Faisabilite dun systeme dingenierie pour la realisation

de projets damenagement en eau a partir du modele de

simulation MISE : Modele Integre de Strategie de lEau

Didier Graillot

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Didier Graillot. Faisabilite dun systeme dingenierie pour la realisation de projetsdamenagement en eau a partir du modele de simulation MISE : Modele Integre de Strategie delEau. Web. Universite Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 1986. Francais..

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l

.

ACADEMIE DE MONTPELLIER

UniVersit des Sciences et Techniques du Languedoc

THESE

Prsente a l'Universit des Sciences et Techniques du languedoc

pour obtenii le grade de Docteur d'Etat

(mention Sciences)

faisabilit d'un systme d'ingnierie

pour la ralisation de projets d'amnagement en eau

partir dti modle de simulation: MISE

(Modle Intgr de Stratgie de l'Eau )

par

Didier Gr aillot

Soutenue le 17 Dcembre 1986 devant la commission d'examen.

Jury : MM. C. DROGUE : Prsident et Rapporteur P. DAVOINE: Rapporteur A. MATHON : Rapporteur C. BOCQUILLON P. BOIS P. HUBERT

020878

ACADEMIE DE MONTPELLIER

Universit des Sciences et Techniques du Languedoc

THESE

Prsente a l'Universit des Sciences et Techniques du Languedoc

pour obtenir le grade de Docteur d'Etat

(mention Sciences)

Faisabilit dun systme dingnierie

pour la ralisation de projets damnagement en eau

partir du modle de simulation: MISE

(Modle Intgr de Stratgie de l'Eau )

TOME 1

par

Didier Graillot

Soutenue le 17 Dcembre 1986 devant la commission d'examen.

Jury : MM. c. DROGUE : Prsident et Rapporteur P. DAVOINE: Rapporteur A. MATHON : Rapporteur C. BOCQUILLON P. BOIS P. HUBERT

2

AVANT-PROPOS

Je remercie ic1~

Monsieur Claude Drogue, Directeur du laboratoire d'Hydrogologie et Professeur IVniversit des Sciences et Techniques du Languedoc qui m ~fait confiance et conse!i pour la ralisation de ce travail,

Monsieur Albert Mathan. Directeur du dpartement stratgie du Dveloppemenr et Professeur l'Ecole Nationale Suprieure des Mines de Saint-Etienne qui m ~ offert de trava!ier dans son quipe. Il a suivi et soutenu mon trava! et il a en particulier., guid mes reflexions pour le dveloppement du systme MISE vers /*aide la dcision. Je le remercie vivement pour l'attention particul!re avec laquelle il a suivi la rdaction de ce mmoire de thse,

Monsieur Claude Bocqu!ion. Professeur /*Universit des Sciences et Techniques du Languedoc et Directeur du laboratoire d'Hydrologie Mathmatique qui a accept de participer ce jury,

Monsieur Pierre Hubert Maitre de recherche l'Ecole Nationale Suprieure des Mines de Paris pour sa participation ce jiJry. Ses travaux ont eu une grande importance dans ma conception de roptimar:.

Monsieur Ph!ippe Bois, Professeur l'Ecole Nationale Suprieure d'Hydraulique de Grenoble qui a particip une session MISE et fait partie de mon jury,

Monsieur Alexandre Coinde, Professeur d'conomie l'Ecole Nationale Suprieure des Mines de Saint Etienne pour l~ttention particul!re qu'J a manifest et les conse!s importants qu'J m'a donns pour !*insertion pratique des problmes conomiques dans le cadre du systme MISE

Messieurs G. Matheron. A. Bouteille, G. Doumenc et Le Barrois d'Orgeval H., Ingnieurs civils des Mines qui ont particip la ralisation de ce travail,

Monsieur Didier., Ingnieur des travaux ruraux la Direction Dpartementale de l'Agriculture et de la Fort de l'Isre qui noliS a beaucoup aids adapter le systme MISE aux problmes d'irrigation.

3

Messieurs S. Bou/y et F. Nole, hydrogologues la Fondation Scientifique de la Gologie et de ses Applications (Nancy), qui ont accept de tester le systme MISE pendant une semaine de simulation pour la partie prospection des ressources en eau,

Monsieur P. Renault et Madame P. Marty-Mahe, Ingnieurs des travaux ruraux l'Ecole Nationale du Gnie Rural des Eaux et des Forts de Montpellier, qui ont particip en tant que spcialistes et enseignants aux sessions MISE-Irrigation pour tester la partie agronomique et gnie -rural,.

Messieurs Prudhomme et Girard Prsidents de syndicats d'irrigation avec lesquels de nombreux entretiens nous ont permis d'apprhender les problmes de la gestion d'un rseau d'irrigation,

Monsieur Gonarti Snateur, Conse!ier gnral de l'Allier, Maire de Bert (Allier) et Prsident du Syndicat d*adduction d'eau intercommunal de la valle de la Besbre, qui m'a permis de dterminer les problmes auxquels sont confronts les dcideurs.,

C. Hritier, chercheuse en informatique l'Ecole des Mines de Saint-Etienne pour avoir relu la partie "systmes experts" de ce mmoire,

Les membres du dpartement Stratgie du Dveloppement qui m'ont permis de trava//er dans une ambiance propice l'laboration de mon trava! et en particulier M. Jean Roe/ens, Ingnieur civ1 des Mines qui a relu ce mmoire au point de vtJe de la forme mais aussi du fond

Monsieur Dominique Sigaud Docteur en mdecine, pour avoir relu avec attention toutes les lignes des deux tomes de ce mmoirepour y dceler les fautes de frppe et d'orthographe,

Madame Avondo pour les clichs photographiques indispensables la soutenance orale et Messieurs Vela~ Dar/es et Loubet qui ont t chargs du tirage et de la reliure de ce document

Madame Agns Blachre-Gra!iot Docteur en gologie applique et Ingnieur-conseil, qui m'a aid encadrer les sessions MISE. Je la remercie galement d'avoir bien voulu me transmettre sa comptence scientifique dans le domaine de l'assainissement

Je remercie particulirement Monsieur Phi ippe Davoine, Professeur l'Ecole des Mines de Saint-Etienne qui m'a conse!i scientifiquement tout au long de mon travail. Je le remercie pour avoir suivi l'laboration de ce mmoire de thse, mais aussi pour son soutien moral et la confiance qu 'J m 'a accorde.

. ......... Je remercie bien sr LISA

4

TABLE DES MATIERES

-iNTRODUCTION

PREMIERE PARTIE

Chapitre 1: LA VALEUR ECONOIIIQIE ET LE PRIX DE L 'EAU THAOUISENT UN lfODE DE GESTION DE L 'EAU..

Pages

!

1.1.La valeur de reau et la notion de dcision................................................... 19 1.2.L Ynanimit pour apprcier reau, fixer son prix et organiser les projets

est loin d'tre tablie. 20 I . .J.Propositions de solutions pour un prix de reau homogne. 23 1. 4.Les nouveaux enjeux des projets d'amnagement en eau. 25

Chapitre 2: STHUClliRES ET FONCTIONS DE DECISION DANS LE CADRE DES PROJETS D 'AifENA6EifENT EN Elll/,

LA Pl.A OU SYSTEifE HISE-.

2. !.Pourquoi diffrentes institutions sont elles impliques dans les projets ?... 28 2.2.Concept de niveau de dcision. - 28 2..J.Niveaux de dcisions impliqus avant le lancement du projet .JO 2. 4.Niveaux de dcision impliqus avant et aprs le lancement du projet 33 2.5.Relations entre les diffrents niveaux de dcision. 35 2..L 'apport du systme MISE pour l'analyse des dcisions 38

Chapitre 3: COHHENT LE SYSTEifE HISE PERHET DE SIHULER /AV PROCESSUS EVOLIE DE DECISION.

3. !.Intrt dyne analyse des dcisions dans les projets d'amnagement en eau. ... 40 3.2.1ntrt de la simulation. 41 .J..J.Prsentation du systme MISE (Modle Intgr de Stratgie de rEau) 41 3. 4.Caractristiques d'un processus volu de dcisions,

Spcificit de la dcision dans les projets d'amnagement en eau. 45 3.5.La recherche de l 1information. 52 .J..L 'identification des contraintes et des facteurs de risques. 53 .J.l.La notion de risques. 55 3.8.L~~wavond'imp~~ 50 3.9.L ,identification des moyens disponibles. 51

Chapitre 4: L 'EifPLOI DE OIFFERENlES TECHNIQUES SCIENTIFIQUES DE LA DECISION POt.R L~S PROJETS

0 '111/ENIIGEIIENT EN EAU. UTILISATION EVENTl/ELLE DANS LE CADRE DE HISE.

4. !.Prsentation de diffrents out!s scientifiques de dcision.......................... .J 4.2.Modle de simulation et modle d'optimisation. 54 4..J.Outts scientifiques de la dcision qu't serait possible d'intgrer au MISE. 54 4. 4.Autres outils ut!isables pour l'valuation des rsultats de simulation MISE. 13 4.5.D~utres techniques existent mais ne sont pas intgrables. 87 4..Synthse ... ut!isation de ces out!s dans le cadre des sessions MISE

ou dans celui de leur valuation. 8.J 4. 7. Intrt gnral de ces out!s. 84

DEUXIEME PARTIE MISE AU POINT DE SOLUTIONS PAR SIMULATIONS DE CAS REELS

PARTIE 2A :PILOTAGE SIMULE DVN PROJET D'IRRIGATION (Plaine de Bivre-Valloire, Bas dauphin-:-lsre)

Chapitre 1: INTERET DE LA SIIU.ATION DE PROJETS 0 'IRRIGATION

Chapitre 2: CADRE DES SESSIONS HISE-IHRIGATION

~ 1.0L7Jfi?~4tt)'~ j7l7~"~- ~~ 2.2.Droulement de la session. 92 Z..J.Dfinition du projet dont la ralisation est simuler. 93 2. 4.Etat actuel des diffrents projets d'irrigation dans la rgion. 94

Chapitre 3: PRESENTATION DES SITES lfOOELISES CONTEXTES GEOLOGIQUE ET HYOROGEOLOGIQUE

.J.I.Prsentation gnrale............................................................................ 91 3.2. Gomorphologie. 91 .J..J.Rseau hydrographique. 91 .J. 4.Formations gologiques 7 00 3.5.Caractristiques des formations aquifres. 700 .J..Modlisation hydrodynamique du site d'tude. 70.J .J. ?.Autres outils de simulation disponibles pour l'utilisateur du MISE. 701

Chapitre 4: LE OIIIL.061JE ENTRE HISE ET L 'UTILISATELR COHIIENT L 'ORDINATEUR ASSISTE LES DECISIONS

4. !.Exemple de session "Bival':...................................................................... 109 4.2.Comment estimer la validit des rsultats? 727 4..J.Suite de la simulation. 121 4. 4.Eiments de reflexion au sujet de la simulation de projets. !29

6

Chapitre 5: IINIIL YSE DES RESUl. TilTS

S.!.Evaluatlon des besoins en eau. ............................................. ;..................... 132 5.2.Dtails des oprations de prospection. 135 5.3.Dterminaflon des ressources en eau. 136 5.4.Conception et calcul des rseaux d'irrigation. 144 5.5.Dtail des oprations de construction des rseaux d~irrigation. !55 5.5.Choix du matriel de pompage et consommation en nergie lectrique. 164

