La réduction des pertes en Eau: Le cas de Ouagadougou, Burkina Faso

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1 La réduction des pertes en Eau: Le cas de Ouagadougou, Burkina Faso
Need to: Make big banner with Water balance to hang on the wall Hand out: WB with definitions Tackling excessive NRW requires an understanding of what’s happening, where the water that goes into the system ends up: as consumption, as losses, physical or commercial Water balance is the tool to structure the analysis and allows communication and comparison

2 Plan de la présentation
Performance du réseau de Ouagadougou Etablissement de la balance hydraulique Les causes de la bonne performance Points à améliorer et défis pour les prochaines années We will therefore begin with an assessment of utilities in …. Vietnam …. and the environment in which they operate: We will describe service coverage and quality and the state of the infrastructure comment on the performance of utilities: management, policies, practices, financial situation, the capacity of management and staff analyze the external obstacles that keep the utility from performing better then we will point out the linkage between overall utility performance and NRW; we will describe how the NRW situation – and the avenues to address them -- are connected to other factors that determine utility performance. end this first session with a brief outline of the sector reform and utility strengthening projects that poorly performing utilities in the developing world, including Vietnam, would have to undertake to improve service coverage and quality, utility management and operations --- and as part of the to effort reducing NRW NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

3 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA
L’opérateur: ONEA: opérateur national, Ouagadougou représente 50% de son activité (US$ 17M) Réputation d’être l’une des meilleures sociétés d’eau de la région Contrat de performance mis en place en 2001 Gestion efficiente est l’un des objectifs principaux du management Grand programme d’expansion en cours, doublement de la capacité de production, et addition de 50,000 nouveaux foyers (ZIGA) NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

4 Le système de distribution d’eau de Ouagadougou
1.33 million d’habitants, couverture 87% 47% de la population desservie par 692 bornes fontaines Une seule usine de production avant 2003: forte pénurie pendant la saison sèche, et contrainte majeure pour étendre la couverture Service intermittent pendant la saison sèche, sinon une portion seulement du réseau périphérique Alimentation essentiellement gravitaire (châteaux d’eau), relativement basse pression NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

5 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA
Données du réseau (2005) Longueur réseau 1,557 km Nombre de branchements actifs inactifs Bornes fontaines 59,722 50,766 8,264 692 Pression moyenne de service (estimée à 75% de la pression statique moyenne des châteaux d’eau) 18 m +/- 10% Durée moyenne de service (estimée, ~ 1/3 du système affecté par pénurie saisonnière) 23 h NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

6 Evolution des pertes en Eau (1996 – 2005)
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7 Comment interpréter ces chiffres?
Avec le niveau de NRW à 20%, la performance de l’ONEA apparaît très satisfaisante Cependant, on note une tendance à la hausse (en % et en volume)… Pour mieux comprendre, il faut analyser les différent composants des pertes en eau  établissement du bilan hydraulique NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

8 Injecté en tête de réseau Consommation Autorisée
Volume Produit = Injecté en tête de réseau Consommation Autorisée Consommation Autorisée Facturée Consommation Mesurée Facturée Eau Facturée Consommation Non-Mesurée Facturée Consommation Autorisée Non-Facturée Consommation Mesurée Non-Facturée Eau Non Facturée Consommation Non-Mesurée Non-Facturée The beauty of the water balance is that it breaks down water flows into and out of the system systematically based on logical, easily understandable, obvious categories making a basic distinction between water that generates revenues or is legitimate and losses – commercial and physical. The background graphic stands for the distribution system – meaning that between the source and the customer a lot of things happen, and we must try to understand what happens! Nice to be seen also the three components of NRW. Make reference to the course notes which include a detailed definition: Water Balance Definitions In the following, all terms used in the Figure above are listed in hierarchical order – as one would read the water balance form from left to right. Some of the terms are self-explanatory but are still listed and briefly explained in order to having a complete list available. System Input Volume The volume of treated water input to that part of the water supply system to which the water balance calculation relates. Authorized Consumption The volume of metered and/or unmetered water taken by registered customers, the water supplier and others who are implicitly or explicitly authorized to do so by the water supplier, for residential, commercial and industrial purposes. It also includes water exported across operational boundaries. Authorized consumption may include items such as fire fighting and training, flushing of mains and sewers, street cleaning, watering of municipal gardens, public fountains, frost protection, building water, etc. These may be billed or unbilled, metered or unmetered. Water Losses The difference between System Input and Authorized Consumption. Water losses can be considered as a total volume for the whole system, or for partial systems such as transmission or distribution schemes, or individual zones. Water Losses consist of Physical (Real) Losses and Commercial (Apparent) Losses. Billed Authorized Consumption Those components of Authorized Consumption which are billed and produce revenue (also known as Revenue Water). Equal to Billed Metered Consumption plus Billed Unmetered Consumption. Unbilled Authorized Consumption Those components of Authorized Consumption which are legitimate but not billed and therefore do not produce revenue. Equal to Unbilled Metered Consumption plus Unbilled Unmetered Consumption. Commercial (Apparent) Losses Includes all types of inaccuracies associated with customer metering as well as data handling errors (meter reading and billing), plus unauthorized consumption (theft or illegal use). Note: Over-registration of customer meters, leads to under-estimation of Physical (Real) Losses. Under-registration of customer meters, leads to over-estimation of Physical (Real) Losses. Physical (Real) Losses Physical water losses from the pressurized system and the utility’s storage tanks, up to the point of customer use. In metered systems this is the customer meter, in unmetered situations this is the first point of use (tap) within the property. The annual volume lost through all types of leaks, breaks and overflows depends on frequencies, flow rates, and average duration of individual leaks, breaks and overflows. Note: Although leakage, after the point of customer use, are excluded from the assessment of Physical Losses, this does not necessarily mean that they are not significant or worthy of attention for demand management purpose. Billed Metered Consumption All metered consumption which is also billed. This includes all groups of customers such as domestic, commercial, industrial or institutional and also includes water transferred across operational boundaries (water exported) which is metered and billed. Continued next page: Pertes en Réseau Pertes Commerciales Consommation Non-Autorisée Sous-comptage et erreurs Pertes Physiques Fuites sur réseau transmission et distribution Fuites et débordement réservoirs Fuites sur branchement NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

