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[hal-02597881] Using a break prediction model for drinking water networks asset management: From research to practice
Break prediction models can help water utility decision-makers to build pipe rehabilitation programs. For many years, using them has been a specialist matter. After more than 15 years of research into the ageing of water pipes, Irstea (formerly Cemagref) has developed the Linear Extension of the Yule Process (LEYP) model based on counting process theory, which relies not only on a pipe’s characteristics and environment but also on its age and previous breaks. It was then decided to develop a break prediction tool usable by water utilities: the ‘Casses’ freeware. To make this possible, it was necessary to deal with several constraints. To cope with the diversity of available data for various water utilities, flexible input data formats were designed as well as an importation module which checks the conformity and coherence of data. Tools for data management and an advice module dedicated to model calibration were conceived for non-statistician users. The break prediction results can be used directly to compare break evolution with different rehabilitation strategies and they can also feed multicriteria decision tools. In this case, the ‘Casses’ freeware can work as a ‘slave’ of the integrated application.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02597881v1
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[hal-02597889] Casses Software Version 2.0.0. User Manual 2010
Casses Software Version 2.0.0. User Manual 2010.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (M. Poulton) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02597889v1
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[hal-03836891] Gestion Patrimoniale Multi-Echelles des réseaux d'eau potable (GePaME) - Rapport intermédiaire 2022
Partant du constat de leur intérêt commun à rechercher des réponses scientifiques et opérationnelles aux questions soulevées par la gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable, SWDE et INRAE ont décidé de s’associer pour conduire des travaux de recherche dans ce domaine. Cela s'est concrétisé le projet « Gestion Patrimoniale Multi-Echelles des réseaux d’eau potable » (GePaME) d’une durée de trois ans et démarré le 1er septembre 2020. Il s’agit d’une collaboration de recherche interdisciplinaire qui s’intéresse i) à la compréhension du processus de fuite et à l’efficacité de la recherche de fuite (RF), ii) à l’aide à la sélection multi-objectifs et contrainte des chantiers de renouvellements, iii) à la simulation long terme de stratégies de gestion patrimoniale des réseaux. Il se décompose en tâches opérationnelles qui doivent aboutir à des avancées scientifiques et à des outils d’aide à la décision qui ont vocation à être intégrés dans les pratiques et dans le système d’information de SWDE. Ce rapport est le deuxième rapport intermédiaire du projet GePaME, il retrace les résultats obtenus au cours de la deuxième année de réalisation du projet.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Alain Husson) 02 Nov 2022
https://hal.inrae.fr/hal-03836891v1
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[hal-03836820] Gestion Patrimoniale Multi-Echelles des réseaux d'eau potable (GePaME) - Rapport intermédiaire 2021
Partant du constat de leur intérêt commun à rechercher des réponses scientifiques et opérationnelles aux questions soulevées par la gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable, SWDE et INRAE ont décidé de s’associer pour conduire des travaux de recherche dans ce domaine. Cela s'est concrétisé le projet « Gestion Patrimoniale Multi-Echelles des réseaux d’eau potable » (GePaME) d’une durée de trois ans et démarré le 1er septembre 2020. Il s’agit d’une collaboration de recherche interdisciplinaire qui s’intéresse i) à la compréhension du processus de fuite et à l’efficacité de la recherche de fuite (RF), ii) à l’aide à la sélection multi-objectifs et contrainte des chantiers de renouvellements, iii) à la simulation long terme de stratégies de gestion patrimoniale des réseaux. Il se décompose en tâches opérationnelles qui doivent aboutir à des avancées scientifiques et à des outils d’aide à la décision qui ont vocation à être intégrés dans les pratiques et dans le système d’information de SWDE. Ce présent rapport est le premier rapport intermédiaire du projet GePaME, il retrace les résultats obtenus au cours de la première année de réalisation du projet.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Nicolas Rodriguez) 02 Nov 2022
https://hal.inrae.fr/hal-03836820v1
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[hal-03169015] Évaluation du lien performance – patrimoine des réseaux d’eau potable
