Histoire de l’eau à Grenoble

Histoire de l’eau à Grenoble

Texte du 27 septembre 1993

1.  A Grenoble, la maîtrise de l'eau appartient à l'HISTOIRE

Lorsque, au début du XXe siècle, il est apparu nécessaire de rechercher de nouvelles sources d'énergie pour permettre le développement industriel amorcé quelques dizaines d'années plus tôt, l'énergie hydro-électrique s'est naturellement imposée.

C'est près de Grenoble, que pour la première fois, l'énergie d'une chute d'eau a été utilisée pour produire de l'électricité. Le développement de cette nouvelle source d'énergie a naturellement favorisé l'essor des ateliers qui fabriquaient les turbines, les conduites, les vannes.C'est pour maîtriser la conception de ces nouveaux équipements que le "Laboratoire dauphinois d'hydraulique" a été créé en 1923. Au fil des ans, ses activités se sont naturellement diversifiées pour s'étendre à tous les domaines pour lesquels une bonne maîtrise des phénomènes hydrauliques et une meilleure conception des équipements permettent un réel développement.

L'hydrologie, l'hydrogéologie, les barrages, l'irrigation, l'alimentation en eau potable, l'assainissement, les aménagements de ports et de côtes, la modélisation mathématique sont les disciplines qui se sont naturellement regroupées au sein de Sogreah.

Lorsque le nom de Sogreah est apparu dans les années cinquante, ses activités couvraient déjà tous les domaines qui constituent encore aujourd'hui les quatre principaux axes de son métier d'ingénieur conseil :

. Alimentation en eau potable et assainissement.

. Aménagements hydro-électriques.

. Aménagements hydro-agricoles.

. Aménagement des ports et des côtes.

2.  L'eau, un métier à plusieurs facettes

Les interactions d'un projet avec son environnement naturel et socio-économique, de même que son impact sur les écosystèmes et le cadre de vie, ne peuvent être bien appréhendés que par une équipe pluridisciplinaire.

Parce que l'eau s'inscrit profondément dans le milieu qu'elle a contribué à façonner, l'environnement, les ressources, les besoins et les habitudes ne sont jamais les mêmes. C'est pourquoi, de la mobilisation de la ressource au traitement des eaux usées, Sogreah-Consultants privilégie des solutions sur mesure, qui répondent aux besoins spécifiques de chaque situation.

Les équipes impliquées dans un aménagement regroupent des spécialistes en hydraulique et en génie civil qui travaillent avec des hydrologues, des hydrogéologues, des urbanistes et des économistes.

3.  La protection de l'environnement

L'environnement est aujourd'hui au coeur de toutes les réflexions en matière d'aménagement.Chacun prend conscience aujourd'hui que le développement urbain et industriel doit se poursuivre avec moins d'effets néfastes sur le milieu. La collectivité a clairement décidé d'entreprendre la reconquête de son milieu naturel et de se réconcilier ainsi avec son environnement.

Les équipes pluridisciplinaires de Sogreah-Consultants ont la compétence pour proposer des solutions originales.

Si, pour Sogreah la protection de l'environnement a toujours fait implicitement partie de son métier, l'apparition de nouveaux risques résultant d'une production croissante de déchets l'a conduit à maîtriser de nouvelles techniques pour éviter les dangers de contamination des rivières et des nappes.

La diversité des sources de pollution (diffuses ou ponctuelles, chroniques ou accidentelles) et ses conséquences sur les écosystèmes sont multiples.

Tous ces phénomènes nécessitent une approche adaptée qui tienne compte des réalités de l'environnement physique, des contraintes socio-économiques et des moyens dont dispose la collectivité.

Une évaluation globale des sources de pollution de l'ensemble d'un bassin versant, repose sur une modélisation générale de la qualité de l'eau des rivières ou des lacs. La programmation de l'ensemble des actions de dépollution à mener à l'échelle d'un bassin s'appuie sur les résultats d'une étude coût-efficacité de l'amont à l'aval des rivières.

Des modèles de simulation sont aussi utilisés pour la protection des eaux souterraines qui sont de plus en plus menacées par la pollution (nitrates, pesticides, hydrocarbures) et par leur surexploitation : baisse du niveau des nappes, progression du biseau salé dans les régions côtières.

Dans le domaine de la protection de l'environnement, des aménagements urbains et industriels, les ingénieurs qui travaillent ensemble apportent à leurs clients une réponse pluridisciplinaire et cohérente qui intègre une longue expérience aux nouvelles techniques mises au point dans un climat de veille technologique permanente :

1 pour fournir de l'eau potable et la distribuer,

2 pour la collecte de l'eau usée et son épuration,

3 pour trouver des solutions adéquates au problème de l'accumulation des déchets.

