Cours Ãconomie hydraulique - EPFL
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LASEN<br />
Ecole polytechnique fédérale de Lausanne<br />
Faculté environnement naturel, architectural et construit<br />
ENAC<br />
Institut des infrastructures, des ressources et de l’environnement<br />
8 ème semestre<br />
<strong>Cours</strong><br />
Économie <strong>hydraulique</strong><br />
Partie I<br />
Par<br />
Dr Eric DAVALLE<br />
ED/jd Mars 2006
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page I<br />
LASEN<br />
TABLE DES MATIERES<br />
1. Eau en tant que ressource 2<br />
1.1 L’environnement planétaire 2<br />
1.2 Eau, origine de vie 2<br />
1.2.1 Contrôle de la température terrestre 3<br />
1.2.2 Contrôle de la salinité des océans 4<br />
1.3 Cycles du soufre et de l’eau 4<br />
1.3.1 Cycle du soufre 4<br />
1.3.2 Cycle de l’eau 4<br />
1.4 L’eau terrestre disponible 7<br />
1.4.1 L’eau des mers et océans 7<br />
1.4.2 Les eaux continentales 9<br />
1.4.3 Nappes phréatiques et notion de "qualité" de l’eau 10<br />
1.4.4 Réserves d’eau sur terre 11<br />
1.5 Evolution de la population mondiale 11<br />
1.6 Besoins vitaux en eaux 12<br />
1.6.1 Besoins physiologiques 12<br />
1.6.2 Besoins domestiques généraux 13<br />
1.7 Usages et prélèvements d’eau 14<br />
1.7.1 Usages agricoles 15<br />
1.7.2 Usages industriels 17<br />
1.7.3 Usages domestiques 18<br />
1.8 Eau et aménagements 18<br />
2. Eau : enjeux et difficultés 19<br />
2.1 Un problème aux facettes multiples 19<br />
2.2 Les enjeux principaux 20<br />
2.2.1 Le droit à la vie 20<br />
2.2.2 La gestion écologique 21<br />
2.2.3 Le régime de gestion des eaux 23<br />
2.2.4 L’absence de solidarité politique mondiale 26<br />
2.3 L’eau et ses problèmes permanents 26<br />
2.3.1 Géopolitique 26<br />
2.3.2 Répartition inégale de l’eau 27
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page II<br />
LASEN<br />
2.3.3 Zones hydro-conflictuelles 28<br />
2.3.4 Sans droit international [5] 30<br />
2.4 L’idée du développement durable 31<br />
2.4.1 Origine et définition 31<br />
2.4.2 Conflits "philosophiques" 32<br />
2.4.3 Une question responsable 33<br />
2.5 Pistes à la pénurie d’eau 34<br />
2.5.1 Ebauche de solutions 34<br />
2.5.2 Politique mondiale de l’eau 34<br />
2.5.3 Eau et politique 35<br />
2.5.4 Ebauche d’une "hydropolitique" 38<br />
2.6 Phénomènes aléatoires 41<br />
2.6.1 La sécheresse 41<br />
2.6.2 Les inondations 42<br />
2.7 Préservation des eaux 42<br />
2.7.1 Eau de mer 42<br />
2.7.2 Eaux continentales 43<br />
2.8 Les aménagements d’accumulation 44<br />
2.8.1 La controverse sur les barrages réservoirs de grande capacité 44<br />
2.8.2 Force <strong>hydraulique</strong>, valeur et avantages 45<br />
3. Optimisation d’installations industrielles utilisatrices d’eau 46<br />
3.1 Difficultés techniques 46<br />
3.1.1 Difficultés techniques relatives aux matériaux 47<br />
3.1.2 Difficultés techniques relatives au site 48<br />
3.1.3 Difficultés techniques relatives aux dimensions des ouvrages 48<br />
3.2 Optimisation et études associées 49<br />
3.2.1 Cycle de vie d’un ouvrage 50<br />
3.2.2 Phases d’études 50<br />
3.3 Protéger et gérer 52<br />
3.3.1 La ressource naturelle 52<br />
3.3.2 Les ressources alternatives 54<br />
4. Prix de l’eau 58<br />
4.1 Eléments d’économie 58<br />
4.1.1 Modèle économique positionné sur le court terme 58<br />
4.1.2 Apport du développement durable 59
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page III<br />
LASEN<br />
4.2 Analogie eau-électricité 61<br />
4.3 Eléments de tarification 62<br />
4.3.1 Objectifs à atteindre 62<br />
4.3.2 Structure tarifaire 63<br />
4.3.3 Structure de tarification 64<br />
4.4 Gestion déléguée de services 66<br />
4.5 Coût du dessalement de l’eau de mer 66<br />
BIBLIOGRAPHIE 68
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8 ème semestre<br />
Page 1<br />
LASEN<br />
Avant-propos<br />
Aux yeux de ceux qui ont la chance et le privilège de vivre dans les pays développés, l’eau comme<br />
l’électricité ainsi que d’autres biens de consommation vont de soi. L’usage en continu fait partie de la vie<br />
quotidienne et cette exigence d’approvisionnement sans limite nous semble normale.<br />
Or, l’eau aussi vitale soit-elle, est loin d’être une évidence pour tout le monde. Au contraire, et depuis des<br />
siècles, elle est l’objet de convoitise ou de raisons de conflits. Même, lorsqu’elle manque, elle est la source<br />
de grandes souffrances. Avec l’accroissement exponentiel de la population mondiale, sa rareté d’hier<br />
devient dramatique aujourd’hui. L’eau est donc au cœur de bien des préoccupations car, sans elle, il ne peut<br />
y avoir de vie.<br />
En ce début du XXI ème siècle, on constate que 20% de la population du globe n’a pas accès à l’eau potable.<br />
Les moins optimistes pensent même que ce chiffre pourrait doubler d’ici 25 ans ! Que faisons-nous et que<br />
faut-il faire La réponse est à la fois simple et difficile. Simple, car si les moyens financiers, l’éducation des<br />
populations et la solidarité internationale pour mettre en œuvre une vraie politique de l’eau étaient mobilisés,<br />
l’eau ne serait plus ce qui risque bien d’être le problème N° 1 de notre ère. Difficile, car de nombreux effets<br />
de bord, qu’ils soient économiques, sociaux, environnementaux et politiques perturbent, voire annihilent<br />
toute velléité de soigner le mal à la racine.<br />
L’eau dans sa forme consommable ne représente que 0.6% de l’hydrosphère terrestre et doit donc être<br />
considérée avec soin et respect. Cela est d’autant plus vrai qu’elle manque déjà à beaucoup d’entre nous.<br />
Dans ce qui va suivre, il sera donc question de l’eau comme ressource indispensable mais si mal répartie. Il<br />
sera abordé la question des enjeux et des difficultés qui sont à l’origine de sa raréfaction pour 1/5 de la<br />
population mondiale afin de mieux comprendre et d’apporter des solutions.<br />
Pour les ingénieurs et futurs ingénieurs, il est essentiel de comprendre les mécanismes sociaux et<br />
économiques qui interfèrent dans la recherche de réponses concrètes. Il est aussi important comme<br />
constructeur de concevoir des ouvrages et des installations adaptées aux problèmes rencontrés et surtout<br />
économiquement acceptables pour tous.<br />
L’ambition ici est de donner une image large et claire de la situation, des acteurs et de ce qu’il serait bon de<br />
faire. Comme professionnel, il est prépondérant d’avoir le maximum d’éléments permettant l’action.<br />
Basé sur une expérience de plus de 25 ans par des projets et leurs vécus à l’international, ce cours tente de<br />
faire la lumière, au-delà de la simple et importante théorie, sur les réalités pratiques et son flot d’embûches<br />
et de difficultés.<br />
______________
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8 ème semestre<br />
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1. Eau en tant que ressource<br />
1.1 L’environnement planétaire<br />
Distante du soleil d’environ 149,6 millions de kilomètres, la terre sur laquelle nous évoluons, a été<br />
formée il y a 4,6 milliards d’années. C’est la troisième des planètes principales du système solaire<br />
après Mercure et Vénus dans l’ordre croissant des distances à ce dernier.<br />
La terre fait partie des planètes telluriques (structure rocheuse, comme Mars, Mercure et Vénus).<br />
Elle a la forme d’un ellipsoïde de révolution, aplati en ses pôles, d’un diamètre équatorial de l’ordre<br />
de 12'756 km, de 1'083,3 milliards de km 3 de volume, de densité moyenne de 5,52 et de<br />
510,1 millions de km 2 de superficie.<br />
En sa partie la plus superficielle de l’écorce terrestre, sur les 20 km d’épaisseur environ et de<br />
formation plutôt rocheuse, la terre porte le nom de lithosphère (du grec "lithos", pierre). Cette<br />
lithosphère (voir illustration de ce qui va suivre à la Figure 1.3.1 plus loin) est :<br />
- soit recouverte d’eau, lieu de l’hydrosphère<br />
- soit recouverte de sol, lieu de la pédosphère qui renferme en faible profondeur les eaux<br />
captives et celles d’infiltration des nappes phréatiques<br />
L’enveloppe gazeuse terrestre, appelée l’atmosphère (du grec "atmos", vapeur) est constituée,<br />
outre d’azote (78%), d’oxygène (21%) et de gaz à l’état de traces comme l’hydrogène mais aussi<br />
de vapeur d’eau. Sa présence est due au phénomène de la gravitation qui retient les molécules<br />
gazeuses. A l’inverse, la lune qui est moins dense se trouve dépourvue d’atmosphère.<br />
Dans cet environnement, les êtres vivants sont présents en équilibre dynamique et fragile et<br />
constituent la biosphère. Ce monde du vivant, sous quelque forme que ce soit, représente<br />
l’ensemble de l’écosystème de la planète. On notera que l’eau est partout présente et est à la<br />
source de toute vie, d’où son importance fondamentale.<br />
1.2 Eau, origine de vie<br />
Dans l’état actuel des connaissances de la science, aucun processus vital ne peut se faire sans la<br />
présence d’eau. Sans celle-ci, la vie terrestre qui a débuté il y a 4 milliards d’années serait<br />
impossible. A l’opposé, la planète Mars est sèche, froide et désolée et semble ne jamais avoir pu<br />
développer la vie 1/ .<br />
Composée de deux atomes d’hydrogène (abondant dans l’univers connu, voir Tableau 1.1) et d’un<br />
atome d’oxygène (plus rare, car 900 fois moins présent dans l’univers que l’hydrogène), l’eau<br />
(H 2 O) requiert pour sa formation une densité environnante forte, une température ne dépassant<br />
pas quelques milliers de degrés et un rayonnement ultraviolet modéré.<br />
Ce type de conditions existe dans le cosmos pour créer l’eau qui, sous la forme de vapeur d’eau,<br />
est la plus répandue. Ainsi, il y a une présence constante d’eau dans tout notre système solaire :<br />
des astrophysiciens pensent même que 6 à 7 milliards de tonnes de glace existeraient aux deux<br />
pôles de la lune !<br />
1/ Sciences et Avenir, février 2003, pages 82-83
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 3<br />
LASEN<br />
Atomes<br />
Environnement planétaire<br />
Univers connu Eau de mer Corps humain<br />
Hydrogène (H)<br />
90<br />
66<br />
63<br />
Oxygène (O)<br />
0,1<br />
33<br />
25,5<br />
Hélium (He)<br />
9<br />
--<br />
--<br />
Carbone (C)<br />
0,06<br />
--<br />
9,5<br />
Azote (N)<br />
0,01<br />
--<br />
1,4<br />
Chlore (Cl)<br />
très faible proportion<br />
0,33<br />
--<br />
Sodium (Na)<br />
très faible proportion<br />
0,28<br />
--<br />
Manganèse (Mn)<br />
très faible proportion<br />
0,033<br />
--<br />
Calcium (Ca)<br />
très faible proportion<br />
--<br />
0,31<br />
Autres<br />
0,83<br />
0,357<br />
0,29<br />
Tableau 1.1 : Comparaison en (%) des éléments chimiques fondamentaux, selon [1] 2/<br />
Outre le facteur vital, la présence d’eau joue un rôle capital :<br />
- pour le contrôle de la température terrestre<br />
- dans le cycle de l’eau lié à celui du soufre<br />
- pour le contrôle de la salinité des océans<br />
- dans les cycles du carbone et de l’oxygène (photosynthèse)<br />
1.2.1 Contrôle de la température terrestre<br />
L’eau est indispensable à toute vie biologique. Pour que cette vie se soit maintenue sur terre, il a<br />
été nécessaire qu’une température moyenne de 13 à 15°C existe. Cela fut le cas grâce à l’effet<br />
albédo (fraction d’énergie solaire reçue qui est réfléchie ou diffusée essentiellement par les<br />
océans terrestres) et à l’effet de serre modéré (couche d’atmosphère formée de gaz carbonique<br />
(CO 2 ), de méthane (CH 4 ) et de vapeur d’eau (H 2 O)). A l’opposé, sur Vénus, l’atmosphère contient<br />
97% de CO 2 et l’effet de serre y est si intense que la température sur cette planète atteint 460°C.<br />
2/ Voir bibliographie en fin de document
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 4<br />
LASEN<br />
1.2.2 Contrôle de la salinité des océans<br />
La concentration moyenne de sel des océans est de 37 g de sel / litre d’eau de mer. A titre de<br />
comparaison, celle d’un milieu intracellulaire est de 9 g de sel / litre. Il y a un rapport de 1 à 4 qui<br />
est vital pour l’équilibre d’organismes marins. Cet équilibre délicat est totalement lié à la<br />
concomitance de la vitesse de formation des coquillages et de celle de l’accumulation des<br />
sédiments des sols marins. Ainsi, le contrôle de la salinité des océans est totalement lié à cet<br />
équilibre-là.<br />
1.3 Cycles du soufre et de l’eau<br />
Par le mot cycle, on qualifie une suite ininterrompue de phénomènes qui se renouvellent dans un<br />
ordre immuable 3/ . Parmi les cycles les plus connus, on peut citer celui des saisons, solaire, lunaire<br />
ou de Méton, du carbone, de l’azote ou encore le cycle écologique (passage d’éléments chimiques<br />
au sein des êtres vivants)<br />
1.3.1 Cycle du soufre<br />
Le soufre est indispensable à la formation de deux des 20 acides aminés nécessaires au<br />
fonctionnement des cellules d’êtres vivants. A la mort de tout organisme vivant, le soufre se<br />
transforme sous forme de sulfures et sulfates, véhiculés par les eaux interstitielles ou de surface<br />
vers les océans. Ainsi, le cycle du soufre se retrouve totalement associé à celui de l’eau,<br />
l’évaporation et la pluie étant, par voie de conséquence, composées naturellement d’eau<br />
légèrement acide (acide sulfurique).<br />
1.3.2 Cycle de l’eau<br />
Comme décrit au § 1.1, notre environnement terrestre est un système à plusieurs composants (voir<br />
Figure 1.3.1) dans lequel le cycle de l’eau donne lieu à d’importants échanges. Les spécialistes<br />
parlent d’une présence d’eau terrestre de 1’386 milliards de tonnes d’eau (1'386 millions de km 3 )<br />
qui participeraient aux échanges de la terre vers l’atmosphère et réciproquement, chaque jour.<br />
Cela représente des échanges atmosphère-terre de 575'000 km 3 d’eau chaque année.<br />
ATMOSPHERE<br />
HYDROSPHERE<br />
BIOSPHERE<br />
LITHOSPHERE<br />
PEDOSPHERE<br />
NAPPES PHREATIQUES<br />
Figure 1.3.1 : Composants de notre système environnemental<br />
3/ D’après le petit Larousse illustré
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
Ces échanges s’opèrent entre les divers réservoirs ou réserves d’eau de la terre, localisés<br />
isolément au niveau de chaque composant présenté dans la Figure 1.3.1.<br />
Ce cycle est naturellement alimenté par l’énergie produite par le rayonnement solaire. Il en découle<br />
les phénomènes d’évaporation de l’eau de surface (océans, mers, lacs, cours d’eau, glaciers et<br />
des êtres vivants par évapotranspiration), de condensation dans l’atmosphère et les variations de<br />
température avec la formation des nuages et, ensuite, de précipitations (afflux d’eau en fusion<br />
des gouttelettes ou coalescence, de cristaux sous forme de grêle ou de flocons de neige) qui<br />
ramènent l’eau sur la terre.<br />
Cette eau ruisselle ou s’infiltre et regagne ainsi les réservoirs ou réserves naturelles de surface<br />
ou en profondeur (voir Figure 1.3.2). Outre l’eau, le cycle de l’eau véhicule aussi des éléments<br />
minéraux nutritifs (voir § 1.3.1 pour le soufre, par exemple), créant les conditions favorables et<br />
nécessaires à la vie et à l’équilibre de la biosphère.<br />
Transport sous forme vapeur<br />
44 800 km 3<br />
Précipitations<br />
Précipitations<br />
110 000 km 3<br />
Précipitations<br />
458 000 km 3<br />
7 000 km 3 Évaporation<br />
1,2 %<br />
1,2 %<br />
19,1 %<br />
19,1 %<br />
79,7 %<br />
79,7 %<br />
Lacs<br />
Evapotranspiration<br />
65 200 km 3<br />
7 000 km 3 Ecoulements<br />
de surface<br />
42 600 km 3<br />
Évaporation<br />
502 800 km 3<br />
UNEP – 02/2002<br />
Terres<br />
134 millions km 2<br />
26% en<br />
surface<br />
Terres et glaces<br />
149 millions km 2<br />
29% en surface<br />
Ecoulements souterrains<br />
2 200 km 3<br />
Océans et mers<br />
361 millions km 2<br />
71% en surface<br />
Surface de la terre<br />
510 millions de km 2<br />
Figure 1.3.2 : Cycle de l’eau annuel et réserves naturelles selon [3]<br />
Il est important de constater que le cycle de l’eau contribue aussi à enrichir l’air que nous respirons<br />
en gaz carbonique (CO 2 ), en acide carbonique (H 2 CO 3 ) et surtout, en oxygène (O 2 ).