9 Volume d’eau injecté en tête du système
Des incertitudes significative sur le volume injecté, en dépit du macro-comptage Location m3/an (2005) Compteur Précision Usines traitement 24,840,937 Electromagnétique +/- 3% Puits 243,043 Mécanique +/- 5% Total 25,083,980 Minimum 24,331,461 Maximum 25,836,499 do flow meters cover all inflows; are meters working well, regularly checked; properly maintained, kept calibrated, are robust meter reading and NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

10 Détermination de la consommation autorisée
Consommation facturée et mesurée Branchements individuels: 12,933,258 m3/an Bornes fontaines: 7,229,575 m3/an Consommation facturée non-mesurée Travaux réseau: 3,000 m3/an Consommation non-facturée non-mesurée Vidanges réseau, etc. (10 m3/j) 3,650 m3/an Incendies (5 m3/j) 1,825 m3/an NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

11 Pertes commerciales (1)
Taux élevé de pertes commerciales identifié comme faiblesse, et contrat de service mis en place en 2001 avec un opérateur privé international Recensement abonnés réalisé en 2002: très peu de branchements illégaux (limité à quelques comptes « inactifs ») Système efficace de lutte contre la fraude par lecteurs de compteurs (quid des bornes fontaines?) NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

12 Pertes commerciales (2)
Système de facturation obsolète, doit être remplacé en 2007 Précision des compteurs abonnés: Classe B pour domestiques 9,000 compteurs identifiés pendant recensement (2002) ayant dépassé 10 ans, programme de remplacement en cours (fin 2007, reste 3,500) Un atelier d’étalonnage et de réparation de compteurs à été mis en place et fonctionne à plein NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

13 Estimation des composantes des pertes commerciales
m3/an Précision Branchements illégaux (estimé 500 x 7 x 47l) x 365 jours 60,043 +/- 50 % Fraude potentielle sur lecture et comptage bornes fontaines (inconnu, estimation globale) 91,250 +/- 50% Sous-comptage compteurs abonnés individuels (3%, estimé) 391,551 +/- 20 % Sous-comptage compteurs bornes fontaines (1%, compteurs bien entretenus) 72,296 +/- 10 % Erreur de lecture et de traitement des données de la chaîne de facturation (inconnu, estimation) 200,000 Total 815,139 +/- 19 % NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

14 Bilan Hydraulique 2005 (m3/an)
Volume injecté 25,083,980 (+/- 3.0%) Consommation autorisée 20,289,748 Consommation facturée 20,284,273 Eau facturée Consommation non-facturée 5,475 (+/- 37%) NRW Eau non facturée 4,799,707 (+/- 16%) Pertes en Eau 4,794,232 Pertes Commerciales 815,139 (+/- 19%) Pertes physiques 3,979,093 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

15 Calcul des indicateurs de performance NRW
Volume d’Eau Non-Facturée (NRW) en pourcentage du volume injecté 19 % (15 – 23%) Coût équivalent des pertes en Eau (NRW) en pourcentage des coûts opérationnels 23 % (18 – 28 %) Pertes physiques: CFA 240 / m3 (coût marginal de production) Pertes commerciales: CFA 421 / m3 (sur base tarif moyen) Impact annuel coûts opérationnels: CFA 5.67 billion NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

