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Le captage et la distribution de l’eau

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 1.) Historique des réseaux et techniques  Les réseaux d'eau potable sont très anciens et les premiers systèmes utilisaient la simple gravité pour véhiculer le précieux liquide de la source aux lieux de consommation. Les plus célèbres d'entre eux sont les aqueducs romains établis aux quatre coins de l'empire et notamment aux alentours de Lutèce ou Lugdunum. Ces édifices sont encore visibles aujourd'hui (le Pont du Gard en fait partie) bien qu'en mauvais état.

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SEGOVIE en ESPAGNE

Le pont du GARD

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 Ces aqueducs n'étaient d'ailleurs que la partie la plus impressionnante du dispositif puisque, une fois l'eau arrivée en ville, sa répartition n'était pas aussi développée qu'aujourd'hui : des fontaines sur la place publique étaient le plus souvent le seul point d'accès à cette ressource.

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 Bien sûr, il s'agit ici du milieu urbain, les campagnes n'ont pas eu le privilège de cet accès : le puits était couramment utilisé.

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 Ce moyen de mise à disposition du public est resté longtemps en place puisqu'il faudra, notamment à Paris, attendre le 19ème siècle et le Baron Haussmann pour le développement sanitaire et capillaire du réseau de distribution

Réservoir souterrain à PARIS JLCT

Baron HAUSSMANN

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On parle ici d'eau potable mais cela n'a rien à voir avec l'eau potable que nous connaissons : puisée au niveau de résurgences naturelles où l'eau traverse de multiples couches du sous-sol permettant sa filtration avant de parvenir au grand jour, ses propriétés étaient propres à la consommation humaine. En contrepartie, cette eau était souvent le vecteur de maladies les plus diverses. JLCT

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La structure générale d’un réseau  Le réseau d’alimentation en eau potable stocke, transporte et distribue l’eau potable depuis le lieu de production jusqu’au robinet du consommateur.  C’est un ensemble complexe constitué d’ouvrages de pompage, de réservoirs, de canalisations, d’accessoires de robinetterie et pour finir du branchement sur l’installation intérieure des abonnés. Mais, regardons tous ces éléments plus en détail…. JLCT

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Les ouvrages de pompage Dans un réseau d'eau potable, l'eau peut être pompée à plusieurs occasions lors de son cheminement : ● dans les stations de pompage, généralement entre la ressource, le traitement et/ou les réservoirs, ● dans les stations de reprise pour alimenter des réservoirs secondaires implantés sur le réseau ● dans les sur presseurs pour desservir des usagers situés aux extrémités du réseau sur des points hauts, ou dans des immeubles. La consommation énergétique liée à la fourniture d'eau est presque entièrement due aux pompages. JLCT

Château d’eau

Usine de traitement

Station de reprise

Station de pompage

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ACHEMINEMENT VERS LE CONSOMMATEUR  Pour l’acheminement vers le consommateur il est indispensable de positionner des sur-presseurs afin de maintenir une pression au point de livraison lors de dénivelé important.

Réservoir

Sur presseur

Village

Ville JLCT

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Les réservoirs d’eau potable

 1) Les réservoirs garantissent une pression minimale dans le réseau:  c'est le principe de distribution gravitaire de l'eau. La différence d’altitude entre la surface de l'eau et le point de puisage correspond à la pression maximale disponible (10 m de hauteur d'eau donne 1 bar de pression).  2) Le réservoir assure une fonction de sécurité d'approvisionnement dans l'éventualité d'un incident sur les équipements d'alimentation du réseau : pollution de la ressource, pannes d'origines diverses de la station de pompage, rupture d'une canalisation d'adduction, ... .  3) Les réservoirs servent aussi à stocker l'eau: pendant les périodes de faible consommation (la nuit le plus souvent) pour pouvoir répondre à la demande de pointe sans avoir à sur dimensionner les installations de production.

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On distingue 2 types d’ouvrages souvent situés au point le plus élevé de la ville ou du village.

