Asit K. Biswas and William Yeo
WATER SCIENCE POLICY | May 18, 2022
De nombreux Singapouriens ont fait l’expérience de conduire sur la voie rapide. Il peut faire beau dans une zone, et soudain se mettre à pleuvoir si fort qu’il devient difficile de distinguer le marquage des voies ou la voiture qui précède. Pourtant, quelques minutes plus tard, la pluie peut aussi cesser complètement.
Pour l’Agence nationale de l’eau de Singapour (PUB), chargée de garantir un approvisionnement en eau durable et efficace à Singapour, la grande variabilité des précipitations – qui rend les prévisions difficiles – a des implications plus larges, notamment en matière de gestion des inondations.
La PUB a relevé ce défi en se tournant vers des solutions numériques. En effet, la question de savoir comment les services publics de l’eau tels que la PUB peuvent continuer à servir leurs clients aussi bien, sinon mieux, à l’avenir, est d’actualité, compte tenu des attentes croissantes du public et des incertitudes engendrées par le changement climatique, ainsi que de la nécessité de gérer les contraintes en matière de main-d’œuvre et de ressources.
Dans le cas de la gestion des inondations et du caractère irrégulier des précipitations à Singapour, la PUB a investi dans les technologies radar et installé six radars en bande X – qui peuvent surveiller les précipitations dans un rayon de 30 km – dans les parties nord, est et ouest de Singapour.
Ceux-ci alimentent en données un modèle de prévision des précipitations afin de prédire le mouvement, la croissance et la décroissance des nuages de pluie et de produire des prévisions à 30 minutes. Sachant où de fortes pluies sont susceptibles de tomber, la PUB peut alors déployer ses équipes mobiles à l’avance dans les zones à haut risque d’inondation. Cela réduit le temps de déplacement et permet de prendre des mesures de gestion des inondations. Il s’agit notamment de gérer le trafic, de déployer des barrières anti-inondation portables et de détourner les eaux de crue des chemins piétonniers afin d’assurer la sécurité des usagers de la route et des piétons. Afin d’améliorer encore la précision des prévisions de précipitations, le système de surveillance et de prévision des précipitations de la PUB utilisera l’apprentissage automatique afin d’améliorer les performances du modèle à chaque événement pluvieux. De quelles autres façons la PUB utilise-t-elle la numérisation pour gérer l’eau à Singapour?
DÉTECTION ET DÉCISIONS FONDÉES SUR DES DONNÉES
Afin que les opérations soient efficaces, il est essentiel de savoir ce qui se passe sur le terrain et de connaître le rendement des actifs. Pour y parvenir, la PUB s’appuie sur une détection au sol améliorée. Un grand nombre de capteurs placés sur le terrain et sur l’ensemble de l’infrastructure recueillent des données relatives aux précipitations, notamment par le biais de pluviomètres et de radars en bande X. Les autres données collectées concernent la qualité de l’eau dans les lacs et autres plans d’eau, les réservoirs de service, les réseaux de canalisations et les processus de filtration végétaux, les niveaux d’eau dans les cours d’eau, les réservoirs et la mer, ainsi que l’état des équipements mécaniques et électriques de la PUB. Si traditionnellement un grand nombre de capteurs sont installés dans des positions fixes, la PUB a également commencé à utiliser des capteurs installés sur des drones aériens ou des robots aquatiques, tels que des cygnes robotisés. Ces “cygnes” surveillent la qualité de l’eau en temps réel. Ils sont conçus pour ressembler à de vrais cygnes et peuvent accéder à des endroits éloignés de manière autonome. La PUB a également commencé à utiliser de petits capteurs qui peuvent se déplacer dans le réseau de canalisations pour recueillir des données dans le but de surveiller l’intérieur des canalisations souterraines. Toutes ces données permettent à PUB de savoir ce qui se passe et de réagir rapidement si des anomalies sont détectées ou si des seuils sont franchis.
Maintenant que toutes ces données sont collectées, leur analyse permet d’obtenir des informations permettant d’améliorer la planification et la gestion des ressources humaines.
Là encore, les progrès technologiques ont permis d’analyser d’importants volumes de données dans un laps de temps relativement court, de faire des prédictions sur ce qui pourrait se produire si certaines mesures étaient prises, et même de recommander la meilleure ligne de conduite à adopter. À cet égard, la PUB a fait beaucoup et continue d’explorer et de mettre en œuvre de nouvelles solutions afin d’améliorer ses opérations.