Chapitre 5: CONTROLE BU06ETIIIRE DES PROJETS SIIIULES

6. 1. Comparaison des courbes engages et ralises.......................................... 166 6.2.Ana/yse des courbes ralises lisses. 169 5.3.Evoluflon des projets en simulation. 170 .4.1ntrt de cette analyse. 174

Chapitre 7: PRIX DE VENTE DE L 'EAII, TIIHIFICATIDN 6ESTION./IOIIINISTRATIVE ET FINANCIERE DES RESEAUX

1. 1. Gnralits.............................................................................................. 178 1.2. Tarification de l'eau pour les projets Biva! et Biva2. 181

PARTIE 28: ADAPTATION DU SYSTEME .MISE AUX PROBLEMES DEL 'ASSAINISSEMENT POUR PETITES COLLECTIVITES

Chapitre 1: L'INTERET DE LA SI/fiLATION DES PROJETS 0'/ISSAINISSEIIENT POUR PETITES COLLECTIVITES

!.!.Le problme de l'assainissement des petites collectivits......................... 189 1.2.Sa rsolution. 191 1.3.Le projet de rfrence: Saint Marcel de Flines (Loire) 191

Chapitre 2:LES DIFFERENTES PHASES DE LA RESOlUTION OU PROBI..E/fE, STRUCTl/RE OU SYSTEIIE

lfiSE DANS SA VERSION IISSAINISSEHENT

2.1.Modalits administratives juridiques et financ1res................................... !99 2.2.Les donnes acqurir et les moyens de les acqurir. 201 2.3.La rsolution du problme 207 2.4.Les travaux. 223 2.5.La tarification. 225

Chapitre 3: STRI/Cll.RE DE LA BIIN(ltE DE IJOMEES ET OEROULEHENT DES SESSIONS....................... 228

Chapitre 4: RESOLUTION OU CliS DE REFERENCE. ................... 234

;

7

TROISIEME PARTIE

Chapitre 1: SYNTHESE DES SESSIONS HISE INTERET ET UTILITE DES EXPERIENCES DE SIHULATION DES PROJETS O'AHENAGEHENT EN EAU.

1. !.Prsentation des diffrentes sessions........................................................ 245 1.2.MISE outt d'ingnierie pdagogique assist par ordinateur. 245 ! . .J.MISE et l'aide la dc/sion dans les domaines 248

-de l'alimentation en eau potable, -l~n~d~etI'a~~n~~mMt~rooome

1.4.Les connaissances obtenues avec les simulations MISE. 252 !.5.Reprsentativit des Informations obtenues

par rapport au processus gnral de dcision. 259 1. .Rajustement et actualisation des objectifs des projets simuls

vis--vis de la complexit croi~ante des projets rels. 252 !.?.Ce que peut apporter l'observation du comportement des utilisateurs 254

du systme MISE.

Chapitre 2: RESULTATS DES SIHULATIONS DESCRIPTION DE QUELQUES STRATEGIES o-1/EP et O'IRRIGIITION

2.1.Prsentation des diffrentes simulatioM................................................ 258 2.2.Simulations de projets d~limentation en eau potable: 268

- HYDE1,2,.J,4,,i5,7,~9,10 2..J.Synthse des rsultats obtenus au cours des simulations de projets

d'alimentation en eau potable.. 282 2. 4.Rsultats des sessions de simulation des projets d'irrigation: 295

- BIVALZ:Z-t..i5 2.5.Synthse des rsultats. 310

Chapitre 3: SCHEHAS 0 'EVALUATION DES SESSIONS DE SIHUL/1 TION HISE DANS UN SYSTEHE D'INGENIERIE

, .J. !.Intrt d'une solution optimale................................................................. 324 .J.2.Uttisation d'un systme d'ingnierie en fonction des besoins des utilisateurs.327 .J..J.Schmas d'valuation uttisables pour exploiter les rsultats et les connaissances

i~ues des simulations. Exploitation pour des projets rels non simuls 330

Chapitre 4: UTILISAlEl/RS POTENTIELS o-UN SYSTEIE D'INGENIERIE

POUR LA REALISATION DE PROJETS 0 111fENA6E11ENT EN EAU. 343

. 8

QUATRIEME PARTIE: OPPORTUNITE ET FAISABILITE D'UN SYSTEME D'INGENIERIE ASSISTE PAR ORDINATEUR POUR LA REALISATION

DES PROJETS D'AMENAGEMENT EN EAU.

Chapitre 1:/JEVELOPPEHENT DE SYSTEIE A PARTIR DE HISE.

!. !.Les "piges connaissances classiques". ....................................................... 351 1.2.L 'acquisition des connaissances grace au systme MISE. 353 ! . .J.Comment reprsenter l'ensemble de cette information? 361

Chapitre 2: OUTILS ACTliEL.S DE REPRESENTATION ET DE THAITEHENT DES CONNAISSANCES.

2. !.Prsentation des systmes base de connaissance ..................................... 363 2.2.Ana/yse de quelques systmes experts en sciences de la terre et de l'eau. 311

2.2. !.Litho: Dtermination de la gologie du sous-sol. 311 2.2.2.Search: Localisation des contaminants d'aquifre. 315 2.2..J.Contrle de la pollution d'une rivire. 311 2.2. 4.Exploitation des donnes d'essais par pompage. 380 2.2.5.Syqripos: Gestion du plan d'occupation des sols 383 2.2..Conception d'un quipement d'irrigation la parcelle. 385

2..J.Synthse des systmes experts prsents. 389 2.4.Piace du srstme d'ingnierie par rapport aux systmes experts. 389 2.5.Les qualits requises pour que le srstme soit intelligent. 390 2..Particularit fondamentale: le systme d'ingnierie est dot

de son propre "systme d'apprentissage". le systme de simulation MISE. 395

Chapitre 3: REPRESENTATION ET STRUCllRATION OES CONNAISSANCES DANS LE SYSTEHE D'INGENIERIE

3. !.Structuration des connaissances dans une base d'information principale, interne au systme d'ingnierie ................................................................. .

3.2.Dtffrents types de rgles de connaissances. .J..J.Etapes de fonctionnement du systme. 3. 4. Connexion et interfaage avec d'autres outils. (algorithmes, bases de donnes, logiciels graphiques.)

Chapitre 4: VALORISATION DE SYSTE/fE O'IN6EN.IERIE.

401 415 4!1 419

4. !.Contrat de recherche ANVAR................................................................... 428 4.2.Premtre application: Assister les bureaux d'tudes pour leurs rponses

aux appels d'offres. 429 4..J.Schmas directeurs d'exploitation du systme. 432 4.4.Utilit croissante du systme. 435 4.5.Rpartition des comptences ncessaires pour perfectionner l'outJ. 435 4..Difficults et limites de ralisation. 435 4.1.Structures de contrle de ce systme. 438

9

Chapitre 5: LES RISQUES D'UNE INFOHifiiTISATION TROP POUSSEE DEL 'AIDE A LA DECISION

POUR LES PROJETS D 'AifENA6EifENT EN EAU

5. !.Inconvnients et risques d'une informatisation trop pousse......................... 444 5.2.Adaptation des ut!isateurs IIJuti informatique

et communication entre les acteurs de projets. 447

CINQUIEME PARTIE

Chapitre 1: HISE AU POINT D'UNE BASE DE CONNAISSANCES POlJH LE CHOIX ET LE DIIENSIONNEIENT D'UN OH8ANE D'EPtJHIITIIJN

EN EPANDAGE SOUTERRAIN. 7. !.Aide dcision pour choisir les dispositifs d'assainissement autonome........ 449 7.2.Base de connaissances. 450 ! . .J.Interprteur de rgles utilis. 451 1.4.Formalisme de reprsentation des connaissances. 456 1.5.Description fonctionnelle du systme. 451 !..Sessions d'uttisation. 461

C/Mpitre 2: ESSAI DE DEVELOPPEHENT OU SYSTEHE A PARTIR D'UNE LOGIQUE DE REPRESENTATION DES

CONNAISSANCES APPLIQUEE A LA PROSPECTION DES HESSOIJHCES EN EAU

2. !.Prsentation du cas d'application........................................................... 468 2.2.Ralisation d'un moteur d'infrences utilisant une logique floue. 458 2.3.Structure informatique gnrale. 469 2.4.Reprsentation des connaissances-logique des propositions. 471 2.5.Diffrentes tapes de l'analyse d'une rgle. 414 2..lnterfaces utilisateur-machine et expert-machine 411 2. ?.Exemple de session. 478 2.8.Aigorithmes uftisables. 484

Chapitre 3: INTEGRATION DES HOO/JlES D'EXPERTISE DANS UN ENVIRONNEifENT D'AIDE A LA DECISION.

3.1.Un exemple: le systme GURU. 485 3.2.Description fonctionnelle du systme d'ingnierie. 490

CONCLUSIONS GENERALES

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

493

496

10

LISTE DES FIGURES ET TABLEAUX

Premire partie

Figure no1-1: Figure no1-2: Figure n1-3: Figure no1-4:

Figure nol -5: Figure n1-6:

Figure no1-7:

Figure nol -8:

Schma thorique pour une adquation partielle du prix de l'eau Structures administratives dans le domaine de l'eau Schma des relations pour un processus de prise de dcision Elments du systme dcisionnel pour la ralisation de projets d'amnagement en eau. Articulation des diffrents niveaux hirarchiques de dcision Graphe des d~cisions possibles pour raliser un projet d'amnagement en eau (cas d'un projet d'assainissement). Dcisions prendre si la frquence d'alas est importante application de l'analyse cots bnfices un projet d'irrigation. Courbe d'utilit d'un dcideur.