HYPERBOLE

CUVE CONIQUE

COLONNE

CHAMPIGNON

Il existe de nombreuses formes de châteaux d’eau

FORT ENCORBELLEMENT

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Il existe autant de formes possibles que de rĂŠservoirs plus ou moins enterrĂŠs

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Les réseaux Ils sont:

● soit maillés (en zone urbaine)

● soit ramifiés (en zone rurale)

Sécurité d’approvisionnement accrue : l’eau peut ainsi suivre plusieurs cheminements pour arriver au point de livraison, mais attention au risque de stagnation de l’eau dans certains tronçons.

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Les canalisations La distribution d’eau potable jusqu’au consommateur s’effectue par un réseau souterrain de canalisations. On distingue : Les conduites d’adduction destinées au transport des gros débits (par exemple entre la station de traitement et le réservoir) Le réseau de distribution qui assure la desserte vers tous les utilisateurs.

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Les diamètres (Ø) employés pour le transport de l’eau potable

Ø 40

Ø 1000 et + Les diamètres varient de 40 mm (pour les antennes desservant quelques abonnés) à des valeurs supérieures à 1000 mm (1m) pour les adductions de grands centres urbains.

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Les matériaux utilisés (nature des tuyaux) Ils varient suivant la nature du sol, la profondeur, le diamètre(Ø),la pression Les tuyaux peuvent être en : fonte grise (vieille fonte) fonte ductile acier béton armé à âme en tôle PVC / polymère orienté polyéthylène... (PeHd) résine polyester renforcé de fibres de verre (PRV) JLCT

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L’assemblage des tuyaux Il est réalisé : ● à l’aide de joints caoutchouc (fonte, PVC) ● par soudure (acier) ● par électro-soudage (polyéthylène)

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Les pièces de raccord Outre les tuyaux droits, on utilise des pièces de raccord permettant d’adapter la conduite au tracé prévu.

Les coudes(Changement de direction)

Les tés (Raccordement à l’équerre d’une conduite sur une autre

Les cônes (Diminution de diamètre) JLCT

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Les accessoires de réseau Les réseaux de distribution d'eau potable comportent des accessoires qui facilitent la maintenance et l'entretien, assurent la régulation de certains paramètres (débit, pression, hauteur d'eau, ...) ou encore permettent de disposer de points de puisage sur le réseau. Les robinets vannes Appareils de sectionnement pour isoler un tronçon de conduite.

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Les robinets à papillon Appareils de réglage de débit et de sectionnement utilisés pour les gros Diamètres (> 300 mm).

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Les ventouses Placées sur les points hauts du réseau, elles assurent l'évacuation automatique de l'air contenu dans les conduites.

Les compteurs d’eau, en comptabilisant l’eau, ils assurent une surveillance des débits dans les réseaux.

Les poteaux et bouches d’incendie Ils permettent au service de lutte contre l'incendie de puiser l'eau sur le réseau. JLCT

Les clapets anti-retour placés sur une canalisation, ils n'autorisent le passage de l'eau que dans un seul sens.

Les purges placées au point bas, elles permettent la vidange des conduites

Les régulateurs de pression, de débit, de niveau

Ils permettent de réduire ou stabiliser une pression, limiter un débit ou encore contrôler le niveau d'eau dans un réservoir

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Les branchements

Public

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PrivĂŠ

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 Les branchements constituent le raccordement des usagers au réseau de distribution. C'est la liaison entre le réseau public et le domaine privé. Les principaux éléments constitutifs du branchement sont :  ● le collier et le robinet de prise qui permettent de réaliser le piquage sur la conduite principale sans arrêter l'eau ;  ● la bouche à clé pour manœuvrer le robinet de prise depuis le domaine public et ainsi ouvrir ou fermer le branchement ;  ● le tuyau de branchement généralement en  polyéthylène ou en PVC ;  ● le regard de compteur placé en général en limite du domaine public et privé.