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 6<br />
LASEN<br />
Le cycle annuel d’eau de 575'000 km 3 est décomposé selon un bilan d’évaporation et de<br />
précipitations donné dans la Figure 1.3.3 ci-dessous.<br />
Évaporation<br />
575 000 km 3<br />
par année<br />
Précipitations<br />
575 000 km 3<br />
par année<br />
87,4 %<br />
502 800 km 3<br />
océanique et maritime<br />
par année<br />
65 200 km 3<br />
terrestre<br />
par année<br />
11,4 %<br />
79,7 79,7 %<br />
%<br />
458 000 km 3<br />
océaniques et maritimes<br />
par année<br />
110 000 km 3<br />
terrestres<br />
par année<br />
19,1 %<br />
19,1 %<br />
7 000 km 3<br />
plans d’eau<br />
par année<br />
1,2 %<br />
7 000 km 3<br />
plans d’eau<br />
par année<br />
1,2 1,2 %<br />
%<br />
Figure 1.3.3 : Bilan des échanges atmosphère – terre du cycle de l’eau<br />
De même, il est possible de répartir les 117'000 km 3 d’eau qui transitent par voie terrestre<br />
annuellement selon la décomposition donnée dans la Figure 1.3.4. ci-dessous.<br />
SUR LE GLOBE<br />
~117 000 km 3<br />
par année<br />
42 600 km 3 /an<br />
s’écoule en surface<br />
2 200 km 3 /an<br />
s’écoule en souterrain<br />
(36,4%) (1,9%)<br />
7 000 km 3 /an<br />
stockée dans plans d’eau<br />
(6%)<br />
65 200 km 3 /an<br />
stockée en souterrain<br />
(55,7%)<br />
Figure 1.3.4 : Répartition des mouvements annuels d’eau terrestre du cycle de l’eau
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8 ème semestre<br />
Page 7<br />
LASEN<br />
1.4 L’eau terrestre disponible<br />
A la surface de la terre, les mers et océans couvrent environ 71% de la surface disponible<br />
(362 millions de km 2 ) représentant un volume d’hydrosphère de 1’350 millions de km 3 . L’eau de<br />
notre planète est à 97,4% salée, 2% est congelée aux pôles et dans les glaciers et seulement<br />
0,6% reste disponible par :<br />
- l’atmosphère et l’humidité de l'air (0,15%)<br />
- les lacs et cours d’eau (1,2%)<br />
- les mers intérieures (1,24%)<br />
- les eaux souterraines (96,6%)<br />
- l’humidité du sol (0,8%)<br />
- les organismes vivants (0,01%)<br />
1.4.1 L’eau des mers et océans<br />
Les eaux océaniques et continentales des mers et océans sont régulièrement alimentées par<br />
environ 390'000 km 3 d’eau de précipitations annuelles. Les 362 millions de km 2 d’eau de surface<br />
sont répartis de la manière suivante :<br />
- océan pacifique 179 millions de km 2<br />
- océan atlantique 92 millions de km 2<br />
- océan indien 76 millions de km 2<br />
- autres mers 15 millions de km 2<br />
Figure 1.4.1 : Hydrosphère océanique, selon [2]
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 8<br />
LASEN<br />
D’abord, les mers et océans prennent toute leur importance car ils contiennent 93% de la quantité<br />
totale de carbone disponible sur la planète. On se rappelle que la vie biologique ne se développe<br />
qu’en présence principalement de carbone, d’hydrogène, d’oxygène, d’azote, de soufre et de<br />
phosphore.<br />
Ensuite, les eaux de mer sont un des maillons de la chaîne du cycle de l’eau. Elles se composent<br />
essentiellement :<br />
- de sel (le sodium (Na), le magnésium (Mg), le soufre (S)) pour les plus importants<br />
- du gaz dissous (le chlore (Cl 2 ), l’oxygène (O 2 ) et le gaz carbonique (CO 2 ))<br />
- d’oligo-éléments (l’iode, par exemple)<br />
Il faut noter que les eaux de mers contiennent 50 fois plus de gaz carbonique (CO 2 ) que<br />
l’atmosphère n’en renferme. Ce gaz est partiellement dissout dans l’eau en acide carbonique<br />
(H 2 CO 3 ) et sous forme de carbonate. Le CO 2 contribue ainsi à maintenir le pH des eaux marines<br />
aux environs de 8 (situation plutôt basique qu’acide). Enfin, le CO 2 contribue au bon<br />
fonctionnement du cycle photosynthèse – respiration de la biosphère aquatique.<br />
Pour être plus complet sur l’hydrosphère océanique, le tableau 1.4.2 ci-dessous donne une<br />
synthèse des éléments essentiels qui la caractérisent.<br />
OCÉANS Pacifique Atlantique Antarctique Indien Arctique<br />
Localisation Des côtes américaines à l'est Sur 115'000 km entre le Groenland<br />
Océan polaire du nord<br />
jusqu'à l'Asie et l'Australie à l'ouest au nord et l'Antarctique au sud<br />
En anneau autour du pôle sud et<br />
reliant trois autres océans<br />
(Pacifique, Atlantique et Indien)<br />
Ouvert à l'ouest sur l'Antarctique et<br />
fermé au nord par les côtes<br />
asiatiques<br />
Superficie<br />
178,7 millions de km 2 , soit le 35%<br />
de la superficie du globe<br />
91,6 millions de km 2 , soit le 18% de<br />
la superficie du globe<br />
76,2 millions de km 2 , soit le 15% de<br />
la superficie du globe<br />
14,8 millions de km 2 , soit le 3% de<br />
la superficie du globe<br />
Volume<br />
707,1 millions de km 3<br />
(1/2 volume d'eau de la planète)<br />
330,1 millions de km 3 284,6 millions de km 3 16,7 millions de km 3<br />
Profondeur<br />
moyenne 4'267 m 3'602 m 3'736 m<br />
Profondeur<br />
particulière<br />
La fosse des Mariannes, la plus<br />
profonde du monde avec 11'035 m<br />
Porto Rico 9'218 m<br />
la Sonde-Java 7'450 m<br />
5'520 m<br />
La banquise est permanente faite<br />
de glace de mer<br />
Phénomènes<br />
constatés<br />
Berceau de "El Niño", phénomène Sous un climat plutôt tempéré<br />
cyclique (2 à 7 ans). Il se produit grâce au courant chaud du "Gulf<br />
une inversion du sens des courants Stream"<br />
entre est et ouest due à<br />
l'affaiblissement des vents, alizés,<br />
dans l'hémisphère nord qui ne<br />
poussent plus les eaux superficielle<br />
chaudes vers l'ouest. Les<br />
conséquences sont sécheresse en<br />
Indonésie et pluies torrentielles sur<br />
le Pérou<br />
Vents violents (4ème rugissants,<br />
5ème furieux, 60ème hurlants). Ces<br />
vents servent de moteur dans les<br />
échanges d'eaux profondes par la<br />
création de courants d'ouest en est<br />
Vaste tourbillon en sens inverse<br />
des aiguilles d'une montre qui<br />
donne sur les côtes d'Afrique le<br />
courant des Aiguilles pour la partie<br />
sud australe. Pour la partie nord<br />
boréale, sous l'influence de la<br />
mousson, les courants tendent à<br />
changer de direction comme les<br />
vents<br />
Sensible au réchauffement<br />
climatique (la fonte des glaces) et<br />
au accumulation de polluants<br />
amenés par les masses d'air. Une<br />
réelle menace écologique existe<br />
Richesses<br />
contenues<br />
En proportions variables, on trouve dans les océans, des gisements de pétrole, de gaz, des pharmacopées (plus de 20'000 substances biochimiques), des produits issus de la pêche,<br />
des métaux précieux (or, argent, manganèse, nickel, ...), de l'espace pour agrandir des territoires (Abu Dhabi et Dubaï) et une biodiversité marine importante<br />
Tableau 1.4.2 : Synthèse de l’hydrosphère océanique
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
1.4.2 Les eaux continentales<br />
Les eaux continentales sont alimentées par environ 117'000 km 3 d’eau de précipitations annuelles.<br />
Cette eau est hélas inégalement répartie (voir tableau 1.4.3 ci-après) et irrégulièrement fournie<br />
dans le temps.<br />
Autre maillon de la chaîne du cycle de l’eau, les eaux continentales se caractérisent par :<br />
- les eaux dormantes ou lentiques ( 4/ lacs de dépression géologique comme le lac Léman, de<br />
cratère de volcan éteint, de barrages issus du mouvement des glaciers comme le lac<br />
d’Annecy)<br />
- - les eaux courantes ou lotiques (cours d’eau)<br />
- les eaux d’infiltration (eaux interstitielles, voir § 1.4.3)<br />
Par opposition aux eaux maritimes, les eaux continentales sont dites douces. Issues des pluies,<br />
elles contiennent aussi du gaz carbonique (CO 2 ) et se sont chargées en calcaires, dont surtout en<br />
carbonate de calcium (CaCO 3 ) qui participe partiellement à la définition de la dureté des eaux<br />
continentales. Outre ce qui précède, elles se composent :<br />
- d’oxygène venu de l’atmosphère<br />
- de composés de soufre (sulfates)<br />
- de composés de silice (silicates)<br />
- de composés d’acide nitrique et nitreux (nitrates et nitrites) 5/<br />
- de composés azotés (ammonium NH 4 )<br />
- de composés du fer et du phosphore<br />
- des oligo-éléments sous forme de traces<br />
Tous ces éléments contribuent au développement de la faune et de la flore aquatique, pour autant<br />
que les équilibres des composants naturels soient préservés.<br />
Dans la Figure 1.3.4 précédente, on donnait la répartition des mouvements annuels d’eau terrestre<br />
pour un volume d’environ 117'000 km 3 .<br />
Selon les valeurs données par United Nations Environment Programme (UNEP) de mars 2002, la<br />
répartition par continent est donnée dans le tableau 1.4.3 ci-après.<br />
4/ Le lac Baïkal (Sibérie de la Fédération de Russie) représente le 1/5 des réserves d’eau douce de la planète. C’est le<br />
plus profond des lacs qui atteint 1637 m de profondeur.<br />
5/ Avec les phosphates, les nitrates en excès sont des agents de pollutions majeures, soit en perturbant les équilibres<br />
électrochimiques du vivant, soit en contribuant à raréfier la présence d’oxygène.
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Continents<br />
Précipitations<br />
% Evaporation<br />
% Ecoulement<br />
en surface<br />
Population<br />
Km 3 % millions %<br />
Asie (avec Russie)<br />
32’200<br />
27,6<br />
55<br />
45<br />
3’710<br />
60,2<br />
Amérique du Sud<br />
28’400<br />
24,4<br />
57<br />
43<br />
790<br />
12,8<br />
Amérique du Nord<br />
18’300<br />
15,7<br />
55<br />
45<br />
300<br />
4,9<br />
Afrique<br />
22’300<br />
19,1<br />
80<br />
20<br />
750<br />
12,2<br />
Europe<br />
8’290<br />
7,1<br />
65<br />
35<br />
580<br />
9,4<br />
Australie et Océanie<br />
7’080<br />
6,1<br />
65<br />
35<br />
30<br />
0,5<br />
Tableau 1.4.3 : Répartition par continent des précipitations<br />
Ce tableau met en évidence l’importance majoritaire, partout et surtout en Afrique (80% des<br />
précipitations) du phénomène d’évaporation. Il est l’une des explications des événements de<br />
sécheresse répétée et durable rencontrée sur certains continents. De même, on constate que<br />
l’Asie qui représente 60,2% de la population mondiale ne reçoit que 27,6% des précipitations<br />
terrestres. Pour ces deux constats, l’Asie et l’Afrique se doivent de tout faire pour préserver et<br />
sauvegarder autant que possible l’eau reçue.<br />
1.4.3 Nappes phréatiques et notion de "qualité" de l’eau<br />
a) Les nappes phréatiques<br />
En parallèle du ruissellement des eaux de pluies, ces dernières en grande partie s’infiltrent<br />
dans le sol. Il faut compter entre 2 semaines à 10'000 ans pour que s’opère la percolation.<br />
L’eau, dite interstitielle, s’écoule par gravité jusqu’à la rencontre d’une couche géologique<br />
imperméable et s’étend pour constituer une nappe phréatique (du grec "phreos", puits). Lors<br />
de cette infiltration, l’eau traversant des couches sableuses et graveleuses se débarrasse des<br />
bactéries et se minéralise. Par contre, ces eaux isolées du contact avec l’atmosphère ont une<br />
teneur en oxygène plutôt faible.<br />
b) Notion de "qualité" de l’eau<br />
On se préoccupera à la fois des propriétés chimiques, physiques et thermodynamiques de<br />
l’eau. Il faut se souvenir que trois facteurs principaux contrôlent la qualité de l’eau :<br />
o la concentration en sels minéraux (pas trop élevée)<br />
o la turbulence 5/ (une eau en mouvement augmente sa vitalité, comme c’est le cas de la<br />
sève et du sang)<br />
o la température (cette vitalité citée précédemment en terme de propriété est meilleure<br />
avec une température de l’eau proche de 4°C)<br />
6 Les eaux polluées, traitées et thermales ne répondent pas de la même façon qu’une eau douce et naturelle.
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Page 11<br />
LASEN<br />
Plus précisément, le Centre International de Recherche et de Documentation de l’Aliment<br />
Vivant (CIRDAN) de Strasbourg (France) propose les normes suivantes pour une eau définie<br />
"bonne à boire" :<br />
o pH (mesure de l’acidité ou de l’alcalinité) entre 5 et 7 (à titre d’exemple, le vinaigre a<br />
un pH = 2 et une solution de soude un pH = 14)<br />
o rH 2 (pouvoir réducteur ou oxydant) entre 24 et 28<br />
o résistivité entre 5'000 et 50'000 ohms.cm<br />
o minéralisation entre 10 et 150 mg/l (l’OMS recommande une eau au maximum à<br />
400 mg/l<br />
Etant donné les normes émises, cela conduit à dire que les eaux de source sont les plus<br />
adéquates à la consommation.<br />
1.4.4 Réserves d’eau sur terre<br />
L’eau en réserve sur terre est d’environ 1,386 millions de km 3 [3] et se décompose comme suit :<br />
mers et océans (eau salée) 1'350'000'000 km 3 (97,4%)<br />
glaces aux pôles et glaciers (eau<br />
douce/salée)<br />
27'500'000 km 3 (1,982%)<br />
eaux souterraines (eau douce) 8'200'000 km 3 (0,60%)<br />
mers intérieures (eau salée) 150'000 km 3 (0,011%)<br />
Lacs et cours d’eau (eau douce) 101'700 km 3 (0,007%)<br />
organismes vivants 1'100 km 3 (-)<br />
Total 1'385'952’800 km 3<br />
Ainsi, seuls 2,6% des réserves d’eau terrestre sont de l’eau douce et seuls 0,6% sont<br />
raisonnablement accessibles pour la biosphère. Il s’agit d’un volume d’eau disponible d’environ<br />
8'400'000 km 3 . Les précipitations continentales annuelles représentent donc 1,4% de ce volume<br />
en réserve. A titre d’exemple, le lac Léman entre la France et la Suisse, de 7'395 km 2 de<br />
superficie, constitue une réserve d’eau de seulement 89 km 3 , soit modestement 0,01‰ des<br />
précipitations continentales mondiales annuelles.<br />
1.5 Evolution de la population mondiale<br />
A ce stade et après avoir mis en évidence les quantités d’eau disponibles, il est important<br />
d’intégrer dans ce qui sera traité dans les chapitres suivants le paramètre lié à l’évolution de la<br />
population mondiale.<br />
Alors que pendant plus de 17 siècles la population mondiale a lentement évolué tout en restant<br />
sous la barre du milliard d’habitants, dès la révolution industrielle du 19 ème siècle la croissance est<br />
devenue exponentielle.
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LASEN<br />
Du milliard d’individus en 1800, on est arrivé à 6,45 milliards en 2005. Le tableau 1.5.1 répartit<br />
cette valeur partiellement par pays principaux où la Chine est un confortable leader avec<br />
1,31 milliards d’individus.<br />
Répartition partielle de la<br />
population mondiale (valeur juillet 2005)<br />
1'500'000'000<br />
1'250'000'000<br />
1'000'000'000<br />
750'000'000<br />
500'000'000<br />
250'000'000<br />
0<br />
China<br />
India<br />
EuropeanUnion<br />
UnitedStates<br />
Indonesia<br />
Brazil<br />
Pakistan<br />
Bangladesh<br />
Russia<br />
Nigeria<br />
Japan<br />
Mexico<br />
Philippines<br />
Vietnam<br />
Germany<br />
Egypt<br />
Ethiopia<br />
Turkey<br />
Iran<br />
Thailand<br />
RDCongo<br />
France<br />
UnitedKingdom<br />
Italy<br />
Tableau 1.5.1 : Répartition partielle des 6,45 milliards de la population mondiale<br />
Outre l’accroissement global de la population, il faut signaler que cette croissance profite<br />
principalement aux sites urbains au détriment des zones rurales. Entre 1990 et 2000, la population<br />
urbaine a surtout fortement progressé en Asie (de 32% à 37%) et en Afrique (de 32% à 38%).<br />
De même, si la population en 2000 reste principalement rurale en Asie, en Afrique et en Amérique<br />
du Sud, elle est définitivement majoritairement urbaine en Amérique du Nord, en Europe et en<br />
Australie-Océanie. Par contre, au niveau mondial, la proportion de personnes du domaine rural<br />
reste majoritaire avec 53%.<br />
1.6 Besoins vitaux en eaux<br />
1.6.1 Besoins physiologiques<br />
Si une méduse contient 95% d’eau, l’homme est constitué en moyenne de 66% d’eau.<br />
Pommes<br />
de terre<br />
Salade Oeufs Poissons Carottes Ananas Tomates Viande Etres<br />
vivants<br />
91% 95% 75% 80% 89% 87% 91% 50-60% 65-67%
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LASEN<br />
Cette eau essentielle pour toute la chaîne du vivant est continuellement en mouvement dans tout<br />
organisme qui vit. L’homme absorbe et rejette de l’ordre de 2 à 3 litres d’eau par jour. On connaît la<br />
décomposition journalière d’échange d’eau chez l’homme :<br />
- transpiration et respiration 1 litre<br />
- urine 1 à 2 litres<br />
- effort musculaire intense avec forte chaleur 8 à 10 litres<br />
Tout cela s’accompagne évidemment de pertes de sels minéraux contenus dans l’eau<br />
décomposée. Il est évident que le milieu terrestre soulève plus de problèmes que le milieu<br />
aquatique en terme de conservation de l’équilibre eau-sels minéraux.<br />
1.6.2 Besoins domestiques généraux<br />
Au-delà des besoins physiologiques quotidiens vitaux et quasi incompressibles cités<br />
précédemment, il reste des besoins liés à l’alimentation et aux aspects sanitaires (lavage,<br />
évacuation de déchets, hygiène personnelle et autres).<br />
Le tableau 1.6.1 ci-après, donne des chiffres de la production journalière moyenne par habitant<br />
d’eau potable et montre des situations régionales très variables déjà connues. Alors que dans les<br />
pays industrialisés, 9 personnes sur 10 en moyenne, disposent en abondance d’eau propre et<br />
d’équipement d’évacuation des eaux usées, dans les pays en voie de développement, il en va<br />
autrement. Seules 4 personnes sur 10, en moyenne, ont accès à de l’eau saine et 3 personnes sur<br />
10 à des installations d’évacuation des eaux usées.<br />
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (O.M.S.), sur 6 milliards d’habitants, 1,2 milliards (20%)<br />
n’ont pas accès à l’eau potable. Ces personnes se trouvent pour les 2/3 en zone urbaine.<br />
Villes / Pays<br />
Paris<br />
France<br />
France<br />
USA<br />
Canada<br />
Allemagne<br />
Algérie<br />
Inde<br />
Madagascar<br />
Années<br />
1800<br />
1960<br />
1995<br />
1995<br />
1985<br />
1995<br />
1995<br />
1990<br />
1995<br />
Production d’eau potable<br />
Litre / jour / personne<br />
10<br />
180<br />
300<br />
580<br />
600<br />
225<br />
140<br />
80<br />
5<br />
Tableau 1.6.1 :Valeur de la production d’eau potable<br />
(rapport eau distribuée sur le nombre d’habitants pour toutes activités raccordées au réseau)
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LASEN<br />
L’OMS et l’UNICEF ont établi en 2000 les taux d’approvisionnement en eau courante (habitations<br />
et cours) et de raccordement aux réseaux d’assainissement selon les continents. Ces taux sont<br />
donnés dans le tableau 1.6.2 ci-après. Les valeurs confirment le lien entre conditions d’accès de<br />
l’eau et sanitaires et le niveau de développement économique ou de situation géographique sur le<br />
territoire (Amérique et Océanie).<br />
Continents<br />
Asie<br />
Amérique du Sud<br />
Amérique du Nord<br />
Afrique<br />
Europe<br />
Australie et Océanie<br />
% d’approvisionnement en eau<br />
courante<br />
77,5<br />
77,5<br />
100<br />
43<br />
97<br />
73<br />
% d’assainissement par<br />
raccordement à un réseau<br />
45<br />
35,5<br />
95,5<br />
17<br />
91,5<br />
15<br />
1.7 Usages et prélèvements d’eau<br />
La demande moyenne mondiale d’eau, toutes utilisations confondues, est évaluée à<br />
650 m 3 / an / habitant. Cela va jusqu’à 1’690 m 3 / an / habitant dans certains pays industrialisés<br />
comme les USA. Pour une population, en 2000, d’environ 6,45 milliards d’individus, en 2005, cela<br />
implique de devoir disposer d’au moins 4'200 km 3 d’eau chaque année. Le World Resources<br />
Institute donne le chiffre de 3'240 km 3 pour 1995 [5]. En 2050, ce besoin se situera probablement<br />
entre 6'000 et 10'000 km 3 soit plus de 60% d’augmentation. Il est même question [3] d’envisager,<br />
dans le siècle en cours, de devoir disposer un jour de près de 20'000 km 3 d’eau / année. Il faut<br />
aussi retenir que la consommation d’eau augmente deux fois plus vite que la population mondiale.<br />
En parallèle de cela et, selon les valeurs indiquées dans la Figure 1.3.2, les eaux qui rejoignent les<br />
océans par écoulement à la surface du sol (cours d’eau) ou par migration interstitielle (nappe<br />
phréatique) sont d’un volume annuel de 45'000 m 3 d’eau. On pourrait ainsi croire qu’il n’y a pas de<br />
problème pour satisfaire les besoins mondiaux aujourd’hui et pendant tout le XXI ème siècle.<br />
Mais, toutes ces valeurs de volume d’eau sont estimées en moyenne. Elles ne tiennent pas du tout<br />
compte du fait que les ressources hydriques naturelles mondiales sont, comme d’ailleurs la<br />
répartition de la population sur la terre, très irrégulièrement réparties. Il est admis aujourd’hui déjà<br />
que de nombreux pays devront faire face à des besoins qu’il faudra satisfaire, faute de quoi leur<br />
situation sera critique en terme de développement économique, comme en terme de survie. Ce<br />
problème géopolitique aigu de l’eau sera abordé au chapitre 2.<br />
Il faut aussi savoir que la consommation mondiale d’eau s’est accrue plus vite ces 30 dernières<br />
années qu’au cours des 3 siècles précédents. Le rythme est de l’ordre de 3 à 8% / an.