Page

25 29 37

47 49

50

75 79

Tableau nol -1: Prix de l'eau par zone gographique. 21 Tableau nol -2: Variations du prix de vente de l'eau potable en fonction de son

mode de gestion. 22 Tableau nol -3: Aides accordes par les agences de bassin dans le domainde l'eau

exemple de l'agence Rhne-Mditerrane-Corse (1986). 34 Tableau nol -4: Principales caractristiques fonctionnelles du systme MISE. 42 Tableau nol -5: Logiciels et matriel informatique utiliss par le systme MISE 44 Tableau nol -6: Diffrents groupes de contraintes pour la prise de dcision dans

Je domaine de la gestion de l'eau. 56 Tableau nol -7: Valeurs de l'utilit multiattribut des solutions pour un projet

d'alimentation en eau potable. 80 Tableau nol -8: Outils scientifiques de la dcision et exemples d'application. 85

Deux1me partie

Figure no2-1: Localisation des sites d'tudes. 98 Figure n2-2: Rseau hydrographique et pluviomtrie de la plaine de

Bivre-Valloire. 99 Figure no2-3: Schma gologique de la plaine de Bivre-Valloire. 101 Figure no2-4: Coupes interprtatives des plaines du Liers et de la Bivre. 102 Figure no2-5: Etapes du systme dcisionnel MISE irrigation. 110 Figure no2-6: Architecture informatique du fonctionnement du

systme MISE irrigation. 112 Figure no2-7: Prospection des ressources en eau pour le primtre dirrigation

de Pajay : utilisation des donnes gophysiques(schma d'implantation des sondages lectriques). 119

Figure no2-8: Interprtation des rsultats de sondages gophysiques. 120 Figure n2-9: Simulation des sondages carottages. 122 Figure no2-1 0: Recherche des dbits dexploitation des forages. 143 Figure no2-11: Modlisation hydrodynamique de Bivre-Valloire intgrant

les pompages BIVA1. 145

1 1

Figure n2-12: Modlisation hydrodynamique de Bivre-Valloire intgrant les pompages BIVA2. 146

Figure n2-13: Trac des rseaux rel et simul par S1-Pian parcellaire Pajay. 156 Figure n2-14: Dimensionnement des rseaux SIVA 1 et BIVA2 Pajay. 157 Figure n2-15: Trac du rseau Cte-Saint-Andr SIVA2 et plan parcellaire. 159 Figure n2-16: Dimensionnement du rseau Cte-Saint-Andr SIVA 1. 160 Figure no2-17: Trac du rseau simul Faramans BIVA2 et plan parcellaire. 161 Figure n2-18: Dimensionnement du rseau de Faramans BIVA2. 162 Figure n2-19: Analyse des courbes lisses. ralise et engage BIVA1. 171 Figure no2-20: Courbe polaire d"volution du projet BIVA 1. 173 Figure n2-21: Analyse des courbes lisses. ralise et engage SIVA2. 175 Figure n2-22: Courbe polaire d"volution du projet BIVA2. 176 Figure n2-23: Stratgie de prospection et planification des ressources en eau. 186 Figure n2-24: Graphe des donnes acqurir et des moyens disponibles

pour dfinir le plan et les techniques d"assainissement des petites collectivits. 192

Figure n2-25: Graphe des techniques disponibles pour !"assainissement des petites collectivits. 193

Figure n2-26: Graphe des dcisions possibles pour rsoudre le problmes d"assainissement des petites collectivits. 194

Figure n2-27: Schma gologique de la rgion de Saint-Marcel-de-Flines 197 Figure n2-28: Schma d"assainissement du secteur de Cronnet (Commune de

Saint-Marcel-de-Flines). 238 Figure n2-29: Structure de la banque de donnes .. MISE assainissement des petites

collectivits'". 241

Tableau n2-1: Fichiers de la banque de donnes MISE irrigation: SUBVENT. SVNO. 115 Tableau no2-2: Fichier TECHNIRRIG. 124 Tableau n2-3: Fichiers REPRES. ENTRET. MAINT 126 Tableau no2-4: Comparaison des stratgies adoptes par BIVA1 et SIVA2. 131 Tableau no2-5: Rsultats gnraux des groupes uti 1 isateurs du MISE-Mai 84 ..

Comparaison avec le projet rel de Pajay. 133 Tableau n2-6: Rsultats gnraux des groupes utilisateurs du MISE__.:Mai 84,

Comparaison avec Je projet rel de Pajay. 134 Tableau no2-7: Essais de pompage paliers de dbit (cas rel de Pajay). 138 Tableau n2-8: Rsultats des essais de pompage simuls par SIVA1. 140 Tableau nD2-9: Rsultats des essais de pompage simuls par BIVA2. 141 Tableau n2-10:Fichier CLEMENT. 151 Tableau n2-11 :Calcul des dbits de transit dans les tronons par la formule

de Clment (BIVA 1 projet de Pajay). 152 Tableau n2-12:Fichier OIAMOIM- calcul des diamtres des canalisations par la

mthode approche de Labye. 153 Tableau no2-13:Evolution des cots d'investissement l'hectare quip. 163 Tableau n2-14:Comparaison stratgie-dcisions BIVA 1. 167 Tab.leau nD2-15:Comparaison stratgie-dcisions BIVA2. 168 Tableau n122-16:Calcul du prix de l'eau pour les projets BIVA1 et BIVA2. 182 Tableau n2-17:Programme de calcul du cot des dispositifs d'assainissement. 226 Tableau no2-18:Etapes du systme dcisionnel "MISE assainissement des

petites collectivits". 242

12

Troisime partie

Figure n3-1: Figure no3-2: Figure n3-3: Figure n3-4: Figure no3-5: Figure no3-6:

figure n3-7:

Rseau de distribution d'eau potable (projet HYDE1 0). Prix de ralisation du rseau pour les diffrentes quipes. Longueur des rseaux et prix du Km des diffrentes quipes. Estimation des besoins en eau d'irrigation. Dtermination de la dose d'arrosage et du dbit fictif continu. Nouveau projet d'irrigation La Cte-Saint-Andr trac du rseau simul par SIVAS. Diffrentes tapes de l'aide la dcision dans le cadre du systme d'ingnierie (d'aprs lbbrek, 1 986). . Dmarche utilise pour la conception d'un systme d'aide la dcision.

283 290 292 301 301

321

331

341

Tableau n3-1: Rcapitulatif des diffrentes sessions MISE. 247 Tableau no3-2: Comparaison stratgie-dcisions, quipes HYDE1 et HYDE4. 285 Tableau no3-3: Comparaison stratgie-dcisions~ quipes HYOE9 et HYOE1 O. 286 Tableau n3-4: Comparaison de la marge de scurit dans l'exhaure pour les

diffrentes quipes HYDE1 1 O. 287 Tableau no3-5: Comparaison entre les stratgies de distribution adoptes. 288 Tableau n3-6: Comparaison entre les longueurs cumules des rseaux et les

diamtres uti 1 iss, quipes HYDE1 1 O. 289 Tableau n3-7: Dcomposition et comparaison du prix de la distribution

ralis par les diffrentes quipes {HYDE1 10). 291 Tableau no3-8: Elments constitutifs du compte dexploitation

gnrale, HYDE1,2,3. 293 Tableau n3-9: Elments constitutifs du compte d'exploitation

gnrale,HYOE8,9, 1 O. 294 Tableau n3-1 O:Cot de l'irrigation en fonction des besoins estims. 303 Tableau n3-11 :MISE irrigation. rsultats des quipes SIVA 1,2,3. 315 Tableau n3-12:MISE irrigation, rsultats des quipes BIVA4,5,6. 316 Tableau n3-13:MISE irrigation, prospection de la ressource. 317 Tableau no3-14:0imensionnement et cot des rseaux de distribution BIVA. 318 Tableau n3-15:Pian de financement BIVA3 pour le projet de Pajay. 319 Tableau n3-16:Pian de financement BIVA6 pour le projet Cte-Saint-Andr. 320 Tableau no3-17:Adquation projet simul-projet-rel. 340

Ouiltrime pilrtie

Figure n4-1: Structure gnrale d'un systme expert. 370 figure no4-2: Graphe de dpendance des rgles de connaissance du systme

LITHO (d'aprs HARRY, BONNET, GANASCIA, 1982). 372 Figure n4-3: Interprtation d'une diagraphie par le systme LI1HO.

(d'aprs HARRY, BONNET, GANASCIA, 1982). 373 Figure n4-4: Structure schmatique du systme SEARCH

(d'aprs DELHAS, GAUDETTE, LECLERC, MARCHE, 1 984). 376 Figure no4-5: Adaptation de la structure du systme SYGRIPOS un problme

de distribution d'eau (d'aprs ELMAKHOUCHNI, 1 985). 384 Figure n4-6: Combinaison entre systme expert et simulation

(d'aprs O'KEEFE, 1 986). 393

13

Figure n4-7: Relations entre le systme d'ingnierie et la simulation. 396 Figure no4-8: Schma de conception gnrale du systme d"ingnierie. 397 Figure no4-9: Reprsentation du flux d'informations dns le

systme d'ingnierie. 404 Figure n4-1 0: Exemple de pilotage d'un outil de simulation hydrodynamique. 421 Figure no4-11: Exploitation de banques de donnes numrises et spatialises

pour l'tude des projets d"amnagement en milieu rural (d'aprs MUSV, 1986). 424

Figure n4-12: Schma des communications pour l'exploitation du systme. 434

Cinqu1me partie

Figure no5-1: Graphe de dpendance des rgles du systme expert en assainissement autonome. . 452

Figure no5-2: Initialisation de la base de faits (expertise assainissement). 457 Figure no5-3: Structure des propositions constituant les faits et les rgles. 458 Figure no5-4: Rsultat d"une dduction dans le cadre d"une expertise en

assainissement. 459 Figure n5-5: Informations accompagnant les dductions. 459 Figure no5-6: Structure informatique du module d'expertise ddi la

prospection des ressources en eau souterraine. 470 Figure no5-7: Exemple d'attribution des coefficients de vraisemblance. 476 Figure no5-8: Graphe de dpendance des rgles du systme expert prospection

des ressources en eau souterraine. 479

Tableau n5-1: Quelques rgles de la base de connaissance ASS. AUTONOME. 453 Tableau n5-2: Quelques rgles de la base de connaissance ASS. AUTONOME. 454 Tableau no5-3: Quelques rgles de la base de connaissance ASS. AUTONOME. 455 Tableau n5-4: Exemples de variables propositionnelles pour l'application

"prospection des ressources en eau souterraine". 472 Tableau no5-5: Session d'utilisation de l'application .. prospection des

ressources en eau souterraine''. 481 Tableau n5-6: Session d'utilisation de l'application "prospection des

ressources en eau souterraine". 482 Tableau n5-7: Session d'utilisation de l'application "prospection des

ressources en eau souterraine". 483

AEP: ANVAR: ASA: BOL: B 1 ,2 ... ,6:

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LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS UTILISES

Alimentation en Eau Potable Aide Nationale pour la Valorisation de la Recherche Association Syndicale Autorise Banque de Donnes Locale Nom abrg des diffrents groupes utilisateurs du MISE irrigation.(BIVA 1 ,2, ... 6)

CCAP : Cahier des clauses administratives particulires CCTP : Cahier des clauses techniques partucul ires CEG : Compte d'Exploitation Gnrale CEMAGREF: Centre d'tudes du machinisme agricole du gnie rural des eaux et

CF: CFC: CGE: CPGF: CT: CTC: CTGREF: DBO: DDAF: DDASS: ODE: EDF: EMSE: EPALA:

ETP: ETR: FSTE: HMT: HT: H1,2 .. , 10 : lASA: IGN: INSEE: MDBS: Ml: MISE: PC: PCV: POS: RFU: SGBD: SE:

des forts. Cot financier Cot financier cumul Compagnie gnrale des eaux Compagnie de prospection gophysique Franaise. Cot temporel Cot temporel cumul Centre technique du gnie rural des eaux et des forts. Demande biologique en oxygne Direction dpartementale de l'agriculture et de la fort Direction dpartementale de l'action sanitaire .et sociale Direction dpartementale de l'quipement Electricit de France Ecole des mines de Saint-Etienne Etablissement public pour l'amnagement de la Loire et de ses affluents Evapotranspiration potentielle Evapotranspiration relle Fosse septique toutes eaux Hauteur manomtrique totale Hors taxes Nom abrg des groupes utilisateurs du MISE AEP (HYDE1,2, ... 1 0) International institute of applied system analysis Institut gographique national Institut national de statistiques et d'tudes conomiques Management data base system Moteur d'infrences Modle intgr de stratgie de l'eau Personna 1 computer . Polychlorure de vinyl Plan d'occupation des sols Rserve facilement utilisable Systme de gestion de bases de donnes Systme expert

SEITA: SODE"f.EG: SAAE: TTC:

Cts: Frcs/ml : FS: ha: K: Kf : Ko: KWH: 1/s : m: mm: m3/h: Max: Min: no : NGF: Q: Qfc: S: s : T: %: b.: .en oo :

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Service d'exploitation industrielle des tabacs et allumettes Socit d'tudes techniques et d'entreprises gnrales Service rgional d'amnagement des eaux Toutes taxes comprises

LISTE DES UNITES ET SYMBOLES UTILISES

Centimes Francs par mtre cube Fosse septique eaux vannes Hectares Permabilit (ou P) Kilo francs (1 03 francs)~ Kf(83): Ki lofrancs en valeur 1983 Ki Jo octets (1 Ol Octet) Ki lowatt.heure Li tres par seconde mtres millimtres Mtres cubes par hure Maximum Minimum Numro Niveau gographique Franais. Dbit Dbit fictif continu Coefficient d'emmagasinement Rabattement Transmissivit Pour cent Diffrence Diamtre de canalisation de 100 millimtres

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INTRODUCTION

Le dbut de notre travai 1 de recherche tait consacre a l'laboration d'un outil de simulation de projets d'amnagement en eau. destin la formation des jeunes ingnieurs aux problmes de la gestion et de la distribution des ressources en eau. Cet outil s'appelle MISE (Modle Intgr de Stratgie de l'Eau). Dans le cadre des premires expriences de simulation, il a t appliqu un projet rel d'alimentation en eau potable, dont le site d'tude relativement limit, concernait trois agglomrations sises au Nord de Saint-Etienne dans le dpartement de la Loire.