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La prise en charge

Tête de bouche à clé

Génératrice (conduite principale)

Tube allonge

Robinet de prise en charge JLCT

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L’ensemble de comptage Bague de plombage

compteur

Robinet d’arrêt avant compteur

Clapet anti-retour contrôlable Rail support compteur

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Regards

Privé

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Public

Il existe d’autres types de regards intégrés monobloc qui comportent, dans un espace vertical réduit, le robinet d'arrêt, le compteur, le clapet anti-retour et la protection antigel. Grâce à son faible encombrement, il est possible de placer l'ensemble sous le domaine public, en général sous trottoir. Cette technique permet, si le service des eaux le souhaite, de supprimer la bouche à clé. Dans ce cas, le robinet avant compteur est utilisé pour isoler, le cas échéant, le branchement depuis l'extérieur de la propriété. 27 25


Regard extérieur

C’est la relève des compteurs de tous les branchements qui permet de facturer l’eau aux abonnés. Privé Public

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L’exploitation du système d’alimentation en eau potable

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Distribuer de l’eau de qualité 24 heures sur 24 chez l’usager demande la mise en œuvre de techniques de plus en plus élaborées. Les moyens financiers mobilisés par les collectivités et donc par les usagers sont importants. Il est fondamental de veiller à l’entretien de ce patrimoine, c’est une des tâches de l’exploitant du service d’eau. Par ailleurs, les collectivités doivent réinvestir en permanence pour assurer le renouvellement des infrastructures et donc la pérennité du système d’alimentation en eau potable. Surveiller, entretenir, contrôler,… voici quelques-unes des missions indispensables pour garantir un service de qualité soucieux d’une utilisation raisonnée de la ressource et des JLCT 28 dépenses publiques.


L’entretien des installations

L'exploitation des sites de production: Les sites de production (ouvrage de captage, site de traitement), points de départ de la distribution, font l'objet d'une surveillance minutieuse. La qualité de l'eau est contrôlée aux différentes étapes de la filière de potabilisation. L'exploitant veille, par ailleurs, à adapter le traitement aux variations de qualité de l'eau brute. Outre l'aspect qualité, les ouvrages nécessitent un entretien permanent : génie civil, électromécanique, électricité, JLCT 29 automatisme,...


La maintenance des stations de pompage

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Points de passage obligés de l'eau distribuée, les pompes doivent faire l'objet d'une maintenance soignée et permanente. L'entretien des ouvrages de pompage fait appel à des compétences dans des domaines variés tels que l'électricité, l'électro mécanique, l'hydraulique ou encore l'électronique. 30


Entretient des appareils de robinetterie et fontainerie Robinet vanne de sectionnement RĂŠgulateur de pression

ventouse JLCT

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Le contrôle des accessoires de réseau  Les appareils de robinetterie – fontainerie placés sur le réseau demandent un entretien périodique destiné à vérifier leur fonctionnement.  Cela consiste, par exemple, à manœuvrer les vannes de sectionnement et de vidange, à contrôler l'état des ventouses, à vérifier le réglage des régulateurs, à entretenir les appareils de fontainerie, ... .  La fréquence des opérations de maintenance dépend de chaque appareil, de ses conditions d'utilisation ainsi que de la nature de l'eau. JLCT

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Le suivi des travaux neufs Dans le cadre d'extension, de renouvellement et/ou d'amélioration du réseau, l'exploitant peut intervenir lors des phases de conception, de réalisation et de réception. Il doit en particulier s’assurer que les travaux sont réalisés dans les règles de l’art: garantie de l’étanchéité et respect des règles sanitaires. De façon plus systématique, il met en œuvre ou supervise les branchements sur conduite et plus généralement l'ensemble des raccordements au réseau. Ces opérations s'effectuent de plus en plus sans interruption de la distribution, à savoir conduite pleine (en charge).

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La gestion du patrimoine

Le patrimoine français de l’eau représente environ 850 000 km de canalisations, 20 000 ouvrages de production et 40 000 réservoirs. La gestion de ce patrimoine, en particulier la planification de son renouvellement, demande une connaissance précise des infrastructures : réalisation et mise à jour des plans, recensement des incidents, programmation du renouvellement,…. Cette mission fondamentale pilotée par la collectivité doit se faire en collaboration étroite avec l’exploitant du réseau.

