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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/42363316 Gestion des réseaux d'assainissement - Évaluation d'indicateurs de dysfonctionnement à partir d'inspections visuelles Article · March 2007 Source: OAI CITATION 1 READS 395 4 authors: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: ADEQUA project View project Micromegas project View project Mazen Ibrahim Damascus University 9 PUBLICATIONS 37 CITATIONS SEE PROFILE Pascal Le Gauffre Institut National des Sciences Appliquées de Lyon 56 PUBLICATIONS 552 CITATIONS SEE PROFILE Frédéric Cherqui Claude Bernard University Lyon 1 90 PUBLICATIONS 773 CITATIONS SEE PROFILE Caty Werey Irstea Engees GESTE joint research unit 96 PUBLICATIONS 263 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Frédéric Cherqui on 29 June 2015. The user has requested enhancement of the downloaded file. Revue. Volume X – n° x/année, pages 1 à X Gestion des réseaux d’assainissement Evaluation d’indicateurs de dysfonctionnement à partir d’inspections visuelles Mazen Ibrahim* — Pascal Le Gauffre* — Frédéric Cherqui* — Caty Werey** * LGCIE, INSA-Lyon, 20 av. Einstein, F-69621 Villeurbanne Cedex, France ; Université de Lyon, Lyon, F-69003, France ; Université Lyon 1, Lyon, F-69003, France pascal.le-gauffre@insa-lyon.fr ** UMR Cemagref-ENGEES GSP, 1 quai Koch, BP 61039, 67070 Strasbourg Cedex, France RÉSUMÉ. Cette communication aborde le problème méthodologique de l’exploitation des résultats d’inspections visuelles pour l’évaluation du niveau de dysfonctionnement de l’objet d’étude. Cette question est étudiée sur le cas des réseaux d’assainissement mais les résultats sont transposables à d’autres domaines. Le niveau de dysfonctionnement peut être défini à l’aide de trois raisonnements : des règles expertes, la comparaison d’une note de synthèse avec des valeurs seuils et l’analyse d’un profil longitudinal. Le calage des valeurs seuils nécessite de comparer des résultats d’affectation de niveaux de dysfonctionnement avec des dires d’expert servant de référence. Nous proposons un critère de calage qui permet de prendre en compte les coûts associés aux différentes erreurs d’affectation. ABSTRACT. This paper addresses methodological problems regarding the use of visual inspections for assigning an asset to a condition grade. The study deals with sewer networks; however some results may be useful for other types of assets. A dysfunction indicator may be calculated by using three types of reasoning: expert rules, calculation of a single score and comparison with cut-off values, analysis of a longitudinal profile. Defining cut-off values requires comparing results of the assignment procedure with expert assignments, which are considered as references. For the calibration process we propose a criterion that takes into account the costs associated with the different kinds of errors. MOTS-CLÉS : réseaux d’assainissement, gestion du patrimoine, inspections visuelles, indicateurs, calage de seuil. KEYWORDS: sewer; asset; inspection; rehabilitation; assessment. 2 AUGC 2007 1. Introduction La gestion patrimoniale d’un réseau d’assainissement vise à maintenir l’infrastructure dans un état satisfaisant vis-à-vis d’enjeux sanitaires, environnementaux, économiques, etc. Elle comprend l’acquisition d’informations, l’évaluation des performances de l’infrastructure, et la réhabilitation d’éléments ou de sous-systèmes considérés comme défaillants ou à risque. L’évaluation du patrimoine doit être structurée par la définition de critères ou d’indicateurs de performance, tels que ceux définis dans le cadre du projet national RERAU1 (Le Gauffre et al., 2004). Ces indicateurs de performance visent à exploiter des informations obtenues par des voies complémentaires : inspections visuelles des collecteurs, mesures en réseau, données issues de l’exploitation du réseau, données relatives à la vulnérabilités des environnements exposés, etc. Les inspections visuelles, en particulier les inspections télévisées (ITV), constituent une méthode d’investigation privilégiée en vue d’évaluer l’état de santé des réseaux d’assainissement. Nous examinons ici la question de l’exploitation des résultats de ces inspections pour l’évaluation d’indicateurs de dysfonctionnement, sur une échelle à quatre niveaux (de 1 – satisfaisant à 4 – dysfonctionnement majeur). 2. Exploitation des rapports d’inspections visuelles La question est formulée de la manière suivante : comment traduire en niveau de dysfonctionnement l’ensemble des observations obtenues sur un tronçon ? Cette question renvoie à plusieurs étapes et sous problèmes présentés sur la Figure 1. La première étape consiste à traduire les observations en une séquence de codes, conformément à un système de codage propre au gestionnaire ou normalisé (un système de conversion peut permettre de relier ces deux codages). Une étape ultérieure concerne la traduction quantitative de ces codes afin d’obtenir une séquence de notes pouvant faire l’objet d’une procédure d’agrégation plus ou moins sophistiquée (calcul d’une note unique et/ou calcul d’un profil longitudinal de l’état de santé). Finalement, un niveau de dysfonctionnement est défini en combinant éventuellement trois raisonnements : a) l’utilisation de règles exploitant directement la séquence de codes, b) la comparaison de la note de synthèse avec 3 valeurs seuils délimitant les 4 conclusions possibles, c) l’analyse du profil longitudinal. Ces trois raisonnements sont complémentaires : ils permettent de prendre en compte des situations de dégradations localisées ou uniformément réparties sur le tronçon. 