Ces premires expriences de simulation ont mis en vidence les amliorations entreprendre pour que ce systme soit dfinitivement oprationnel au niveau pdagogique mais puisse aussi tre utilis dans un objectif d'aide ta dcision.

Les axes de travail que nous avions dtermins, concernaient l'augmentation du nombre de simulations et l'adaptation du modle MISE d'autres projets et d'autres sites hydrogologiques (extension une chelle rgionale, aquifre de nature diffrente). Cette adaptation tait possible tant donne la structure modulaire du systme, mais i 1 fallait choisir les projets qui feraient l'objet de nouvelles sessions de simulation. Ce choix devait tre cohrent avec les objectifs que nous nous tions fixs.

Les ressources en eau qu'elles soient souterraines ou superficielles ont une valeur conomique parce qu'elles sont un facteur de dveloppement industriel et agricole.

-Le dveloppement industriel est conditionn par l'alimentation en eau des agglomrations et justifie l'importance des projets d'assainissement qui lui sont associs.

-Le dveloppement agricole dpend lui aussi des disponibilits en eau pour irriguer les parcelles des agriculteurs.

Ces types de projets d'amnagement en eau font partie intgrante de la planification des ressources en eau, c'est donc vers eux que s'est port notre choix.

Ce mmoire de thse dveloppe le champ actuel d'application du systme de simulation MISE pour des projets rels, qui sont destins l'quipement de plusieurs primtres d'irrigation dans la plaine de Bivre-Valloire (Bas-Dauphin-Isre), et l'assainissement de petites collectivits dans le dpartement de la Loire sur un site gologique et hydrogologique diffrent de ceux d'une plaine alluviale.

1 7

La rptition rgulire d'expriences de simulation MISE depuis 1982, avait pour but de confirmer son intrt pdagogique. L"analyse des rsultats obtenus au cours de ces diffrentes expriences et la rflexion mene avec les divers spcialistes qui y ont particip, nous ont conduits un dveloppement du systme davantage orient vers !"aide la dcision, en exploitant les rsultats et les connaissances acquises au cours de ces simulations.

Si jusque l le programme de travail tait relativement bien tabli, celui consistant uti 1 iser ce processus de formation pour construire un outil d'aide la dcision !"tait moins.

En effet, l'application de MISE d'autres types de projets et la multiplication des expriences de simulation ne suffisent pas pour que ce systme soit un outil d'aide la dcision. On doit dfin1r d'abord une structure capable d'enregistrer les expriences avant que celles-ci ne deviennent trop nombreuses, cette structure n'est pas a priori le systme MISE lui-mme, elle en dpend mais elle est diffrente. Il apparat difficile de trouver travers l"tude des outils scientifiques de la dcision existants .. un moyen d'optimiser les solutions labores par MISE l'occasion des seize simulations ralises. C'est pourquoi nous avons t amens tudier les possibilits offertes par les systmes experts qui sont capables de grer une information qualitative et qui existent dj pour des applications des domaines des sciences de l'eau et de la terre. La dmarche utilise par ces techniques d'intel! igence artificielle parat actuellement encore limite, mais constitue une voie d"avenir pour la rsolution de problmes mal structurs tels qu"ils peuvent se poser pour les projets d'amnagement en eau.

La dmarche que nous adopterons, sera essentiellement base sur l'analyse des dcisions prises par les spcialistes participant aux sessions MISE. Elle consistera exploiter dans un autre systme, les connaissances qui leur ont permis d'laborer ces dcisions. Il est ncessaire de rechercher une mthode et une structure d'aide la dcision qui permettront d'exploiter ces conna-issances pour rpondre aux besoins d'utilisateurs ne simulant plus un projet, mais ayant des problmes d"ingnierie bien particuliers et rels rsoudre.

Il s'agit donc d'tudier la faisabilit d'un systme d'ingnierie assist par ordinateur, capable de rassembler, d'organiser et d'exploiter l'information issue du systme MISE. Il ne s'agit pas de construire un outil supplmentaire trop spcifique, mais plutt de concevoir un environnement informatique pour assister les dcideurs dans une approche pluridisciplinaire des problmes de l'ingnierie en eau.

Notre travai 1 ne s'effectue pas selon un axe unique de spcialit, mais correspond plutt la recherche d'une association des diverses disciplines et des diverses comptences du domaine de l'eau (Campanie Gnrale des Eaux, DDAF de la Loire et de l'Isre, ENGREF de Montpellier, CEHAGREF d"Aix en Provence) selon un objectif finalis : la conduite des projets d'amnagement en eau.

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PREMIERE PARTIE

le oremier chapitre de cet ouvrage est destin introduire le concept de dcision par rapport la ressource en eau et par rapport sa valeur conomique. la disparit des prix de vente de l'eau montre que l'tablissement de la facture d'eau correspond une dcision difficile. qui dpend de la complexit des projets d'amnagement en eau et des dcisions qui sont prises pour leur ralisation.

Aprs avoir dfini l'intrt des projets d'amnagement en eau pour petites et moyennes collectivits auxquels nous nous intresserons plus particulirement le second chapitre tente d'identifier les diffrents dcideurs qui interviennent dans ces projets et les niveaux institutionnels et professionnels auxquels ils appartiennent

le troisime chapitre prsente une mthode qui permet de simuler les activits de dcisions qui sont prises dans un projet d'amnagement Il s'agit du systme MISE (Modle Intgr de Stratgie de l'Eau) dont la vocation est essentiellement pdagogique mais partir duquet nous tudierons la faisabilit d'un systme d'alde la dcision. Ce chapitre traite des diffrentes tapes de dcision dans un projet elles s'organisent selon un processus dont l'analyse doit tre maltrise par le systme MISE avant quW soit uttlis pour construire un outil d'alde la dcision bas sur l'valuation des simulations.

Avant de concevoir un outil d'aide la dcision, il est indispensable de connaltre ceux qui existent dj et qui pourraient tre intgrs soit au systme MISE; soit l'outil permettant leur valuation. le chapitre 4 propose un panorama non exhaustif des outils scientifiques de la dcision utiliss dans les projets d'amnagement en eau.

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CHAPITRE 1: LA VALEUR ECONOMIQUE ET LE PRIX DE L"EAU

TRADUISENT UN MODE DE GESTION DE L "EAU.

1.1 La valeur de l'eau et la notion de dcision.

Les constatations au sujet du prix de l'eau refltent les problmes de dcision en matire d'amnagement en eau. Elles permettent d'en montrer la complexit partir dune des consquences les plus sensibles des processus de dcision mis en jeu dans ces projets, savoir le prix de vente de 1eau. Il dpend de la comptence et les proccupations des dcideurs vis--vis des usagers payeurs.

Avant de montrer en quoi consistent ces dcisions, par qui elles sont prises et de quelle manire elles le sont, i 1 est indispensable de restituer la valeur de 1eau dans le cadre de la dcision. Le problme de la valeur de 1eau se pose en fait, ds que se manifeste un usager qui utilisera cette eau comme facteur de production (irrigation, nergie t)ydrolectrique), valeur dchange {loisirs) ou support de service (alimentation en eau potable, assainissement). La valeur conomique de l'eau apparat donc lie aux notions de besoin, de raret mais aussi celle de responsabilits.

La raret de l'eau dpend de la facult de renouvellement de la ressource, ce qui d'un point de vue conomique, implique des cots dexploitation. La valeur de 1eau est aussi due au besoin de qualit, en particulier pour les pays industrialiss o elle ne manque pas en quantit, du moins pour les besoins en eau potable des populations. Les problmes de qualit concernent aussi bien l'alimentation en eau potable que !vacuation des eaux uses, ils se traduisent par dimportants cots de traitement et d'puration. Dans le cadre d'un projet damnagement en eau, il est donc important de trouver une ressource de bonne qualit naturelle quitte en augmenter les cots de prospection.

La pression croissante des demandes en eau selon les critres dfinis ci-dessus, en fait une ressource rare dont le caractre public dtermine la responsabilit des dcideurs et une rpartition de leurs comptences que nous tenterons d'analyser dans cet ouvrage.

1.1.1 La valeur de l'eau suscite une apprciation.

Pour les dcideurs, cette apprciation est de nature technico-conomique, c'est--dire qu'elle prend en compte les moyens techniques (pompages en rivire, forages, barrages, rseaux, .. ) de mise en valeur de l'eau et leurs cots de mise en oeuvre.

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Pour l'usager, elle est de nature budgtaire et prend en compte essentiellement le prix de l'eau qu'il devra payer.

Dans les deux cas, cette apprciation se rfre aux diffrents usages de l'eau dont la collectivit peut bnficier; elle fait donc apparatre une notion d'utilit et de valeur sociale pour le dcideur et pour l'usager.

1.1.2 Cette apprciation se solde par une tarification de l'eau.

La tarification de l'eau n'est pas une opration facile tabir, puisqu'elle est soumise la dualit constante entre la satisfaction maximale du consommateur et le "bnfice maximal" du distributeur. A notre connaissance, il n'existe pas encore d'outil permettant d'optimiser le prix de l'eau. La tarification de l'eau au cot marginal, c'est--dire au cot support par la satisfaction de la dernire unit de demande, est celle qui serait retenir si la concurrence rgnait sur le march de la production d'eau. Une conception largie de la valeur de l'eau pourrait permettre de concevoir ce type de tarification, s'il existait une relle concurrence entre socits productrices et distributrices d'eau.

1.1.3 La valeur de l'eau suggre une organisation.

Si l'conomiste a pour charge et comptence l'valuation des cots , ce sont les instances de dcision qui allouent les ressources financires. Les distributeurs d'eau, les communes ou les syndicats des eaux dterminent en dernier ressort le prix de vente de l'eau et la taxe assainissement. L'conomiste a donc un rle consultatif, mais les dcisions finales s'cartent souvent de ses prvisions car elles dpendent des niveaux auxquels elles sont prises et surtout de ceux qui interviennent dans la ralisation des projets d'amnagement en eau.