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Le maintien de la qualité de l’eau

La surveillance de la qualité de l’eau Au-delà du contrôle réglementaire effectué par la DDASS, l’exploitant du service doit s’assurer en permanence de la bonne qualité sanitaire de l’eau distribuée. Cette mission d’autocontrôle fait partie des obligations de l’exploitant. Concrètement, la surveillance s’effectue à travers un programme d’analyses, mais aussi par le contrôle permanent de tous les facteurs susceptibles de contribuer à la dégradation de la qualité de l’eau : stagnation, travaux réparation, retour d’eau, pollution,.. JLCT

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Nettoyage et désinfection des réservoirs

Les réservoirs constituent un maillon privilégié de sédimentation des dépôts et, par là-même, une zone à risque pour la dégradation de la qualité de l'eau ; leur nettoyage doit donc être fréquent. La réglementation impose une vidange, un nettoyage et une désinfection des réservoirs au moins une fois par an.

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Nettoyage et désinfection des canalisations Les réseaux possèdent des secteurs particulièrement sensibles à la formation des dépôts dans les conduites. Par exemple, c’est le cas des extrémités du réseau où la consommation est faible. Les dépôts les plus couramment observés sont liés à la corrosion des canalisations et peuvent engendrer des problèmes de couleur, d’odeur ou de saveur. Il est donc important de mettre en place des campagnes systématiques de nettoyage, rénovation ou encore remplacement des conduites. JLCT

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La lutte contre le gaspillage Produire et distribuer de l’eau potable, cela coûte cher ! Il faut donc lutter en permanence contre les gaspillages…on limite ainsi les coûts d’exploitation tout en préservant la ressource. La diminution des pertes d’eau demande la mise en place d’une véritable stratégie : connaissance parfaite du réseau et son fonctionnement, installation et suivi de compteurs, études diagnostiques, campagne de recherche de fuites,…

Sur un réseau, les pertes d’eau peuvent représenter jusqu’à 50% de l’eau produite : il peut s’agir de fuites (défaut d’étanchéité du réseau) mais aussi de réservoirs qui débordent, de vannes de vidange mal fermées, détournement d’eau… JLCT

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Le suivi des comptages Pour contrôler les débits qui transitent dans le réseau, l’installation d’appareils de comptage aux endroits stratégiques est indispensable. Le suivi de ces instruments de mesure permet à l’exploitant de détecter rapidement toute anomalie sur le réseau. Outre la relève régulière des index, des dispositifs plus ou moins sophistiqués permettent un suivi à distance à l’aide de communications de type GSM ou de systèmes de télésurveillance ou télégestion.

Compteurs d'Eau Mesure jusqu'à des vitesses faibles de 0,003 m/sec Meilleure sensibilité que les débitmètres électromagnétiques JLCT

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La recherche des fuites

Le contrôle des débits permet d’orienter l’utilisation de moyens spécifiques destinés à la localisation précise des fuites sur le réseau : enregistreurs de bruits, détecteurs acoustiques, corrélateurs,…

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La réparation des fuites Après avoir localisé précisément la fuite, l’exploitant réalise la réparation des éléments défectueux : conduites, branchements, appareils de robinetterie. Ce sont en général des opérations délicates car réalisées souvent dans des conditions difficiles. Il faut donc veiller à la fois à garantir la pérennité de la réparation et éviter les risques de contamination de l’eau potable lors de l’intervention

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Le balisage du secteur

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SĂŠcurisation des lieux

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Terrassement manuel et mĂŠcanique

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Intervention du canalisateur

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Résultat après intervention

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Remise en état après la réparation

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Attention au retour d’eau ! ! Avant le retour d’eau… La pression du réseau permet d’alimenter normalement les points d’utilisation.

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Incident… L’utilisation du poteau d’incendie entraîne une baisse de pression dans le réseau et l’aspiration par siphonage de l’eau du bain et celle de l’arrosoir. Cette eau polluée se répand dans le réseau….

