Comment Pays de Montbéliard Agglomération détecte les fuites d’un réseau d'eau grâce à la fibre optique ?

En quoi consiste concrètement votre projet de démonstrateur de détection de fuites d’eau par fibre optique ?

Nous avons déployé depuis 2025 un démonstrateur, unique en France, visant à démontrer la faisabilité technique de la détection de fuites sur un réseau d’eau via le changement de température d’un câble de fibre optique. La conception de ce démonstrateur s’inscrit dans le cadre de la stratégie de territoire intelligent et durable lancée par Pays de Montbéliard Agglomération (PMA) en 2021. Parmi les huit projets structurants de cette stratégie, il y a la gestion intelligente de l’eau. Cette gestion passe par le déploiement de compteurs connectés afin d’analyser la consommation, la mise en place d’un hyperviseur intégrant de l’IA, pour nos équipes métiers, afin notamment de traiter les données de compteur connecté, et donc l’installation d’un démonstrateur grandeur nature de détection des fuites d’eau par fibre optique.

Ce démonstrateur, unique en France, se présente sous la forme d’un tronçon de réseau d’eau enterré, le long duquel a été tiré un réseau de fibre optique. Ce site pilote a été réalisé sur la commune de Mathay qui réunissait plusieurs conditions favorables (lire ci-après).

Nous générons des fuites sur ce réseau d’eau et analysons la réaction du réseau de fibre optique au niveau de sa température. Quand il y a une fuite d’eau, la température du sous-sol subit une variation de plusieurs degrés. Cette différence de température impacte le câble de fibre optique. Il est alors possible de localiser précisément où a lieu cette baisse et d’en déduire qu’il y a une fuite sur le réseau d’eau. Le dispositif va, par exemple, identifier un passage de 14 à 9 degrés de la température de la fibre optique située à 108 mètres du départ du câble. Cela permet de capter et localiser précisément les fuites d’eau grâce à la sensibilité thermique de la fibre optique. Cette méthode de détection est appelée DTS (Distributed Temperature Sensing) que l’on peut traduire en français par « mesure distribuée de température ».

Concrètement, un signal lumineux (laser) est injecté dans la fibre, et son comportement est analysé tout au long du câble. Lorsque la température du sol change à un endroit précis, ici à cause d’une fuite d’eau plus froide que son environnement, cela modifie très légèrement la propagation du signal dans la fibre. Cette variation est détectée par un équipement appelé réflectomètre, qui permet de localiser précisément l’anomalie.

L’intérêt du DTS est qu’il permet de transformer une fibre optique en capteur linéaire, capable de surveiller des centaines de mètres, voire plusieurs kilomètres, sans avoir besoin d’installer des capteurs ponctuels tous les quelques mètres.

Les tests ont duré six mois de septembre 2025 et mars 2026. La conclusion est que le démonstrateur a fonctionné. Il a détecté et localisé toutes les fuites. Cela permet de valider le principe physique et technique d’un système DTS utilisé pour la détection de fuites sur un réseau d’eau potable. Cette étape est déterminante pour envisager une suite opérationnelle à ce type de dispositif.

Quel était l’objectif de ce démonstrateur ?

L’objectif était d’évaluer la faisabilité technique de ce type de dispositif, dans une perspective d’étoffer les outils de détection de fuites sur notre réseau d’eau potable. Notre délégataire, Veolia, a déjà des outils de détection, comme par exemple, des capteurs acoustiques. L’objectif n’est pas de remplacer les dispositifs existants du délégataire, mais d’apporter un complément en améliorant encore la capacité de détection.

Plus globalement, notre ambition est de mieux piloter la ressource en eau grâce à la donnée, dans un contexte où cette ressource devient à la fois plus rare et plus coûteuse. Le rendement du réseau d’eau du Pays de Montbéliard est d’environ 82 %, ce qui signifie que près de 20 % de l’eau est perdue dans la nature. Nous sommes dans la moyenne nationale, mais nous voulons faire mieux.

Comment le sujet s’est-il imposé à l’agenda de votre collectivité ?