4.  Les ressources en eau

L'élaboration d'un plan directeur d'alimentation en eau implique une démarche progressive dans laquelle le long terme doit être privilégié.La solution proposée doit être suffisamment souple pour s'adapter à l'évolution future des besoins. L'inventaire des ressources (eaux superficielles et souterraines) doit prendre en compte les variations probables du milieu.

Dans les régions où l'eau est rare, la mise en oeuvre de solutions originales telles que la recharge artificielle de nappes ou la réutilisation des eaux usées permettent d'économiser la ressource.

Sogreah-Consultants dispose de l'ensemble des moyens qui permettent d'établir un inventaire complet des ressources :

- campagnes de mesures et de reconnaissances,

- traitement d'images satellites,

- utilisation de modèles de simulation des écoulements superficiels ou    souterrains.

Cette évaluation quantitative et qualitative des ressources en eau est ensuite confrontée avec les résultats des études prospectives concernant les besoins en eau futurs : eau potable pour la consommation domestique et pour les autres secteurs d'activité tels que : l'industrie, l'irrigation, la navigation, la production électrique, la pêche et les loisirs.

C'est en croisant ensuite toutes ces informations que Sogreah-Consultants propose un projet de mobilisation des ressources en eau : prises d'eau en rivière, barrages de retenue, forages, ouvrages de recharge des nappes, aménagement de sources, stations de pompage et usines de traitement de l'eau potable.

5.  Les grands transferts d'eau potable

Le développement urbain nécessite la mobilisation de nouvelles ressources en eau qui sont parfois situées à plusieurs centaines de kilomètres des villes.

L'eau doit donc être transférée sur des distances de plus en plus grandes au fur et à mesure que les ressources proches se raréfient.

En Afrique du Nord par exemple, il est probable que le transfert d'importants volumes d'eau d'une région à une autre sera nécessaire au cours des premières années du siècle prochain.

Sogreah-Consultants réalise la conception des grands ouvrages qui sont nécessaires pour acheminer des gros volumes d'eau sur de très grandes distances.Les solutions qui sont proposées (canaux, conduites de grands diamètres) dépendent de la topographie, des débits et du coût global du système qui peut parfois nécessiter des tunnels et des stations de pompage.

L'utilisation de vues satellites facilite le choix du tracé et fournit des informations précises concernant l'impact de ces grands projets sur l'environnement : forêt, faune sauvage, communautés humaines concernées.

La maîtrise de toutes les phases de ces grands projets qui concernent souvent des débits supérieurs à 20 m³/s nécessite une expérience en macro-ingénierie que Sogreah possède.

1 Transfert d'eau pour alimenter le ville de Koweit à partir du delta du Tigre et de l'Euphrate au Moyen Orient.

2 Expertises pour les grands travaux de la Great Man Made River en Libye.

3 Pré-études pour le transfert de l'eau du fleuve Sénégal jusqu'à Dakar.

Des systèmes de régulation permettent de réaliser des projets fiables. Des outils informatiques performants sont utilisés pour concevoir des ouvrages équipés des protections hydrauliques technologiquement fiables.

6.  Les stations de traitement d'eau potable

L'eau distribuée à une collectivité doit être conforme à des normes de potabilité de plus en plus strictes. Dans l'industrie, chaque process a ses exigences. Ainsi, pour chaque type d'utilisation et selon les caractéristiques de l'eau brute disponible, un traitement spécifique doit être proposé. Les solutions choisies pour le traitement de l'eau doivent pouvoir être adaptées en permanence, aux modifications éventuelles des besoins et à des variations de la qualité de l'eau brute. Certains polluants (nitrates, métaux lourds, micro-organismes...) exigent, en particulier, des dispositifs chimiques de plus en plus élaborés.

Sogreah maîtrise l'ensemble des solutions techniques, des plus classiques aux plus innovantes : chloration, débourbage, dessablage, décantation, clarification, filtration, osmose inverse, résines échangeuses d'ions.

La définition de l'avant?projet, le choix des procédés de traitement, l'étude des coûts des différentes solutions, l'établissement du cahier des charges, la consultation des entreprises, la supervision des travaux et la réception des ouvrages sont les services proposés par Sogreah.

7.  Les réseaux de distribution d'eau potable

Les réseaux de distribution

Au fur et à mesure que les agglomérations urbaines s'étendent, des réseaux de distribution nouveaux sont nécessaires. Lorsque ces extensions sont réalisées sans une analyse détaillée des interférences qu'elles ont avec les réseaux anciens, les gestionnaires peuvent être confrontés à des dysfonctionnements : chutes de pression, éclatement de conduites anciennes, service déficient dans certains secteurs.Un diagnostic sur le fonctionnement des installations existantes est donc la première étape d'une bonne connaissance de l'ensemble du système.