Pour éviter les retours d’eau, il faut s’équiper de dispositifs anti-retour, en particulier, et au minimum, d’un clapet sur le branchement. JLCT

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Les acteurs de l’eau Pour la gestion des services de distribution d’eau potable, la collectivité maître d’ouvrage est le personnage central. En ce sens, il lui incombe des responsabilités morales, techniques et financières : préservation de la ressource, qualité de l’eau distribuée, gestion de son patrimoine, équilibre financier du service, transparence de la gestion, information des usagers,…

En fonction de l’organisation du territoire, la collectivité maître d’ouvrage sera soit une commune, soit un établissement de coopération intercommunale (EPCI) : Syndicat de communes, Communauté de communes, Communauté d’Agglomération,…

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Pour exercer ses responsabilités, le Maire ou le Président de l’EPCI travaille en partenariat avec les différents acteurs publics du monde de l’eau.

L’Etat (au niveau central) ● négocie les conventions internationales et les directives européennes établit les textes législatifs nationaux, fixe la réglementation et contrôle son application, administre les grands programmes d’études et de recherche.

La Préfecture ● assure le contrôle de légalité

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Les services déconcentrés de l’Etat Directions Départementales de l’Equipement (DDE) Sont responsables de la police des eaux sur les cours d'eau domaniaux navigables. Les DDE ont également une mission de maîtrise d’œuvre dans certaines communes. Directions Départementales de l’Agriculture et de la Forêt (DDAF) Sont responsables de la police de la pêche, de la police des eaux sur les cours d'eau non domaniaux et les cours d'eaux domaniaux non navigables. Elles ont également des missions d’assistance conseil dans la gestion des services publics d’eau potable et de maîtrise d’œuvre. Directions Départementales des Affaires Sanitaires et Sociales (DDASS) Sont responsables de la surveillance de la qualité de l'eau destinée à l'alimentation humaine, de la qualité des eaux de baignade et des rejets.

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La Mission Interservices de l'Eau (MISE) Placée sous l’autorité du Préfet, elle coordonne les actions de police et de gestion des eaux au niveau départemental. Elle permet une approche globale des questions relatives à l'eau par la coordination des différents 52 services (DDAF, DDE, DDASS, DIREN).


L’usager Le réseau de distribution fournit à tout usager une eau répondant à ses besoins tant sur le plan qualitatif que quantitatif. Mais, attention…le consommateur a aussi des responsabilités : ● maîtriser sa consommation pour lutter contre le gaspillage. ● veiller au maintien de la qualité sanitaire de l’eau dans les installations intérieures : conception du réseau intérieur, choix des matériaux, entretien...

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€ Le prix de l’eau potable €  Le “prix de l’eau” désigne, en général, le prix du service de distribution de l’eau potable et du service de collecte et d’épuration des eaux usées.  Le prix de l’eau potable correspond au coût de l’ensemble des opérations qui permettent de livrer de l’eau 24h sur 24 au domicile des usagers : captage dans le milieu naturel, potabilisation, stockage, distribution, gestion des abonnés, surveillance et entretien des installations, etc,  En général, ce coût comprend les frais de personnel, les consommables (électricité, produits de traitement ,fournitures,…), la sous-traitance éventuelle, l’amortissement des installations, les frais financiers, JLCT

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€ La tarification €€  Les tarifs doivent respecter l'égalité de traitement des usagers placés dans des situations comparables vis-à-vis du service.  Depuis 1992, toute tarification forfaitaire de l'eau est interdite (sauf dérogation liée à des conditions particulières de service).  La règle générale est donc désormais que toute facture d'eau doit comprendre un montant calculé en fonction du volume d'eau réellement consommé par l'abonné.  Une partie fixe (abonnement, droit d'accès) est cependant autorisée, pour tenir compte des charges fixes du service. JLCT

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En conclusion Le canalisateur joue un rôle très important dans la vie de tous les jours du consommateur qui espère trouver un service de qualité lorsqu’il utilise de l’eau. Le professionnalisme et la rigueur de chacun est une garantie supplémentaire de la fiabilité et de la pérennité des réseaux ,sachant qu’un ouvrage est construit pour durer entre 50 ans et 100 ans JLCT

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Eau captage distribution