L organisation, au sens de 1 a gestion, est ncessaire dans ces projets tant au niveau des dcisions de prlvement de l'eau qui doivent prserver la perrenit des ressources, qu'au niveau des dcisions qui fixent son prix. Nous verrons quels sont ces diffrents niveaux de dcision et comment leurs interventions s'articulent et influencent le droulement des projets. Toutefois les dcideurs principaux restent, dans le cadre de ces projets, ceux qui en sont les concepteurs et les ralisateurs savoir, les ingnieurs .. les hydrogologues, les hydrauliciens, les agronomes ainsi que les autres spcialistes.

1.2.L 'unanimit pour apprcier l'eau, fixer son prix et organiser les projets est loin d'tre tablie.

1.2.1.Polmigues et constatations sur la disparit des prix de l'eau.

Bien que la facture d'eau ne reprsente qu'une faible partie des dpenses des mnages, le thme de la tarification et du prix de l'eau mobilise l'attention du grand public.

Cette attitude peut s'expliquer par le fait que l'eau apparat comme "quelque chose de vital et de normal" dont les cots de traitement et de distribution sont mal perus.

21

Cependant les sentiments d'inquit se nourrissent de comparaisons rarement fondes, mme si elles s'effectuent entre communes ou syndicats voisins o pour un service identique, l'eau peut se vendre bon march ou bien atteindre 1 0 12 francs le mtre cube.

En ce qui concerne l'assainissement, les usagers sont trs peu sensibi 1 iss au problme et oublient que ce service est souvent factur en mme temps que l'eau potable et peut participer l'inquit constate.

Avant de prsenter des exemples de prix de l'eau, il faut rappeler que les tudes et les enqutes ce sujet sont peu nombreuses. Celles effectues par la SODETEG en 1976 et le "rapport Jousseaume" de 1981 l'initiative du gouvernement, font tat de ces disparits de prix. L'valuation de ces disparits est dlicate. Certains auteurs prconisent de se rferer des conditions de consommation identiques plutt que de se baser sur les prix moyens pratiqus dans chaque collectivit (Hay 1983). Ces prix moyens refltent effectivement davantage les spcificits locales de la distribution d'eau, mais ne permettent pas trs bien les comparaisons intercommunales. D'autres auteurs (Ballay 1986), d'aprs leurs rsultats sur un chanti lion de communes reprsentatif, affirment qu'il n'apparat pas de relation entre le prix de l'eau et les consommations.

tableau no1-1: Prix de l'eau par zone gographique pour l'anne 1980 en distinguant les communes urbaines des centres urbains (d'aprs Ballay 1986).

zone gographique milieu milieu rural urbain

Nord 2,97 2,57 Ouest 4,38 2,45 Bassin Parisien 3,65 2,45 Est 2,19 2,73 Centre 2,66 2,04 Lyonnais-Alpes 2,67 1,83 Sud-Ouest 3,10 . 2,37 Mditerrane 2,67 2,70

France entire 3,23 2,45

Incertitude 0,06 0,07

Les prix prsents au tableau n1-1 sont en francs par mtre cube (F/m3) d'eau potable pay par un usager, hors-taxes et hors redevances. Le prix moyen de vente de l'eau pour les grandes villes en 1983 tait de 2,50F/m3.

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Il existe une autre source d'information relative ce problme. elle est issue des media et des unions de consommateurs. N'oublions pas que si elle a moins de valeur scientifique, elle intresse tout de mme les dcideurs et les lus locaux soucieux de l'opinion publique.

1.2.2.Existe-t-il une mthode pour tablir le prix de l'eau?.

Quels que soient les critres d'valuation, i 1 ressort que le prix de l'eau est en gnral nettement plus lev pour les communes rurales que pour les centres urbains (de 10 25%), sans doute cause de la longueur des rseaux en milieu rural. La disparit observe est souvent due la coexistence d'une gestion prive et d'une gestion publique sans pouvoir dire laquelle est plus onreuse. Le service public parvient souvent fiscaliser une partie des charges ce qui, soit dit en passant, est rigoureusement interdit par le code des communes. En revanche, le recours une gestion prive au tarif plus lev permet de rsoudre des problmes techniques parfois au-del des comptences d'un service public.

tableau nol-2: Variation du prix de vente (F/m3) de l'eau potable en fonction de son mode de gestion {anne 1980).

Mode de gestion. prix moyen incertitude

Rgies. 2,14 0,04 Concessions et affermage. 3,14 0,06 Grance et autres. 3,81 0,13

L'eau de surface revient plus chre que l'eau souterraine cause de son cot de traitement, en 1980, la diffrence atteint 12%. Le cot de revient de l'eau chez le consommateur, dpend des conditions physiques locales comme la profondeur de la nappe, le degr de pollution des rivires, la dispersion de l'habitat, la topographie qui sont l'origine de la difficult des projets.

La tarification est une opration complexe mais elle doit s'adapter aux conditions humaines et locales puisqu'elle reprsente la relation entre le service et le consommateur. Elle doit donc tenir compte des mentalits et se baser sur une bonne connaissance des uti 1 isateurs, de leurs habitudes d'hygine .. de leurs possibilits financires (Lapeyre 1986).

Il existe plusieurs types de tarification qui parfois traduisent plus un objectif qu'un cot de projet. Ainsi la tarification binme comporte une partie fixe paye obi igatoirement en tant qu'abonnement par le consommateur et une partie variable proportionnelle la consommation. Ce principe de tarification peut se formaliser par une relation 1 inaire du type : v-ax+b, o V reprsente le prix de vente de l'eau, ax la partie variable et b l'abonnement. Le choix de a et de b correspond plusieurs objectifs. Par exemple, si l'on veut viter le gaspillage, il y aura intrt ce que "a" ne soit pas trop faible.

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Si l'on veut s'assurer des recettes pour couvrir les charges fixes (amortissement du matriel, intrts des emprunts, assurances, abonnement EDF) "b" devra tre assez fort. Le principe du forfait unique peut reflter une volont politique de distribution des revenus.

La tarification proportionnelle la consommation souvent utilise dans les grandes villes, peut inciter les gros consommateurs investir dans des captages indpendants ou peut tre utilise pour ne pas pnaliser le dveloppement agricole ou touristique. La tarification dgressive si elle est adopte, suppose la manifestation d'conomies d'chelle au niveau de la gestion et de la production des services, mais aussi une ressource en eau suffisante. La tarification progressive favorise la souscription des petits consommateurs, elle vite le gaspillage, redistribue les revenus et obi ige les gros consommateurs choisir des solutions indpendantes. Elle se rfre gnralement une relative raret de la ressource et un cot marginal de la production d'eau de plus en plus lev.

On remarquera la omplexit de cet ensemble de rgles informelles destines trouver un mode de tarification adquat, elles peuvent parfois avoir des conclusions contradictoires et ne sont uti 1 isables que dans des contextes bien particuliers. L'adquation de la tarification ne dpend pas que des cots de revient, elle dpend aussi d'objectifs "politiques" .. et le compromis n'est pas toujours facile raliser. Dans ce but, des solutions plus ou moins gnrales ont t proposes.

1.3.Propositions de solutions pour un prix de l'eau homogne.

C'est le conseil municipal ou le conseil d'administration du syndicat des eaux qui fixe localement le prix de l'eau. Ce prix peut tre fix chaque anne ou pour plusieurs annes moyennant une formule d'actualisation aux conditions conomiques, conformment au cahier des charges type qui lie la collectivit la socit fermire, dans le cas d'une gestion dlgue.

A l'chelle intersyndicale, une prquation des tarifs peut se concevoir, comme par exemple, dans les dpartements de l'Isre, de la Vende et de la Haute Garonne. Le rle du Fonds d'Investissements Dpartemental est de moduler les taux de subventions en fonction de ratios tels que les charges d'investissement par habitants ou le prix de l'eau, ce qui faci 1 iterait la prquation des investissements. Dans le mme sens, "le rapport Jousseaume", prcdemment cit.. propose un systme d'galisation des charges payer par chaque usager d'un dpartement o le dveloppement des rseaux serait relativement quilibr.

Ce mme rapport sans reprendre des solutions dj mises (Eau de France) conclut pourtant que la prquation gnralise du prix de l'eau ne serait pas sans inconvnients. Le mcanisme engendr serait trs bureaucratique, les responsabilits et les dcisions, concernant le rythme de dveloppement des rseaux de distribution, seraient trop centralises pour pouvoir prendre en compte des spcificits locales.

24

L'adoption gnralise de la tar'ification binme qui semble reprsenter le mieux la ralit conomique de la distribution de l'eau, pourrait constituer une solution. Elle aurait au moins l'avantage de se concrtiser par une facture standard permettant mieux les comparaisons.

L'homognit de la tarification de l'eau soulve le problme de la connexion des rseaux de distribution. Cela permettrait d'viter des disparits parfois importantes du prix de l'eau pay par des consommateurs voisins mais relis des rseaux diffrents. Ce sont les conditions naturelles hydrologiques et techniques (tat des ouvrages hydrauliques existants) qui doivent guider le regroupement de ces rseaux et non des limites administratives, les agences de bassin ont t cres dans ce but.

Le recours aux donnes hydrologiques serait ncessaire, leur acquisition est de nos jours.. suffisamment systmatise pour pouvoir dterminer les diffrentes units hydrologiques. Par contre, il n'en est pas de mme en ce qui concerne l'acquisition des donnes techniques galement indispensables. Dans la majorit des cas, la jonction de deux rseaux implique des investissements colossaux et qui ne sont pas toujours envisageables l'chelle communale.

La dcision de fixer le prix de l'eau selon des dcoupages naturels se rapprochant de l'unit de sous-bassins hydrologiques serait du ressort d'une association intersyndicale interdpendante des circonscriptions administratives. La dfin.ition d'un rglement sur la faon de regrouper les units distributrices et sur la tarification commune des diffrents syndicats de. l'association s'avrerait ncessaire.

L'ensemble devrait tre cohrent et revtir une structure "embote" (figure n1 -1), relativement souple permettant d'intgrer les ouvrages existants et futurs et de rendre compatibles les objectifs des distributeurs d'eau privs et ceux des services publics. Les agences de bassin pourraient avoir un rle d'incitation important par leurs dcisions de financer le raccordement des rseaux, opration pour laquelle les syndicats doivent se montrer assez motivs.

Les prix de l'eau tablis seraient dpendants, mais pourraient tre diffrents et calculs partir des cots de production et de distribution et aussi partir du cot des projets de connexion des rseaux. Ces prix de l'eau ne doivent pas tre trop levs .. il serait dommage de provoquer un retour aux installations individuelles qui rendrait plus difficile le contrle de la qualit de la ressource.

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SCHEMA THEORIQUE POUR UNE ADEQUATION PARTIELLE OU PRIX DE L'EAU

fP4 PS SYNDICATS

DE COtltiUNES -P5 LIHITES o

HVDROLOG

1.4.Les nouveaux enjeux des projets d'amnagement en eau.