Les paramètres de performance sont étudiés à l'échelle des services puis à l'échelle de secteurs hydrauliques pour mieux maitriser les éléments de contexte et l'homogénéité des caractéristiques des réseaux concernés et déterminer un lien éventuel avec les caractéristiques patrimoniale du réseau. L’étude du VNC ne rend pas compte de la performance d’un service car il dépend de sa taille. L’IVNC, qui prend en compte la taille du service, est très dépendant de l’urbanisation du service, ce qui masque l’impact du patrimoine. Le VNC/N est indépendant de l’urbanisation des services , cependant ces variations dépendent, de toute évidence de paramètres de contexte qui ont une plus grande importance que le patrimoine et qui n’ont pas pu être identifiés. L’étude à l’échelle des secteurs a permis d’écarter certains éléments de contexte présents à l’échelle nationale sans mettre en évidence l'impact du patrimoine, les débits de pertes semblant plutôt liés à des facteurs locaux tel que la qualité d'exploitation du réseau. Les taux de casses ont pu être reliés à l'urbanisation, à l'aléa retrait gonflement des argiles, mais dépendent d'autres facteurs non identifiés. En conclusion il apparait que les paramètres de contexte (l’urbanisation, la nature du terrain, la gestion et l’exploitation du réseau, etc.) ont un impact sur la performance qui, dans nos approches statistiques, masque celui que pourrait avoir le patrimoine (année de pose , matériau ou diamètre des canalisations). A ce stade, il n’est donc pas pertinent de proposer un indicateur ou une méthode qui permette de moduler les objectifs de performance du service du point de vue des pertes en fonction des caractéristiques qualitatives du réseau.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Alain Husson) 15 Mar 2021
https://hal.inrae.fr/hal-03169015v1
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[hal-03836560] Méthodes automatisées de préparation des données pour la gestion patrimoniale des réseaux d’eau potable
La gestion patrimoniale des infrastructures en eau (GPI) et la compréhension des phénomènes de fuite et de casse des conduites demandent une grande quantité de données stockées dans un format interopérable. C’est particulièrement vrai lorsqu’il s’agit de planifier le renouvellement des conduites grâce aux modèles de prédiction de leurs défaillances tels que ceux implémentés dans le logiciel Casses. Différents systèmes d’information (SI) performants existent pourtant pour stocker ces données chez les gestionnaires de réseaux. Néanmoins, peu de méthodologies ont été pensées pour intégrer des données historiques et non géolocalisées concernant les conduites et leurs défaillances dans ces SI. Dans ce travail, nous présentons un ensemble de méthodes automatisées (scripts en langage R) s’adressant à cette problématique et développées grâce aux données de la Société wallonne des eaux (SWDE) sur le secteur de Mons, dans l’optique d’alimenter le logiciel Casses. Ces algorithmes règlent essentiellement le problème de trouver la conduite du système d’information géographique défaillante, ne connaissant que l’immeuble le plus proche de cette dernière ou seulement la rue où s’est déroulée sa réparation. Pour cela, il a été nécessaire de définir rigoureusement la notion d’appartenance à une rue pour une conduite, ainsi que la manière de sélectionner le tronçon le plus vraisemblablement défaillant parmi les candidats compatibles avec la localisation renseignée, voire avec les caractéristiques connues de la réparation (diamètre, matériau). Ces méthodes, dont les limites sont également discutées, pourraient être utiles pour d’autres gestionnaires de réseaux d’eau potable qui disposent de données historiques encore non exploitées pour la construction des stratégies de GPI ou qui souhaitent faire évoluer leur SI. Enfin, les masses de données pouvant être rendues opérationnelles pour les modèles de défaillance de façon automatique représentent un gain important dans l’optique d’amélioration de la connaissance des processus de fuite et de casse des canalisations.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Nicolas Rodriguez) 02 Nov 2022
https://hal.inrae.fr/hal-03836560v1
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[hal-02610224] Méthode de prédiction de l'impact d'un renouvellement sur les pertes en eau d'un secteur
Irstea, Veolia et Vedif ont mené de 2015 à 2018 une collaboration visant à progresser dans l'évaluation de l'efficacité des actions de lutte contre les pertes. Dans le cadre de cette étude, une méthode de prédiction de l'impact d'un renouvellement sur les pertes en eau a été développée et appliquée sur le réseau du Syndicat Mixte d'Adduction d'Eau Potable des Eaux de Loire (SMAEP EDL).