Plusieurs éléments ont contribué à faire émerger ce projet. Tout d’abord, nous avons constaté que nous manquions cruellement de données sur la consommation d’eau à l’échelle du territoire. Contrairement à l’électricité ou au gaz, où les dispositifs communicants permettent un suivi très fin, l’eau restait pilotée à partir de relevés annuels déclaratifs, ce qui ne permettait ni d’analyser les usages ni de mesurer l’efficacité des politiques publiques. Ensuite, le contexte climatique, marqué par des épisodes de sécheresse et des restrictions d’usage de plus en plus fréquentes, a renforcé la nécessité de mieux comprendre et maîtriser cette ressource.

Enfin, ce projet s’inscrit dans la continuité des investissements réalisés sur la fibre optique. Après avoir fortement travaillé sur les infrastructures numériques, il nous a semblé logique de passer à une logique d’usages, en exploitant ces infrastructures pour créer de nouveaux services et répondre à des problématiques concrètes du territoire.

La décision de lancer ce démonstrateur n’a pas été prise seule. Ce démonstrateur est le fruit d’une collaboration avec notre délégataire, le groupe Véolia, qui intervient au travers de la Société des Eaux du Pays de Montbéliard (SEPM), en charge de la distribution de l'eau potable. Axians (filiale de VINCI, NDLR), a également joué un rôle central dans le projet de démonstrateur, en tant que partenaire technique et d’innovation.

Ensemble, nous sommes arrivés au constat que les méthodes de gestion classiques de l’eau n’étaient plus en phase avec les exigences de performance et de réactivité induites par le contexte climatique actuel. D’où l’idée d’explorer de nouvelles possibilités techniques, comme les compteurs connectés, l’hypervision avec IA et donc aussi le DTS.

Quelles sont les sources d’inspiration que vous avez suivies pour vous faire une idée de ce projet ?

Nous ne nous sommes pas inspirés d’un autre projet similaire en France, car il n’en existait pas. Autant pour la partie télérelève, nous avons pu observer certaines pratiques locales, mais que pour le DTS, il n’y avait pas de source d’inspiration identifiées.

Comme évoqué précédemment, l’idée est venue d’échanges avec nos partenaires. Nous avons également consulté des experts du secteur, notamment via des réseaux professionnels liés à la fibre optique. C’est dans ce cadre que nous avons identifié la technologie DTS et son potentiel d’application sur les réseaux d’eau.

Ce démonstrateur est aussi le fruit d’une volonté politique de Pays de Montbéliard Agglomération de créer des projets innovants au service de nos habitants, de nos directions métiers et de nos élus. L’innovation est au cœur de notre stratégie TID (territoire intelligent et durable).

Quelles sont les compétences à maîtriser pour lancer ce type de projet ?

Le succès d'un tel projet repose sur un mélange de compétences techniques pointues et de savoir-faire organisationnel. Sur le plan technique, il est crucial de maîtriser le fonctionnement des infrastructures fibre optique et bien entendu celui des réseaux d’eau potable.

Cependant, le point le plus déterminant, selon nous, ne réside pas dans la technique, mais dans la capacité à piloter un projet de manière adaptée. Nous avons choisi de conduire ce projet en méthode agile, ce qui constitue une approche encore peu répandue dans les collectivités.

Cela implique de travailler de manière collaborative, de partager une vision commune et d’accepter une part d’incertitude. Nous avons travaillé selon la méthode Scrum (méthode de gestion de projet agile, très utilisée dans le développement informatique, NDLR). Elle repose sur des cycles itératifs appelés sprints, qui permettent de tester des hypothèses, de les valider ou de les abandonner rapidement. Cette approche est particulièrement adaptée aux projets innovants, où il n’existe pas de solution toute faite. Cela nécessite d’acculturer les équipes à ces nouvelles méthodes de travail, qui peuvent être déroutantes dans un environnement administratif traditionnel.

Enfin, il est également essentiel de savoir travailler avec des partenaires, et non de simples prestataires. Cela suppose une capacité à coconstruire les solutions, à partager les risques et à avancer collectivement.

Quelles furent les phases préparatoires du projet ? Avez-vous mené une étude en amont du projet pour définir sa faisabilité et/ou son impact ?

Le projet a suivi une démarche expérimentale rigoureuse. La phase préparatoire a débuté par la sélection des communes pilotes pour les capteurs connectés et pour le démonstrateur DST, à savoir Badevel et Mathay.