2.1. Systèmes de codage des défauts observés Concernant le relevé des défauts observés lors des inspections, la pratique professionnelle a connu une évolution importante grâce à l’application récente de la norme européenne NF EN 13508-2 (AFNOR, 2003) qui uniformise le codage des 1 Réhabilitation des réseaux d'assainissement urbains. Gestion des réseaux d’assainissement 3 défauts. Cela garantit la comparabilité des résultats obtenus et permet aussi une mise en commun des données. Chaque observation est décrite au moyen d'un code principal composé de trois lettres et d'informations supplémentaires. Par exemple : BAB-C-A indique une fissure ouverte longitudinale, BAJ-A indique un emboîtement insuffisant, BBA-… la présence de racines. Ainsi, un rapport d’inspection contiendra un ensemble de codes, chaque code étant associé à une distance par rapport au regard de visite de début d’inspection. Données d’inspections visuelles Séquence de codes Séquence de notes Note unique Niveau de dysfonctionnement Profil longitudinal (b) Comparaison à des seuils Agrégation (a) Règles (c) Règles et seuils Séquence de codes Système de codage Système de codage Quantification Conversion Figure 1. Étapes et sous problèmes pour l’évaluation d’un indicateur de dysfonctionnement à partir des données d’inspections visuelles d’un tronçon 2.2. Conversion des données d’une inspection en niveau de dysfonctionnement A partir du rapport d’inspection visuelle chaque dysfonctionnement est qualifié à l’aide de la démarche proposée Figure 1. Le guide méthodologique RERAU (Le Gauffre et al., 2004) définit 12 types de dysfonctionnements : infiltration, exfiltration, débordements, déversements anormaux, diminution de la capacité hydraulique, ensablement, bouchage, déstabilisation du complexe sol-conduite, attaque chimique, dégradation par intrusion de racines, dégradation par abrasion et risque d’effondrement. Les règles expertes (procédure a de la Figure 1) dépendent du dysfonctionnement étudié ; elles ont un rôle de veto forçant le classement en niveau 4 (dysfonctionnement majeur) lors de situations particulières, comme par exemple la combinaison de désordres spécifiques pouvant conduire à un dysfonctionnement majeur. 4 AUGC 2007 La quantification, qui vise à traduire chaque code en une note élémentaire Ni, est réalisée en prenant en compte la gravité de chaque observation (par l’attribution d’un poids) vis-à-vis du dysfonctionnement considéré et l’étendue de l’observation (la longueur Li du défaut). Une étendue forfaitaire P est attribuée aux défauts ponctuels. Le poids de chaque défaut est donné à partir d’une échelle définie par un seul paramètre α et quatre niveaux de gravité : 1, α, α², α3. On obtient ainsi pour chaque tronçon un ensemble de notes Ni correspondant à chaque défaut et à sa localisation à partir de la formule générale : ) ( i n i L ou P N × = α , avec n = 0, 1, 2, ou 3 et α = 2, 3, ou 4 [1] La Figure 2 présente un extrait du tableau regroupant les règles d’évaluation de l’indicateur INF4 - Défaut d’étanchéité, évalué à partir d’une inspection, utilisé pour étudier le dysfonctionnement infiltration. L’ensemble des notes est ensuite agrégé selon une note unique (procédure b de la Figure 1). Compte tenu de l’hétérogénéité de longueur des tronçons (entre 10 et 70 m), la note de synthèse la plus appropriée semble être la densité D : ∑ = LT N D i avec LT : longueur du tronçon (m) [2] Cette densité est à comparer à 3 seuils (S1, S2 et S3) afin de définir le niveau du dysfonctionnement : niveau 1 si D ≤ S1, niveau 2 si S1 < D ≤ S2, niveau 3 si S2 < D ≤ S3 et niveau 4 si D > S3. Nous reviendrons sur la question du calage de ces seuils en section 4. Le calcul de la densité permet de juger l’état global du tronçon mais ne permet pas de détecter une éventuelle concentration critique de désordres. Afin de pallier ce manque, les notes Ni peuvent être agrégées par unité de longueur afin d’obtenir un profil longitudinal (procédure c de la Figure 1). Des règles doivent ensuite permettre de classer le tronçon selon un niveau de dysfonctionnement (note de la section la plus défavorable, etc.). Au final, la détermination du niveau de dysfonctionnement pour le tronçon sera une synthèse des trois procédures (a, b et c Figure 1) : le classement le plus défavorable sera retenu. Gravité : 1 α α2 α3 Désordres significatifs Étendue Fissure : uploads/Ingenierie_Lourd/ augc-2007-ibrahim-et-al.pdf