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02610224v1
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[hal-02608570] Efficacité des actions de réduction des pertes des réseaux d'AEP : Rapport final
Cette étude, fruit d'une collaboration entre Irstea, Veolia Environnement et VEDIF s'intéresse à l'efficacité des actions de réduction des pertes. Elle repose essentiellement sur l'exploitation des données de sectorisation et de télérelève recueillies sur deux terrains d'étude : Le Syndicat des Eaux d'Ile de France (SEDIF) et le Syndicat Mixte d'Adduction d'Eau Potable des Eaux de Loire (SMAEP EDL). L'idée de base mise en oeuvre au cours de cette étude est d'utiliser les informations fournies par la sectorisation pour quantifier de façon continue le débit de pertes en eau d'une zone, puis d'utiliser cette mesure pour quantifier l'effet des actions menées sur la zone. Dans ce contexte les premiers résultats obtenus concerne le développement de méthodes automatisées et reproductibles de traitement des données brutes pour aboutir à des grandeurs utilisables pour quantifier les pertes : Concernant les données de sectorisation, nous proposons une méthode complète de traitement des données qui permet d'associer un volume de fuite à chaque évènement répertorié sur le secteur (intervention pour réparation de fuite ou renouvellement). Les méthodes de traitement des données ont été appliquées aux terrains d'études, sur 30 secteurs du SMAEP EDL et 2 secteurs du SEDIF en ce qui concerne la sectorisation. Sur les deux mêmes secteurs du SEDIF une méthode automatisée de traitement des données brutes de télérelève a été développée et appliquée pour reconstituer au pas de temps horaire le débit des consommations d'un secteur. A partir des données de sectorisation ainsi traitées, une étude de l'efficacité des actions de réduction des pertes a été conduite. Sur les secteurs du SEDIF, les données de la télérelève ont été couplées aux données de sectorisation pour évaluer en continu le débit de pertes et explorer les déterminants des variations des consommations. Sur le SMAEP EDL, les valeurs moyennes des volumes perdus en fonction du type d'équipement du matériau et du diamètre, couplées à une prédiction des casses ont permis de proposer une estimation des volumes de fuites détectables économisés par un programme de renouvellement.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (L. Cholet) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02608570v1
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[hal-02578376] Etude statistique des défaillances des canalisations du réseau d'irrigation de la société du canal de Provence
L'analyse de survie utilisant la distribution de Weibull est appliquée à la modélisation du temps séparant deux défaillances sur les canalisations du réseau d'irrigation de la société du canal de Provence. Les données sont caractérisées par un faible historique de maintenance (1950 à 1996) et une forte imprécision spatiale dans la localisation des casses. Une méthode de simulation aléatoire est proposée pour la prévision des casses.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Yves Le Gat) 14 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02578376v1
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[hal-02599654] Logiciel « Casses » version 1.1.0 : Manuel d’utilisation
Manuel d'utilisation du logiciel Casses.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02599654v1
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[hal-00655812] Using a break prediction model for drinking water networks asset management: From research to practice
Break prediction models can help water utility decision-makers to build their pipe rehabilitation programs. For a long time using them has been a specialist matter. After more than fifteen years of research in the field of the ageing of water pipes, Cemagref developed the LEYP model based on counting process theory that relies not only on the pipe’s characteristics and environment but also on pipe’s age and previous breaks. Then it was decided to develop a break prediction tool usable by water utilities - the “Casses” freeware. To make this possible, it was necessary to deal with several constraints. To cope with the diversity of available data for various water utilities, a flexible input data formats were designed as well as an importation module which checks the conformity and the coherence of data. Tools for data management and an advice module dedicated to model calibration were conceived for non-statistician users. The break prediction results can be used directly to compare break evolution with different rehabilitation strategies; they also can feed multicriteria decision tools. In this case, the freeware “Casses” can work as a “slave” of the integrated application.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 02 Jan 2012
https://hal.science/hal-00655812v1
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[hal-02599655] “Casses” Software for exploring and analyzing break data and predicting future break rates using the Linear Extension to the Yule Process (LEYP) model
User manual (version 1.1.0 – mono-network)
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02599655v1
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[hal-02588642] Système Intégré d'aide au Renouvellement Optimisé des COnduites, adapté aux petites et moyennes collectivités : SIROCO
La finalité du projet SIROCO (Système Intégré d'aide au Renouvellement Optimisé des COnduites adapté aux petites et moyennes collectivités distributrices d'eau potable) est de mettre à la disposition des petites et moyennes collectivités distributrices d'eau potable un outil permettant de hiérarchiser les tronçons de canalisation candidats au renouvellement. Les petites et moyennes collectivités ne disposent pas individuellement d'une masse de données suffisante pour permettre une utilisation satisfaisante des modèles de prévision de casses. L'originalité du projet consiste à mutualiser les données de plusieurs collectivités pour lever cet obstacle et à asseoir l'ensemble du dispositif sur un système d'information géographique (SIG). Après avoir vérifié la pertinence de la mutualisation des données pour l'application de modèles de prévision de casses et défini des règles topologiques de représentation des réseaux permettant l'utilisation d'un modèle de calcul de la fiabilité hydraulique à partir des données issues d'un SIG, un module d'aide à la décision basé sur une approche multicritère a été développé et intégré dans le SIG.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Bernard Brémond) 15 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02588642v1