LA PREVENTION DES FUITES
En tant que nation soumise au stress hydrique, chaque goutte d’eau est importante pour Singapour et ne doit pas être perdue ou gaspillée. Au fil des ans, la PUB a adopté diverses solutions pour améliorer la détection des fuites, afin de pouvoir prendre des mesures préventives pour réparer les canalisations et ainsi éviter de nouvelles pertes d’eau. Il s’agit d’installer des capteurs de pression et des capteurs acoustiques dans les canalisations d’approvisionnement en eau, dont les données sont analysées par un système central capable de localiser les fuites dans un rayon de 3 mètres. Le système permet également aux agents de la PUB de simuler des opérations afin de s’assurer que les consommateurs ne sont pas lésés.
Les équipes de détection des fuites de la PUB ont également utilisé récemment des capteurs sur smartphone pour détecter les fuites dans les petites canalisations et utiliseront des outils d’inspection en ligne des canalisations pour détecter les fissures ou les anomalies dans les pipelines. Ces technologies se sont avérées plus efficaces que la méthode traditionnelle consistant à utiliser des bâtons d’écoute, qui reposent sur l’ouïe et l’expérience de l’utilisateur et sont donc moins précises.
Cette année, la PUB s’est lancée dans un projet visant à installer 300 000 compteurs d’eau intelligents dans des locaux résidentiels, commerciaux et industriels. Ce projet vient compléter et améliorer les capacités de la PUB en matière de détection précoce des fuites au sein du réseau d’approvisionnement en eau ainsi que dans les locaux des clients. À Singapour, les compteurs d’eau conventionnels sont relevés manuellement une fois tous les deux mois, alors que les compteurs d’eau intelligents effectueront des relevés plusieurs fois par jour et les transmettront automatiquement aux systèmes de la PUB. La PUB pourra ainsi détecter beaucoup plus rapidement les consommations d’eau anormales, et les clients seront avertis et pourront prendre des mesures pour rectifier le problème et économiser de l’argent. En mettant ces données entre les mains des clients, on leur permet de prendre des décisions plus intelligentes sur la façon dont ils utilisent l’eau, qu’il s’agisse de prendre des douches plus courtes, de fermer le robinet pendant qu’ils se brossent les dents, ou de n’utiliser le lave-linge que pour une machine complète.
Lors des essais précédents, les ménages ont fait état d’une économie d’eau de 5 % en moyenne, attribuée à la détection précoce des fuites et au changement de leurs habitudes en matière d’eau. Avec les autres mesures et programmes que la PUB a mis en place, elle espère réduire la consommation d’eau des ménages à 130 litres par personne et par jour d’ici 2030, contre 158 litres par personne et par jour actuellement.
LES INDIVIDUS JOUENT AUSSI LEUR RÔLE
L’approche d’aujourd’hui est bien loin de celle de 1965, lorsque Singapour est devenue indépendante et que sa gestion des eaux urbaines était semblable à celle de nombreuses villes des pays en développement. Sous la houlette du Premier ministre de l’époque, Lee Kuan Yew, Singapour a fait d’énormes progrès dans la gestion des eaux urbaines et des eaux usées. En 25 ans environ, sa gestion de l’eau s’est vue transformée, et est désormais enviée du monde entier. La République a réduit ses zones inondables, qui sont passées de plus de 3 000 hectares à 28ha en 2020.
En 2018, le gouvernement de Singapour a lancé son plan directeur pour un gouvernement digital, utilisant les données et nouvelles technologies pour créer une main-d’œuvre confiante et formée au digital, ainsi que des services faciles à utiliser, fiables et pertinents. La même année, la PUB a lancé sa feuille de route Smart PUB, qui détaille le plan d’utilisation des solutions numériques et des technologies intelligentes telles que l’Internet industriel des objets, la robotique et les systèmes autonomes, les données et l’intelligence artificielle pour renforcer sa résilience opérationnelle, sa productivité, sa sûreté et sa sécurité.
Parmi les autres points positifs, citons l’amélioration de l’efficacité et des délais de réponse aux incidents. Cependant, si le gouvernement et l’administration publique font leur part du travail, chaque individu doit jouer son rôle afin que chaque goutte compte et pour continuer à protéger ces précieuses ressources en eau. Il s’agit non seulement d’utiliser l’eau de manière judicieuse et responsable, mais également de protéger les captages d’eau en les gardant propres, ainsi que de signaler les incidents (tels que les inondations, la pollution et la pêche illégale) à la PUB. Oui, il existe une application pour cela aussi!
This article was published by WATER SCIENCE POLICY, May 18, 2022.