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8 ème semestre<br />
Page 15<br />
LASEN<br />
Ainsi, les trois usages qui mettent en jeu des prélèvements d’eau sont en moyenne mondiale :<br />
- l’usage agricole à 68,5 %<br />
- l’usage domestique à 10,5%<br />
- l’usage industriel et énergétique à 21%<br />
Ces valeurs sont modulées, selon que l’on parle de pays à revenu élevé ou de pays à faible<br />
revenu, comme l’illustre la Figure 1.7.1<br />
Pays à revenu élevé<br />
Pays à faible revenu<br />
30%<br />
11%<br />
8%<br />
10%<br />
59%<br />
82%<br />
Usage domestique Usage industriel Usage agricole<br />
Usage domestique Usage industriel Usage agricole<br />
Figure 1.7.1 : Bilans comparés des usages de l’eau prélevée<br />
1.7.1 Usages agricoles<br />
a) En quelques chiffres<br />
A l’échelle de la planète, 68,5% de la consommation d’eau sont destinés à l’agriculture. Ce<br />
n’est pas loin des ¾ de la consommation d’eau mondiale. On comprend mieux les raisons<br />
de cela par les valeurs de besoins en eau (voir Tableau 1.7.1) nécessaires pour faire croître<br />
les espèces végétales.<br />
Espèces végétales et autres Masse (kg) Besoins en eau (l)<br />
Matière sèche<br />
Bière<br />
Sucre<br />
Blé<br />
Riz<br />
Œuf de poule<br />
0,001<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
0,08<br />
0,3 à 0,8<br />
5<br />
50<br />
150<br />
1250<br />
1’000<br />
Tableau 1.7.1 : Besoins en eau des espèces végétales
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Page 16<br />
LASEN<br />
b) Irrigation<br />
Comme déjà indiqué précédemment, toutes les régions du globe ne reçoivent pas les<br />
mêmes quantités de précipitations. Faute d’eau tombant du ciel, l’irrigation permet de<br />
subvenir au manque d’eau régional et permet aussi d’assurer l’utilisation plus intensive de<br />
l’eau due à l’accroissement continuel de la démographie et donc, de l’augmentation de la<br />
production agricole.<br />
Le tableau 1.7.2 ci-après donne pour quelques pays l’eau consommée à usage agricole. La<br />
presque totalité de l’eau est utilisée pour l’agriculture dans les pays en développement.<br />
Pays Part de l’eau à usage agricole, en %<br />
Chine<br />
Inde<br />
Mexique<br />
USA<br />
France<br />
92<br />
90<br />
90<br />
50<br />
50<br />
Tableau 1.7.2 : Portion d’eau à usage agricole<br />
Dans ce contexte, et actuellement, plus de 17% des terres arables sont des surfaces<br />
irriguées qui produisent ¼ de la production agricole mondiale.<br />
c) Problèmes liés à l’irrigation<br />
En moyenne, la moitié de l’eau servant à l’irrigation s’évapore (exemple : en Irak), cela en<br />
l’absence de systèmes de canalisation adéquats (systèmes gravitaires rudimentaires en<br />
lieu et place d’installations sous pression)<br />
Si elle est une solution, l’irrigation se heurte à quelques difficultés quand elle est mal<br />
gérée :<br />
o épuisement des ressources en eau (assèchement de cours d’eau, comme pour le<br />
Colorado, USA) ou pour le Syr-Daria et le Amou-Daria qui se jettent tous deux dans la<br />
mer d’Arale, (lac salé d’Asie qui ne cesse de se réduire en superficie par manque<br />
d’apport d’eau)<br />
o épuisement des nappes phréatiques un peu partout dans le monde (exemples : les<br />
nappes aquifères d’Ogallala -Nébraska, USA, de Koufra et de Sarir, Libye)<br />
o accroissement des effets des maladies d’origine hydrique<br />
o perturbation de la pêche<br />
o anéantissement du sol par engorgement<br />
o pollution du sous-sol (35% en Inde, 33% au Pakistan, 40% en Amérique latine, …) par<br />
intrusion d’eau salée ou de produits chimiques dans les nappes profondes (72% des<br />
Bretons (F) consomment une eau trop chargée en phosphate)
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1.7.2 Usages industriels<br />
a) En quelques chiffres<br />
A l’échelle de la planète, 21% de la consommation d’eau sont affectés à l’usage industriel.<br />
Au fil du déroulement du 20 ème siècle, les besoins en eau des industries ont été multipliés<br />
par 25 et cela ne cesse de croître. Le tableau 1.7.3 ci-après donne les consommations<br />
d’eau par les industries de transformation qui sont de grosses consommatrices d’eau.<br />
Type d’industrie Masse (kg) Quantité d’eau (l)<br />
Laine<br />
Aluminium<br />
Automobile<br />
Pétrole (raffinage)<br />
Alcool (distillation)<br />
Pâte à papier (fabrication)<br />
Acier<br />
Fibres synthétiques<br />
1<br />
1<br />
1250<br />
1000<br />
1000<br />
1000<br />
1000<br />
1000<br />
150<br />
1’250<br />
10’000<br />
10’000<br />
100’000<br />
250’000<br />
270’000<br />
5’000’000<br />
Tableau 1.7.3 : Quantité d’eau pour transformation industrielle<br />
Depuis l’extraction des matières premières jusqu’à l’obtention de produits finis, l’industrie a<br />
besoin d’eau. On peut citer comme usages principaux :<br />
o la production d’énergie (eau déminéralisée)<br />
o la réfrigération<br />
o la fabrication des produits chimiques, pharmaceutiques et cosmétiques (eau ultra pure)<br />
o la dilution de toute nature<br />
b) Problèmes liés à l’industrie<br />
Contrairement à l’usage agricole pour lequel l’eau suit un cycle bio géochimique lors de sa<br />
restitution à l’environnement, l’eau d’origine industrielle est souvent polluée et nécessite<br />
des traitements complexes avant d’être réutilisable ou restituée à l’environnement.<br />
La pollution de grande quantité d’eau n’est pas nouvelle et date du Moyen Age, comme :<br />
o le rouissage (nettoyage) du chanvre et du lin<br />
o le travail du cuir (tanneries et méfisseries) 7/<br />
o la teinture d’étoffes<br />
7/ Industrie des peaux méfissées, c’est-à-dire tannées à l’alun (sulfate d’aluminium et de potassium qui sert à fixer les<br />
teintures)
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1.7.3 Usages domestiques<br />
Aujourd’hui, la pollution est une réalité et tout simplement s’opère à grande échelle (en<br />
Chine, la moitié des cours d’eau du pays est polluée et 80% des déchets industriels sont<br />
directement renvoyés dans l’environnement). Ces problèmes de pollution seront traités<br />
plus précisément dans le chapitre 2.<br />
a) En quelques chiffres<br />
A l’échelle de la planète, seulement 10,5% de la consommation d’eau sont à usage<br />
domestique. La presque totalité de cette eau (86%) est rejetée dans le milieu naturel après<br />
usage. Cela nécessiterait l’assainissement de ses eaux usées par des usines de<br />
dépollution afin d’éviter l’empoisonnement du milieu naturel.<br />
Comme le faisait remarquer le Water for Health en 2001 : "L’eau et la santé, deux<br />
ressources précieuses liées l’une à l’autre". En effet, aujourd’hui, plus de 2 millions de<br />
personnes meurent chaque année par contamination d’eau impropre à la consommation,<br />
souvent par pollution.<br />
b) Consommation domestique journalière<br />
Pour ceux qui ont la chance d’avoir un accès en continu à l’eau, il est intéressant de relever<br />
comment se répartit la consommation domestique journalière.<br />
Un opérateur privé 8/ dans le secteur de la distribution d’eau a comptabilisé et publié les<br />
valeurs de consommation des ménages. Les valeurs données dans le tableau 1.7.4<br />
correspondent à une consommation moyenne quotidienne des ménages français de 150<br />
litres. Par comparaison, on sait que cette même consommation aux USA est plutôt entre<br />
300 et 400 litres, soit entre 2 et 3 fois plus !<br />
Toilettes Bains Cuisine Jardin<br />
Chasse<br />
d’eau<br />
Douche Bain Robinet Lave-vaisselle<br />
Lave-linge<br />
Arrosage Voiture<br />
Consommation<br />
(l)<br />
6 à 12 60 à 80 150 à 200 1,5 20 à 100 15 à 20 200<br />
% 20 39 13 22 6<br />
1.8 Eau et aménagements<br />
De tous temps, l’homme a cherché à maîtrisé l’eau pour répondre à ses besoins :<br />
- de transport, courtes ou longues distances (aqueducs, réseaux sous pression ou gravitaire)<br />
- de navigation (canaux et écluses)<br />
- de stockage (réservoirs et retenues)<br />
- de production d’énergie par l’hydroélectricité (barrages, ouvrages de prise, conduites<br />
forcées et biefs)<br />
8/ Veolia Environnement, France, 2004
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 19<br />
LASEN<br />
- d’assainissement (bassins de décantation et station d’épuration)<br />
- de dessalement (transformation de l‘eau de mer en eau douce et consommable)<br />
Autant, certains aménagements anciens ne souffrent d’aucune critique et même soulèvent<br />
l’admiration (par exemple : les grands aqueducs romains), autant les aménagements <strong>hydraulique</strong>s<br />
récents sont sous le feu de l’actualité. On parle de « dangereux gigantisme » et d’atteintes de<br />
l’environnement avec conséquences néfastes. On peut citer quelques exemples :<br />
- le projet de canal Rhin-Rhône (France), qualifié d’ « autoroute fluviale »<br />
- les aménagements sur la Grande Rivière (Canada) sur des centaines de kilomètres et<br />
bouleversant 18 millions d’hectares de milieu naturel<br />
- l’aménagement des Trois Gorges, sur le Yagzijiang (Chine) menaçant 1200 sites historiques et<br />
chassant plus d’un million d’habitants<br />
Ces controverses, qui opposent de plus en plus, développements économiques classiques et<br />
conservation du milieu naturel vivant (biosphère) seront abordées au chapitre 2. En effet, on<br />
s’oriente depuis la fin des années 80 vers le concept de biodiversité (initié dès les années 1970 par<br />
l’UNESCO) s’inscrivant dans la perspective de ce que l’on qualifie de développement durable ou<br />
"soutenable".<br />
2. Eau : enjeux et difficultés<br />
2.1 Un problème aux facettes multiples<br />
L’eau, pourtant si naturelle, est devenue par l’action quotidienne de l’homme un élément complexe.<br />
En effet, c’est :<br />
- une réalité environnementale et terrestre, source de vie à préserver<br />
- une réalité sociale car toute la population n’y a pas accès pour plusieurs raisons<br />
- une réalité économique car elle contribue largement au développement et à l’activité humaine.<br />
Ce constat a des conséquences plus ou moins aiguës. Ainsi, l’eau est l’objet :<br />
- de conquêtes parfois par tous les moyens pour assurer l’existence et même la survie<br />
- d’une utilisation à outrance et de sa détérioration progressive lors de l’activité humaine répétée<br />
et sans attention<br />
- de toutes les craintes en termes de pénurie régionale (disponibilité irrégulière) ou de<br />
catastrophes naturelles accrues par les récents changements climatiques<br />
Force est de constater que l’eau est dans tous ses états et l’homme y contribue largement, souvent<br />
sans en mesurer les conséquences.<br />
Il est donc essentiel d’analyser les enjeux d’une telle situation pour mieux tenter d’y remédier
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 20<br />
LASEN<br />
2.2 Les enjeux principaux<br />
2.2.1 Le droit à la vie<br />
Comme indiqué au § 1.5 précédent, la population s’est rapidement accru pour atteindre en juillet<br />
2005 près de 6,45 milliards d’habitants.<br />
Ce lien eau-accroissement de population est essentiel. En effet, les problèmes soulevés par la<br />
suite ne peuvent que s’amplifier avec une population toujours plus importante.<br />
Ainsi, le droit à la vie et donc l’accès à l’eau propre à la consommation est sans fondement pour<br />
déjà 20% de la population mondiale (voir Figure 2.1). Cela s’explique par :<br />
- La fragmentation non homogène des bassins hydrographiques. En effet, 10 pays se<br />
partagent 60% des ressources en eau. Sur les 242 bassins majeurs, 2 d’entre eux sont le<br />
Brésil et les autres sont partagés par seulement 12 pays !<br />
- La raréfaction naturelle de l’eau dans une large bande autour de la zone équatoriale. Dans<br />
ces pays, le "stress hydrique" est prédominant, voire critique (Amérique centrale, Afrique du<br />
Nord, Moyen-Orient et jusqu’en Australie occidentale).<br />
- Les inégalités économiques qui empêchent à certains pays l’accessibilité à l’eau par manque<br />
de moyens (45% de la population mondiale tente de vivre avec moins de 2 US$/jour)<br />
Cette insuffisance d’eau locale est d’autant plus dramatique qu’il manque à près de 50% de la<br />
population mondiale pour un usage agricole normal. Cela conduit 15% d’individus, soit de l’ordre<br />
du milliard de personnes, à ne pas avoir accès à la nourriture !<br />
Tout cela est sans compter sur les moyens sanitaires qui sont inexistants pour 40% d’entre nous,<br />
comme le montre le graphique de la Figure 2.1.<br />
63%<br />
2% 7%<br />
28%<br />
(a)<br />
Europe<br />
Amérique latine<br />
Afrique<br />
Asie<br />
World Health Organisation/UNICEF, 2000<br />
80%<br />
2% 5%<br />
13%<br />
(b)<br />
Europe<br />
Amérique latine<br />
Afrique<br />
Asie<br />
Figure 2.1 : Répartition des personnes :<br />
a) n’ayant pas accès à l’eau potable<br />
b) ne bénéficiant pas de moyens sanitaires
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 21<br />
LASEN<br />
La conséquence directe de ce qui précède touche la santé et cause le développement de maladies<br />
d’origine hydrique (fièvre typhoïde, la bilharziose, l’onchocercose, la gastro-entérite, …). Cela<br />
touche plus de 30 millions de personnes qui en meurent chaque année. Les enfants sont<br />
particulièrement atteints dans les pays où l’eau manque et plus de 2 millions d’entre eux décèdent<br />
après avoir contracté l’une ou l’autre des maladies issues d’eau contaminée.<br />
Ce bilan déjà bien sombre pourrait encore s’aggraver dans les prochaines décennies. En effet,<br />
certains spécialiste d’agence autorisée pensent que 45% de la population mondiale en 2025<br />
n’auraient pas accès à l’eau.<br />
2.2.2 La gestion écologique<br />
L’activité humaine est largement responsable du désordre écologique constaté depuis quelques<br />
dizaines d’années.<br />
D’un point de vue général, l’agriculture, avec 70% des prélèvements d’eau, participe à la<br />
dégradation du sous-sol. En effet, l’usage de produits détersifs toxiques ou même celui d’engrais<br />
ou autres produits d’enrichissement des sols à haute dose contamine progressivement l’eau des<br />
nappes.<br />
De même, l’activité industrielle, avec 21% des prélèvements d’eau, mais surtout par l’ensemble<br />
des rejets non contrôlés sur site ou en-dehors, dégrade dangereusement le milieu naturelle. On<br />
sait qu’un gramme d’hydrocarbure rend impropre à l’usage humain 1 m 3 d’eau.<br />
a) La contamination des sites<br />
Les pays industrialisés sont confrontés aujourd’hui à résoudre la contamination de plus de<br />
400'000 sites (anciennes mines, usines désaffectées, décharges non contrôlées, sites<br />
militaires, …).<br />
Il faut compter plusieurs millions de US$ pour envisager la décontamination. On parle de :<br />
o US$ 450'000 / hectare de terrain chimiquement contaminé<br />
o plus de US$ 20 millions pour réhabiliter une décharge non-contrôlée<br />
o plus de US$ 30 millions pour décontaminer chaque ancienne mine exploitée<br />
En marge de l’activité industrielle courante, la contamination peut prendre aussi d’autres<br />
formes, comme les guerres (en dix ans de guerre du Viet Nam, plus de 70 millions de litres de<br />
produits toxiques à base de dinoxol, trinoxol, arsenic, dioxine et plus encore ont été répandus,<br />
rendant certaines nappes phréatiques impropres à la consommation depuis trente ans), ou les<br />
accidents (Bhopal – Inde, en 1984 où des fuites de gaz mortels ont contaminé l’eau qui<br />
aujourd’hui est consommée quotidiennement en l’état, selon Greenpeace).<br />
b) Traitement des eaux usées<br />
Sur la base d’informations données par le World Health Organization (UNICEF), la situation du<br />
traitement des eaux usées en 2000 restait préoccupante.
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 22<br />
LASEN<br />
Elles sont résumées dans la Figure 2.2 donnée ci-dessous.<br />
100%<br />
90%<br />
75%<br />
68%<br />
50%<br />
35%<br />
25%<br />
14%<br />
0%<br />
Europe<br />
Amérique<br />
du sud<br />
0% 0%<br />
Afrique<br />
Australie<br />
Océanie<br />
Asie<br />
Amérique<br />
du nord<br />
Figure 2.2 : Moyenne par continent des eaux usées traitées efficacement<br />
A titre d’exemple, le taux de dépollution des eaux usées en France, en 2000, était de 45%<br />
(bien en-dessous de la moyenne européenne de 68%) et il devrait atteindre 65% en 2005.<br />
Cela passe par un réseau d’assainissement exempt de fuites et la présence d’usines de<br />
dépollution.<br />
c) Epuisement des ressources naturelles<br />
L’épuisement des ressources naturelles est aussi à souligner ici malgré le fait que l’eau n’y soit<br />
pas directement touchée. En effet, si elle est certes polluée, l’eau ne disparaît pas.<br />
De quoi s’agit-il En fait, la Banque Mondiale, en 2006, s’est intéressée à la répartition de la<br />
richesse mondiale. A ce propos, les spécialistes scrutent généralement les évolutions du<br />
produit intérieur brut (PIB) des nations.<br />
De son point de vue, la Banque Mondiale pense que les indicateurs utilisés actuellement pour<br />
mesurer le niveau de développement des pays sont insuffisants. On s’intéresse à l’économie, à<br />
l’éducation et à la santé mais personne ne mentionne la perte de valeur que représente<br />
l’épuisement constant et régulier des ressources naturelles.<br />
Ainsi, selon les niveaux de revenus par pays, la Banque Mondiale a établi la place du capital<br />
naturel vis-à-vis des autres richesses (produits et intangibles), comme résumé à la Figure 2.3.
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 23<br />
LASEN<br />
Répartition des richesses<br />
100<br />
75<br />
16 19 17<br />
3<br />
25<br />
13<br />
en %<br />
50<br />
25<br />
59<br />
68<br />
80<br />
0<br />
Pays à faible revenu<br />
Pays à revenu<br />
intermédiaire<br />
Pays de l'OCDE à<br />
revenu élevé<br />
Source: Banque Mondial, via Le Figaro, janvier 2006<br />
Capital intangible Capital naturel Capital produit<br />
Figure 2.3 : Place par niveau de revenu du capital naturel<br />
Cette notion de capital naturel est intéressante à plus d’un titre. Elle devrait permettre, à<br />
l’avenir, d’être mieux surveillé car quantifié. De plus, sa mise en lumière, en tant qu’indice,<br />
devrait aider à la préserver, voire à l’améliorer. En principe, quand un élément économique est<br />
identifié, on ne le laisse par dormir ! Ainsi, si l’objectif est une amélioration et la valorisation de<br />
ce capital naturel, l’eau qui est partie prenante comme ressource de base devrait y trouver son<br />
compte en terme de qualité. Peut-être est-ce une arme de plus pour lutter contre la<br />
dégradation de notre source de vie.<br />
2.2.3 Le régime de gestion des eaux<br />
Parmi tous les enjeux principaux relevés et sans qu’il ne soit nécessaire de les classifier, vu leur<br />
importance, celui du régime de gestion des eaux pourrait s’avérer essentiel.<br />
En effet, faut-il donner une valeur économique à l’eau Est-ce un bien économique En clair,<br />
pouvons-nous dire que l’eau courante peut faire l’objet d’un service marchand et être une source<br />
de revenus Que dire de la privatisation des services de l’eau <br />
Depuis bien longtemps, certains pays ont déjà fait le pas vers la gestion déléguée de l’eau aux<br />
privés. On se rappelle que, sous Napoléon III, la Compagnie Générale des Eaux obtint le premier<br />
contrat privé de concession de distribution de l’eau, celui de la ville de Lyon en 1853. En Europe,<br />
depuis l’ère Thatcher au Royaume-Uni, dans les années 80, la privatisation tout azimut est<br />
devenue légion dans ce pays. Cet élan est allé au-delà des frontières britanniques et semble<br />
représenter un modèle économique à suivre aux yeux de certains dirigeants.<br />
Dans le domaine de l’eau, au niveau mondial et malgré les idées reçues, seulement 7% de la<br />
population du globe sont desservis par un opérateur privé (Véolia, Ondeo-Suez, RWE<br />
Thames, …).
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 24<br />
LASEN<br />
Pour les adeptes du service public, il n’y a donc pas encore péril en la demeure, même si la<br />
croissance de la part privée s’accélère comme le montre l’évolution des privatisations à horizon<br />
2010 de la Figure 2.4 ci-après.<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
Europe<br />
de<br />
l'Ouest<br />
Europe<br />
Centrale<br />
USA<br />
Amérique<br />
latine<br />
Afrique<br />
Asie<br />
Privatisation en 1997 Privatisation en 2010<br />
Figure 2.4 : Evolution des privatisations dans le secteur de l’eau entre 1997<br />
et projection en 2010<br />
Les opérateurs privés sont aujourd’hui présents sur tous les continents, réalisant un chiffre<br />
d’affaires de plusieurs dizaines de milliards par année. Selon le chiffre 2004, le tableau 2.5<br />
ci-dessous présente les acteurs privés principaux.<br />
Opérateurs<br />
Chiffre d’affaires<br />
(milliards d’Euros)<br />
Personnes desservies en eau<br />
(millions)<br />
Veolia Eau<br />
Ondeo-Suez<br />
RWE Thames<br />
Seven Trent<br />
United Utilities<br />
SAUR (PRA)<br />
SABESP<br />
9,8<br />
7<br />
4,1<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,5<br />
1,4<br />
110<br />
125<br />
75<br />
15<br />
24<br />
14<br />
26<br />
Tableau 2.5 : Principaux opérateurs privés dans le secteur de l’eau
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
Dans ce contexte, les "pour" et "contre" du développement des privatisations s’affrontent.<br />
Les "pour" la privatisation avancent la garantie de meilleur approvisionnement et sont persuadés<br />
de l’amélioration de la situation actuelle par une prise en main efficace et sont convaincus que les<br />
engagements financiers seront mieux gérés. Les "contre" s’opposent à l’idée de faire de l’eau une<br />
marchandise comme tout autre produit de consommation. En privatisant, que deviendraient les<br />
principes de service public en terme d’accessibilité à tous De quelle latitude décisionnelle les<br />
pouvoirs publics disposeraient-ils alors dans le futur <br />
Encore une fois, la réponse tourne autour des moyens à mettre en œuvre. La Suisse passe pour<br />
un pays plutôt mercantile. Or, le 100% de la gestion de l’eau potable se fait par les 3000 sociétés<br />
publiques communales. A contrario, la France qui a longtemps brandit l’étendard du service (EDF,<br />
Renault, la SNCF, …) voit 80% de son eau potable gérée par 3 sociétés privées ! Le débat sur ce<br />
sujet reste ouvert. La seule chose que l’on peut affirmer, c’est qu’il est indéniable que face aux<br />
enjeux relevés, l’eau potable et consommable a un prix (voir le chapitre 4. Prix de l’eau).<br />
On notera enfin que de plus en plus d’appels d’offres internationaux relatifs à la gestion de<br />
l’alimentation en eau potable de grandes villes sont dirigés vers le secteur privé. Les buts<br />
recherchés par les administrations qui lancent ces concours sont :<br />
- l’amélioration des techniques en terme de performance<br />
- de redorer le blason de l’image commerciale ternie de certains services publics<br />
- de redresser la situation financière parfois catastrophique (pas de facturation, des retards<br />
abyssaux de paiement et un prix de l’eau qui ne couvre pas les charges d’alimentation d’eau<br />
consommable)<br />
Dans ces concours, il n’est pas question systématiquement de privatisation. Il s’agit souvent de<br />
contrats de prestations à terme :<br />
- d’aide à la gestion et à la mise en place d’organisation pérenne<br />
- d’encadrement et de formation du personnel<br />
- d’appui à la maîtrise d’œuvre pour de futurs investissements<br />
- de mise à disposition de personnel hautement qualifié<br />
Sans toujours vouloir diaboliser le phénomène de privatisation, les évolutions intervenues ces<br />
dernières années, spécialement chez les grands bailleurs de fonds internationaux (Banque<br />
Mondiale, …) font apparaître une certaine volonté de trouver un juste équilibre entre public et privé.<br />
En tant que praticien, il est souhaitable que tout soit mis en œuvre techniquement et humainement<br />
pour permettre aux pays demandeurs de savoir-faire et de compétences un transfert de<br />
technologie. L’objectif devrait être d’assurer à terme une gestion autonome des aménagements<br />
dans les règles de l’art apprises et pratiquées.
