Evaluation de la performance des capteurs sur le respect des normes de qualité de l'eau
Water Quality Regulatory Assessment Considering Instrument Measurement Uncertainty
- Auteurs
- Philppa Mohan, Alma Schellart, Simon Tait, Chris Digman, Richard Norrey
- Résumé court
- Pour résoudre les problèmes liés à la pollution des eaux de surfaces par les débordements d'égouts unitaires à la suite d'orages intenses, des sommes d'argents considérables sont investies pour maintenir et améliorer les réseaux de drainage urbains. Les méthodes utilisées pour prédire et évaluer ces polluants sont donc cruciales pour identifier les investissements à réaliser. Parmi ces méthodes, les campagnes de suivi et de surveillance de la qualité de l'eau jouent un rôle clé. Ce travail examine l'influence de l'incertitude dans les mesures de qualité de l'eau sur le respect apparent des normes liant concentration, durée, et fréquence d'agents polluants. Pour cela, les marges d'erreur données par les fabricants de capteurs ont été traduites en termes probabilistes. Ensuite, des tirages aléatoires par la méthode de Monte Carlo ont été réalisés pour quantifier l'impact de ces incertitudes sur l'annonce de violation des normes. La démarche a été répliquée pour cinq points de collecte de l'eau dans le Nord de l'Angleterre. Notre analyse confirme que l'incertitude de mesure peut conduire à des modifications significatives de la fréquence des violations des normes de qualité de l'eau. En revanche, l'idée reçue qu'une incertitude plus importante entraîne toujours une augmentation dans le nombre de violations est incorrecte, car cela dépend aussi de la distance au seuil critique avant l'arrivée de polluants par les égouts. Cette observation a ouvert un dialogue avec les compagnies des eaux et leur régulateur, pour évaluer avec plus de précision l'impact des incertitudes de mesure, de la qualité des capteurs, et de l'aversion au risque des compagnies, sur la fréquence des manquements aux normes, ainsis que sur les investissements dans le réseau d'égouts décidés en conséquence.
- Summary
- Adverse impacts on receiving surface water quality following the operation of storm overflows is coming under increasing scrutiny. Considerable investments continue to be made to maintain and upgrade urban drainage assets so as to reduce such adverse impacts. The methods used for assessing adverse impact from wet weather discharges is therefore important as these will identify locations for significant new investment. Water quality monitoring campaigns are often used are part of impact assessment and investment prioritisation processes. This study investigates the influence that inherent uncertainty in water quality monitoring can have on determining adherence to concentration-duration-frequency type regulations. Manufacturer’s quoted sensor error bands have been translated to probability distributions, and then Monte Carlo based simulations carried out to investigate how such uncertainty influences the prediction of regulatory failure. Five receiving water locations in the North of England have been investigated. Analysis indicates that uncertainty in monitored water quality parameters can indeed lead to significant changes in the frequency of water quality failures. However, an assumption that larger uncertainty bands always results in increased number of regulatory failures is not correct, as it also depends on how far the receiving water’s water quality prior to the input of pollutants is from the regulatory thresholds. This observation has opened discussion with water companies and their regulator, to gauge how to consider measurement uncertainty, sensor quality and risk averseness, when determining the frequency of regulatory failure at different locations in any investment prioritisation process.
- Mots-clés
- Surveillance de la qualité de l'eau, Régulation, Normes de qualité de l'eau, la tempête déborde