COMMUNE Pi: prix de l'eau

Les diverses causes de disparit du prix de l'eau sont difficiles analyser sparment, elles se cumulent pour contribuer la complexit du phnomne. Les exemples cits par diffrents auteurs (Piquet 1986, Hay 1983) montrent que pour l'instant, il n'existe pas de consensus pour une dtermination rationnelle du prix de l'eau. Les techniques conomiques sont visiblement inoprantes pour fixer une valeur montaire de la ressource en eau qui puisse reflter son cot de mobi 1 isation et qui puisse en mme temps tre quitable pour chaque consommateur. Les difficults ne sont pas de nature uniquement conomique, elles peuvent tre de nature technique, lgislative, politique et parfois psychologique.

En rsum, la complexit du phnomne .. prix de l'eau illustre bien celle des problmes de dcision et fait ressortir leur importance dans le cadre des projets d'amnagement en eau qui aboutissent toujours un prix de l'eau. C'est donc l'tude de la complexit des projets d'amnagement en eau (alimentation en eau , irrigation, assainissement) et des diffrentes phases de dcision qui les composent, qui constituera l'essentiel de ce travail.

26

Longtemps les projets en eau n'taient pris en compte qu' travers les problmes techniques de ralisation de captages et de rseaux qui dpendaient des domaines de l'hydraulique et du gnie civil. L'analyse de la situation actuelle montre qu'en France l'alimentation en eau potable des agglomrations urbaines ne souffre pas d'insuffisance grave, cependant en ce qui concerne le milieu rural et le domaine de l'assainissement la situation est moins claire.

Pour amliorer ce bi lan, les nouveaux enjeux des projets ne peuvent plus se rduire au seul objectif technique. La planification de l'occupation des sols .. le comportement et la sensibilisation des usagers .. l'volution de la rglementation, la rhabilitation des systmes de distribution et d'assainissement, la quai it des ressources, les interconnexions entre rseaux, se sont rvls aussi importants que l'volution technologique qui doit d'ailleurs intgrer cet ensemble de phnomnes pour tre parfaitement matrisable.

Le cot des projets en eau pse de plus en plus lourd dans le budget des collectivits. Les financements pour l'anne 1984 pour l'eau potable et l'assainissement s'valuent respectivement 5,8 milliards de francs et 1 0 Mi Il iards de francs (84) (Chambre Syndicale d'Hygine Publique .. 1984) .. sans tenir compte des projets d'Irrigation. Quelle que soit l'incertitude de ces donnes, un projet d'amnagement en eau implique des investissements importants mme l'chelle d'une . collectivit. La matrise de ces projets se justifie donc, elle ncessite des choix techniques articulant impratifs financiers, politiques et satisfaction des besoins. Elle place les dcideurs chargs de ces projets un haut niveau de responsabi 1 it qui doit les conduire organiser et prparer leurs dcisions.

27

CHAPITRE 2: STRUCTURES ET FONCTIONS DE DECISION

DANS LE CADRE DES PROJETS D AMENAGEMENT EN EAU.

LA PLACE DU SYSTEME MISE

Il existe deux catgories de projets qui se distinguent par rapport leurs volumes d'investissements et de leur dure d'excution. On peut distinguer les grands projets comme par exemple, la mesure de la pollution des eaux de ruissellement sur le cours de la Loire mene par I'EPALA (Etablissement Public pour 1Amnagement de la Loire et de ses Affluents) ou la construction d'un barrage. Bien que le nombre de ces grands projets tende diminuer par manque de crdits, les exemples restent nombreux.

Ces projets sont gnralement l'initiative de l'tat ou d'une rgion qui dcide d'allouer une ressource financire pour un objectif prcis. L'tude des projets d'amnagement en eau constitue un domaine bien trop vaste pour que nous puissions traiter intgralement cette catgorie de projets. C'est pourquoi, nous nous bornerons nous y rfrer en cas de besoin et nous nous limiterons volontairement dans le cadre de ce travail, au cas de projets d'amnagement en eau pour de petites et moyennes collectivits.

C'est pour l'tude et l'analyse de ce type de projets (alimentation en eau potable, quipement de primtres d'irrigation, assainissement), que nous avons dvelopp un outi 1 permettant d'en simuler toutes les phases de dcision et de ralisation et qui s'appelle MISE, c'est--dire Modle Intgr de Stratgie de l'Eau (Graillot, 1983). Avant de montrer l'apport de cet outil dans le contexte des projets que nous venons de dfinir .. i 1 est d'abord ncessaire de rappeler les structures et les fonctions de dcision qui interviennent dans ces projets.

Les cas traits par le systme MISE .. correspondent des projets qui sont l'initiative des collectivits (mairies et syndicats). Celles-ci sont demanderesses de subventions qui seront issues de fonds dbloqus par l'tat, la rgion, le dpartement ou la commune. Ces organismes interviennent donc dans les dcisions du projet. De tels projets sont de plus en plus courants et mettent en jeu des niveaux de dcision aussi varis que pour les grands projets. Les microcosmes de dcision associs aux projets d'amnagement en eau pour une ou quelques collectivits, permettent une analyse des dcisions qui sont prises pour prospecter les ressources en eau, conduire leur exploitation, construire les rseaux et les rservoirs et grer le service de distribution. A cette chelle, ces dcisions font aussi l'objet de ngociations entre des objectifs qui peuvent tre conflictuels.

28

La dcentrai isation qui modifie la rpartition des responsabilits et participe l'autonomie' des collectivits, accentue le rle des dcideurs locaux dans ces projets.

2.1. Pourquoi diffrentes institutions sont elles impliques dans les projets ? .

A chaque niveau de dcision qui sera voqu (figure n1-2), l'ensemble des dcisions prises peut reflter ce qu'on appellera une politique de l'eau diffrente de la notion de "politique" relative l'organisation et au gouvernement de l'tat, que nous nous permettrons de placer entre guillemets pour viter toute confusion.

La politique de l'eau se dfinit pour chaque niveau de dcision par les actions entreprises en fonction des objectifs fixs et par rapport auxquels sont valus les rsultats.

Nous ne traiterons pas de la '"politique" de J'tat en matire d'eau qui se matrialise par l'existence des institutions, elle fait bien sr aussi l'objet de dcisions (dcentralisation) mais que nous ne discuterons pas, cela n'tant pas du ressort de nos comptences.

La condition ncessaire pour un dcideur "politique", l'chelle locale ou rgionale, est de satisfaire l'intrt immdiat de la collectivit pour rester au pouvoir ou y accder. Ce but le rend sensible l'opinion de ses lecteurs, et !"importance des projets d"amnagement en eau qui ont un intrt collectif.

Ce n"est pas notre propos, mais ceci intervient en tant que contrainte (blocage, dblocage de subventions) pour la prparation d'un projet. Cette prise en compte de contraintes d'ordre "politique s'impose mme dans le cas des projets d"amr-~agement en eau pour petites et moyennes collectivits. La quasi totalit de ces projets est subventionne, cela est indispensable car Je prix de vente de l'eau ne couvre pour ainsi dire jamais la totalit des investissements.

2.2.Concept de niveau de dcision.

La prise de dcision dans ces projets est un processus complexe et dynamique, c'est--dire pouvant voluer mme au cours du projet. On peut y distinguer deux niveaux de dcision: celui de la gestion (au sens de la dcision) et celui de l'ingnierie (Duckstein, Opricovic, 1980).

C'est au niveau de la estion et de la lanification des ressources en eau. que l'on trouve les institutions ministres, agences de bassin, conseils gnraux, .. ) mais aussi parfois les collectivits. Les financements y sont labors. les projets y sont adopts ou rejets, ces institutions sont le sige de dcisions de nature multiobjectifs.

Le niveau d"inqnierie occup par les ingnieurs, les bureaux d'tudes, les, socits distributrices et parfois par les syndicats d'eau et les administrations (OOAF, ODE). Ils sont chargs de prparer la ralisation du projet s'i 1 est dcid et de dfinir les solutions possibles.

Environnement Relations extrieures Dfense-Intrieur et

dcentralisation Ecoriomie et Fll'lilnCeS

Agriculture Industrie

Sant Transports

Budget Mer

de l'industrie

29

'~ORGANISMES DECOOAOJI'Ul.TI~ ~,~'f,DEiifAU~NJSTRAlJ~~i;~

Comit interministriel pour la Qualit de la vie

Ministre de l'Environnement

Direction de la Prvention des pollutions

96 Prfets de dpartement

Direction dpartementale de l'quipement et du logement

MAIRE

Le Bureau municipal d'hygine

Direction dpartementale

de l'a::tion sanitai-re et sociale

d'amnagement des eaux

Dlgus rgionaUx a l'Environnement

Direction

dpartementale de l'agriculture

figure n1-2 (d'aprs le Guide de l'Eau 1984-1965)

Comit National

de l'eau

Haut comit de l'enviromement

Commissariat

gnral du plan

de Bassin

30

D'une part, les dcisions prises par les gestionnaires dpendent du travail effectu par les ingnieurs (val.uation d'impacts) et d'autre part, les dcisions de ces derniers pour la ralisation technique du projet dpendent de celles des gestionnaires. Il existe donc une imbrication entre ces deux niveaux, sa cohrence guide le succs du projet.

Nous nous intresserons d'abord aux structures et aux fonctions de dcision intervenant avant le lancement du projet. Elles reprsentent des contraintes pour les dcisions prises au niveau des diffrentes spcialits de l'ingnierie des projets d'amnagement en eau.

2.3. Niveaux de dcisions impliqus avant le lancement du projet.

2.3.1.Dcision au niveau de l'Etat.

La "politique" de dcentralisation conduit s'interroger sur le rle qui incombe dsormais l'tat dans ces projets qui relvent surtout des collectivits locales. La politique de l'eau de l'tat se dfinit par l'intermdiaire des administrations. Les critres de dcision ce sujet ne sont pas lectoralistes car au niveau national, les problmes de l'eau sont moins importants que ceux de l'emploi ou du commerce extrieur par exemple. Si les dcisions de financement des projets se prennent essentiellement par les administrations, les ministres de tutelle conservent l'initiative d'oprations de sensibilisation de la population et des entreprises concernes par les problmes de l'eau.

Toute politique de l'eau suppose une prparation, une sensibilisation de l'opinion publique et des pouvoirs publics. Cette phase de sensibilisation se manifeste par l'organisation de sminaires, colloques et autres congrs organiss souvent sous l'gide des ministres. Ces runions

. favorisent le dialogue entre pouvoirs publics, industriels et chercheurs du domaine de l'eau. Dans la mesure o elles laissent s'exprimer les expriences de terrain, eiles permettent l'valuation et le transfert des connaissances.

Face aux nouveaux enjeux des projets d'amnagement en eau, l'initiative de l'tat tait jusqu' prsent principalement organise autour de la protection de l'environnement naturel et de la gestion des ressources.

Par exemple, en 1977, le service central du ministre de l'quipement dcida de crer une structure institutionnelle et financire pour acqurir les donnes des problmes de pollution des eaux de ruissellement.

L'tude qui fit l'objet du financement, avait pour but de dterminer une mthodologie d'approche de ces problmes concernant la dfinition des objectifs (modlisation du phnom~ne, valuation de la pollution, recherche hydrologique et analyse bibliographique) et la recherche de l'information (enqutes, choix des bassins versants, mthodes et localisation des mesures). Les conclusions de cette tude ont permis de prciser la nature des variables explicatives du phnomne (concentrations des stations d'puration, rgime pluviomtrique, nutriments).