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 26<br />
LASEN<br />
2.2.4 L’absence de solidarité politique mondiale<br />
Le pouvoir financier est encore une fois au centre du problème. On entend dire que l’avenir de<br />
l’eau serait entre les mains de quelques puissants. Ce qui peut laisser croire à cela, ce sont les<br />
conditions que l’"oligarchie institutionnelle" des organismes internationaux (Banque Mondiale, …)<br />
impose spécialement pour la mise à disposition de prêts pour les aménagements d’alimentation en<br />
eau. "Chat échaudé craint l’eau froide", il faut dire que les milliards d’investissements consentis ces<br />
quarante dernières années n’ont pas toujours atteint leurs objectifs. Dans ces conditions, les<br />
prêteurs ont cherché à avoir plus de garanties. Or, les opérateurs privés qui eux-mêmes<br />
investissent étaient à leurs yeux plus crédibles et de confiance. Un vent de privatisation a donc<br />
soufflé à la fin du siècle passé.<br />
Aujourd’hui, il suffit de parcourir les pays en manque d’eau pour constater que des installations<br />
existent mais souvent ne fonctionnent pas ou mal. Les raisons essentielles sont l’inexistence de<br />
maintenance et une exploitation mal gérée. Ainsi, ces milliards investis n’ont pas atteint leurs buts<br />
et pour bien des endroits, tout est à refaire.<br />
Forts de ces expériences coûteuses et malheureuses et après un passage vers l’axe privatisation<br />
lors de ces dix dernières années, les grands argentiers revoient progressivement leur position. Ils<br />
s’orientent peu à peu vers des montages publics-privés où la place de la formation et du transfert<br />
de connaissances devient essentiel.<br />
Mais, faute de vraie politique mondiale de l’eau et malgré les belles promesses politiques (Forums<br />
mondiaux de l’eau, sommets sur le développement durable ou les journées mondiales de l’eau), il<br />
n’y a toujours pas de solidarité organisée et effective pour résoudre en profondeur le problème de<br />
l’eau.<br />
Dans ce contexte, le cas par cas prévaut encore et toujours.<br />
2.3 L’eau et ses problèmes permanents<br />
2.3.1 Géopolitique<br />
Souvenons-nous que l’eau est présente en abondance sur notre planète, l’hydrosphère<br />
représentant environ 1,4 milliards de km 3 . Par contre, 2% de cette eau sont disponibles, voire<br />
seulement 0,6%, directement pour la consommation mondiale (agricole, industrielle et<br />
domestique). De plus, l’eau continentale est très inégalement et irrégulièrement répartie. A cela, si<br />
l’on ajoute que :<br />
- l’eau est indispensable à la vie et elle a de multiples usages<br />
- l’eau est partie intégrante de l’écosystème, donc à préserver, voire réduire au plus vite la<br />
pollution 9/<br />
- les besoins en eau s’accroissent avec l’augmentation constante de la démographie et de la<br />
durée de la vie<br />
On comprend mieux pourquoi l’eau est et va devenir de plus en plus un enjeu économique, un<br />
enjeu stratégique et politique. On parle même d’hydropolitique.<br />
9/ En Chine, pays au premier rang mondial en terme de croissance, 80% des déchets industriels partent dans<br />
l’environnement et plus de la moitié des cours d’eau sont pollués.
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
Page 27<br />
LASEN<br />
Sans législation internationale dans le domaine de l’eau, elle devient un élément central et fragile.<br />
Dans le contexte d’un pétrole de plus en plus cher en se raréfiant, l’eau pourrait prendre le même<br />
chemin. Pour l’eau, il ne s’agit pas de disparaître mais de devenir une source de plus en plus en<br />
insuffisance de quantité (assurer la demande) comme de qualité (garantir la vie) si rien n’est<br />
entrepris. On comprend aisément que tout cela constitue un terreau fertile de génération de conflits<br />
entre états.<br />
2.3.2 Répartition inégale de l’eau<br />
Sur la base d’un flux annuel d’eau de surface restitué aux océans de 42'600 km 3 (voir Figure<br />
1.3.2), la répartition de cette dernière reste géographiquement inégale. Le tableau 2.6, donné ciaprès,<br />
indique pour certains pays la répartition de ce volume annuel disponible.<br />
Pays<br />
Population (P)<br />
mio d’hab.<br />
Superficie (S)<br />
mio de km 2<br />
Ressource en R/P 10/<br />
eau (R) km 3 m 3 /hab.<br />
R/S<br />
mm<br />
Brésil<br />
164,4<br />
8,512<br />
5’670<br />
34’500<br />
665<br />
Russie<br />
147,2<br />
17,007<br />
3’904<br />
26’500<br />
230<br />
Chine<br />
1234,3<br />
9,60<br />
2’880<br />
2’350<br />
300<br />
60% des<br />
40'000 km 3<br />
Canada<br />
Indonésie<br />
29,8<br />
200,6<br />
9,975<br />
1,90<br />
2’850<br />
2’530<br />
95’650<br />
12’600<br />
285<br />
1’330<br />
Etats-Unis<br />
265,8<br />
9,364<br />
2’478<br />
9’350<br />
265<br />
Inde<br />
987,0<br />
3,268<br />
1’550<br />
1’570<br />
475<br />
Colombie<br />
35,70<br />
1,140<br />
1’112<br />
31’150<br />
975<br />
Congo<br />
45,28<br />
2,345<br />
1’020<br />
22’550<br />
435<br />
Chypre<br />
0,75<br />
(9251 km 2 )<br />
1’000<br />
1'333’350<br />
1’855<br />
Singapour<br />
2,87<br />
(618 km 2 )<br />
600<br />
209’060<br />
970’000<br />
France<br />
60,19<br />
0,549<br />
202<br />
3’360<br />
370<br />
Islande<br />
0,27<br />
0,103<br />
191<br />
708’000<br />
100’000<br />
Ile de Malte<br />
0,368<br />
(316 km 2 )<br />
25<br />
57’950<br />
80’000<br />
Jordanie<br />
412<br />
0,092<br />
1,26<br />
300<br />
63<br />
Koweit/Bahrein<br />
1,53/0,58<br />
0,0178/(660 km 2 )<br />
quasi nulle<br />
quasi nulle<br />
quasi nulle<br />
Tableau 2.6 : Ressources annuelles par pays majeurs<br />
Le tableau précédent fait apparaître des diversités notables mais il indique, avec le cas de la<br />
Jordanie, que plusieurs pays du Proche et du Moyen-Orient, sont déjà dans une situation de<br />
pénurie de ressources en eau.<br />
Là comme ailleurs, ce sont plus de 26 pays pour une population de 230 millions d’habitants qui<br />
vivent sur un territoire où l’eau est considérée comme rare. Par ailleurs, des pays comme l’Arabie<br />
Saoudite ou la Libye fondent leur développement économique sur l’utilisation d’aquifères fossiles,<br />
ressources malheureusement non renouvelables et épuisables.<br />
10/ valeurs < 300 = ressources en eau critiques<br />
valeurs > 2000 = ressources en eau en abondance
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
Certains observateurs parlent d’un épuisement sur un demi-siècle alors que d’autres avancent une<br />
durée de plusieurs centaines d’années au rythme de 5,5 millions de m 3 /jour.<br />
Malheureusement, la situation des pays dits critiques face aux besoins en eau ne va probablement<br />
qu’empirer avec l’accroissement des populations des prochaines décennies. En effet, Malin<br />
Falkenmark a synthétisé cela par ce qu’il appelle une spirale « infernale » qui, pour tout<br />
accroissement démographique non contrôlé, conduit à une inéluctable dégradation de<br />
l’environnement naturel. On est loin ici du développement durable souhaité dont il sera question<br />
plus après.<br />
Un autre constat est à faire car rareté ne signifie pas inaccessibilité. Certains pays du Moyen-<br />
Orient bénéficiant de réserves pétrolières ont accès à l’eau sans restriction par le dessalement de<br />
l’eau de mer. Le coût de telles installations se réduit au fil des années. L’eau produite peut<br />
atteindre un coût de 0,50 €/m 3 (aménagement d’Ashkelon en Israël). Cette baisse des coûts de<br />
production peut laisser envisager que le dessalement pourrait être une ressource alternative,<br />
surtout pour les pays côtiers.<br />
Par opposition, des millions de Brésiliens n’y ont pas accès (Nord-Ouest, par exemple) alors que le<br />
Brésil fait partie des huit pays disposant de 60% des ressources mondiales d’eau ! Ainsi, outre sa<br />
répartition inégale, voire sa rareté, l’un des problèmes de l’eau est bien son accessibilité.<br />
2.3.3 Zones hydro-conflictuelles<br />
Les cours d’eau ont été souvent le moyen simple ou tactique de limiter la frontière entre états (le<br />
mot "rivalité" vient de rive, car le rival est celui qui est sur l’autre rive). En moyenne, 32% des<br />
tracés frontaliers coïncident avec des limites hydrographiques.<br />
En parallèle de cela, les fleuves sont les lieux idéaux favorisant le regroupement des populations<br />
(Tigre, Euphrate et Nil, par exemple). Ce sont des localisations privilégiées pour pouvoir disposer<br />
d’eau domestique et d’irrigation.<br />
L’eau fut aussi souvent le moyen utilisé pour se protéger (exemples des villes anciennes entourées<br />
d’eau). Elle sera aussi utilisée comme moyen d’attaque en causant des dommages aux<br />
aménagements <strong>hydraulique</strong>s construits (barrages, canalisations, etc.…) et ainsi priver l’adversaire<br />
de l’accès à la précieuse eau (par exemple, bombardements britanniques en 1943 sur certains<br />
grands barrages allemands, réserves d’eau de la Ruhr).<br />
Le non-accès à l’eau était mis en évidence au paragraphe précédent et cet élément est renforcé<br />
par le fait de la fragmentation par nations de la gestion de cette eau. En effet, sur 242 bassins<br />
hydrographiques majeurs, seuls deux appartiennent à un pays [9]. Il y a donc manifestement des<br />
inégalités économiques et sociales face à l’eau. Une raison essentielle des causes de conflit se<br />
trouve là.<br />
L’eau reste un enjeu central pour la mise en œuvre d’un développement économique souhaité par<br />
les hommes ou tout simplement est vital pour certaines populations. Aussi, l’eau est<br />
stratégiquement un générateur de situations à problèmes pour des Etats ou entre Etats, faute<br />
d’une véritable législation internationale de l’eau. A travers le monde, plusieurs antagonismes<br />
existent ou sont latents. Si on ajoute à ce qui précède les rivalités territoriales, éthiques ou<br />
religieuses et les distorsions dans les degrés de développement des pays concernés, tout milite<br />
pour l’émergence de conflits. On peut citer :<br />
a) En Afrique : Mauritanie – Sénégal<br />
Même la coopération entre la Mauritanie, le Sénégal et le Mali pour permettre la mise en<br />
valeur du fleuve Sénégal (OMVS) n’a pas résolu les différends ethniques et d’intérêts<br />
économiques entre Mauritaniens et Sénégalais et Sénégalais et Maliens.
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8 ème semestre<br />
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b) Proche-Orient<br />
Dès 1919, le problème de l’approvisionnement en eau de la Palestine s’est posé.<br />
L’alimentation de cette dernière par les fleuves Jourdain et Litani, issus du Liban, avait<br />
même poussé les décideurs de l’époque à envisager les frontières de la Palestine à partir<br />
de considérations purement <strong>hydraulique</strong>s. Pas loin de 9 plans et contre-plans se<br />
succédèrent entre 1926 et 1956 (crise du canal de Suez) sans succès. Depuis lors,<br />
Israéliens, Syriens, Libanais, Jordaniens et Egyptiens sont régulièrement en conflit. Les<br />
conquêtes militaires ont comme dénominateur commun des considérations stratégiques<br />
mais surtout l’eau.<br />
c) Guerre Iran-Irak<br />
Le partage des eaux du Chatt-El-Arab (Sud de l’Irak) oppose Persans et Arabes depuis le<br />
16 ème siècle. De 1913 à 1979 (arrivée de l’ayatollah Khomeyni à la place de Reza Chah<br />
chassé d’Iran), les accords et pactes se succédèrent. En septembre 1980, l’Irak reprit les<br />
armes contre l’Iran et exigea le retour de sa souveraineté du Chatt-El-Arab, prétexte pour<br />
une suprématie régionale et pour une guerre qui dura 4 ans.<br />
En marge de ce qui précède, une guerre Irak-Syrie a été évitée de peu dans les années 70,<br />
alors que le barrage syrien de Tabqa réduisait du quart le débit de l’Euphrate vers l’Irak.<br />
d) Projet turc GAP (Guneydogou Anadolou Projesi)<br />
La mise en œuvre par la Turquie du projet d’Anatolie du Sud-Est consiste en un programme<br />
de US $12 milliards d’aménagements <strong>hydraulique</strong>s du Tigre et de l’Euphrate et,<br />
accessoirement, de l’Oronte. On parle de 13 ouvrages principaux à buts multiples et de 21<br />
barrages et centrales hydroélectriques dont le barrage Atatürk qui a été récemment mis en<br />
service. Ces projets ont des conséquences directes pour les voisins situés en aval des<br />
deux fleuves, à savoir la Syrie et l’Irak.<br />
e) Situation la plus alarmante<br />
A l’heure actuelle, les zones du Proche et du Moyen-Orient restent des régions où la<br />
situation est très alarmante. Tous les observateurs spécialisés s’accordent pour dire qu’il<br />
n’y aura pas de paix sans régler les problèmes de l’eau et vice-versa.<br />
Ainsi, l’eau du Jourdain apparaît plus vitale pour la Jordanie que pour la Syrie qui peut<br />
disposer des eaux de l’Euphrate, même si la Turquie ponctionne les eaux bien en amont.<br />
De même, le partage des eaux du Jourdain et du Tarmouk entre Jordaniens et Israéliens<br />
est un sujet qui reste brûlant malgré l’accord d’octobre 1994. Et, bien sûr, les problèmes<br />
entre Israéliens et Palestiniens et leurs droits sur l’aquifère montagneux de Judée-Samarie<br />
en Territoires occupés, sont largement posés.<br />
D’autres hydroconflits, d’importance différente, sont malheureusement envisageables. On<br />
peut citer les cas suivants :<br />
o du Nil qui pourrait diviser l’Egypte, le Soudan et l’Ethiopie mais ces deux derniers états<br />
sont ravagés par la guerre civile et trop pauvres pour mettre en valeur leur eau du Nil<br />
o des aquifères de Sarir et de Tazerbou, en Libye où de grands transferts d’eau sont<br />
prévus et qui pourraient toucher le Tchad, l’Egypte, le Soudan et l’Algérie<br />
o du différend entre le Mexique et les Etats-Unis pour le partage des eaux du Rio<br />
Grande et de la nappe souterraine transfrontalière<br />
o entre le Pakistan et l’Inde avec l’Indus<br />
o entre l’Inde, le Bangladesh et, indirectement, le Népal avec le Gange et le<br />
Brahmapoutre
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o des Balkans avec le Danube et le réseau hydrographique<br />
o du différend hungaro-slovaque avec le Danube encore, fleuve frontière des deux pays<br />
o le cas des problèmes nombreux nés de l’éclatement de l’ex-URSS, avec le Syr Daria,<br />
l’Amou Daria et la mer d’Aral entre le Kasakhstan et l’Ouzbékistan (voir § 2.7.2)<br />
o le cas de la Namibie et du Botswana, en Afrique australe, alors que cette première<br />
projette le détournement des eaux de l’Okavango, ressource en eau du Botswana et<br />
des dernières grandes réserves naturelles d’Afrique<br />
Enfin, on peut signaler que la Conférence de Rio de Janeiro, de juin 1992, consacrée à la<br />
compatibilité entre le développement économique, les instruments de la lutte contre la pauvreté et<br />
la protection de l’environnement, a été aussi l’occasion d’aborder le problème de la guerre. Dans<br />
son Principe 24 (Agenda 21, paragraphe 39.6a), la Déclaration de Rio précise que :<br />
"La guerre exerce une action intrinsèquement destructrice sur le développement durable. Les Etats<br />
doivent donc respecter le droit international relatif à la protection de l’environnement en temps de<br />
conflit armé".<br />
Tout cela reste très ambitieux, avec des règles qui sont identiques, que ce soit en temps de paix<br />
ou en temps de guerre. De plus, le cas de la guerre civile ou inter-ethnique n’est jamais abordé.<br />
2.3.4 Sans droit international [5]<br />
"Nous jurons de ne jamais renverser les villes amphictyoniques 11/ , de ne jamais détourner, soit<br />
pendant la paix, soit pendant la guerre, les sources nécessaires à leurs besoins…"<br />
Déjà au VII ème siècle avant J.C., une fédération de près de 12 villes de la Grèce antique s’était<br />
interdite mutuellement de se priver d’eau.<br />
Malheureusement, l’eau était et est toujours utilisée comme arme de destruction. Privées d’eau, les<br />
populations fuient ou disparaissent. Aujourd’hui, cela est d’autant plus d’actualité que les<br />
organisations non gouvernementales (ONG) ne cessent de mettre en place, pour les pays touchés<br />
par la guerre 12/ , des programmes visant à restaurer l’approvisionnement en eau potable et à<br />
organiser l’assainissement des eaux usées.<br />
Il faut attendre le Protocole additionnel aux Conventions de Genève, d’août 1949, pour que soit<br />
prévue l’interdiction "d’attaquer, de détruire, d’enlever ou de mettre hors d’usage des biens<br />
indispensables à la survie de la population civile, dont notamment les installations et réserves<br />
d’eau… "<br />
Malgré certaines bonnes intentions exprimées précédemment, si l’on peut parler ainsi en temps de<br />
guerre, ces dispositions restent du domaine de l’inapplicable dans bien des cas. On parle bien<br />
d’ "attaques chirurgicales", mais les installations électriques sont systématiquement touchées et<br />
empêchent l’usage des moyens de pompage, donc d’accès à l’eau. Les bombardements<br />
conduisent à des destructions industrielles dont la pollution va gagner progressivement les eaux de<br />
surface, voire les eaux souterraines, donc l’usage de l’eau. Il apparaît évident qu’il n’y a pas et qu’il<br />
ne pourra pas y avoir de concordance entre bonnes intentions vis-à-vis des populations civiles et<br />
impératifs militaires.<br />
11/ L’amphictyonie est dans l’antiquité une association de cités autour d’un sanctuaire commun.<br />
12/ Plus de 90 conflits continuent à faire rage à travers le monde.
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LASEN<br />
Une autre impulsion favorable, qui préfigurerait un espoir, a été exprimée dans les Règles, dites<br />
d’Helsinki (1966) 13/ relatives aux usages des eaux de cours d’eau. Elles visent à interdire les<br />
empoisonnements, les détournements et la destruction d’aménagements <strong>hydraulique</strong>s qui, d’une<br />
façon ou d’une autre, conditionnent la survie.<br />
De même, en décembre 1976 et dans la ligne des Règles d’Helsinki, alors que le Protocole I vise à<br />
ce que toute guerre soit conduite en suivant le principe de proportionnalité (acte de guerre<br />
proportionnel avec l’objectif et pas au-delà) et en veillant à protéger l’environnement naturel, la<br />
Convention "Environmental Modifications" (ENMOD) a été organisée sous l’égide des Nations<br />
Unies (UN). Elle avait pour but d’interdire l’utilisation, pour fait de guerre, de techniques modifiant<br />
l’environnement de manière durable. Les exemples passés sont nombreux et justifient de telles<br />
mesures (guerre du Vietnam et l’usage de produits défoliants, guerre du Golf et pollution volontaire<br />
par le pétrole déversé).<br />
Cette Convention a été relayée par une deuxième, 16 ans plus tard, déplorant que seuls 55 états<br />
aient été liés par son contenu.<br />
2.4 L’idée du développement durable<br />
2.4.1 Origine et définition<br />
La prise de conscience que le seul souci 14/ d’un développement individuel optimal à court<br />
terme mène inévitablement à la ruine de tous a permis de faire le lien entre environnement et<br />
développement (O.C.D.E., juin 1985). Dès 1987, la Banque Mondiale subordonne alors ses<br />
programmes d’aide au développement à une étude d’impact sur l’environnement demandée aux<br />
pays bénéficiaires. A cette même période, la commission Brundtland 15/ ou Commission mondiale<br />
sur l’environnement et le développement, démontra que la croissance économique, la lutte<br />
contre la pauvreté et la bonne gestion de l’environnement étaient souvent inséparables.<br />
Ainsi est née la notion de développement durable ("sustainable development"), issue du rapport<br />
Brundtland. Il est qualifié de la manière suivante :<br />
"Un développement est durable s’il garantit que les besoins de la génération actuelle sont<br />
satisfaits, sans porter préjudice aux facultés des générations futures de satisfaire leurs propres<br />
besoins."<br />
Le point d’orgue de ce long cheminement qui veut intégrer conjointement les aspects de l’écologie,<br />
du social et de l’économie, fut très certainement la Conférence de Rio de Janeiro, en juin 1992. Ce<br />
sommet qui réunit les représentants de 178 pays a été consacré à la recherche de la compatibilité<br />
entre le développement, les instruments de la lutte contre la pauvreté et la protection de<br />
l’environnement. Pour la première fois, la communauté internationale a pris conscience que la<br />
planète était en danger car des déséquilibres profonds existent. Les menaces suivantes ont été<br />
relevées :<br />
- les changements climatiques<br />
- la dégradation de la couche d’ozone atmosphérique<br />
- la diminution des terres arables comme la fertilité de certaines zones de sol<br />
13/ Emises sous l’impulsion de l’Association de droit international (International Law Association)<br />
14/ The Tragedy of Commons, de l’écologiste Garrett Hardin (1968)<br />
15/ Dr Gro Harlem Brundtland, le Premier ministre de Norvège, en était le président
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LASEN<br />
- la diminution des réserves d’eau potable et la pollution marine<br />
- la disparition d’espèces de la biosphère<br />
Depuis, et en décembre 1997, la conférence de Kyoto a permis de jeter les bases pour limiter les<br />
émissions de gaz à effet de serre. Elle a été aussi l’occasion de constater malheureusement le peu<br />
de progrès faits depuis la conférence de Rio en 1992.<br />
2.4.2 Conflits "philosophiques"<br />
Depuis près de 20 ans, il y a une tendance de tous les milieux intéressés à opposer défenseurs de<br />
l’environnement et acteurs du développement économique (le texte final de la Conférence de Rio a<br />
été ratifié par 154 pays, dont la quasi-totalité des nations industrialisées, à l’exception des USA).<br />
Tout le monde ou, en tout cas, une large majorité se prononce pour le concept du développement<br />
durable tel que qualifié au § 2.4.1. Par contre, il semble qu’encore aujourd’hui, deux philosophies<br />
s’opposent :<br />
- l’une, qui met la priorité sur l’homme et qui place la nature (l’Univers qui nous entoure) comme<br />
élément qui peut être aménagé au service du bien-être humain (conception<br />
anthropocentrique)<br />
- l’autre, qui met la nature en première priorité, comme une fin en soi et qui prime devant les<br />
aspirations humaines (conception bio-centrique)<br />
Ainsi, la première philosophie (en termes de sens et de légitimité) qui néglige le milieu naturel ne<br />
peut conduire qu’à un développement non durable. La situation actuelle en est la preuve vivante.<br />
De même, la deuxième philosophie qui néglige l’Homme et son développement ne peut conduire<br />
qu’à un sous-développement durable, surtout chez ceux qui sont déjà dans des conditions de<br />
précarité avérée.<br />
Comme dans toute chose, la solution se trouve certainement à mi-chemin. L’idée majeure qui<br />
ressort est bien de ne pas compromettre les capacités des générations futures à satisfaire<br />
leurs besoins. Ainsi, si nous regardons notre histoire qui dure depuis 3 milliards d’années, chaque<br />
écosystème se caractérise par sa diversité (génétiquement, géographiquement, fonctionnellement,<br />
etc.…), nous parlons de biodiversité. Sur cette base, il faut se demander si derrière la qualification<br />
de développement durable ne se cache pas la simple notion de conservation de la biodiversité à<br />
l’échelle planétaire. Il s’agit :<br />
- de garantir la durabilité des systèmes écologiques (fonctionnels et évolutifs), toutes espèces<br />
confondues, en particulier les différents cycles de vie présentés au chapitre 1<br />
- de garantir la diversité du patrimoine naturel vivant<br />
- d’unir et de rendre comptable le caractère de ce qui est utile aujourd’hui et demain avec ce qui<br />
compose notre culture et notre héritage afin d’assurer la pérennité harmonieuse du monde<br />
vivant pour les prochaines générations<br />
Dans tout ce qui précède, il est clair que le problème de l’eau est au cœur du développement<br />
durable. Il n’en est qu’un élément mais il est bon de ne pas le dissocier pour mieux comprendre les<br />
options qui devront être prises en terme d’économie <strong>hydraulique</strong>.