L'étude prospective des besoins en eau permet d'évaluer les débits à prévoir aux différents points du réseau. Pour évaluer les différents types d'habitats et identifier les zones où l'urbanisation progresse, l'utilisation d'images satellites est particulièrement utile pour l'étude des besoins en eau dans les grandes métropoles.

La simulation du fonctionnement hydraulique des réseaux, à l'aide de modèles mathématiques, permet de déceler les éventuelles déficiences du système et de proposer des extensions pour satisfaire les besoins futurs.

En se basant sur des mesures de pression et des campagnes de recherche des fuites, les équipes de Sogreah-Consultants peuvent définir les zones où la création et l'extension de nouveaux réseaux est nécessaire et les secteurs où la réhabilitation des réseaux existants est possible.

Le modèle de simulation PROCEDURE® développé par Sogreah apporte une aide précieuse aux différentes étapes d'une étude :

- définition des tracés,

- choix optimal des diamètres,

- définition des caractéristiques des équipements,

- optimisation de la pression,

- caractéristiques des réservoirs de stockage,

- ingénierie des différents ouvrages : stockage, pompage, stations de traitement, systèmes de contrôle et de régulation.

Le modèle de simulation CERTITUDE® qui a été développé par Sogreah permet de définir et de localiser les équipements qui évitent les coups de bélier dans les réseaux.

8.  L'eau dans les villages

De l'Afrique à l'Inde, de l'Amérique Latine à l'Asie, des millions d'habitants doivent chaque jour transporter l'eau qui leur est nécessaire. Les femmes et les enfants sont ceux qui sont le plus directement concernés et ils y consacrent beaucoup de temps.Les longues heures gaspillées par les femmes et les enfants au transport de l'eau à l'aide de récipients divers (seaux, bidons) constituent une des causes de la stagnation du développement que l'on peut observer pour de nombreuses communautés humaines vivant en milieu rural : la scolarité des enfants, la croissance démographique, le développement des jardins familiaux permettant de diversifier l'alimentation, sont directement affectés par le sous-équipement actuel des villages.L'eau consommée n'est pas toujours potable et les maladies hydriques sont légion.

La décision prise par l'ONU en 1980 de proclamer la décennie de l'eau résultait d'une prise de conscience de l'absolue nécessité d'améliorer le bien-être de millions de personnes en leur fournissant de l'eau en quantité et en qualité pour leurs besoins vitaux.

Sogreah-Consultants a en particulier beaucoup contribué à la connaissance hydrogéologique des nappes aquifères du Continent Africain et a mis au point des méthodes fiables de prospection.De la surveillance des travaux de forage à la mise en place de vastes programmes de formation dans les villages, les équipes spécialisées que Sogreah a spécialement constitué ont, à ce jour, contrôlé la réalisation de plus de 17 000 points d'eau.

9.  Réseaux d'assainissement et stations d'épuration des eaux usées

Les problèmes de collecte et d'épuration de l'eau usée sont à l'ordre du jour de nombreuses collectivités.Sogreah-Consultants conçoit des aménagements qui s'intègrent parfaitement dans le site. Aujourd'hui, une architecture esthétique et une bonne maîtrise des nuisances (bruits, odeurs) font partie intégrante de la conception d'une station d'épuration. C'est d'autant plus nécessaire que ces stations sont parfois situées dans la ville même.

Tout programme d'aménagement s'appuie d'abord sur un diagnostic précis des installations existantes.L'expérience de terrain, indispensable pour concevoir des réseaux d'assainissement fiables, est étayée et prolongée par l'utilisation d'une gamme très vaste de modèles mathématiques de simulation qui peuvent être adaptés à chaque cas particulier.

Ces modèles constituent de véritables outils d'aide à la décision qui facilitent le choix des investissements.

  Le modèle DIFFUS® permet de simuler la progression des panaches de pollution à proximité immédiate des points de rejet permet de concevoir avec précision les ouvrages : émissaire en mer, diffuseurs, utilisation optimale des capacités de dilution d'une rivière.

  Le modèle POLU® est utilisé pour identifier les actions qui permettront de protéger les systèmes d'approvisionnement en eau et en particulier lorsqu'un risque de pollution accidentelle existe.

  CAREDAS® est utilisé pour l'étude des écoulements gravitaires dans les réseaux d'assainissement ramifiés de plusieurs grandes villes françaises et étrangères : Paris, Lyon, Marseille, Lomé, Yaoundé, Montévidéo sont quelques exemples.

Dans les zones où l'habitat est peu dense, l'assainissement collectif est généralement coûteux et peu adapté. Pour ces zones, Sogreah-Consultants identifie les secteurs où l'assainissement autonome s'avère la meilleure solution.

C'est en particulier le cas à la périphérie des villes et bien entendu dans les zones rurales.