31

Mais cette tude ou recherche n'a pas dbouch sur des actions prcises mener contre la pollution (Deutsch, 1986), alors qu'elle aurait pu entraner des projets de dcontamination ou de traitement.

Citons un autre exemple d'opration de sensibi 1 isation: en 1984, les ministres de la recherche et de l'industrie, de l'urbanisme et du logement, ont cr le "Plan Urbain", programme finalis d'exprimentation et de recherche. Ses objectifs thmatiques prioritaires sont de pouvoir mieux apprcier les intractions existantes entre l'hydrologie et l'habitat, de progresser techniquement dans la conception, la connaissance et la gestion des rseaux d'assainissement et d'optimiser la gestion des ressources en eau. Des actions ont dj t engages par rapport aux proccupations des dcideurs locaux pour dvelopper les techniques d'assainissement (individuel et collectif, sparation des eaux pluviales et uses), pour exploiter et grer de manire plus moderne les rseaux (automatisation) et pour dvelopper des outils d'analyse (modles hydrologiques et outils d'analyse).

Il faut signaler galement une autre initiative de l'tat travers la cration de centres de formation des dcideurs spcialiss dans les domaines de la gestion des ressources en eau, de l'assainissement et du traitement (Centre d'Etudes et de Formation International la Gestion des Ressources en Eau, Fondation de l'Eau, ... ). Ces formations s'adressent essentiellement aux ingnieurs responsables de projets. A un niveau plus technique, la SEITA a son propre organisme de formation: le Centre de Formation et de Perfectionnement des Planteurs de Tabac destin . informer les agriculteurs des techniques de l'irrigation par aspersion.

Si ces initiatives ne concernent pas directement les projets d'amnagement en eau que nous traitons, elles dnotent toutefois un souci des autorits publiques pour les problmes de l'eau en particulier en milieu urbain.

Un autre exemple de dcision prise ce niveau et qui signifie un dsengagement de l'tat pour ce genre de projets : le financement des grands barrages qui tait assur 50% par l'tat n'est plus assur qu' 40%. Cette dcision est effectivement cohrente avec la dcentrai isation dont l'objectif est de responsabiliser les rgions.

L'tat a donc essentiellement un rle de soutien mais aussi d'incitation et de motivation. Au-del, son rle pourrait tre mal peru par les collectivits locales qui financent sur leur budget, une grande partie de leurs projets. Mis part ce rle, les dcisions de l'tat dans des domaines diffrents de celui de l'eau comme par exemple, ceux de l'conomie ou de l'agriculture (fixation des taux d'intrt de base des prts bancaires, fixation des prix agricoles .. ) peuvent avoir une influence. Ces dcisions sont donc considrer en tant que contraintes ou incertitudes pour les projets d'amnagement en eau.

32

2.3.2.Dcisions au niveau rgional et dpartemental.

Les dcisions de projets d'amnagement en eau peuvent y tre regroupes au sein d'un syndicat interdpartemental cr l'initiative des prfets et des consei liers gnraux. De telles structures existent dans les dpartements de la Vende, du Morbihan et de la Loire Atlantique, elles sont subventionnes par l'tat, la rgion, le dpartement et les agences de bassin. Les communes et syndicats intercommunaux qui y adhrent et qui y sont reprsents, conservent une relative autonomie vis--vis de la ralisation des projets. Leurs bnfices sont verss au syndicat dpartemental qui en contrepartie peut aussi couvrir leurs ventuels dficits. Cependant en ce qui concerne le financement des projets, celui -ci dcide de la rpartition des budgets allous chaque collectivit en fonction du programme qu'il s'est fix pour l'anne en cours.

C'est la politique de l'eau mene au sein du conseil gnral qui permettra au niveau du dpartement et de la rgion de dvelopper des projets de construction de barrages ou des projets d'irrigation. L'une des commissions qui constituent le conseil gnral peut tre consacre l'eau et l'agriculture. Le rle de conseiller gnral est important pour amorcer les tendances et favoriser par exemple, les zones rurales plutt qu'urbaines pour l'allocation des crdits d'assainissement. Sa fonction si elle est surtout de nature "politique", peut aider obtenir des subventions pour certains travaux et l'un des atouts majeurs pour cela, est la prsence d'un ministre parmi les membres du conseil gnral. C'est ce niveau que se crent les priorits financires pour des projets en comptition, mais leur choix peut dpendre ici, de critres lectoralistes.

Prenons le cas rel d'un choix qui s'est impos entre deux projets d'irrigation par rseau d'aspersion dans la mme rgion. Le financement de ces deux projets ne pouvait avoir lieu ta mme anne. Le premier projet se situe en zone non remembre, ce qui d'un point de vue technique impt ique une configuration de rseau plus complique et donc un surcot qu'i 1 est possible d'viter en minimisant le diamtre des conduites et en hoisissant des matriaux moins onreux que la fonte. Le second projet se situe en zone remembre avec un parcellaire permettant pour un cot identique au premier projet, d'installer un rseau en fonte et de le dimensionner de manire pourvoir son extension ultrieure. Ce n'est pourtant pas sur la base de cette comparaison technique et conomique des projets que la dcision de financement a t prise, c'est la prsence d'un membre du syndicat d'irrigation dfendant le premier projet au sein du conseil gnral qui t'a oriente.

La politique de l'eau mene par la rgion ou le dpartement, peut aussi prendre le relais de celle mene par l'tat, savoir diminuer la part de subventions alloues pour les syndicats ou les communes, afin de les responsabi 1 iser davantage. C'est galement ce niveau que peut tre prise la dcision d'uniformiser le prix de l'eau, elle peut faire l'objet d'une commission charge d'obtenir un consensus entre les diffrents syndicats des eaux.

33

2.3.3.Dcisions au niveau des agences de bassin,

des administrations dpartementales et des agences de bassin.

La politique de l'eau conduite ce niveau contribue au financement des projets mais revt un caractre plus technique, c'est une politique d'appui, de conseil et de contrle.

Les directions d artementales impliques sont celles de l'agriculture et des forts DDAF, de l'quipement (ODE), des mines, de la sant (DDASS) .. elles ont essentiellement un rle de consei 1 technique dont les services ne sont pas obligatoirement requis pour chaque projet. On note mme une certaine rticence au niveau des conseils gnraux les faire intervenir cause de la commission retenue pour leurs interventions. Lorsqu'ils interviennent, les ingnieurs de ces services ont alors des dcisions importantes prendre et rejoignent celles qui peuvent tre prises par un syndicat ou un bureau d'tudes pour prparer, lancer et raliser les projets dcids selon un processus que nous analyserons plus en dtai 1.

Les agences de bassin qui sont au nombre de six sont des tablissements publics sous la tutelle du ministre de l'environnement, leur mission est essentiellement financire (tableau na1-3) .. les sommes recuei Il ies par prlvement des redevances intgres la facture d'eau sont destines aux financement de projets sous forme de subventions ou de prts, en fonction des objectifs d'un programme qu'elle se fixe en gnral pour cinq ans. Elles bnficient d'une autonomie financire trs importante pour qu'elles puissent prendre leurs dcisions.

Les dcideurs sont des reprsentants de l'tat, des collectivits locales et des usagers de l'eau. Les dcisions des agences de bassin doivent tre approuves par le comit de bassin souvent dfini comme un "parlement" de l'eau (Hubert 1984). Les missions dlgues de bassin qui regroupent l'chelle d'un bassin les diffrentes administrations cites prcedemment ont pour rle de coordonner les dcisions prises et les actions menes par ces divers organismes.

Le conseil dpartemental d'hygine est charg en particulier, de rsoudre les problmes de protection des captages d'alimentation en eau potable. Il joue essentiellement un rle de conseil auprs du prfet qui reste matre de la dcision finale.

2.4. Niveaux de dcision impl igus avant et aprs le lancement du projet

2.4. 1. Dcisions de la commune ou d'un syndicat des eaux.

La commune et son maire, le syndicat et son prsident sont concerns davantage par les ralisations techniques et la gestion comptable du projet {captages, rseaux, prix de l'eau). Leurs dcisions peuvent dpendre aussi de critres lectoralistes, dans ce cas elles ne prsentent pas ncessairement un caractre de rationalit technique et conomique et elles peuvent manquer d'objectivit.

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tableau n1-3 : AIDES ACCORDEES PAR LES AGENCES DE BASSIN DANS LE DO"AINE DE L'EAU - EXEHPLE DE L'AGENCE RHONE-HEDITERRANEE-CORSE 1986-

ETUDES

PREALABLES

STATIONS D'EPURATION

RESEAUX

HOBILISATION

PROTECTION

Cration. extension, anlioration des stations d'puration

~ Valorisation agricole des

boues de stations existantes

BOl A

501 s ~if

Diagnostic de rseau 50\ s SchRa d'assainisseRent SOIS 50\A

.................................. ~ Faisabilit. assainissaftant individuel 50% S

> 400 habitants liRination des pollutions oxydables et dcantables

collecteurs de regroupeRent Transport

~--~~~~~~!~.;~~~~~!-~~!~--- ARlioration et Suppressions anoRalies

liRination des eaux parasites

25\S 15\A

10\S 30%A

20\S 40\A

50% A Ralisation de l'ouvrage 10\A 30\S

+- DES RESSOURCES ~!~~~~!~~;!~~~~~!~ ............... E.t . u .. d.e . s . e.t ... ~!~~}.~~~~~.... ..t~.!.!J!. A

protection Quantitative aQuifre acquisition printre de protection 50\A

ECONO"IES

D'EAU

ALIHENTATIOII EN EAU POTABLE

Irrigation par ruisselleRent travaux conoRie d'eau

tudes pralables ~

EtablisseRents industriels et assiRils

Distribution publique et gaspillage

Protection rgleRentaire

des captages

aliftentation autonoRe alinentation.publique.

diagnostic. fuites-tudes techniques et conoftiques

rparation-investisseRents

. -~~~~-~. ~Y.clt99.~Q!9.9~9!:J.~ procdure adRinistrative

acquisitionclture printre innndiat

ftise en conforRit DUP indeftnisation servitudes

25\ s 50% s 45%A

25%A 20\P

80% A

50% p

-~

~ -! scurit QUalitative divers

tudes 50% s A"ENAGEHENT RESTAURATION

(cours d'eau.

lacs, tangs) ~

travaux

s = subvention A = Avance P = P;rt Les agences de bassin peuvent tre prsentes coftfte des ftutuelles

dcentralises car tout le ftonde verse l'agence sa quote-part (sous forfte de redevance proportionnelle aux prlveRents et aux rejets) et chacun profite des possibilits de financeftent ainsi disponibles.

20% s

35

Une des dcisions que peuvent d'abord prendre les communes est de se regrouper en syndicat intercommunal: cela reflte souvent la dcision de ne pas avoir recours l'af.fermage et donc un souci d'indpendance dont la contrepartie est la ncessit de disposer d'une certaine comptence technique. Cette comptence devra tre complte si besoin est, par celle des ingnieurs des services administratifs ou bien celle d'un bureau d'tudes spcialis dans le domaine de l'eau.