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LASEN<br />
Le développement durable s’appuie sur plusieurs principes (Rio de Janeiro, 1992) :<br />
- de précaution afin de prendre en compte tout aléa (catastrophes, accidents)<br />
- de prévention dans le but d’avoir une attitude de prudence active et préventive<br />
- de responsabilité où toutes les parties prenantes devraient s’engager (pollueur-payeur)<br />
- de solidarité afin que les plus démunis se remettent à espérer<br />
- de gestion économe pour tenter une lutte contre les aménagements pharaoniques et contre le<br />
gaspillage (éducation)<br />
- de subsidiarité dans le but sur le terrain d’apporter concrètement des solutions<br />
- d’amélioration afin que le mot "durable" ne soit pas vain (améliorer et innover)<br />
A ce stade, presque tout reste à faire.<br />
2.4.3 Une question responsable<br />
Pour l’eau, tous les principes de développement durable exposés peuvent avoir immédiatement<br />
une réponse concrète par une gestion responsable de cette ressource. C’est en commençant par<br />
cela que l’idée du développement durable consacré à l’eau pourra se concrétiser et jouer son rôle.<br />
Un aperçu est donné dans le tableau 2.7 ci-après.<br />
Principes<br />
Précaution<br />
Prévention<br />
Responsabilité<br />
Solidarité<br />
Gestion économe<br />
Subsidiarité<br />
Amélioration<br />
Eléments d’une gestion responsable<br />
Prévenir et lutter contre les pollutions accidentelles et tout risque<br />
Anticiper par la présence de périmètre de protection et surveiller la qualité<br />
continue des ressources<br />
Gérer les prélèvements et les rejets d’eau dans une perspective du long<br />
terme et proposer des solutions adaptées pour les filières de boues<br />
(dépollution)<br />
Financer des programmes de développement ciblés<br />
Traitement optimisé de la ressource (station adaptée) et réutiliser les eaux<br />
dépolluées<br />
Assurer le transfert de connaissance et former sur les réalités du terrain<br />
Faire face aux dégradations chroniques en améliorant les process.<br />
Envisager des alternatives financièrement crédibles à l’eau classique par le<br />
dessalement d’eau de mer<br />
Tableau 2.7 : Développement durable et gestion responsable<br />
Aujourd’hui déjà, il est réalisé sur de nombreux sites gérant l’eau, des certifications ISO 14001 qui<br />
engagent l’opérateur dans ses processus opérationnels à préserver l’environnement et à améliorer<br />
les conditions sociales de travail.
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LASEN<br />
Ainsi, les sociétés publiques ou privées actives dans les secteurs de la distribution, de l’exploitation<br />
et de l’entretien des installations d’eau mettent de plus en plus en place des tableaux de bord avec<br />
plusieurs indicateurs de performance.<br />
Ces derniers ont une cible ou une valeur de référence. Des contrôles sont entrepris régulièrement<br />
pour vérifier l’évolution favorable ou non de ces indicateurs. Derrière chaque indicateur, il y a une<br />
réalité pratique correspondant au niveau de qualité (bactériologique, gustative, …) et aux valeurs<br />
de quantité d’eau (identification de fuites, comptage de volume consommé, …).<br />
2.5 Pistes à la pénurie d’eau<br />
2.5.1 Ebauche de solutions<br />
Comme déjà indiqué précédemment, l’eau est et risque de rester encore longtemps au cœur de<br />
grands problèmes humains car elle est source, non pas seulement de vie mais hélas aussi de<br />
conflits.<br />
On constate la difficulté, voire l’impossibilité, d’appliquer les règles du droit international<br />
humanitaire relatives à l’eau. Il s’agirait alors :<br />
a) en cas de paix :<br />
o d’établir ou d’ouvrir des dialogues concrets et constructifs entre états belliqueux pour<br />
éviter des guerres de l’eau<br />
o d’apporter des solutions viables pour permettre l’accès à l’eau à ceux qui en ont besoin<br />
et construire les conditions de pérennisation des installations (formation et support<br />
local)<br />
b) en cas de guerre :<br />
o d’imaginer la création d’un "cordon de sécurité" autour des installations et des<br />
aménagements <strong>hydraulique</strong>s pour sauver l’eau<br />
Mais, une vraie solution serait une politique internationale de l’eau.<br />
2.5.2 Politique mondiale de l’eau<br />
Partout où les conflits existent ou sont latents pour s’approprier l’eau, les rapports de force entre<br />
Etats semblent primer (Israël au Proche-Orient, la Turquie entre l’Europe et l’Asie, l’Egypte pour le<br />
Nil ou encore l’Inde vis-à-vis du Népal et du Bangladesh). Cela est principalement dû à l’absence<br />
d’une réelle législation internationale de l’eau.<br />
De plus, la Banque mondiale évoque quatre raisons majeures qui devraient justifier la mise en<br />
place d’une politique mondiale de l’eau :<br />
- fragmentation et multiplicité des acteurs pour gérer l’eau<br />
- gestion plutôt étatique de l’eau, laissant peu à pas de place aux initiatives privées<br />
- sous-évaluation du prix de l’eau<br />
- pas de gestion globale de l’eau intégrant tous les composants concernés (homme et<br />
environnement)
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2.5.3 Eau et politique<br />
Lors de la Conférence de Rio de Janeiro, en juin 1992, il est apparu que la communauté<br />
internationale avait enfin acquis la conviction que la planète était en danger. Dans ce contexte, il<br />
semble que l’eau, élément essentiel de vie sur cette planète, doive être l’affaire de tous et<br />
représenter un bien pour tous, riches comme pauvres. On qualifie ici l’eau de bien, c’est-à-dire de<br />
produit correspondant à un besoin individuel ou collectif. Mais, ne devrions-nous pas mieux parler<br />
de marchandise, produit qui se vend, s’achète ou se vole Comme déjà indiqué précédemment,<br />
ce point est fondamental et est au cœur de tous les axes politiques qui vont se développer au<br />
cours de ce millénaire en fonction de la perception que les populations ont de l’eau.<br />
On peut statuer que l’eau fait maintenant partie intégrante de la notion de développement durable<br />
comme décrit au § 2.4.<br />
La Figure 2.8 illustre schématiquement la place de l’eau au centre des trois piliers compatibles de<br />
ce développement :<br />
- le développement économique<br />
- la lutte sociale contre la pauvreté<br />
- le respect de l’environnement<br />
BIEN<br />
ENVIRONNEMENTAL<br />
PRINCIPE<br />
POLLUEUR-<br />
PAYEUR<br />
E A U<br />
PRINCIPE<br />
VITAL<br />
BIEN<br />
ECONOMIQUE<br />
BIEN<br />
SOCIAL<br />
PRINCIPE<br />
UTILISATEUR<br />
Figure 2.8 L’eau au centre du développement durable<br />
En effet, ce point est essentiel et demande une prise conscience collective. L’application des<br />
principes du développement durable mis en œuvre pour l’eau devrait conduire à éviter et à réduire<br />
sa dégradation actuelle (voir Figure 2.9) qui est l’une des sources des problèmes mondiaux pour<br />
l’eau (un enfant meurt toutes les 8 secondes après avoir consommé une eau contaminée). Une<br />
eau en pénurie et polluée est génératrice et accélératrice de paupérisation.
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Nous polluons l’eau qui nous est nécessaire pour vivre (plus de 2 milliards de personnes sont sans<br />
installations sanitaires, ce qui provoque de 2 à 3 millions de morts par an). Par cette pollution non<br />
contrôlée, nous agissons sur le mécanisme de raréfaction de l’eau naturellement potable. Tout cela<br />
est sans tenir compte du problème de la santé publique où l’eau joue un grand rôle (24% des<br />
malades en Inde le sont à cause de l’eau).<br />
POLLUÉE<br />
FRAGILE<br />
PROPAGATION<br />
DES MALADIES<br />
VITALE<br />
E A U<br />
MAL<br />
RÉPARTIE<br />
PARFOIS<br />
RARE<br />
EN<br />
PÉNURIE<br />
PÉNURIE DE<br />
NOURRITURE<br />
DOIT ÊTRE<br />
PARTAGÉE<br />
ACCROÎSSEMENT<br />
DE LA PAUVRETÉ<br />
GASPILLÉE<br />
Figure 2.9 : Chaîne d’événements qui conduisent à la dégradation de l’eau<br />
et aux conséquences sur la vie<br />
Comme l’indiquent les éléments de la Figure 2.4.3, pour pallier le manque d’eau, il faut :<br />
- soit agir sur la demande<br />
- soir agir sur l’offre<br />
- soit tout simplement la voler<br />
Il faut dire que les enjeux financiers qui prévalent pour satisfaire la pénurie d’eau sont estimés<br />
entre US $ 100 (PNUD) et 600 (UNESCO) milliards. Les investissements annuels (valeur 2000)<br />
dans les projets d’eau sont voisins de US$ 15 milliards. Le retard est donc énorme et tendra à se<br />
creuser sans une réelle accélération des investissements futurs. Cela est surtout vrai pour les<br />
aménagements d’assainissement (20% des investissements annuels).
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
POUR PALLIER LE<br />
MANQUE D’EAU<br />
AGIR SUR<br />
L’OFFRE<br />
Chercher à en obtenir<br />
davantage<br />
En importer de<br />
régions excédentaires<br />
Produire de l’eau douce<br />
(dessalaison)<br />
AGIR SUR LA<br />
DEMANDE<br />
Chercher à l’économiser<br />
Fixer des tarifs<br />
Consommer<br />
plus efficacement<br />
LA VOLER<br />
LA GUERRE<br />
Figure 2.10 : Eléments pour palier au manque d’eau<br />
Car après tout, l’eau n’est pas une denrée comme les autres. En effet, on ne peut pas la remplacer<br />
ou la substituer par autre chose, comme c’est le cas pour les sources d’énergie, pour les moyens<br />
de transport ou pour les produits d’alimentation. Ainsi et c’est un fait, l’eau se trouve malgré elle<br />
dans un cadre politico-économico-socio et environnemental complexe (voir Figure 2.11). Avec l’ère<br />
de l’industrialisation et l’accroissement de la population mondiale, cet état de fait s’est<br />
régulièrement installé sans qu’une vraie politique internationale ne se soit développée jusqu’à ce<br />
jour.<br />
EPURATION<br />
PRODUCTION<br />
RESSOURCE<br />
DISTRIBUTION<br />
QUANTITÉ<br />
HYDROSYSTÈME<br />
VALEURS<br />
PRIX<br />
SERVICES<br />
MILIEU<br />
ECOLOGIQUES<br />
QUALITÉ<br />
RECYCLAGE<br />
LOISIR<br />
OFFRE<br />
DEMANDE<br />
Figure 2.11 : L’eau dans une logique d’offre et de demande
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
En résumé, eau et politique deviennent intimement liées car :<br />
- L’eau est au centre d’une volonté politique internationale, celle du développement durable<br />
mais qui demande rapidement à se concrétiser.<br />
- L’eau est de plus en plus polluée, car mal utilisée et mal gérée. L’eau potable se raréfie. En<br />
conséquence, il faut agir sur le plan politique et économique en exigeant l’application de<br />
principes de préservation (contrôle des rejets, …).<br />
- L’eau doit pouvoir répondre à l’accroissement démographique, problème politique mondial<br />
dans certaines régions où là encore des solutions doivent être trouvées et financées.<br />
- L’eau, bien ou marchandise, est un élément de l’offre et de la demande mondiale, qu’on le<br />
veuille ou non. Ainsi, la valeur (son prix) devrait être reconnue pour en apprécier l’importance<br />
et orienter une "hydropolitique" dans le respect des conditions de chacun. Le but reste l’accès<br />
à l’eau pour tous.<br />
2.5.4 Ebauche d’une "hydropolitique"<br />
a) Exemple pratique : la Loire (F)<br />
On ne dira jamais assez que le problème de l’eau est difficile à traiter, car comment<br />
concilier des positions qui sont le plus souvent antagonistes A titre d’exemple [7], faisons<br />
une liste de ce que les différents gouvernements français qui se sont succédés pendant 30<br />
ans ont dû tenter de concilier pour le fleuve qu’est la Loire :<br />
o ne pas empêcher la remontée des saumons<br />
o assurer des plans d’eau susceptibles de permettre les sports aquatiques aux<br />
vacanciers d’été<br />
o garantir l’eau au voisinage des célèbres châteaux<br />
o garantir l’exploitation du sable charrié par le cours d’eau au bénéfice des<br />
concessionnaires, entreprises de travaux publics<br />
o assurer l’alimentation des réseaux d’irrigation<br />
o contribuer au refroidissement des centrales thermiques surtout nucléaires<br />
o permettre les prélèvements pour son usage en eau potable<br />
o contrôler les rejets d’eaux usées aussi régénérées que possible<br />
o prendre les mesures nécessaires pour éviter les inondations et les dégâts aux<br />
riverains<br />
b) Axes envisagés<br />
L’objectif simple est de parvenir à disposer d’une ressource en eau en quantité suffisante et<br />
de qualité acceptable, en fonction des divers usages avérés et sans gaspillage.
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8 ème semestre<br />
Page 39<br />
LASEN<br />
Dans la ligne de la Convention d’Helsinki (1992), on pourrait retenir les 6 principes [1], [4],<br />
[5] et [8] qui tiennent compte des évolutions et prises de conscience successives et qui sont<br />
les suivants :<br />
- Principe 1 : L’eau est un bien commun du patrimoine mondial de l’humanité<br />
- source de vie<br />
- ressource fondamentale, limitée et vulnérable<br />
- part du développement durable de l’écosystème que représente la Terre<br />
- Principe 2 : Encourager et financer toutes approches conservatrices de l’eau<br />
- imaginer une politique tarifaire qui corresponde à une gestion de la demande et<br />
non de celle de l’offre (attribuer à l’eau sa valeur économique 16/ )<br />
- créer des solutions techniques efficaces, en particulier pour l’irrigation et le<br />
recyclage de l’eau<br />
- garantir des réseaux d’adduction de qualité sans déperditions<br />
- faire progresser les techniques de dessalement (eau de mer ou saumâtre)<br />
- Principe 3 : Mettre en place des organismes internationaux<br />
- contrôler les eaux et cours d’eau (souveraineté territoriale limitée et intégrée)<br />
- certains envisagent la création d’un Tribunal Mondial de l’Eau<br />
- garantir l’usage raisonnable et équitable de l’eau dans le cadre d’une<br />
Communauté d’intérêts ou d’une Unité de gestion à créer, surtout dans les zones<br />
hydro-conflictuelles<br />
- Principe 4 : Investir dans les nouveaux projets de lutte contre la pollution<br />
- dépollution des sites hydriques contaminés<br />
- Principe 5 : Incorporer dans les programmes sociaux le véritable coût de la<br />
dégradation de l’eau<br />
- élaborer des politiques qui incitent les utilisateurs d’eau, soit à la rendre dans<br />
l’état reçu, soit à participer à l’épuration de celle qui est consommée<br />
- étendre pratiquement la notion de pollueur-payeur<br />
- Principe 6 : Eduquer les habitants de la Terre sur la nécessité d’une prise de<br />
conscience forte que l’eau est un bien commun pour tous à préserver<br />
16/ Dans les pays musulmans, l’eau est considérée comme un "don de Dieu", selon les termes mêmes de la Charia (loi<br />
économique islamique), donc c’est un bien gratuit.
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
- mettre en place des campagnes de sensibilisation sur le thème de "l’eau, une<br />
richesse pas comme les autres".<br />
- informer les populations sur le fait que l’eau est le problème de tous, riches et<br />
pauvres et qu’elle a de la valeur<br />
- éduquer les populations pour lutter contre le gaspillage et contre l’idée fausse<br />
que l’eau est à disposition à profusion<br />
Tout cela peut se résumer dans une charte sociale et mondiale de l’eau (voir Figure 2.12)<br />
ACCÈS A L’EAU<br />
EST UN DROIT<br />
POUR TOUS<br />
SOLIDARITÉ<br />
FINANCIÈRE<br />
RICHES-PAUVRES<br />
CHARTE<br />
SOCIALE<br />
DE L’EAU<br />
GESTION<br />
COMMUNE<br />
FOURNISSEURS-<br />
UTILISATEURS<br />
EAUX POTABLES ET<br />
ASSAINIES ONT UN<br />
COÛT ÉCONOMIQUE<br />
ET SOCIAL<br />
Figure 2.12 : Charte sociale de l’eau<br />
c) Financement<br />
Comme cela a été déjà mentionné, tous ces beaux principes avec ou non une charte sociale<br />
et mondiale de l’eau et quelles que soient les circonstances, il faudra être en mesure de<br />
financer toutes les actions à entreprendre.<br />
Au-delà des financements internationaux issus des finances des états industrialisés mais en<br />
volumes insuffisants, nous pouvons évoquer ici quelques pistes, pas nécessairement<br />
spectaculaires mais qui font appel à l’esprit de solidarité qui devrait nous animer.<br />
Sans attendre la nécessité d’un usage et d’une gestion sérieuse de ces fonds trop souvent<br />
écartés de leurs objectifs d’origine, on devrait être en mesure, dans les pays développés,<br />
par année de drainer de l’ordre de US$ 50 milliards. Cette somme alimenterait un fonds<br />
mondial dédié aux projets de valorisation d’eau dans les pays en pénurie par :<br />
- la taxation sur chaque bouteille d’eau potable vendue<br />
- la taxation sur l’eau industrielle et agricole utilisée pour la production d’électricité
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8 ème semestre<br />
Page 41<br />
LASEN<br />
- la réduction du taux de fuite des réseaux qui réduirait d’autant la facture<br />
énergétique nécessaire à l’approvisionnement en eau et qui serait reversée par<br />
différence dans le fonds mondial<br />
- le versement par les opérateurs des services des eaux (publics ou privés) d’une<br />
contribution sur les recettes perçues chez les consommateurs d’eau du robinet<br />
Certaines de ces pistes sont déjà en action mais ponctuellement et sans coordination<br />
internationale. Par exemple, relevons sur un plan naturel la France par la mise en place de<br />
la loi Oudin, au printemps 2005, qui participe à la constitution d’un fonds de solidarité.<br />
L’objectif d’un prélèvement sur les factures d’eau consommée HT de 0,01€/m 3 est le<br />
financement d’infrastructures d’eau potable dans les pays défavorisés. C’est un début.<br />
2.6 Phénomènes aléatoires<br />
Entre 1990 et 2001, il a été relevé plus de 2200 événements de catastrophes naturelles dans le<br />
monde.<br />
La répartition par phénomène et selon les continents est donnée dans la Figure 2.13.<br />
20%<br />
11%<br />
35%<br />
13%<br />
50%<br />
28%<br />
3%<br />
29%<br />
Asie Afrique Australie et Océanie Europe Les Amériques<br />
Sécheresse<br />
Famine<br />
Inondations<br />
2%<br />
9%<br />
Épidémies liées à l'eau<br />
Glissements de terrain et avalanches<br />
(a) (b)<br />
Figure 2.13 : Répartition des événements catastrophiques mondiaux entre 1990 et 2001 :<br />
(a) par continent<br />
(b) par phénomène<br />
On constate que les inondations ont été les événements catastrophiques majoritaires (50%)<br />
devant les épidémies liées à l’eau (28%).<br />
2.6.1 La sécheresse<br />
Il s’agit d’une situation climatique, donc aléatoire où le manque d’eau saisonnier se manifeste. Elle<br />
correspond à un déficit évident de précipitations.<br />
La sécheresse n’en reste pas moins un phénomène insidieux qui apporte malheureusement son lot<br />
de famine, de malnutrition et de mortalité, surtout dans les pays en voie de développement. On sait<br />
que le Sahel africain a subi une période de précipitations inférieure à la norme de façon persistante<br />
pendant près de 20 ans (1968-1987). Cela explique l’avancée constatée du désert. Par contre,<br />
d’autres continents sont soumis à la sécheresse de manière récurrente, en Inde par exemple.
