EAUApprovisionnement et traitement

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Relevage et distribution

Relevage

Le relevage des eaux traitées et désinfectées (ou seulement désinfectées) est nécessaire quand le niveau de l'usine de traitement est inférieur au niveau des ouvrages de mise en charge de l'adduction ou à celui du lieu de distribution majoré de l'équivalent en hauteur d'eau des pertes de pression (pertes de charge) dans les divers organes séparant la mise en distribution du point de consommation. Il l'est également lorsque l'adduction bute sur des obstacles qu'il n'est économique ni de contourner ni de traverser par un tunnel.

D'une façon très générale, le relevage est obtenu au moyen de pompes centrifuges entraînées par des moteurs électriques ou Diesel. Un obstacle insurmontable pour toute pompe est constitué par la hauteur d'aspiration (théoriquement 10 m, pratiquement 6 m). On aura souvent intérêt à disposer les pompes « en charge » par rapport au niveau libre du gîte en service.

Distribution

L'adduction débouche à sa partie aval soit sur un réservoir ou une chaîne de réservoirs tampons, soit directement sur un réseau de distribution qui fragmente et partage le débit sur la grande surface où se trouvent répartis les consommateurs.

Le réseau de distribution est fait de conduites de diamètre moyen en fonte, acier, plastique renforcé de fibres de verre.

À la hauteur de chaque point de consommation est établie une « prise en charge » à partir de laquelle une conduite de plus faible diamètre apporte l'eau jusqu'à l'usager. Les nouvelles conduites sont en cuivre, fer noir, fer galvanisé ou plastique (chlorure de polyvinyle ou polyéthylène). En France, les anciennes conduites en plomb sont peu à peu remplacées (au plus tard en décembre 2013) pour pouvoir satisfaire les exigences de qualité de la directive européenne. Sur les conduites de prise sont placés un compteur et des vannes d'isolement.

Les pressions minimales doivent assurer une dizaine de mètres de hauteur d'eau au-dessus de l'étage le plus élevé au moment des plus fortes consommations. En pratique, on assure environ de 40 à 100 mètres de pression au sol, les immeubles très élevés étant pourvus de surpresseurs particuliers.

Le respect des normes de pression et de débit ne peut être assuré d'une façon convenable que par une distribution en réseau maillé, comprenant les grandes mailles de conduites importantes entre lesquelles sont disposées des mailles secondaires. Dans un tel réseau, les pressions et les écoulements s'équilibrent de la façon la plus harmonieuse et la sécurité est assurée par la possibilité qui existe de réaliser l'alimentation par un contour approprié en cas de rupture d'une conduite.

Du point de vue hydraulique, la détermination de la configuration des mailles et du diamètre optimal des conduites demande des calculs complexes résolus à l'aide de modélisations numériques. Il en est de même pour la détermination du temps de séjour de l'eau dans le réseau de distribution qui permet, entre autres, de calculer la stabilité du chlore libre résiduel. La détermination de l'emplacement et du volume des réservoirs peut être obtenue simultanément.

Des chlorations en réseau sont parfois indispensables pour les agglomérations importantes ou en général pour les grands réseaux de distribution.

Un exemple : la ville de Paris

La ville de Paris consomme en moyenne 1 100 000 m3 d'eau par jour. Cette quantité est fournie par les eaux traitées de la Seine et de la Marne pour un peu plus de la moitié ; le reste provient de plusieurs sources et est acheminé sur la ville par aqueducs (aqueducs de la Vanne, du Loing et de l'Avre). À la fin du xixe siècle, seule l'eau de source était utilisée comme eau potable. L'eau de la Seine (alors que l'auto-épuration pouvait jouer son rôle) n'alimentait que les établissements industriels. Devant les besoins toujours croissants, le recours aux eaux de surface est devenu inévitable.

Les eaux de source et de captage souterrain sont naturellement des eaux quasi potables. Certaines nécessitent un simple traitement d'adsorption sur charbon actif pour éliminer les traces de pesticides. En outre, on leur fait subir une légère chloration afin d'éviter les contaminations durant leur parcours. Elles sont chlorées puis déchlorées à l'arrivée à Paris. Des traitements de filtration membranaire très performants sont progressivement mis en place aux arrivées des aqueducs à Paris, en remplacement de cette chloration.

Par contre, les eaux prélevées directement dans la Seine et dans la Marne sont plus fortement chargées en différentes substances et organismes (particules, algues, micro-organismes, micropolluants ...).. Pour les transformer en eau potable, on doit leur faire subir un certain nombre de traitements.

Une des particularités de Paris tient au fait que la ville dispose d'un réseau d'eau non potable de 1 600 km. Cette eau, provenant de la Seine et du canal de l'Ourcq, sert, à raison de 350 000 m3/jour, aux usages municipaux tels que le nettoyage de la voirie, les chasses d'eau dans les égouts, l'arrosage et l'alimentation des lacs artificiels (bois de Boulogne et de Vincennes).

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Cycle de l'eau

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Capter les eaux souterraines

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Usine de production d'eau potable, région parisienne

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Écrit par :

  • : directeur du département eaux-biologie à l'Institut national de recherche chimique appliquée
  • : ingénieur-conseil, président d'honneur de la Société d'études des techniques de l'urbanisme et de l'environnement
  • : docteur ès sciences, professeur des Universités, directeur du laboratoire de chimie de l'eau et de l'environnement (U.M.R. 6008, C.N.R.S.), École supérieure d'ingénieurs de Poitiers (université de Poitiers)

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Pour citer l’article

Georges BREBION, Cyrille GOMELLA, Bernard LEGUBE, « EAU - Approvisionnement et traitement », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-approvisionnement-et-traitement/