection (digues, ouvrages en montagne doivent être gérés de manière à garantir une performance pérenne du service. Maintenir sur le long terme l'approvisionnement en eau, la collecte des eaux usées, la santé publique et la sécurité des personnes et des biens engage de forts enjeux sociaux, économiques, environnementaux et financiers. La mise en oeuvre de stratégies de gestion patrimoniale intégrée est nécessaire pour maitriser le vieillissement et la possible obsolescence des infrastructures et leur conséquences, au long de leur cycle de vie. Cet article vise à mettre en regard les différentes approches développées par Irstea (Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture) et ses partenaires, depuis plusieurs années, pour ces quatre types d'infrastructures. Il explicite les objectifs respectifs de performance poursuivis, ainsi que les méthodes préconisées ou mises en oeuvre pour les atteindre, aux différentes temporalités rythmant la gestion du patrimoine.

National audience

National audience

Le rendement annuel du réseau de distribution d’eau potable de la Communauté urbaine de Bordeaux est évalué sur l’année civile à partir des volumes produits importés exportés et consommés. La présente étude a pour but d’évaluer l’incertitude avec laquelle est évalué le rendement. Celle-ci dépend essentiellement de la précision avec laquelle sont évalués le volume consommé par les usagers et le volume produit. Du fait d’un relevé annuel en continu des usagers domestiques, l’incertitude sur l’évaluation du volume clientèle provient essentiellement de l’annualisation des volumes. L’incertitude sur le volume produit trouve quant à elle sa source principale dans l’incertitude de comptage. Après une analyse détaillée du processus de calcul du rendement annuel, il apparait que l’ordre de grandeur de l’incertitude d’évaluation du rendement annuel dépasse 1 %. Les pistes l’amélioration de la précision d’évaluation des pertes annuelles concernent d’une part une meilleure appréciation de la précision des comptages de production in situ notamment grâce au double comptage et d’autre part la recherche de méthodes alternatives d’extrapolation des volumes consommés basées sur des données élémentaires, pouvant faire intervenir des facteurs de contexte (climatique, sociologique).

In developed countries, drinking water is distributed to households. This comfort requires a long networkwith a high value. To optimize resources and performance, it is important to renew pipe sectionsat the best possible time. This thesis presents the short (1-3 years), medium and long term (> 30 years)models commonly employed. The short-term processes seem quite effective, but long term methods remainrough. The OPTIMEAU model proposes a long-term approach to get a prospective overview ofpipes and improve its management, while remaining connected to the technical practices at short-termlevel. This approach, based on survival statistical models, is tested using actual data of three Europeanwater services : SEDIF (Syndicat des Eaux d’Ile de France), Grand Lyon and eauservice Lausanne inSwitzerland. The originality of this model lies in the estimation of the past decommissioning age distribution,keystone in the construction of eleven indicators related to finance, achievements and futureperformance of water utilities.; Dans les pays développés, l’eau potable est distribuée au domicile des usagers. Ce confort requier tun long linéaire de réseau de forte valeur patrimoniale. Pour maintenir un équilibre entre ressources financières et performances, il est important d’essayer de renouveler les tronçons au meilleur moment possible. Ce manuscrit présente les modèles court (1 à 3 ans), moyen et long terme ( > 30 ans)actuellement employés. Les processus court terme semblent assez efficaces, mais les méthodes moyen et long terme restent frustes. Le modèle OPTIMEAU propose une approche long terme pour obtenir une vision globale du patrimoine de canalisations et rationaliser sa gestion, tout en restant en phase avec les pratiques opérationnelles de programmation à court terme. Cette démarche, fondée sur des modèles statistiques de survie, est testée à partir des données réelles de 3 services d’eau Européens : le SEDIF (Syndicat des Eaux d’Ile de France), le Grand Lyon et eau service Lausanne en Suisse. L’originalité de ce modèle réside dans l’estimation de la distribution des âges à la mise hors service passée, clef de voûte dans la construction de onze indicateurs liés aux finances, aux réalisations et à la performance future des services.

The evolution of equipment on drinking water networks has considerably bettered the monitoring of these lasts. Automatic meter reading (AMR) is clearly the technology which has brought the major progress these last years in water management, as for the operator and the end-users. This technology has allowed passing from an annual information on water consumption (thanks to the manual meter reading) toan infra-daily information. But as efficient as AMR can be, it has one main inconvenient : its cost. A complete network instrumentation generates capital expenditures that some operators can’t allowed themselves. The constitution of a sample of meters to equip enables then to estimate the network total consumption while minimizing the investments. This sample has to be built smartly so the inaccuracy of the estimator shouldn’t be harmful to the consumption estimation. A precise knowledge on water consumption allowsquantifying the water lost volumes on the network. But even an exact assessment of losses is still not enough to eliminate all the leaks on the network. Indeed, if the water distribution network is buried, and so invisible, so do the leaks. A fraction of leaks are invisible and even undetectable by the current technologies of leakage control, and so these leaks are un-reparable. The construction of a multi-state model enables us to decompose the leakage flow according to the different stages of appearance of a leak : invisible and undetectable, invisible but detectable with leakage control and finally detectable. This semi-Markovian model takes into account operational constrains, in particular the fact that we dispose of panel data. The leakage flow decomposition allows a better network monitoring but targeting and adapting the action of leakage reduction to set up according to the degradation state of the network.; L’évolution de l’équipement des réseaux d’eau potable a considérablement amélioré le pilotage de ces derniers. Le telérelevé des compteurs d’eau est sans doute la technologie qui a créé la plus grande avancée ces dernières années dans la gestion de l’eau, tant pour l’opérateur que pour l’usager. Cette technologie a permis de passer d’une information le plus souvent annuelle sur les consommations (suite à la relève manuelle des compteurs d’eau) à une information infra-journalière. Mais le télérelevé, aussi performant soit-il, a un inconvénient : son coût. L’instrumentation complète d’un réseau engendre des investissements que certains opérateurs ne peuvent se permettre. Ainsi la création d’un échantillon de compteurs à équiper permet d’estimer la consommation totale d’un réseau tout en minimisant les coûts d’investissement. Cet échantillon doit être construit de façon intelligente de sorte que l’imprécision liée à l’estimation ne nuise pas à l’évaluation des consommations. Une connaissance précise sur les consommations d’eau permet de quantifier les volumes perdus en réseau. Mais, même dans le cas d’une évaluation exacte des pertes, cela ne peut pas suffire à éliminer toutes les fuites sur le réseau. En effet, si le réseau de distribution d’eau potable est majoritairement enterré, donc invisible, il en va de même pour les fuites. Une fraction des fuites est invisible et même indétectable par les techniques actuelles de recherche de fuites, et donc irréparable. La construction d’un modèle de fuite multi-états permet de décomposer le débit de fuite suivant les différents stades d’apparition d’une fuite : invisible et indétectable, invisible mais détectable par la recherche de fuite et enfin visible en surface. Ce modèle, de type semi-markovien, prend en compte les contraintes opérationnelles, notamment le fait que nous disposons de données de panel. La décomposition du débit de fuite permet de fait une meilleure gestion du réseau en ciblant et adaptant les actions de lutte contre les fuites à mettre en place en fonction de l’état de dégradation du réseau.