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
La perspective d’un changement climatique global, accompagné d’un réchauffement généralisé<br />
dans la troposphère (région de l’atmosphère la plus voisine du sol) n’est pas pour favoriser une<br />
réduction du phénomène de sécheresse. Il faudra donc compter sur cela dans les stratégies<br />
agroalimentaires des pays sujets à la sécheresse récurrente.<br />
En effet, un tiers de la superficie terrestre est menacé de désertification réduisant d’autant les<br />
zones agricoles ou forestières (Exemple : la réduction par 5 de la superficie du lac Tchad en<br />
Afrique centrale).<br />
2.6.2 Les inondations<br />
Au registre des catastrophes naturelles (séismes, éruptions volcaniques, glissements de terrain,<br />
typhons ou cyclones, …) les inondations terrestres d’eau douce ou salée sont responsables de<br />
plus de 60% du total des morts survenus en de telles circonstances.<br />
On répertorie quatre catégories d’inondations :<br />
- celles relatives aux crues de fleuves (souvent suite à une plus ou moins longue<br />
période de précipitations)<br />
- celles relatives aux crues subites (phénomène rapide issu de pluies torrentielles<br />
sur des sols gorgés d’eau)<br />
- celles relatives aux cyclones (suite à une forte tempête)<br />
- celles relatives aux raz-de-marée (suite à un séisme en mer)<br />
- celles relatives à l’avancée des mers sur les bordures continentales basses<br />
(suite au réchauffement climatique progressif)<br />
On se souvient que, dans un cycle naturel, ce qui tombe du ciel sous forme de précipitations :<br />
- se ré évapore pour 60 à 70%<br />
- se transmet dans le sol ou ruisselle pour 30 à 40%<br />
Ainsi, selon le climat et la géologie du sol, il se peut que 15 à 20% de la pluie ruissellent et fassent<br />
grossir les cours d’eau.<br />
Les risques d’inondations n’ont pas seulement qu’un caractère dévastateur au voisinage des<br />
phénomènes, mais sont aussi générateurs de pollution, surtout en site urbain. En effet, le<br />
ruissellement entraîne des déchets, des poussières de toutes natures et des hydrocarbures. En<br />
regagnant les cours d’eau, la pollution peut donc s’étendre et toucher la faune et la flore piscicole.<br />
2.7 Préservation des eaux<br />
2.7.1 Eau de mer<br />
L’eau de mer participe aux cycles de l’oxygène (respiration et restitution par photosynthèse) et du<br />
carbone et elle joue un rôle central dans le cycle du soufre (voir § 1.3.1). De ce fait, tout doit être<br />
fait pour la préserver.<br />
De plus, les océans sont un réservoir d’énergie (des marées, des vagues et thermique), un<br />
réservoir de ressources minérales et biologiques sans parler du potentiel de l’aquaculture ou de la<br />
mari culture.
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8 ème semestre<br />
Page 43<br />
LASEN<br />
Actuellement, les rejets issus de l’activité humaine sont nombreux et dégradent un milieu essentiel<br />
à respecter.<br />
Ces rejets sont :<br />
- les métaux lourds<br />
- le pétrole (en moyenne, 20% des tankers nettoient leurs soutes en mer sans<br />
compter les accidents de type naufrage de l’Amoco Cadiz, en 1978, en Bretagne<br />
ou d’Exon Valdes, en Alaska en 1989)<br />
- les apports telluriques (issus des pollutions des eaux de surface ou en<br />
profondeur : effluents domestiques, industriels, émissaires d’égouts, …)<br />
- les composés organiques de synthèse (insecticides, produits chimiques, …)<br />
Dans la perspective d’une utilisation alternative de l’eau de mer pour produire de l’eau potable, son<br />
coût serait fortement dépendant des produits dissous de toute nature.<br />
2.7.2 Eaux continentales<br />
La pollution de ces eaux est un problème majeur, surtout dans les pays industrialisés. A titre<br />
d’exemple, on estime [3] que :<br />
- 90% des eaux fluviales servent à transporter les déchets vers les océans aux<br />
USA<br />
- 400'000 km de cours d’eau (près de 540 fois la longueur de la Seine, France) en<br />
ex-URSS sont pollués de façon chronique, comme la moitié des cours d’eau<br />
chinois<br />
Les pollutions observées sont :<br />
- biologiques (rejets de matières organiques fermentées chargés d’agents<br />
pathogènes issus des égouts)<br />
- chimiques (rejets miniers, avec le chlorure de sodium, d’engrais avec les nitrates<br />
et les phosphates<br />
- industriels (avec les métaux lourds et les pesticides)<br />
Tout cela dégrade les eaux continentales en surface et en profondeur en contribuant ainsi à la<br />
raréfaction de ces dernières.<br />
A titre d’illustration, on peut citer le cas du lac de Baïkal (Sibérie méridionale en Russie) alimenté<br />
par 336 rivières. Représentant 1/5 des réserves d’eau douce de la planète et 80% des réserves de<br />
l’ex-URSS, ce lac est le plus profond du monde (1’620 m au plus bas) et est vieux de 25 millions<br />
d’années. Malheureusement, ce patrimoine biologique s’est dégradé au fil des ans (dès 1950, avec<br />
l’industrie de la cellulose) en raison de pollutions d’eaux usées, d’industries et de complexes<br />
agroalimentaires.
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8 ème semestre<br />
Page 44<br />
LASEN<br />
Sous la pression d’écrivains et de scientifiques, dès les années 60, le sort de ce lac s’est fort<br />
heureusement inversé afin de protéger cet environnement précieux (2'600 espèces animales et<br />
végétales, dont 1'300 préhistoriques parmi lesquels 70% inconnues ailleurs, surtout en raison de<br />
sa grande profondeur).<br />
Autre exemple connu, celui de la Mer d’Aral, grand lac salé d’Asie aux confins du Kazakhstan et de<br />
l’Ouzbékistan, dont sa superficie est réduite de 50% depuis 1960. La conséquence est une perte<br />
du volume d’eau de 75% causée par une irrigation excessive et mal contrôlée.<br />
2.8 Les aménagements d’accumulation<br />
On estime à environ 170 le nombre de grands barrages en construction dans le monde. Ceux des<br />
Trois Gorges sur le Yang-Tsé-Kiang, en Chine, défrayent évidemment la chronique par leur<br />
gigantisme et les conséquences environnementales qu’il provoque.<br />
A nouveau, d’un extrême à l’autre, chacun avance toutes ses bonnes raisons pour être soit pour,<br />
soit contre les barrages.<br />
2.8.1 La controverse sur les barrages réservoirs de grande capacité<br />
Les opposants aux grands barrages 17/ d’accumulation parlent d’hérésie écologique et mettent en<br />
avant :<br />
- les déplacements de population<br />
- l’interruption du régime continu du cours d’eau<br />
- les perturbations économiques et culturelles locales (pêche, agriculture, …)<br />
- les perturbations écologiques (terrains et forêts noyés à l’amont des retenues)<br />
- la sédimentation des retenues et prolifération d’algues<br />
- l’appauvrissement des terres situées à l’aval, par manque d’alluvionnement, par<br />
exemple sur le Nil (Egypte) depuis la construction du barrage d’Assouan<br />
- les perturbations de la faune piscicole (destruction au passage des turbines) et la<br />
destruction des biotopes<br />
- la réduction de l’accumulation d’un barrage, année après année, du fait de<br />
l’accumulation des sédiments et de l’évaporation<br />
- cela ne résout pas nécessairement le problème d’approvisionnement en eau<br />
potable (par exemple, l’Inde qui a construit et qui construit encore 4'600<br />
barrages, a toujours 20% de la population privée d’eau potable et 60% de cette<br />
dernière privée d’installations sanitaires)<br />
17/ Selon la Commission internationale des grands barrages (CIGB), un grand barrage s’élève au minimum à 15 m du<br />
point le plus bas de la fondation.
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8 ème semestre<br />
Page 45<br />
LASEN<br />
- l’endettement des pays (amortissement et intérêts de l’emprunt) pour réaliser des<br />
ouvrages d’un coût supérieur à US$ 100 millions<br />
- la préférence devrait être donnée pour construire des ouvrages de moyenne<br />
hauteur et retenue, voire en cascade<br />
2.8.2 Force <strong>hydraulique</strong>, valeur et avantages<br />
Ceux qui défendent les avantages de la force <strong>hydraulique</strong> le font principalement en terme<br />
énergétique et avancent :<br />
- qu’elle est une énergie renouvelable et, en terme d’exploitation des ressources,<br />
qu’elle contribue au développement durable de la production d’électricité<br />
- qu’elle a un bilan énergétique le plus élevé de toutes les sources d’énergie<br />
électrique (entre 75 et 85%)<br />
- qu’elle contribue à la réduction d’émission de gaz à effet de serre (CO 2 , entre<br />
autres) et réponde aux exigences de Kyoto, 2003. Chaque Gwh produit réduit de<br />
480 t les émissions de CO 2 des centrales utilisant un combustible fossile<br />
- qu’en terme de comparaison écologique (facteurs de charge de l’environnement<br />
et indicateur écologique 95), elle est la meilleure devant l’éolien, le solaire, le<br />
photovoltaïque et le nucléaire<br />
- qu’elle contribue, par les barrages, à la protection contre les crues (en<br />
amortissant et limitant les pointes de crues) et à la réduction des coûts<br />
économiques des dommages associés<br />
- qu’elle est un moyen de stockage de l’eau à des fins de production, d’électricité<br />
comme pour la distribution d’eau des régions arides<br />
- qu’elle permet, même pour un endiguement artificiel, de donner naissance à une<br />
nouvelle diversité des espèces végétales et animales, contribuant à un effet<br />
positif sur la biodiversité<br />
Enfin, il faut savoir que les pays industrialisés ont exploité leur potentiel hydroélectrique<br />
économiquement viable à 70%. Par comparaison, l’Afrique ne l’a fait qu’à hauteur de 3% !<br />
Le Tableau 2.14 ci-dessous mentionne pour certains pays européens la part de la production<br />
électrique <strong>hydraulique</strong> en comparaison avec les autres sources d’énergie (fossiles, nucléaire et<br />
autres).<br />
HYDROÉLECTRICITÉ (satisfaction des besoins en électricité)<br />
Autriche Finlande France Italie Luxembourg Norvège Suède Suisse<br />
67% 16.5% 12% 19.5% 70.0% 99.2% 45% 60%<br />
Fossiles 27.3% 32% 10% 77% 19% 0.4% 4% -<br />
Nucléaire - 29.5% 78% - - - 46% 40%<br />
Autres 5.7% 22.0% - 3.5% 11.0% 0.4% 5% -<br />
Tableau 2.14 : part d’hydroélectricité produite pour plusieurs pays européens
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8 ème semestre<br />
Page 46<br />
LASEN<br />
3. Optimisation d’installations industrielles utilisatrices d’eau<br />
Dans les deux chapitres précédents, il a été question de l’eau en tant que ressource. Bien qu’en<br />
volume important sur terre, la partie utilisable d’eau douce de seulement 0,6% nous interpelle. De<br />
plus, l’activité humaine croissance et l’augmentation exponentielle depuis la fin du XIXème siècle<br />
de la population terrestre ont rendu l’usage de l’eau plus difficile, parfois même problématique. La<br />
demande d’eau s’accélère dans un environnement naturel qui a plutôt tendance à se dégrader. Il<br />
faut donc agir.<br />
Comme il l’a été mentionné auparavant, cette action est délicate car le manque d’eau potable<br />
actuel touche déjà 20% de la population mondiale. Or, les plus démunis, atteints par cette situation<br />
dramatique, ne sont pas en mesure financièrement d’y pallier.<br />
Dans ce contexte, les ingénieurs ont une mission importante et un rôle clé dans la stabilisation et<br />
l’amélioration d’une offre qui manque si cruellement. Conscients que plusieurs acteurs sont<br />
impliqués (politiciens, financiers, responsables des bailleurs de fonds internationaux, investisseurs,<br />
environnementalistes, techniciens, …) les ingénieurs doivent comprendre et intégrer ce pluripartenariat<br />
dans leur démarche quotidienne et donc le déroulement de projets.<br />
A son niveau, il est important pour l’ingénieur d’être conscient qu’il détient un levier essentiel sur<br />
lequel il peut interagir dans l’exercice de son métier. En effet, il est en mesure de pouvoir réaliser<br />
des économies. Donc, sa façon d’aller dans le sens de l’amélioration de la situation actuelle passe<br />
par l’optimisation des ouvrages qu’il conçoit.<br />
Par optimisation, il faut comprendre la mise en œuvre des moyens que l’ingénieur se donne pour<br />
créer les conditions techniques et financières les plus favorables pour tirer le meilleur parti des<br />
installations industrielles utilisatrices d’eau. Certes, la stabilité des constructions est importante,<br />
certes cela doit se faire pour un coût bien étudié mais tout ceci n’aura de sens que si l’objectif<br />
social et humain est atteint et si notre environnement naturel est préservé et non dégradé.<br />
Optimisation, oui, mais en envisageant la durabilité des ouvrages.<br />
Dans un jargon plus mathématique, c’est donc un système global d’équations à plusieurs<br />
inconnues que l’ingénieur doit résoudre, avec la difficulté que les inconnues sont souvent plus<br />
nombreuses que les équations. Nous nous retrouvons donc dans un processus de résolution<br />
itératif où les paramètres de tous horizons s’entremêlent en toute interdépendance (politique,<br />
financier, technique, nature et conditions sociales).<br />
Pour l’ingénieur, l’optimisation va donc se confronter à bon nombre de difficultés et à commencer<br />
par celles qu’il se doit de maîtriser, car c’est son métier, les difficultés techniques.<br />
3.1 Difficultés techniques<br />
Avant d’en faire l’analyse, il faut savoir que les sommes d’argent engagées dans les installations<br />
industrielles utilisatrices d’eau sont énormes. On parle ici d’une échelle d’engagements financiers<br />
de plusieurs milliers, voire du milliard d’Euros parfois. Beaucoup de ces ouvrages sont uniques et<br />
la répétitivité délicate ou impossible.
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8 ème semestre<br />
Page 47<br />
LASEN<br />
En raison des montants d’investissements à engager, la responsabilité de l’ingénieur est grande.<br />
Par conséquent, les risques concomitants à considérer au niveau :<br />
- financier<br />
- technique<br />
- politique<br />
- environnemental<br />
- social<br />
nécessitent une maîtrise large et pluridisciplinaire des problèmes posés. L’ingénieur n’est plus un<br />
simple calculateur d’ouvrages mais un vrai gestionnaire de projet.<br />
Cela étant dit, il faut aussi relever que les ingénieurs du domaine de l’eau font face à des ouvrages<br />
complexes, aux formes variées qui doivent s’accommoder d’un environnement naturel très<br />
hétérogène.<br />
Ainsi, les problèmes et les difficultés rencontrés sont à l’échelle des ouvrages à réaliser, surtout en<br />
présence d’eau dont la force, quand elle est en mouvement, peut être dévastatrice. Le Tsunami du<br />
26 décembre 2004, au large de l’Indonésie, qui a marqué les esprits par son ampleur, a fait plus de<br />
250'000 morts en quelques minutes.<br />
3.1.1 Difficultés techniques relatives aux matériaux<br />
Il s’agit de considérer deux choses :<br />
- les matériaux utilisés pour la construction<br />
- les matériaux naturellement rencontrés sur les sites de construction<br />
a) Matériaux de construction<br />
On s’intéresse principalement à l’acier, au béton et aux matériaux d’endiguement ou de<br />
protection des berges :<br />
- Pour l’acier, il ne faut pas oublier qu’il doit généralement être importé et qu’il<br />
peut s’avérer coûteux (difficultés de transports, taxes de douanes, …). Son<br />
acheminement sur des sites éloignés doit aussi rendre prévoyant et obliger à<br />
planifier sa livraison tout comme d’ailleurs son entreposage sur place (surfaces<br />
suffisantes, protection contre la corrosion, …).<br />
- Pour le béton, les matériaux de base (granulats et eau) sont souvent trouvés sur<br />
place. Il faudra veiller à bien étudier les sites de carrières potentiels et à faire des<br />
pré-tests bien avant la construction de qualité et de compatibilité avec les choix<br />
de ciment en relation avec les exigences de résistance statique et dynamique.<br />
- Pour les autres matériaux nécessaires aux endiguements (batardeaux, digues,<br />
rives de berges, …), le choix granulométrique est essentiel. Mais, les conditions<br />
du site peuvent primer et parfois en fonction des disponibilités de matériaux sur<br />
place. Enfin, la conception des zones de stockage et de traitement des matériaux<br />
doit être étudiée avec soin avec les entreprises. L’expérience des grands<br />
chantiers est l’une des clés en terme de maîtrise des coûts.
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<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
Lors de la conception des ouvrages, il est très important d’imaginer immédiatement comment<br />
ils seront réalisés sur le site. Ce qui est valable en Suisse ou en Europe ne l’est pas<br />
nécessairement à l’est de la Turquie ou au sud de l’Iran. Il faut aussi se rappeler que la qualité<br />
des entreprises des pays en voie de développement est très inégale et il faut en tenir compte<br />
sans que cela soit rédhibitoire. Une conception simple et classique vaut souvent mieux et<br />
coûtera moins cher que des variantes avant-gardistes. Le pragmatisme et le bon sens sont des<br />
règles essentielles à ne pas oublier.<br />
b) Matériaux sur sites<br />
Tout ouvrage va se trouver fondé sur un sol qui, par définition, est totalement hétérogène. La<br />
géologie et l’hydrogéologie locale comme les conditions géotechniques vont donc jouer des<br />
rôles prédominants. Cela est surtout vrai pour des constructions de grandes dimensions<br />
comme les ouvrages de retenue (barrages, digues, batardeaux, …).<br />
Dès la conception, le dialogue avec le géologue et le géotechnicien est primordial. Leurs<br />
expériences et leurs connaissances élargies feront gagner beaucoup de temps et d’argent,<br />
même s’ils sont spécialistes d’une science remplie d’incertitudes.<br />
3.1.2 Difficultés techniques relatives au site<br />
En général et dans le cadre d’études préliminaires, il est courant de façonner des projets sur la<br />
base de cartes topographiques et sans plus. Il ne faut pas oublier que bien des éléments peuvent<br />
se sceller à ce stade. Ainsi, une visite des lieux ne doit pas être négligée, car la configuration<br />
locale est :<br />
- une données géographique de fait et instructive pour adapter les résultats d’un<br />
travail effectué sur un simple support cartographique<br />
- une source d’autres informations larges et susceptibles de faire modifier la<br />
conception imaginée (proximité de population ou d’industries, réserve naturelle,<br />
absence de liaison de transport, état des massifs rocheux, …)<br />
Aucun site ne ressemble à un autre. L’ingénieur est donc toujours confronté au défi de devoir<br />
réaliser la majorité des ouvrages sur mesure. Il doit s’adapter au site choisi et à ses caprices :<br />
- topographiques (rarement topographie régulière)<br />
- de configuration géologique chahutées par les transformations survenues au fil<br />
du temps (plusieurs constitutions de sols et de roches, failles, variation du<br />
pendage de la roche, présence d’eau dans des zones de fissures, …)<br />
Une bonne connaissance des lieux et donc essentielle pour aller plus en avant dans un projet.<br />
3.1.3 Difficultés techniques relatives aux dimensions des ouvrages<br />
Quand on pense économie, on imagine réduire autant que possible les dimensions des ouvrages<br />
au juste nécessaire. C’est la raison qui rend parfois inconfortables les parkings souterrains quand<br />
on a une voiture un peu trop longue ou qui fait que la vie en appartement est difficile avec ses<br />
voisins quand les épaisseurs des murs des dalles d’étages sont trop minces. Faut-il parler de<br />
notion de confort en site industriel
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
En terme d’installations industrielles utilisatrices d’eau, l’expérience remplace avantageusement<br />
une conception reprise à zéro. Dans le cas des dimensionnements d’ouvrages, surtout il faut savoir<br />
aussi tenir compte :<br />
- du poids financier significatif ou pas des économies réalisées par rapport à celui<br />
que représente un ouvrage vis-à-vis du coût de l’ensemble de l’aménagement<br />
(Ex. : une chambre d’équilibre d’une conduite forcée enterrée ne pèse que 5% du<br />
coût de l’aménagement)<br />
- du rôle que doit jouer l’ouvrage (Ex. : raccourcir ou réduire un dessableur revient<br />
à compromettre son fonctionnement et ce pourquoi il a été réalisé)<br />
- de la place libre qu’il faut prévoir autour d’installations (Ex. : le gabarit d’espace<br />
libre autour d’une turbine de production d’énergie à respecter lors des phases de<br />
réparation ou de remplacement<br />
- de la réduction de poids pour des raisons de mise en œuvre (Ex. : la réduction<br />
d’épaisseur de viroles de conduites forcées enterrées pour la pose dans des<br />
conditions de tracés inclinés)<br />
- de la place nécessaire pour assurer la sécurité (Ex. : conduit suffisant d’aération<br />
d’une galerie <strong>hydraulique</strong> en charge pour éviter l’aspiration en cas d’intervention<br />
humaine)<br />
Ainsi, le confort rime-t-il ici plutôt en terme d’espace de travail ou de sécurité de pose ou d’usage.<br />
3.2 Optimisation et études associées<br />
L’optimisation est une opération qui n’est pas unique. Tout au long de la vie d’un projet, de sa<br />
conception à sa réalisation, il sera possible d’intervenir pour procéder à une forme ou l’autre<br />
d’optimisation :<br />
- technique (formes, dimensions, quantité)<br />
- financière (investissements, coûts d’études et de construction)<br />
- des délais (planification des études et des travaux)<br />
- des conditions de construction (organisation de chantier, processus de<br />
réalisation)<br />
A ce stade, on peut même ajouter que tout au long de la vie d’un ouvrage, y compris lors de sa<br />
phase d’exploitation et de maintenance, des optimisations conduisant à des économies sont<br />
envisageables et souhaitables.
