ETALONNAGE DE COMPTEURS VOLUMETRIQUES SUR DES RESEAUX D IRRIGATION INDIVIDUELS REALISES DE 2011 A 2014

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1 ETALONNAGE DE COMPTEURS VOLUMETRIQUES SUR DES RESEAUX D IRRIGATION INDIVIDUELS REALISES DE 2011 A 2014 Simon CORDIER Février 2015

2 Objectif Suite aux évolutions de la loi sur l eau de 1999, les compteurs volumétriques sont devenus obligatoires pour les usagers prélevant de l eau dans le milieu naturel. Cette obligation concerne les agriculteurs irrigants qu ils soient groupés en association (c est alors une obligation pour l association) ou qu ils soient préleveurs individuels. Depuis l entrée en application de cette règle, de nombreux compteurs ont donc été installés. Ils ont le plus souvent été rajoutés sur des installations existantes avec la difficulté réelle de trouver des endroits techniquement acceptables pour les positionner. Ces compteurs sont utilisés pour la déclaration annuelle de prélèvement qui sert d assiette à la taxe de l agence de l eau. Ils ont un rôle important à jouer dans le cas où le prélèvement est réalisé sur des ressources pouvant être déficitaires car l administration impose alors des quotas de volume prélevable qu elle adapte à la situation hydrologique du cours d eau. Les volumes consommés les premières années pourraient servir de référence pour les années futures. Pour toutes ces raisons, il est important qu ils soient réellement représentatifs des volumes prélevés. Des dérives de comptage peuvent être dues à un mauvais positionnement sur la conduite mais aussi à des matériels défectueux ou à leur vieillissement car ils fonctionnent avec de l eau brute souvent chargée en particules solides. C est pourquoi, à la demande des professionnels, l Ardepi a entrepris un programme d étalonnage de ces compteurs à partir de mesures comparées d un compteur étalon (compteur à ultra- son) et du compteur hydraulique installé sur le réseau d irrigation. Principe de l étalonnage Chez l agriculteur, sur son réseau d arrosage, on installe à l endroit le plus approprié un compteur étalon et on fait fonctionner l irrigation avec le débit le plus représentatif. Quand le régime devient permanent on note l heure (H1) et l indexe (i1) du compteur volumétrique. Au bout de quelques minutes, on note la nouvelle heure (H2) et le nouvel indexe(i2). Le débit moyen durant cette période est égal à Q = (i2- i1).60/(h2- H1) si (H2- H1) est exprimée en minutes. On compare cette valeur à la valeur obtenue par le débitmètre à ultra- son. Cet appareil est principalement composé de deux sondes positionnées sur un rail fixé lui- même parallèlement à une génératrice du tube. Une des sondes émet un signal ultra- son qui traverse le tube, est réfléchi et capté par la seconde sonde. Si l eau se déplace dans le tube, le temps de propagation du signal sonore est modifié ce qui permet de mesurer la vitesse moyenne de l eau dans le tube. Il faut alors connaitre précisément le diamètre intérieur du tube pour calculer le débit : Qe= V.π.D 2 /4 V étant la vitesse moyenne et D étant le diamètre intérieur du tube. La mesure sera optimale si l appareil est positionné sur une section droite d au moins 30 D (20 D en amont et 10 D en aval).