16 Indicateurs de performance Pertes Commerciales et Physiques
(% de la consommation autorisée) 4% (3 – 5%) Pertes physiques Litres/branchement/jour (avec système en pression a.s.p.) 190 (149 – 232) m3/km réseau/jour (a.s.p.) 7 (5.7 – 8.9) ILI 8 (7 – 10) NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

17 Pertes Physiques [Litres/branchement/jour] Avec pression moyenne de :
Matrice d’objectifs de Pertes Physiques (pour ILI ou litres/branchement/jour & pression moyenne) Catégorie de Performance Technique ILI Pertes Physiques [Litres/branchement/jour] Avec pression moyenne de : 10 m 20 m 30 m 40 m 50 m A 1 - 2 < 50 < 75 < 100 < 125 B 2 - 4 50-100 75-150 C 4 - 8 D > 8 > 200 > 300 > 400 > 500 1 - 4 < 150 < 200 < 250 8 - 16 > 16 > 600 > 800 > 1000 Pays développés This matrix can be used with either the ILI, or simply with liters/connection/day and the average pressure. It is a crude first assessment of where you are and what you should do (the for categories A-D are explained on the next slide). As can be seen, different ILI ranges have been provided for developing and developed countries. The proposal attempts to classify the leakage levels within the Water Utilities into four categories based on the ILI value as follows: Category A: Further loss reduction may be uneconomic unless there are shortages; careful analysis needed to identify cost effective improvement Category B: Potential for marked improvements; consider pressure management; better active leakage control practices, and better network maintenance Category C: Poor leakage record; tolerable only if water is plentiful and cheap; even then, analyze level and nature of leakage and intensify leakage reduction efforts Category D: Horrendously inefficient use of resources; leakage reduction programs imperative and high priority Since the vast majority of water utilities in the developing world will have ILI values exceeding the upper limit of the table (16), reducing real losses to below 16 will be the starting point. PVD NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

18 Catégories de performance pertes physiques: Guide d’interprétation
Catégorie A: Bon: proche du niveau d’équilibre économique, coût-bénéfice d’actions supplémentaires doit être analysé dans le détail Catégorie C: Mauvais: tolérable seulement si large disponibilité d’eau à coût réduit, sinon réduction NRW très rentable Catégorie B: Peux mieux faire: harmonisation de la pression, contrôle actif de fuites, meilleure maintenance Catégorie D: Catastrophique: gaspillage de la ressource en eau, réduction NRW doit être LA priorité Physical Loss Performance Categories: a guide to further action Category A: Further loss reduction may be uneconomic unless there are shortages; careful analysis needed to identify cost effective improvement Category C: Poor NRW record; tolerable only if water is plentiful and cheap; even then, analyze level and nature of leakage and intensify NRW reduction efforts Category B: Potential for marked improvements; consider pressure management; better active leakage control practices, and better network maintenance Category D: Horrendously inefficient use of resources; NRW reduction programs imperative and highest priority NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

19 Vérification des Résultats: Mesure 24 h sur Zone R7
268 km de réseau et 8,673 branchements (actifs): environ 15% du système Pression moyenne 26 m (supérieur à la moyenne) La mesure sur 24 heures: Lecture niveau réservoir toutes les 15 minutes Un enregistreur de pression (data pressure logger) Consommation minimale nocturne estimée à 3 litres par heure per abonné NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

20 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

21 Conclusions de la mesure sur R7
Pertes Physiques: ~ 2,100 m3/jour 244 litres/branchement/jour ILI = 6 Zone R7 en meilleure situation que la moyenne du réseau dont: Pertes de fonds: ~ 400 m3/jour Fuites non visibles: ~ 1,700 m3/jour Volume of de fuites non visibles équivalent à 60 ESPBs (Standard Equivalent Service Pipe Burst m pressure; 1.2 m3/h at R7 pressure) NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

22 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA
Comment peut-on expliquer cette bonne performance? NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

23 Distribution gravitaire et infrastructure récente
La moitié du réseau a moins de 10 ans, seulement le centre ancien (10%) a plus de 40 ans Essentiellement gravitaire, avec réservoirs a pression modérée (9 à 35 bars max. statique) Pas de variations brusques de pression NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

24 Impact faible du trafic routier, et facilité de réparation
Tuyaux enterrés sur bord de la chaussée Peu de poids lourds Facile à creuser NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