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8 ème semestre<br />
Page 50<br />
LASEN<br />
3.2.1 Cycle de vie d’un ouvrage<br />
Un ouvrage en lien ou pas avec l’eau s’inscrit dans la durée et devrait suivre le cycle de vie<br />
suivant :<br />
- Décision de poursuivre les études suite à une phase d’identification, d’études<br />
préliminaires et de recherche de financement<br />
- Décision de le construire, une fois sa conception faite, les conditions de<br />
réalisation établies et le coût confirmé dans le cadre estimatif envisagé<br />
- Réalisation de l’ouvrage par les études de détail, la mise en œuvre dans les<br />
délais et les coûts et sa réception jugée conforme<br />
- Décision de réhabiliter ou d’étendre, en phase d’exploitation et selon une<br />
planification régulière des maintenances et les besoins exprimés et évalués pour<br />
moderniser ou améliorer l’usage qui en est fait<br />
- Poursuite de l’exploitation, de la durée de vie d’un ouvrage remplissant son<br />
rôle et ce pourquoi il a été réalisé, à la satisfaction des bénéficiaires<br />
Avant toute chose, il faut souligner que bien des investissements faits durant les trente dernières<br />
années, dans le domaine de l’eau, l’ont été souvent dans une optique plutôt de rentabilité à court<br />
terme. Le développement économique des pays industrialisés a joué à plein. Les montants mis par<br />
les Etats dans des projets d’eau par l’intermédiaire des bailleurs de fonds internationaux ont<br />
d’abord permis à l’industrie des pays payeurs d’en profiter.<br />
Aussi louables que furent les intentions des buts recherchés pour les ouvrages réalisés, il a<br />
simplement été omis d’accompagner ces investissements de construction par les montants<br />
nécessaires susceptibles de permettre une exploitation convenable et durable. La formation et le<br />
transfert de compétences pour un bon fonctionnement et une maintenance correcte des<br />
installations et ouvrages dédiés à l’eau ont été simplement oubliés.<br />
Ainsi, c’est certainement là qu’il faut chercher les raisons premières de l’échec des milliards<br />
investis pour apporter de l’eau où cela était nécessaire et qui n’ont pas atteint leurs buts.<br />
Ce qui précède est l’illustration, à l’échelle mondiale, de l’importance de considérer un ouvrage pas<br />
seulement pour sa fin en soi. Il faut aussi tenir compte du fait que sa vie se poursuit après la<br />
construction et que son usage a un coût et pendant longtemps.<br />
3.2.2 Phases d’études<br />
Comme indiqué précédemment, le rôle de l’ingénieur dans les projets d’eau devient de plus en<br />
plus pluridisciplinaire. Sa maîtrise des questions techniques, financières et de management de<br />
projets, sa connaissance des impacts sociaux et environnementaux, comme son expérience dans<br />
la réalisation, l’exploitation et la maintenance d’ouvrages, sont de plus en plus requises.<br />
Dans le processus décisionnel qui mène à la construction, plusieurs étapes successives sont<br />
souhaitables (voir Figure 3.1. ci-dessous).
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8 ème semestre<br />
Page 51<br />
LASEN<br />
Chacune a son importance et son utilité pour :<br />
- garantir l’analyse dans les détails souhaités<br />
- assurer l’optimisation escomptée<br />
- permettre de prendre des décisions en relation avec l’objectif recherché<br />
Des études sont donc engagées pour sérier, analyser et comprendre les problèmes posés, avec<br />
comme but de fournir des solutions.<br />
TECHNIQUES<br />
TECHNIQUES<br />
OPTIMISATION<br />
OPTIMISATION<br />
TECHNIQUE<br />
TECHNIQUE<br />
SOUMISSIONS<br />
SOUMISSIONS<br />
OPTIMISATION<br />
OPTIMISATION<br />
DES<br />
DES<br />
QUANTITÉS<br />
QUANTITÉS<br />
MONTAGE MONTAGE D’UN<br />
D’UN<br />
PARTENARIAT<br />
PARTENARIAT<br />
TECHNIQUE<br />
TECHNIQUE<br />
MANAGEMENT<br />
MANAGEMENT<br />
DE DE PROJET<br />
PROJET<br />
OPTIMISATION<br />
OPTIMISATION<br />
DU DU TEMPS<br />
TEMPS<br />
ÉTUDES DE<br />
DE<br />
FAISABILITÉ<br />
ÉTUDES DE<br />
DE<br />
VARIANTES<br />
PROJET<br />
DÉFINITIF<br />
PROJET<br />
D’ÉXÉCUTION<br />
ECONOMIQUE<br />
ECONOMIQUE<br />
SOCIALE SOCIALE et<br />
et<br />
ENVIRONNEMENTALE<br />
ENVIRONNEMENTALE<br />
RECHERCHE<br />
RECHERCHE<br />
D’ÉCONOMIES<br />
D’ÉCONOMIES<br />
Avant-projet<br />
Avant-projet<br />
sommaire (APS)<br />
(APS)<br />
détaillé détaillé (APD)<br />
(APD)<br />
SUPPORT SUPPORT A LA LA RECHERCHE<br />
RECHERCHE<br />
DE DE FINANCEMENT FINANCEMENT ET<br />
ET<br />
OPTIMISATION OPTIMISATION FINANCIÈRE<br />
FINANCIÈRE<br />
CONSEILS CONSEILS À<br />
L’ENTREPRISE<br />
L’ENTREPRISE<br />
RÉALISATION<br />
Figure 3.1 : Phases d’étude de l’identification jusqu’à la réalisation<br />
En terme d’optimisation, une telle opération s’effectue généralement à plusieurs stades des études<br />
et du déroulement des processus décisionnels menant à la construction. L’essentiel se fait :<br />
- Lors des études de variantes : le but est de comparer plusieurs variantes qui<br />
satisfassent des critères pré-établis (quantitatifs, qualitatifs, de coûts, d’impacts,<br />
de risques, …). Il est clair que la recherche d’économies financières influencera<br />
beaucoup le choix pour la solution retenue et même à l’issue d’une comparaison<br />
multicritères.<br />
- Au cours des études de projet définitif : la solution retenue est alors étudiée en<br />
détail et des calculs précis de structure peuvent être entrepris. On peut avoir<br />
recours à l’utilisation de la modélisation numérique pour permettre la recherche<br />
d’autres économies ou de réductions de quantités par une meilleure approche du<br />
comportement statique ou dynamique des ouvrages.<br />
- Au cours du projet d’exécution : avant la mise en œuvre, le choix des<br />
entreprises et des fournisseurs est aussi l’occasion d’opérer une optimisation de<br />
coûts. Il ne s’agit pas de systématiquement viser le meilleur marché, mais de<br />
bien mesurer le rapport prestations-coûts à sa juste proportion. Ensuite, lors de la<br />
construction, l’ingénieur a un rôle de contrôle des coûts et des délais qui est<br />
crucial pour l’économie du projet. Toute dérive à ce stade du projet peut conduire<br />
à des sur-coûts conséquents et même à des conflits juridiques (revendications<br />
d’entreprises ou de fournisseurs, rupture de paiement par le client des acteurs<br />
engagés, …)
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8 ème semestre<br />
Page 52<br />
LASEN<br />
Les phases d’études sont parfois sous-considérées par certains clients, voire occultées pour raison<br />
d’économie. En général, les phases d’études pèsent entre 10 et 20% au maximum du coût d’un<br />
ouvrage. Ainsi, 80 à 90% concernent la construction. Les efforts sont donc effectivement à mettre<br />
sur une optimisation des coûts de construction. Or, les études sont là pour y contribuer et y veiller.<br />
Pour terminer avec ce sujet, il est bon de signaler que les étapes décrites dans la Figure 3.1<br />
restent valables pour tous projets au-delà du domaine de l’eau.<br />
3.3 Protéger et gérer<br />
L’optimisation des installations industrielles utilisatrices d’eau passe aussi par des concepts<br />
adaptés en terme de protection et de gestion de cette ressource naturelle. Classiquement, on parle<br />
toujours de l’utilisation de l’eau issue du cycle de cette dernière, mais il sera de plus en plus<br />
question, ces prochaines années, de faire appel aux ressources alternatives (dessalement d’eau<br />
de mer, transport ou transfert d’eau, …). La nécessité d’une gestion optimale de ces dernières<br />
ouvre la voie d’un apport complémentaire au secours des zones géographiques largement<br />
déficitaires.<br />
3.3.1 La ressource naturelle<br />
Le cycle de l’eau décrit au chapitre 1 doit nous suggérer de soigner chaque étape de l’utilisation de<br />
l’eau douce disponible à l’état naturel. En effet, du prélèvement sans excès jusqu’à la restitution au<br />
milieu naturel exempt d’atteinte pollutive, l’eau doit être utilisée avec précaution afin de la<br />
préserver.<br />
a) Notion de périmètre de protection<br />
Dans la majorité des pays développés, la notion de périmètre de protection fait l’objet de<br />
directives légales. ¨<br />
Il s’agit de définir les conditions d’application de l’activité humaine à risque pour l’eau aux<br />
abords de l’existence de la ressource. L’objectif est d’éviter toute perturbation :<br />
- apport de pollution (rejets, infiltrations non contrôlées, …)<br />
- prélèvements excessifs<br />
- modification des régimes d’écoulement<br />
- conditions de stockage et de risques d’infiltration<br />
Pour l’ingénieur et afin de définir les limites ou les zones du périmètre à protéger, il devra<br />
engager plusieurs études :<br />
- avoir une bonne connaissance du sous-sol (avec la participation<br />
d’hydrogéologues)<br />
- analyser les types d’activités ou le développement urbanistique envisagé<br />
- énumérer les risques potentiels de pollution tout en les qualifiant et en les<br />
localisant<br />
- analyser le potentiel de prélèvement<br />
- établir les cartes des zones à usage :<br />
• de protection obligatoire (aucune activité)<br />
• de protection rapprochée (activité restreinte et réglementée)<br />
• de protection éloignée (au-delà toute activité possible)
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8 ème semestre<br />
Page 53<br />
LASEN<br />
- établir les éléments du dossier réglementaire<br />
b) Importance de la gestion préventive<br />
L’objectif est de lutter par tous les moyens contre la dégradation de la ressource :<br />
- par accident (pollution chimique, industrielle ou agricole)<br />
- par rejets non contrôlés permanents (souvenons-nous que la moyenne mondiale<br />
de l’eau rejetée et traitée convenablement n’est que de 35%)<br />
Pour une bonne gestion, il faut être en mesure d’anticiper l’une ou l’autre des dégradations<br />
potentielles. Ainsi :<br />
- pour tout rejet accidentel, il faut prévoir des ouvrages de protections préventifs<br />
(bassins de rétention, barrières de protection, bacs de déshuileurs, …) et de<br />
disposer de personnes entraînées en cas d’accidents<br />
- pour les rejets permanents, il faut accroître l’investissement dans des ouvrages<br />
de protection (stations de dépollution, …)<br />
c) Mesures d’économies<br />
L’optimisation, c’est aussi l’éducation des populations afin de réduire le gaspillage :<br />
- d’ordre individuel (généraliser la pose de compteur volumétrique d’eau<br />
individualisés)<br />
- d’ordre administratif (lutter partout contre les fuites et gérer la demande des<br />
consommateurs)<br />
L’administration, soit le service local des eaux, doit montrer l’exemple. Il doit tout mettre en<br />
œuvre pour réduire les pertes des réseaux et mettre en place des procédures d’alerte en cas<br />
de fuites (rupture de canalisation, dysfonctionnement de bornes hydrantes, …)<br />
Pour assurer la demande et garantir le bon entretien du réseau, voire de futurs<br />
investissements de réhabilitation ou l’extension, il est impératif de réduire :<br />
- les pertes techniques (fuites, …)<br />
- les pertes non techniques (prises sauvages d’eau, non-recouvrement des coûts<br />
de volumes d’eau consommés, …)<br />
d) Recharge des nappes phréatiques<br />
La gestion de la nappe phréatique est essentielle quand on sait que 90% de l’eau douce<br />
disponible est souterraine.<br />
La recharge des nappes a deux objectifs principaux :<br />
- la maîtrise de la ré alimentation sur le continent dans le cadre de la gestion de la<br />
demande<br />
- la protection contre l’incursion des eaux saumâtres aux abords des zones<br />
côtières
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8 ème semestre<br />
Page 54<br />
LASEN<br />
3.3.2 Les ressources alternatives<br />
Il y a encore quelques années en arrière, envisager l’utilisation de ressources en eau alternatives<br />
était prohibitif financièrement. La raréfaction accrue de l’eau dans certaines régions et les progrès<br />
techniques permettent d’envisager sérieusement l’usage de ressources alternatives.<br />
3.3.2.1 Le dessalement de l’eau de mer<br />
Déjà au IV ème siècle avant Jésus-Christ, les marins grecs, lors de leurs périples guerriers et<br />
commerciaux, dessalaient l’eau de mer par cuisson. L’eau de mer a cet avantage d’être une<br />
ressource inépuisable. Son inconvénient réside dans les 35 g/l de sels dissous qui la rend impropre<br />
à la consommation. L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) préconise une eau consommable<br />
à partir de 0,4 g/l d’eau.<br />
Depuis les années soixante, les techniques de dessalement se sont développées et améliorées.<br />
C’est en 1978 que la première unité par procédé membranaire a été mise en service à Djeddah, en<br />
Arabie Saoudite.<br />
a) Familles de procédés<br />
Il y a deux familles de procédés de dessalement d’eau de mer et saumâtre :<br />
- Les procédés par distillation ou thermique :<br />
o Multi Stage Flash (MSF), procédé le plus ancien et très répandu qui produit<br />
de l’eau douce par chauffage à haute température.<br />
o Multi Effect Distillation (MED), procédé utilisant une température plus basse.<br />
o Vapour Compression (VC), procédé combinant les deux précédents par<br />
compression de la vapeur d’eau.<br />
- Les procédés membranaires :<br />
o Osmose inverse (RO), procédé ou l’eau de mer sous pression traverse une<br />
membrane séparant eau douce du concentra des sels restants.<br />
o Electrodialyse (ED), procédé qui utilise la différence de potentiel électrique<br />
pour séparer l’eau douce des sels.<br />
Tous ces procédés sont diversement utilisés, comme le montrent les représentations<br />
graphiques données dans la Figure 3.2 ci-dessous.
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8 ème semestre<br />
Page 55<br />
LASEN<br />
Procédés Membranaires<br />
Procédés Thermiques<br />
14%<br />
33%<br />
43%<br />
86%<br />
24%<br />
R O<br />
E D<br />
M S F M E D V C<br />
Répartition des procédés basée sur<br />
13 600 unités de production<br />
21,5%<br />
78,5%<br />
Membranaires<br />
Thermiques<br />
Figure 3.2 : Part des procédés des techniques de dessalement<br />
D’une manière générale et au vu des graphiques précédents, la tendance est une utilisation<br />
majoritaire des procédés membranaires et principalement celui d’osmose inverse. En<br />
complément, le tableau 3.3 ci-après, montre les principaux avantages et inconvénients des<br />
deux procédés phares :<br />
- Le procédé membranaire d’osmose inverse (RO)<br />
- Le procédé thermique Multi Stage Flash (MSF)<br />
Procédé membranaire (RO)<br />
Procédé thermique (MSF)<br />
Avantages Inconvénients Avantages Inconvénients<br />
procédé le moins<br />
consommateur<br />
d'énergie (réduction<br />
par 3 ou 4)<br />
la membrane<br />
supporte plus de<br />
pression et les hautes<br />
températures<br />
procédé modulable<br />
par étage de<br />
traitement<br />
amélioration<br />
constante des<br />
performances des<br />
membranes<br />
problème de colmatage<br />
par le concentrât des<br />
membranes<br />
réduit mieux le coût<br />
global par effet de<br />
taille des unités<br />
procédés mieux<br />
connus et matures<br />
gros consommateur<br />
d'énergie<br />
directement branché à<br />
une usine de production<br />
d'énergie<br />
produit généralement de<br />
l'eau pure plus cher que<br />
les procédés<br />
membranaires<br />
Tableau 3.3 : Comparaison des procédés membranaire et thermique
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8 ème semestre<br />
Page 56<br />
LASEN<br />
b) Facteurs qui influencent les coûts de production<br />
Il y a trois facteurs essentiels qui influencent les coûts de production d’eau douce à partir d’eau<br />
salée :<br />
- Le niveau de salinité et les caractéristiques physico-chimiques plus ou moins complexes<br />
- Le coût de l’énergie nécessaire aux processus de transformation qui varie entre 45 et 75<br />
% du coût total selon les procédés<br />
- La taille des unités de production (m 3 /j produits)<br />
D’une manière générale, la réduction du coût de production d’eau potable à partir d’eau salée<br />
passe par l’amélioration technologique des procédés et par le potentiel à réduire la part du coût<br />
énergétique.<br />
Au vu de ce qui précède, la technique d’osmose inverse se profile comme la technique<br />
majeure de dessalement pour ces prochaines années comme l’indique le graphique de la<br />
Figure 3.4.<br />
Dessalement de l'eau de mer<br />
Parts de marché à horizon 2010<br />
20%<br />
10%<br />
70%<br />
Osmose inverse Thermiques Autres membranaires<br />
Figure 3.4 : Part de marché des techniques de dessalement<br />
c) Utilisation en fonction de la zone géographique<br />
Pour une production du m 3 d’eau dessalée à €0,50, tous les pays ayant un accès à la mer et<br />
qui manquent d’eau douce n’ont pas les moyens financiers d’une telle transformation. Les<br />
graphiques de la Figure 3.5 montrent :<br />
- la répartition géographique de l’utilisation des procédés de dessalement<br />
- la répartition de l’usage qui est fait de cette zone dessalée
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Page 57<br />
LASEN<br />
10,10%<br />
8,90%<br />
6,0% 2,2%3,3%<br />
10,60%<br />
53,40%<br />
28,3%<br />
60,2%<br />
17,00%<br />
Moyen Orient<br />
Asie<br />
Autres pays<br />
Amérique du nord<br />
Europe<br />
Marché municipal<br />
Centrales électriques<br />
Divers<br />
Marché industriel<br />
Usages militaires<br />
Figure 3.5 : Répartition de l’utilisation des procédés de dessalement d’eau de mer<br />
On constate que les pays du Moyen-Orient (Arabie Saoudite, Emirats Arabes Réunis,<br />
Israël, …) sont majoritairement (53,4%) utilisateurs de techniques de dessalement d’eau de<br />
mer pour leurs besoins en eau douce. De même, la majorité de cette-ci (60,2%) issue du<br />
dessalement va pour les services municipaux qui distribuent l’eau aux populations.<br />
L’utilisation à usage industriel ne constitue que 28,3% du marché de dessalement.<br />
En l’espace des trente dernières années, les techniques de dessalement et, particulièrement<br />
les procédés membranaires, ont fait de grands progrès techniques rendant le dessalement<br />
plus abordable financièrement.<br />
3.3.2.2 Autres ressources alternatives<br />
La réflexion qui suit s’inspire d’une constatation simple. L’eau douce est en abondance dans<br />
certains pays ou dans certaines régions, donc pourquoi ne pas envisager de la transférer ou de la<br />
transporter.<br />
a) La "pétrolisation" de l’eau douce<br />
Un parallèle pourrait être fait avec le pétrole. Pourquoi ne pas envisager à terme le transport<br />
d’eau douce comme cela a été fait pour le liquide fossile Sans en faire un bien marchand, la<br />
communauté internationale pourrait s’organiser pour assumer un tel transport là où les besoins<br />
vitaux la réclame.<br />
b) Les grands transferts<br />
Dans un même pays ou d’un pays à l’autre, l’idée de grands transferts d’eau est de plus en<br />
plus envisagée. Il s’agit de stocker l’eau là où elle est en abondance et la transférer par des<br />
conduites vers les lieux de sécheresse ou de pénurie.<br />
Ainsi, de nombreux projets sont soit exécutés (Ex. : en Libye, avec le Great Main Man River<br />
Project allant chercher l’eau souterraine du sud saharien pour l’acheminer au nord vers les<br />
grandes villes), soit en cours d’études et de projets (Ex. : en Iran avec les grands transferts du<br />
nord-ouest vers le sud).
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LASEN<br />
4. Prix de l’eau<br />
4.1 Eléments d’économie<br />
Pour comprendre pourquoi le financement de projets permettant l’accès à l’eau pour tous est si<br />
difficile, il est essentiel de l’intégrer dans le contexte économique qui prévaut depuis la fin des<br />
années quarante du siècle passé.<br />
Cette analyse du modèle économique mondial actuel éclaire aussi sur l’ensemble des problèmes à<br />
surmonter pour inscrire les solutions à apporter à la pénurie de l’eau dans le contexte du<br />
développement durable.<br />
4.1.1 Modèle économique positionné sur le court terme<br />
Bien que cyclique, mais plus en terme de performances, l’économie de marché est bien<br />
positionnée dans une optique de résultats basée sur le court terme. En effet, toute société ou<br />
entreprise a pour objectif essentiel de satisfaire ses investisseurs, à savoir les actionnaires.<br />
Depuis les théories de Franco Modigliani, économiste, dans les années cinquante, toute entreprise<br />
doit impérativement créer de la valeur et donc s’organiser pour être rentable. Cette pression sur la<br />
rentabilité s’est accrue par des exigences de plus en plus fortes sur le délai. Rentables certes,<br />
mais le plus rapidement possible et toujours plus haut. Aujourd’hui, les grands groupes bancaires<br />
ou de production fixent des rentabilités annuelles des fonds propres d’au moins 15% ! Le plus bel<br />
exemple récent de rentabilité à court terme fut, pour ceux qui savent en bénéficier, les résultats<br />
obtenus lors de la célèbre bulle informatique et des nouvelles technologies de l’information avant<br />
qu’elle n’en éclate.<br />
Si cette rentabilité du capital investi à la base est saine et nécessaire pour que perdure l’entreprise,<br />
elle devient délicate à gérer quand il faut le faire des délais courts. L’entreprise ou la société doit<br />
alors agir sur la maximisation du rapport capital-investi, résultat d’exploitation.<br />
Ainsi, il faut :<br />
- réduire le poids du capital investi en cédant les immobilisations (vente de biens), en<br />
réduisant les stocks et le coût du même capital investi en empruntant à taux bas<br />
(acheter là où cela est moins cher)<br />
- améliorer le résultat d’exploitation en réduisant les charges (moins de personnel ou à<br />
coûts inférieurs) et en améliorant les performances (automation, haute technologie, …)<br />
Face à cela, on comprend mieux les réductions de personnel (chômage), la délocalisation des<br />
lieux de production vers les pays présentant des avantages salariaux, fiscaux ou des coûts<br />
d’installation d’outils de production meilleur marché (Chine, Inde, …).<br />
Dans ces conditions, les lourds investissements pour produite, stocker, transporter, distribuer et<br />
assainir l’eau ont toutes les peines du monde pour y trouver leur place. L’eau, ne pouvant pas être<br />
un placement juteux et rapidement rentable, n’est pas un objectif des investisseurs-spéculateurs.