3 Dans ces conditions la précision est de plus ou moins 2%. Il est parfois difficile de trouver une configuration acceptable. L installation des compteurs volumétriques sur un réseau existant pose les mêmes problèmes. Il est fréquent de constater des compteurs coincés entre la vanne de refoulement et un premier coude ou un filtre. Les contrôles réalisés Depuis 2011, sur les 51 sites de compteur visités 46 compteurs ont été étalonnés. Certains (6) n ont pas donné lieu à une mesure car ils ne fonctionnaient plus. Les marques des compteurs rencontrés Marque ARAD MEINECKE NAAN DAN SAPPEL AHS INVENSYS GHM Nombre On remarque une nette prédominance des deux premières marques : la marque ARAD produit des compteurs à hélice tangentielle qui sont réputés être mieux adaptés aux eaux brutes. La marque MEINECKE correspond à des compteurs à hélice axiale qui sont réputés fragile avec des eaux brutes. Le choix de la marque est en général le fait de l installateur ou du distributeur local. Les diamètres nominaux rencontrés DN nombre Le choix du diamètre du compteur est directement déterminé par le diamètre de la conduite sur laquelle il est installé. Il est recommandé d avoir un diamètre de compteur 1 ou 2 dimensions en dessous du diamètre de la conduite mais cette règle n est que très peu respectée du fait qu elle engendre généralement un surcoût dû aux pièces. Année de pose Il nous semblait intéressant de prendre en compte ce critère d âge. Les agriculteurs ont souvent eu du mal à se souvenir de cette date. Dans une grande majorité des cas, le compteur a été posé par contrainte administrative sur un réseau existant. La plupart des compteurs contrôlés ont entre 7 et 10 ans.

4 Positionnement du compteur Le compteur a été très souvent rajouté sur une installation existante. Son positionnement dans les règles de l art aurait occasionné des frais importants : aussi on constate souvent des emplacements peu favorables à la précision de la mesure. On peut regretter qu il n ait pas été positionné plus fréquemment sur l aspiration, secteur de la tuyauterie où les modifications sont les plus faciles à réaliser ; on a rencontré cette configuration trois fois. Mais le diamètre d aspiration est, en général, supérieur au diamètre de refoulement ce qui constitue un surcoût pour le compteur. Tous les autres compteurs sont sur le refoulement et le plus souvent sans respect des longueurs droites nécessaires à l homogénéisation de la veine d eau. Ce qui est moins acceptable, c est qu on trouve des installations très récentes (moins de deux ans) sur lesquelles ces normes n ont pas été respectées alors qu elles n auraient pas généré de surcoût. Non fonctionnement du compteur On a rencontré 6 compteurs ne fonctionnant pas du tout (soit 17 % de l effectif total!). Dans un certain nombre de cas un démontage a pu permettre de faire le diagnostic de la panne : hélice cassée, disparue, transmission cassée. Les compteurs à hélice tangentielle résistent mieux au passage de l eau brute. Dans certains cas, l installation d une boite à crépine en amont permettrait de protéger le compteur. On a rencontré un cas où la disparition de l hélice n empêchait pas le compteur de tourner mais il sur- comptait de 150%! L eau calcaire peut bloquer l hélice par soudage à la partie fixe : un détartrage régulier du compteur à l acide chlorhydrique permet de le maintenir en fonctionnement. Ecart relatif à l étalon On a classé les compteurs en 5 classes de dimension inégale : classe sur- comptage supérieur à 20% sur- comptage de 20 à 5% comptage correct de + 5% à - 5% sous- comptage de - 5 à - 20% sous- comptage supérieur à nombre % % Seulement 30 % des compteurs sont dans la tranche acceptable de + 5% à 5%. Le sur- comptage est important (21 cas soit 52%) avec 4 compteurs qui atteignent + 40% et un autre 150%. On trouve plus rarement du sous- comptage avec 18% des cas.

5 En conclusion Avant de remettre en cause la qualité des compteurs, deux choix sont à bien appréhender : - Choisir un compteur à hélice tangentielle moins fragile. - Installer le compteur sur une portion droite de 8 D de longueur (5 D en amont, 3 D en aval). Sur un DN 100 cela signifie 0.5 m en amont et 0.3 m en aval. Si l eau est calcaire, démonter la tête de comptage une fois tous les deux ans en vue de la détartrer. Surveiller le fonctionnement du compteur en relevant l index une fois par mois et en critiquant ses indications. Lorsqu on constate une anomalie, une intervention s impose : un simple nettoyage peut être efficace. Sur tous les compteurs rencontrés, le démontage de la tête de comptage est facile : il suffit de faire chuter la pression dans la conduite et de démonter 4 vis. Il est important de noter que plus des 2/3 des compteurs indiquent des valeurs au- delà de la marge d incertitude tolérable (±5%). Dans les cas les plus flagrants la recherche d un autre emplacement semble nécessaire.