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[hal-02577501] Programmation du renouvellement des conduites d'eau potable et d'assainissement : apport des modèles statistiques
Ce document décrit certaines techniques statistiques utilisées pour évaluer l'évolution de l'état d'une canalisation, outil parmi d'autres dans la prise de décision concernant le renouvellement des réseaux d'eau potable. Le contrôle de l'état d'un réseau peut être réalisé de différentes méthodes ; ici la méthode proposée est de réparer préventivement en utilisant une analyse prédictive pour estimer le nombre probable de casses qu'une canalisation risque de subir. Ainsi, un modèle de prévision des casses est présenté et son utilisation dans les réflexions économiques précédant la prise de décision est évoqué.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Bernard Brémond) 14 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02577501v1
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[hal-02577553] La modélisation statistique : aide à la décision dans le renouvellement des réseaux
Cette communication décrit deux types de modèles statistiques utilisés comme aide dans la prise de décision de renouveler les réseaux de distribution d'eau et d'assainissement. Les modèles ne concernent que les conditions structurelles de ces réseaux. L'objectif est de prédire l'occurence de casses ou d'anomalies pour un environnement connu. Quelques exemples d'application sont présentés.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Bernard Brémond) 14 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02577553v1
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[hal-02597668] Réduction des pertes dans les réseaux d’alimentation en eau potable du département de la Gironde : prise en compte des caractéristiques des secteurs dans la lutte contre les fuites : rapport d’étape n°1 : Collecte et analyse des données
Le présent document constitue le premier rapport d’une étude sur la quantification et la réduction des pertes des réseaux d’alimentation en eau potable réalisée par le Cemagref dans le cadre d’une convention de trois ans passée avec le Conseil Général de la Gironde, et associant trois collectivités distributrices partenaires dotées d’une sectorisation : - la commune de Lacanau ; - le Syndicat Intercommunal des Eaux et de l’Assainissement (SIEA) du canton de Guîtres ; - la Régie Municipale Multiservices (RMMS) de La Réole. Cette étude a pour finalité la valorisation, pour l’ensemble des maîtres d’ouvrage en eau potable du département, des données issues de la sectorisation en vue de réaliser des économies d’eau sur les réseaux. Elle vise plus particulièrement les objectifs suivants : - définir un lien entre les caractéristiques structurelles des réseaux et les pertes ; - étudier l’influence de la pression sur les pertes ; - analyser et quantifier les pertes difficilement réductibles. La première année de l’étude a été consacrée au recueil et à l’analyse des données concernant les réseaux des collectivités partenaires. Ce rapport présente tout d’abord le contexte de l’étude, puis les trois services et fait le point sur les données recueillies, celles-ci comprenant : - les données relatives au système et à son fonctionnement (informations de base, caractéristiques structurelles, pression et consommateurs atypiques) ; - les données relatives aux interventions sur le réseau (réparation des fuites et casses, événements d’exploitation influençant les débits) ; - les données relatives aux mesures (données caractéristiques des comptages, représentation de la sectorisation sous forme de synoptique, formules de calcul des débits des secteurs, mesures des débits et mise en forme des mesures).
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02597668v1
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[hal-02597888] Logiciel Casses Version 2.0.0. Manuel d’utilisation
Logiciel Casses Version 2.0.0. Manuel d’utilisation.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02597888v1
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[hal-02599648] Logiciel de prévision des casses des réseaux d’alimentation en eau potable : « Casses » - Développement de la version 2
Document de cadrage pour le développement de la version 2.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (Eddy Renaud) 16 May 2020
https://hal.inrae.fr/hal-02599648v1
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[tel-02588910] Un outil d'aide à la maîtrise des pertes dans les réseaux d'eau potable : la modélisation dynamique de différentes composantes du débit de fuite
Le vieillissement des réseaux d'eau potable entraîne une dégradation de leur performance. L'importance des enjeux financiers impliqués dans le maintien de la qualité du service impose une gestion patrimoniale motivée et maîtrisée. Les fuites, dont les effets sont particulièrement préjudiciables à la ressource, constituent un des indicateurs du niveau de détérioration des infrastructures. Ce travail présente un outil capable de prévoir l'évolution des fuites, intégrant leur croissance naturelle avec le temps et les différents types d'interventions de l'exploitant visant à les réduire. Pour cela, nous disposons de chroniques de débits de fuite et de réparations sur des réseaux sectorisés qui servent au calage du modèle dynamique élaboré, appelé modèle trois états. Il est basé sur la double hypothèse que les fuites apparaissent selon un processus de Yule et qu'elles se transforment avec le temps pour passer par trois états successifs (fuites diffuses, fuites non repérées et casses manifestes). S'appuyant sur l'âge moyen des secteurs, il reconstitue dans un premier temps les différentes chroniques sélectionnées en décomposant le débit de fuite en une part liée aux fuites diffuses et une autre composée des fuites non repérées. Dans un second temps, il permet de suivre l'évolution de ce débit à différents horizons lorsque le secteur est soumis à divers scénarios de gestion. La simulation des effets d'opérations de recherche de fuites ou de renouvellement est rendue possible par la formulation du modèle et peut ainsi orienter les choix et la programmation des interventions du gestionnaire.
ano.nymous@ccsd.cnrs.fr.invalid (O. Chesneau) 15 May 2020
https://hal.inrae.fr/tel-02588910v1