<strong>EPFL</strong> - LASEN<br />
<strong>Cours</strong> d’économie <strong>hydraulique</strong><br />
8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
4.1.2 Apport du développement durable<br />
Si l’on part du modèle de croissance économique de type capitaliste et largement appliqué<br />
aujourd’hui, tout bien de production s’appuie sur la nécessité de disposer (voir Figure 4.1) :<br />
- d’un capital (investissement dans la création d’entreprise)<br />
- du travail (nécessaire à la fabrication et à la distribution du bien)<br />
L’objectif recherché est un bien-être et un mode de vie bénéficiant du développement<br />
économique.<br />
Ainsi, toute entreprise prospère table pour y réussir sur la capacité :<br />
- d’être en mesure d’accroître un capital, voire au mieux de le maintenir<br />
- de disposer d’un cadre politico-économique de soutien à la consommation<br />
- d’assurer suffisamment de recherche et de développement pour créer ou améliorer les<br />
biens<br />
LE<br />
CAPITAL<br />
ACCROISSEMENT<br />
DU CAPITAL<br />
(Input)<br />
LE<br />
TRAVAIL<br />
BIENS<br />
PRODUITS<br />
(Output)<br />
ENTREPRISES<br />
PROSPÈRES<br />
LA<br />
CONSOMMATION<br />
BIEN-<br />
ÊTRE<br />
R & D<br />
LA<br />
POLLUTION<br />
Source de<br />
croissance<br />
Source de<br />
progrès<br />
techniques<br />
DÉPENSES<br />
INVESTISSEMENTS<br />
Accroissement<br />
des coûts de<br />
production<br />
Réduction de<br />
la productivité<br />
Figure 4.1 : Modèle de croissance économique<br />
L’ombre au tableau de ce modèle, activement développé à l’ouest après la fin de la deuxième<br />
guerre mondiale, est matérialisée par l’apparition au fil des ans de la pollution de l’environnement.<br />
Si pendant trente ans, personne ou presque ne s’en est soucié, la classe politique en a enfin pris<br />
conscience. En Europe tout particulièrement, dès le début des années quatre-vingt, les premières<br />
lois sur la protection de l’environnement voyaient le jour. Cela a eu pour effet de renchérir les coûts<br />
de production des entreprises, voire pour certaines à conduire à une réduction de la productivité.<br />
Préserver l’environnement, si rien n’est pensé à cet effet, constitue un frein au développement.
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8 ème semestre<br />
Page 60<br />
LASEN<br />
Quand on aborde la question du développement durable, il devient nécessaire de se soucier des<br />
conditions sociales et environnementales en parallèle des conditions économiques (voir Figure<br />
4.2).<br />
Le modèle de développement durable devait alors garantir à la fois :<br />
- le développement économique classique certes mais aussi,<br />
- la réduction des atteintes à l’environnement et à la préservation des ressources<br />
naturelles<br />
- la croissance endogène et sociale des populations par le biais d’innovations et<br />
d’améliorations de la qualité de la vie<br />
SOCIAL<br />
CROISSANCE<br />
ENDOGÈNE<br />
Succession d’innovations<br />
au profit de l’augmentation<br />
de la qualité des biens<br />
disponibles<br />
ENVIRONNE-<br />
MENTAL<br />
BIEN-<br />
ÊTRE<br />
LA<br />
POLLUTION<br />
RÉDUCTION DES<br />
ATTEINTES<br />
Accroissement<br />
des coûts de<br />
production<br />
Réduction de<br />
la productivité<br />
Epuisement<br />
des<br />
ressources<br />
Figure 4.2 : Développement durable<br />
Comme matérialisé par la Figure 4.3, on est alors en mesure de constituer ce qui pourrait être le<br />
modèle économique de développement durable applicable à tout bien produit.<br />
MODÈLE DE CROISSANCE ÉCONOMIQUE<br />
DÉVELOPPEMENT DURABLE<br />
LE<br />
CAPITAL<br />
ACCROISSEMENT<br />
DU CAPITAL<br />
(Input)<br />
LE<br />
TRAVAIL<br />
BIENS<br />
PRODUITS<br />
(Output)<br />
LA<br />
CONSOMMATION<br />
ENTREPRISES<br />
PROSPÈRES<br />
BIEN-<br />
ÊTRE<br />
SOCIAL<br />
CROISSANCE<br />
ENDOGÈNE<br />
SOUTENIR<br />
(réduction<br />
des charges)<br />
R & D<br />
LA<br />
POLLUTION<br />
ENVIRONNE -<br />
MENTAL<br />
RÉDUCTION DES<br />
ATTEINTES<br />
Source de<br />
Source de<br />
croissance<br />
progrès<br />
techniques<br />
Accroissement<br />
DÉPENSES<br />
des coûts de<br />
INVESTISSEMENTS<br />
production<br />
DÉFENDRE<br />
(taxes<br />
incitatives)<br />
Réduction de<br />
la productivité<br />
Epuisement<br />
des<br />
ressources<br />
ASSURER<br />
L’ÉQUILIBRE<br />
STIMULER (subventions)<br />
AUTORITÉS<br />
Figure 4.3 : Modèle économique de développement durable
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8 ème semestre<br />
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LASEN<br />
Ce modèle est partiellement en vigueur dans plusieurs pays et devrait être généralisé partout afin<br />
de garantir la préservation des conditions de biodiversité des futures générations. Comme le<br />
montre la Figure 4.3, ce modèle demande la présence d’un régulateur, autorité garante de son<br />
application et qui politiquement peut agir :<br />
- sur la stimulation des investissements pour la recherche et le développement<br />
- sur l’application des règles de préservation de l’environnement<br />
- sur l’adéquation croissance-réduction des attentes au profit de tous<br />
L’équilibre d’un tel modèle reste fragile et coûte bien plus qu’un modèle capitaliste standard. Il<br />
demande une prise de conscience d’aujourd’hui pour garantir demain dans les meilleures<br />
conditions.<br />
Le contre exemple parfait de ce qu’il ne faut pas faire est représenté par le modèle chinois actuel.<br />
L’Occident a majoritairement pris la décision de délocaliser ses activités industrielles dans ce pays.<br />
Les conséquences sur l’atteinte à l’environnement sont déjà perceptibles tant le développement<br />
dans ce pays est exponentiel et sans retenue.<br />
4.2 Analogie eau-électricité<br />
On sait que l’eau et l’électricité sont deux biens fondamentaux nécessaires aux besoins humains.<br />
L’eau est indispensable à la vie et l’électricité est une source énergétique contribuant au<br />
développement économique et à l’amélioration des conditions sociales (chauffage, éclairage,<br />
fonctionnement de matériel de toutes utilités).<br />
L’analogie est parfois faite entre eau et électricité car elles one le même type de chaîne<br />
d’opérations avant de pouvoir être consommées. En effet, les étapes de cette chaîne sont :<br />
- la production<br />
- le transport<br />
- la distribution<br />
- la consommation<br />
On sait depuis la fin du siècle passé que ces étapes ont clairement été séparées en terme<br />
comptable quand le vent de privatisations du secteur de l’électricité a soufflé un peu partout en<br />
Occident. A ce titre, certains ont imaginé en faire de même avec l’eau afin d’améliorer sa situation<br />
mais la comparaison n’est pas simple.<br />
En fait, l’analogie constatée s’arrête au simple principe des étapes mentionnées précédemment.<br />
En terme de production, la création des électrons est facilement automatisée alors que l’eau issue<br />
de sources diverses n’est exploitable que là où elle se trouve. La qualité d’un électron est unique<br />
alors que l’eau doit répondre à plusieurs critères physico-chimiques avant d’être consommable.<br />
L’eau doit être traitée avant et après usage, ce qui complique son exploitation qui n’est pas,<br />
comme l’électricité, le fruit d’une série continue d’opérations indépendantes. L’eau doit être traitée<br />
à part entière pour elle-même. On peut se passer d’électricité mais pas d’eau.
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Page 62<br />
LASEN<br />
4.3 Eléments de tarification<br />
L’eau, qui pouvait encore être considérée comme un don du ciel, ne résiste plus à l’analyse de la<br />
situation actuelle. Les développements démographiques et économiques du siècle dernier placent<br />
l’eau devant une réalité : on ne peut plus consommer de l’eau sans s’en occuper avant et après.<br />
Dans la grande majorité des cas, l’eau doit être rendue potable avant consommation et dépolluée<br />
avant d’être rendue au milieu naturel. Or, ces processus nécessaires à la préservation de<br />
l’environnement et d’une future consommation d’eau coûtent cher.<br />
4.3.1 Objectifs à atteindre<br />
Le premier objectif est d’assurer un approvisionnement en eau selon la demande et, si possible,<br />
dans des conditions d’hygiène sures.<br />
Le deuxième objectif est de se donner les moyens d’assurer la chaîne production-transportdistribution<br />
de l’eau partout et à chaque être humain.<br />
Enfin, l’eau doit être maintenant considérée comme une ressource en difficulté. Le troisième<br />
objectif est donc de tout mettre en œuvre pour la respecter et de ne pas la gaspiller.<br />
En terme d’ingénierie, il est alors essentiel :<br />
- d’analyser l’offre en fonction de la demande et de tenir compte des conditions<br />
fluctuantes de la demande saisonnière (été, hiver) et géographique (côtière, en plaine ou<br />
en montagne)<br />
- d’établir les critères de dimensionnement des ouvrages et des réseaux sur ce qui<br />
précède (débit, pression, volumes de stockage, dimensions des réseaux primaires et<br />
secondaires)<br />
- d’être en mesure de satisfaire les besoins en volume et en qualité selon les usages<br />
(agriculture, industrie, usage domestique)<br />
- de mettre en place les conditions nécessaires de surveillance, de préservation et de lutte<br />
contre les fuites<br />
- de remplir les conditions cadre d’une exploitation et d’une maintenance régulière pour<br />
assurer la pérennisation des installations et des équipements<br />
- d’entreprendre la planification anticipée afin de prévoir toutes extensions futures dans la<br />
continuité des réseaux existants<br />
Bien évidemment, la somme de toutes ces opérations a un coût. A titre d’exemple, durant ces vingt<br />
dernières années, les USA 18/ ont investi plus de US$ 270 milliards pour se doter des infrastructures<br />
nécessaires à la distribution et au traitement de l’eau potable dans ce pays. La difficulté vient du<br />
fait que tous les pays n’ont pas les mêmes moyens financiers.<br />
18/ Source : US Environmental Protection Agency, 2005
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8 ème semestre<br />
Page 63<br />
LASEN<br />
4.3.2 Structure tarifaire<br />
Il faut admettre que l’eau a un prix et la consommer signifie la payer. Ainsi, une structure tarifaire a<br />
été imaginée, en particulier dans tous les pays qui disposent de systèmes ou de moyens de<br />
comptage des volumes d’eau consommés.<br />
Les éléments principaux de tarification sont :<br />
- une redevance de raccordement, utilisée souvent pour permettre de futurs<br />
développements<br />
- une redevance fixe (forfaitaire) pour les pays dont les consommateurs n’ont pas de<br />
compteurs volumétriques<br />
- un prix volumétrique au m 3 d’eau consommée (selon compteurs)<br />
- un prix différencié par tranche de volumes consommés afin de lutter contre la<br />
surconsommation (voir Figure 4.4, comme illustration)<br />
12<br />
10,93 10,98<br />
Coût (Dirham Coût marocain (MAD<br />
– MAD)<br />
10<br />
8<br />
6,39<br />
6<br />
4<br />
2,53<br />
2<br />
0<br />
8 12 20 99<br />
m 3<br />
10 MAD (dirham marocain) = 1€<br />
Figure 4.4 : Tarification du m 3 d’eau par tranche au Maroc (2005)<br />
a) Tendances des pays de l’OCDE 19/<br />
Dans les pays développés, la tendance tarifaire est d’aller vers une redevance fixe combinée<br />
avec un prix du m 3 d’eau consommé par tranches progressives. L’eau agricole bénéficie de<br />
tarifs plus bas, parfois au prorata des surfaces à irriguer. L’eau nécessaire aux industries est le<br />
plus souvent traitée hors des systèmes de distribution classiques, par prélèvements directs et<br />
traitements individualisés.<br />
Par principe, la tarification doit couvrir les coûts engagés pour permettre aux consommateurs<br />
de disposer sans interruption de l’eau potable et courante. Ainsi, les subventions sont de plus<br />
en plus abandonnées.<br />
19/ Organisation de Coopération et de Développement Economique
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8 ème semestre<br />
Page 64<br />
LASEN<br />
b) Tendances des pays économiquement en difficulté<br />
Dans ces pays, la situation est délicate. Sans moyens parfois, il faut bien que les populations<br />
aient accès à l’eau.¨<br />
Dans certains pays, il existe un tarif différentié, dit social ou résidentiel en fonction des revenus<br />
(Ex. : le Venezuela). Parfois, la situation de précarité de certaines populations est telle qu’elle<br />
conduit à la presque gratuité de la distribution.<br />
Plusieurs pays ont décidé de traiter le mal à la racine, à savoir en demandant l’assistance de<br />
professionnels de l’eau pour :<br />
- lutter contre le gaspillage<br />
- réduire les pertes (fuites, dysfonctionnements, …)<br />
- assurer la gestion sérieuse de l’exploitation et de l’entretien des installations et des<br />
équipements<br />
- équiper les consommateurs de compteurs<br />
- aider à percevoir une participation financière du coût réel de l’eau distribuée auprès des<br />
consommateurs<br />
Cela n’est possible que par l’aide ou la mise à disposition de fonds de développement issus<br />
des grands bailleurs internationaux (voir chapitre 5).<br />
4.3.3 Structure de tarification<br />
En terme de facture pour un consommateur, la structure de tarification couvre, en règle générale,<br />
les aspects financiers suivants :<br />
- la redevance, dite de raccordement, utilisée pour le financement de travaux<br />
d’amélioration, d’extension ou de protection de l’environnement<br />
- la distribution, utilisée pour rendre l’eau potable, pour le stockage, le pompage et<br />
l’entretien du réseau<br />
- l’assainissement, utilisé pour la collecte et la dépollution des eaux usées avant retour<br />
dans le milieu naturel<br />
- les taxes (TVA ou le centime additionnel de solidarité des pays en besoin d’eau, taxes<br />
gérées par l’Etat)
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8 ème semestre<br />
Page 65<br />
LASEN<br />
A titre d’exemple, la figure 4.5 donne les proportions de la décomposition pour le prix du m 3 d’eau<br />
en France.<br />
43 %<br />
Distribution<br />
(pompage, traitement<br />
pour rendre potable et<br />
entretien des réseaux)<br />
31 %<br />
Assainissement<br />
(collecte et traitement<br />
des eaux usées)<br />
20,5 %<br />
Redevances<br />
(pour le financement<br />
des gros travaux, la<br />
protection de l’environnement<br />
et coordonner les politiques<br />
de l’eau)<br />
5,5 %<br />
T.V.A.<br />
(alimente directement<br />
les caisses de l’Etat)<br />
Figure 4.5 : Décomposition de la structure de tarification de l’eau en France (2005)<br />
En terme de prix moyen, la Figure 4.6 donne les prix du m 3 d’eau pratiqués dans plusieurs pays<br />
européens. Entre l’Italie et le Danemark, il y a pratiquement un facteur 7. On sait que l’Italie<br />
pratique une tarification sociale de l’eau depuis bien longtemps et le Danemark a un coût du<br />
traitement de l’eau élevé.<br />
Italie<br />
Espagne<br />
Suède<br />
Belgique<br />
Finlande<br />
France<br />
Royaume-Uni<br />
Pays-Bas<br />
Allemagne<br />
Danemark<br />
0.68<br />
1.30<br />
2.32<br />
2.50<br />
2.55<br />
2.56<br />
2.89<br />
3.35<br />
4.45<br />
4.53<br />
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00<br />
Prix moyen global de l'eau en Euro/m 3 , 2003<br />
Figure 4.6. Prix moyen du m 3 d’eau en € (2003)
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Page 66<br />
LASEN<br />
4.4 Gestion déléguée de services<br />
La chaîne des services de l’eau, constituée successivement de la production, du transport, de la<br />
distribution et du traitement, est généralement fournie par un organisme public. On parle alors<br />
d’une gestion en régie. Ces organismes d’Etat communaux ou régionaux assurent la<br />
responsabilité de la distribution aux consommateurs<br />
Comme indiqué précédemment, le vent de privatisation qui a touché, à la fin des années quatrevingt,<br />
le secteur de l’électricité, a aussi concerné le secteur de l’eau.<br />
Durant ces cinquante dernières années, on a dû malheureusement constater l’échec des milliards<br />
investis dans plusieurs pays en proie à la pénurie d’eau. La raison essentielle de ce constat est le<br />
manque d’investissements engagés dans les processus d’exploitation et d’entretien des<br />
installations et des équipements. Cela a conduit les grands pourvoyeurs de fonds internationaux à<br />
faire appel au secteur privé afin d’améliorer la situation.<br />
Ainsi, la notion de gestion de l’eau par délégation de services par des sociétés privées a fait<br />
son chemin. Cette activité est d’ailleurs en pleine expansion comme le montre le graphique de la<br />
Figure 2.4 présenté précédemment.<br />
Les trois buts recherchés par cette délégation de services sont :<br />
- améliorer les performances techniques<br />
- améliorer l’image commerciale d’un service public défaillant<br />
- améliorer la situation financière d’un service public souvent en faillite<br />
Plusieurs exemples de telles délégations ont été réalisés avec succès, même dans un pays<br />
comme le Niger, réputé pourtant comme étant l’un des plus pauvres du monde. Il est vrai que le<br />
développement des infrastructures du réseau d’eau a été grandement financé par la Banque<br />
Mondiale mais accompagné par un opérateur privé en charge de l’exploitation et de la<br />
maintenance.<br />
4.5 Coût du dessalement de l’eau de mer<br />
On a vu précédemment les techniques de dessalement (§3.3.3.2). Le procédé d’osmose inverse<br />
devient celui qui va prédominer ces prochaines années.<br />
Sur la base d’installations d’osmose inverse déjà réalisées, on constate que le coût du m 3 d’eau<br />
douce produit décroît avec la taille des usines de production (Figure 4.8).
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LASEN<br />
Coût par m 3 installé<br />
Euro/m3<br />
3<br />
2<br />
1,75<br />
1,5<br />
1,25<br />
1<br />
0,75<br />
0,5<br />
0,25<br />
0<br />
3 790 18 950 37 900 56 850 94 750<br />
Capacité de production m 3 /j<br />
Figure 4.8 : Coût du m 3 d’eau douce produit par dessalement par procédé d’osmose inverse<br />
Avec le même procédé, on est maintenant en mesure de produire 1 m 3 d’eau douce dessalée pour<br />
un coût total de € 0,50 (cas de l’usine d’Ashkelon en Israël, 2005). Ce coût est essentiellement dû<br />
au besoin d’énergie électrique utilisée et aux équipements de membranes (Figure 4.9)<br />
5%<br />
14%<br />
44%<br />
37%<br />
Energie électrique<br />
Charges fixes<br />
Remplacement membranes Entretien et personnel<br />
Figure 4.9 : Répartition des différents postes de coûts pour<br />
une production par osmose inverse
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8 ème semestre<br />
Page 68<br />
LASEN<br />
BIBLIOGRAPHIE<br />
[1] L’eau et la vie, Roger Durand, Editions OPERA, 2001 (ISBN 2-913343-39-2)<br />
[2] Environnement et pollution, Michael Shutz, Editions PUBLITRONIC, mai 1995<br />
(ISBN 2-86661-057-1)<br />
[3] Dictionnaire de l’Ecologie, Encyclopaedia Universalis, Editions Albin Michel, 2001,<br />
2 ème édition (ISBN 2-226-12235-4)<br />
[4] L’or bleu, l’eau pour tous, Edition REVUE DES DEUX MONDES, Septembre 2000<br />
(ISBN 2-7103-0988-2)<br />
[5] L’eau, nouvel enjeu stratégique mondial, Jacques Sironneau, Editions ECONOMICA, 1996<br />
(ISBN 2-7178-2977-6)<br />
[6] Du rêve à la réalité dans le domaine de l’énergie électrique : énergie et développement<br />
durable – aspects techniques, J.-F. Dupont, 2 ème journée de la Recherche du 12 novembre<br />
1997, Electricité Romande et ETG (Suisse)<br />
[7] La bataille de l’eau, Roger Cons, Editions Le monde, 1997<br />
[8] Le manifeste de l’eau, pour un contrat mondial, Riccardo Petrella, Editions Labor, 1998<br />
[9] Un autre monde. Une seule planète. Sylvie Mayer et Jean-Claude Oliva, Editions<br />
Naturellement 2002 (ISBN 2-84602-004-3)<br />
_____________________