10.  La maîtrise des eaux pluviales

Les eaux pluviales, si elles ne sont pas maîtrisées, peuvent provoquer de graves inondations ou entraîner, par leur ruissellement ou le débordement des réseaux, des atteintes sévères au milieu naturel. Face à ces risques, il importe d'imaginer des dispositifs de contrôle, de rétention et de traitement.

Dans ce domaine, les collectivités doivent faire face à des investissements très importants. Il est toujours plus coûteux de réaliser des travaux dans des zones qui sont fortement urbanisées. Ces enjeux rendent d'autant plus nécessaire le recours à une expertise de pointe.

Au stade du diagnostic de la situation et de la définition des grandes options d'aménagement, la fiabilité des modèles mathématiques de simulation développés par Sogreah-Consultants sont un atout majeur pour l'identification des solutions d'aménagement optimales. Le logiciel ORAG® développé par Sogreah permet d'analyser finement le fonctionnement des réseaux par temps d'orage.

Une attention toute particulière doit être portée aux conditions d'intégration des ouvrages dans le site, tant en termes de coût qu'en termes de limitation des nuisances. L'expérience des équipes de Sogreah-Consultants propose des solutions originales telles que l'utilisation de parkings, de terrains de sport. A Grenoble, c'est par exemple un vélodrome qui peut être utilisé temporairement comme bassin d'orage.

11.  Le stockage des déchets solides ou leur élimination

Inséparable de la reconquête du milieu naturel, la collecte, l'évacuation, le stockage et la valorisation parfois possible des déchets constitue une des activités de Sogreah qui s'inscrit naturellement dans une démarche globale de reconquête du milieu naturel par une meilleure prise en compte de la préservation de l'environnement. Sogreah-Consultants propose dans ce domaine une gamme très variée de prestations.Le Groupe -Sogreah assure la maîtrise d'oeuvre complète des usines d'incinération d'ordures.L'établissement d'un schéma directeur de collecte, de traitement ou de valorisation des déchets à l'échelle d'une industrie, d'une ville, d'un syndicat intercommunal ou d'un département constitue la première étape indispensable à la programmation des investissements nécessaire. Il permet, à partir d'une caractérisation quantitative et qualitative des déchets, de définir les modes de collecte et les différentes filières de valorisation et d'élimination.Le choix d'un site pour l'aménagement d'une décharge contrôlée, ou pour le stockage des déchets ultimes, nécessite une étude d'impact très poussée qui doit mettre en évidence toutes les répercussions possibles sur la qualité des eaux souterraines.

Le modèle DEDALE®, développé par Sogreah, est un outil qui permet de simuler la qualité des eaux souterraines dans un environnement à risques.Sogreah-Consultants propose aussi des solutions pour la décontamination et la réhabilitation des friches industrielles.

12.  Gestion, organisation - Institutions

L'exploitation des réseaux et des ouvrages

La productivité des entreprises et le fonctionnement harmonieux des différents secteurs de l'économie sont grandement favorisés par l'existence de services publics urbains efficaces.

En particulier, les services publics chargés de la distribution de l'eau potable et de l'assainissement doivent être de plus en plus performants pour garantir une qualité de "service rendu" aux usagers. Ceci explique la séparation des activités qu'on observe de plus en plus fréquemment au sein des services publics : la collectivité publique reste propriétaire du patrimoine mais la gestion technique commerciale et financière des équipements est placée sous la responsabilité d'une entité distincte.

Les programmes de distribution d'eau, d'assainissement, de collecte, d'élimination ou de valorisation des déchets imposent souvent de lourds investissements. La mise en place d'institutions et de structures efficaces pour assurer la construction, l'exploitation et la maintenance des ouvrages est impérative.L'objectif de Sogreah-Consultants est d'atteindre un réel transfert de compétences pour permettre aux maîtres d'ouvrages d'atteindre les meilleurs niveaux de rentabilité.

Le logiciel FINCAL® fonctionne sur PC et il peut être adapté à tous les cas particuliers. Ce logiciel permet de préparer les plans de financement, d'analyser les coûts de revient et de recommander les structures tarifaires appropriées, que ce soit pour la tarification de l'eau potable ou le calcul des taxes d'assainissement.

Télécontrôle et télégestion des réseaux

Sogreah assure la conception et la mise en  place des systèmes de télécontrôle et de télégestion pour les grands réseaux. Le système SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) permet de suivre et de contrôler à tout instant le fonctionnement d'un réseau, du traitement de l'eau jusqu'à sa distribution.

A partir d'un poste central de contrôle et de commande, l'opérateur surveille en permanence les pressions, les débits, la position des vannes, les résultats d'analyse de la qualité de l'eau et l'état de fonctionnement des différents équipements du système. Il est ainsi capable de prendre, en temps réel, toutes les mesures nécessaires pour garantir la satisfaction du consommateur, en quantité comme en qualité.