La fonction de prsident de syndicat peut revtir une importance particulire car elle est directement rattache la notion de projet. Sans projet d'assainissement, d'irrigation ou d'alimentation en eau potable. ses dcisions n'existent pas sauf celle de ne rien faire. C'est aussi une fonction dlicate parce qu'elle requiert l'unanimit, l'chelle de la structure implique souvent que le prsident du syndicat soit une personnalit incontestable. Avec sa propre comptence technique, i 1 doit prvoir le programme des travaux, les nouveaux ouvrages de structure en fonction des crdits. Il doit faire des propositions, choisir son personnel et les bureaux d'tudes, c'est lui qui signe les marchs, les agrments des entreprises sous-traitantes, renouvelle les adjudications et signe les appels d'offres. Il est galement charg de grer son syndicat et d'en rendre compte devant le consei 1 d'administration o sigent les dlgus des communes et parfois des membres du conseil gnral en tant qu'invits.

Le maire dont la fonction de dcision est plus tendue, doit raliser le consensus autour du projet d'amnagement en eau. Comme i 1 doit rgler les litiges du plan d'occupation des sols (POS), il n'a pas forcment l'unanimit et ses dcisions seront peut tre un peu moins fermes. Une bonne entente avec le prsident du syndicat des eaux est indispensable. Il dirig~ le conseil municipal qui reste souverain pour dcider par exemple des projets d'assainissement.

Au niveau des mairies, i 1 peut donc y avoir des dcisions qui sont d'ordre plus gnral et qui ne concernent qu'indirectement les projets d'amnagement en eau. Si le POS est tabli pour conci 1 ier les diffrents problmes techniques des amnagements communaux avant de dterminer les parcelles btir (alimentation en eau potable. quipement en lectricit, assainissement), il ne reprsente plus une contrainte pour les projets d'alimentation en eau et d'assainissement puisque ces derniers y sont intgrs.

2.4.2.L'usager peut parfois prendre la "casquette du dcideur" ...

Les usagers peuvent prendre des dcisions dans le cadre des unions de consommateurs que nous avons dj mentionnes propos du,prix de l'eau. Ont ils un pouvoir de dcision rel ? Il est difficile de l'affirmer. Nanmoins, ils participent au comit de bassin en nombre gal celui des administratifs et des responsables locaux o la politique de l'eau l'chelle d'un bassin est discute (Gai liard, 1 986). Mais tous les groupes d'intrts (agriculteurs, associations de loisirs, industriels, cologistes, .. ) y sont ils reprsents ? 1 a question reste pose.

36

A l'heure actuelle quelques travaux tentent d'claircir les phnomnes de participation publique la prise de dcision dans les projets d'amnagement en eau (Macgilchrist, Olivry, 1986).

2.4.3.Le spcialiste est aussi un dcideur.

On regroupera ici les socits distributrices d'eau .. les bureaux d'tudes, les ingnieurs coosei ls qui, s'ils ne participent pratiquement pas au financement des projets, doivent cependant prendre des dcisions de la plus haute importance pour les raliser. Ces dcisions font l'objet de choix techniques et doivent tre prises en fonction des contraintes conomiques, "politiques" et sociales qui sont induites par les niveaux de dcision prsents ci-dessus.

Les dcisions des diffrents spcialistes intervenant dans la conception, 1 a ra 1 isat ion et l' va 1 uat ion des impacts de ces projets, seront analyses dans la suite de cet ouvrage.

2.5.Aelations entre les diffrents niveaux de dcision.

2.5.1.1mportance et nature de ces relations.

La nature des interactions et des interfrences existant entre les diffrents niveaux de dcision est l'origine de la complexit du phnomne, elles sont le sige de compromis et de ngociations difficiles formaliser.

Les relations qui 1 ient les bureaux d'tudes, aux matres d'ouvrages (mairies, services administratifs) se font par !"intermdiaire d'un contrat sign l'issue d'une rponse un appel d'offre. Les relations entre les bureaux d'tudes .. les cabinets d'ingnieurs conseils et parfois les organismes publics se font dans un contexte concurrentiel face un appel d'offre.

Dans d'autres cas, i 1 peut y avoir un regroupement des points de vue lorsqu'un prsident de syndicat est la fois maire et consei lier gnral.

Le rle d'une agence de bassin n'est pas de se substituer aux diffrentes administrations qui conservent leur pouvoir de dcision, il n'est pas non plus de se substituer aux matres diouvrages publics ou privs dans la ralisation des projets.

Certains auteurs (lndyk et al. 1986), s'accordent sur le fait que seules les interactions entre des niveaux de dcision voisins sont possibles, une dcision prise un haut niveau peut constituer un ordre irrversible, alors qu' un niveau de dcision infrieur, une suggestion peut tre rejete ou tre ngocie. Cet auteur propose un schma des relations existant dans un processus de dcision (Figure nol-3).

37

figure na1-3 SCHEMA DES RELATIONS DANS UN PROCESSUS DE PRISE DE DECISION

(d'aprs Indyk & al.l986)

~ Influence d'un niveau de dcision suprieur

sur un niveau de dcision infrieur

_._ Ngociations possible s

._.. Recherche et acquis t1

d'inforRation on

~ ' . . . . .

. . ' . . . . ~ ...... .

IIISTITUTIOIIS DE COLLECTE

DES IIFORHATIO NS

. .... ...

DECIDEUR DE PLUS HAUT NIVEAU

= ARBITRE

f + DECIDEUR DE f---HAUT NIVEAU

IIISTITUTIOIIS - ............................. , . DE . . . TUTELLE . . . . . . . \ Conditi~ re~ctives/ . dec1s1ves .

COntraintes . . . .

f + . . . . ....

1---,-

DECIDEUR

~

' + a

StifiUli

\~ti~ r~yi~ves~ obJectives contraintes du

systfle physique

DECIDEUR

DE PLUS ~ BAS NIVEAU

38

2.5.2. Rle de la lgislation.

Sans vouloir traiter de la lgislation de l'eau, celle-ci permet de comprendre les relations d'obi igation et de contrle qui 1 ient les diffrentes instances de dcision en les formalisant par des textes lgislatifs ou des dcrets. Les responsables de projets ont recours, le cas chant, aux textes du code civil relatifs la proprit des eaux courantes, souterraines ou de pluie. Ces textes dfinissent galement les rles et devoirs des diffrentes administrations. Avant tous travaux de captage, les administrations comptentes doivent dlivrer les autorisations de prlvement des ressources en eau souterraine ou superficielle (dviation de cours d'eau, implantation d'un captage). Ds que les travaux affectent la nature du sol, pour procder un sondage mcanique ou pour poser des canalisations de distribution d'eau, des dclarations d'intention de commencement des travaux doivent tre effectues suffisamment longtemps l'avance. La dcision de prlever les ressources en eau est suivant leur provenance et leur usage, subordonne la police des trois administrations techniques, celles de l'industrie, de l'quipement et de l'agriculture. Selon que ces prlvements s'effectuent dans une nappe d'eau souterraine, dans un cours d'eau domanial ou rural, les responsables du projet auront pour interlocuteur les ingnieurs des mines, des ponts ou du gnie rural. Pour les projets d'assainissement, les textes du code rural rglementent les rejets d'eaux rsiduaires.

2.5.3.Autres organismes prenant part aux dcisions,

D'autres organismes publics sont concerns par les projets d'amnagement en eau:

-le Hinistre de l'intrieur et de la dcentralisation,

-le Hinistre de la Sant, -FNDAE: Fonds National pour le Dvelopppeftent des Adductions d'Eau.

Son rle est d'aider financireftent les collectivits rurales se doter de services de distribution d'eau potable et d' assainisseRent.

-l'Association des Haires de France,

-la Fdration NatiOnale des collectivits concdantes et des raies. -le Syndicat professionnel des distributeurs d'eau.

-la CoMission "Eau et AssainisseRent du coRi t des techniques locales,

Aucun de ces organismes et de ceux cits prcedemment, pour diverses raisons, ne consent abandonner ses prrogatives au profit d'un ventuel Ministre de l'Eau.

2.6.L'apport du systme MISE pour l'analyse des dcisions.

Les dcisions qui nous intressent dans le cadre de ce travai 1, sont celles qui permettent de construire les projets. La mthode de simulation MISE que nous proposons est destine analyser ces diffrentes dcisions dans le cadre de projets rels dont le financement est considr comme dcid.

39

~

Il s'agira d'tudier. en valuant les projets simuls. les dcisions que doivent prendre les ingnieurs ou les responsables de syndicats devant un problme technique et conomique et de dterminer celles qui sont les plus importantes. A partir du systme MISE dont la vocation est l'heure actuelle essentiellement pdagogique. nous essaierons de btir un outil d'aide la dcision plus gnral. Ce nouvel outi 1 sera destin dans un premier temps, aux professionels de l'ingnierie des projets d'amnagement en eau, sa ralisation sera base sur la conception d'un environnement informatique pour assister les dcideurs dans une approche pluridisciplinaire.

Pour optimiser les choix qu'ils doivent effectuer. les dcideurs ne disposent pas toujours d'outils efficaces et oprationnels pour valuer les diffrentes solutions de projet. On assiste rarement une valuation des choix possibles, la dcision finale est souvent "politique". C'est pourquoi i 1 tait ncessaire de replacer les dcisions qui permettent de raliser les projets dans un contexte aussi proche que possible de la ralit, c'est dire en prenant en compte les contraintes que peuvent reprsenter les autres instances de dcision.

Nous ne pouvons pas prtendre avoir t exhaustif, dans la prsentation des diffrents niveaux de dcisions intervenant dans les projets d'amnagement en eau. D'autres dcideurs tels que les assureurs. les banques et autres organismes de crdit et de financement ont leur part de dcision dans ces projets. Nous avons voulu simplement exposer ici, la complexit des structures de dcision en prsentant succinctement les niveaux qui nous semblaient les plus importants.

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CHAPITRE3: COMMENT LE SYSTEME MISE PERMET DE SIMULER

UN PROCESSUS EVOLUE DE DECISION?

. Le but de ce chapitre est de montrer que la thorie de la dcision combine avec la simulation, permet d'intgrer les dcisions prises dans les diverses disciplines qui interviennent dans les projets d'amnagement en eau, d'en dduire les mcanismes et les justifications.

3.1.1ntrt d'une analyse des dcisions dans les projets d'amnagement en eau.

La thorie de la dcision doit se concevoir en tant que science d'aide la dcision; avec la recherche oprationnelle, le calcul conomique, elle s'est dveloppe partir de postulats qui ne sont pas toujours bien adapts. Le postulat du dcideur qui le dfinit comme un acteur dot de pleins pouvoirs, agissant selon un systme de prfrences compltement dfini, le postulat de l'optimum affirmant qu'il existe une dcision optimale pour toute situation devant entraner une dcision, ne pourraient tre qu' la base d'une analys limite, en particulier dans le domaine de la ral isatfon des projets d'amnagement en eau.

Nous ne dvelopperons pas ici, les axiomes sur lesquels reposent cette thorie qui doit permettre une analyse rationnelle des problmes de dcision complexes (Keeney, 1 986). Ces axiomes sont formuls de manire plus ou moins diffrente par divers auteurs: Von Neuman et Morgenstern (1947), Pratt, Aaiffa et Schlaifer (1964).

L'un de