25 L’importance du Management
Macro-comptage en place ! Données de bases sont collectées (bien que non valorisées en bilan hydraulique) Cadre institutionnel favorable à une bonne performance (objectifs contractuels avec Etat) Salaires compétitifs avec le privé: beaucoup mieux que fonctionnaires publics Esprit d’émulation NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

26 Priorité à la réparation rapide des fuites
5 équipes permanentes, avec centre d’appel Résultats (2005) 1,090 fuites réparés en réseau 3,496 fuites réparés sur branchements Toute les réparations en moins d’un jour! NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

27 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA
Pertes Commerciales Comptage universel des abonnés, pas de réservoirs individuels sur les maisons Correctement identifiés comme un point faible nécessitant appui extérieur: mise en place d’un contrat de service depuis 2001 avec operateur Résultats: recensement, atelier compteurs, programme de remplacement, amélioration des taux de recouvrement, nouvelle construction pour branchements, ….. NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

28 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA
Mais est-ce suffisant? NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

29 Interprétation des données historiques NRW
Répartition de NRW (ratio pertes physiques et commerciales estimé à 65/35 avant le contrat de service, aujourd’hui 83/17) Estimation de la pression et durée moyenne de service Longueur de réseau et nombre de branchements fiable La précision des volumes injectés n’est pas satisfaisante, spécialement avant 2000 (absence de comptage électromagnétique) NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

30 Evolution historique des principaux indicateurs NRW
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31 Conclusions de l’analyse détaillée (1)
La première impression: % NRW est passé de 12 à 19 % Volume de pertes physiques a plus que triplé Volume de pertes commerciales a augmenté de 25% Mais en réalité la performance est satisfaisante: ILI reste au même niveau (8) Pertes commerciales ont été réduites de 6 à 4% de la consommation autorisée NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

32 Conclusions de l’analyse détaillée (2)
Les pourcentages de pertes en eau peuvent conduire à de mauvaises interprétations !!! Forte augmentation des pertes physiques, pourrait être réduites significativement Quoi faire alors ? NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

33 Pertes Commerciales: sur le bon chemin avec le contrat de service
Remplacement total du parc compteurs Mise en place de tests avec l’atelier compteurs Installation prévue d’un système moderne informatisé de facturation A voir: contrôle de la lecture / fraude au niveau des bornes fontaines NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

34 Performance de la réduction des fuites en réseau
La bonne performance actuelle est largement due aux caractéristiques favorables du réseau (gravitaire, basse pression, récent, faible impact trafic) ET maintenance correctrice efficace Mais: Pas de mesures de débits et pression en réseau (ex: mesures de nuits) Pas de recherche active des fuites Peu d’exploitation des données NRW collectées NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

35 Analyse détaillée des pertes physiques
Nombre par an Volume perdu [million m3/an] Fuites de fonds 0.95 Fuites reportées sur réseau 1,090 0.13 Fuites reportées - branchements 2608 0.17 Fuites visibles non reportées zéro 0.00 Fuites cachées Equivalent à 325 ESPBs 2.73 ~ 69% Pertes physiques totales 3.98 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

36 Gains potentiels avec recherche active de fuites en réseau
Fuites cachées: 2.7 million m3/an La nouvelle station de ZIGA va modifié le calcul économique de la réduction des pertes: En pénurie: application du tarif marginal Sans contraintes de production: coût marginal (électricité et produits chimiques) Mais les coûts de production demeurent élevés: valeur des fuites cachées = 655 millions CFA NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

37 Calcul économique: recherche active de fuites serait très rentable
Révision de toutes les parties du réseau une fois pas an 2 équipes avec deux techniciens Chaque équipe vérifie 5 km par nuit Coût annuel: 13 millions CFA Staff CFA 250,000 par personne par mois; Total: CFA 12 millions par an Autres (voiture, etc…): ~CFA 4 millions / an Spécialiste formateur année 1: 100 millions CFA Gains annuels possibles: 210 millions CFA NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

38 Mise en place de la recherche active de fuites
Débuter le travail de détection le plus tôt possible: priorité à la formation de personnel spécialisé ONEA sur le terrain (un technicien étranger pour 1-2 ans) Mise en place de la sectorisation, basée sur les zones servis par chaque réservoir, avec installation de valves et compteurs de débit Équipe spécialisée pour mesure de débit nocturne dans toutes les zones (identifier les meilleurs emplacement pour les data loggers) Améliorer la précision du macro-comptage Croiser banque de données abonnés avec information opérationnelle. NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA

39 NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA
Les Leçons Analyse détaillée du bilan hydraulique permet de bien cerner la situation, et les potentialités Bonne performance de Ouagadougou... Mais peut mieux faire, avec recherche active de fuites la prochaine étape, économiquement très rentable NRW - Etude de Cas Ouagadougou ONEA