Ensuite, la phase expérimentale a débuté en septembre 2025 avec la mise en place du site de test (réseau d’eau fictif, fibres, instrumentation), puis s’est poursuivie sur six mois avec différentes campagnes de mesures jusqu’à mars 2026.

Cette période de six mois correspond à la phase complète du démonstrateur, incluant :

• la construction de l’infrastructure de test,
• la réalisation de six campagnes d’expérimentation, chacune nécessitant la mise en eau du réseau fictif, l’ouverture de vannes, puis un temps d’observation pour analyser les effets sur la fibre optique
• l’analyse des résultats permettant de valider la faisabilité de la technologie.

Notons que nous avons fait construire une portion de réseau fictif avec plusieurs configurations de terrain pour simuler des fuites dans différents milieux et configurations de pose. Nous avons ainsi varié les types de sols (pleine terre, concassé, matériaux urbains), les types de pose de la fibre (en pleine terre, en fourreau), et les types de fibres optiques utilisées.

Quant à la durée de six mois, elle a permis de valider l'influence des saisons sur les mesures.

Ce travail en amont a été essentiel pour prouver la faisabilité technique de la technologie DTS avant tout déploiement réel. Actuellement, le projet est dans une phase d'évaluation approfondie (type ROI) pour synthétiser les coûts, les succès et les échecs, éclairant ainsi les futures décisions des élus pour un passage à l'échelle territoriale.

Comment avez-vous déterminé la localisation et le dimensionnement du démonstrateur ?

Le site pilote a été déployé sur la commune de Mathay pour plusieurs raisons. D’une part, la commune disposait d’un forage existant permettant d’alimenter le réseau de test, ce qui a facilité la mise en place de cette infrastructure de test pour simuler des fuites. D’autre part, le maire de la commune était directement impliqué dans la gestion de l’eau à l’échelle de l’agglomération, ce qui a facilité l’expérimentation et son portage politique.

Le démonstrateur y a été installé sur une portion de 540 mètres de réseau d’eau fictif, avec différents types de sols et de fibres optiques testés. Ce choix d’un site maîtrisé et isolé a permis de conduire des campagnes d’expérimentation sans impacter les usagers, tout en reproduisant des conditions proches du réel.

Ce positionnement est cohérent avec l’organisation du service de l’eau sur le territoire, puisque Mathay accueille également une usine majeure de production d’eau potable pour le Pays de Montbéliard, ce qui en fait un lieu stratégique pour les expérimentations liées à cette ressource.

Nous avons donc travaillé sur un périmètre limité afin de maîtriser les risques et de tester la technologie dans des conditions contrôlées. Cette approche progressive nous a permis de valider les choix techniques avant d’envisager un passage à l’échelle.

Comment la collectivité a-t-elle financé ce projet et quelles ont été les aides sollicitées/obtenues ?

Le coût du démonstrateur est d’environ 100 000 euros. Mais il s’inscrit dans le cadre d’un projet plus global de gestion intelligente de l’eau, incluant donc les compteurs connectés et l’hyperviseur, dont le budget est de 600 000 euros. Nous avons bénéficié de 300 000 euros de financement de la région Bourgogne-Franche-Comté, ainsi que 150 000 euros de la régie d’eau SEPM et aussi 150 000 euros de Pays de Montbéliard Agglomération.

Quels sont les autres acteurs qui vous ont accompagnés dans la préparation et la réalisation de ce projet ?

Le projet repose sur un partenariat étroit avec plusieurs acteurs clés. Veolia, en tant que délégataire de l’eau, a joué un rôle central, notamment pour l’accès aux données et l’intégration avec les systèmes existants. Axians a apporté son expertise technique, notamment sur la technologie DTS. Enfin, une société spécialisée en agilité et développement, SAM Solutions, nous a accompagnés sur la méthodologie et les développements.

Quels conseils donneriez-vous à un élu qui souhaiterait se lancer dans un projet similaire ?

Mon premier conseil est de considérer le numérique comme un "maillon indispensable" pour affronter les crises climatiques à venir. L'élu doit porter la conviction que la connaissance fine du territoire passe impérativement par la maîtrise de ses données. Il est également crucial de privilégier une approche partenariale et agile : ne pas chercher à tout construire seul, mais s'entourer d'experts et de facilitateurs capables de faire le pont entre la technologie et les métiers.

Ensuite, il est recommandé de commencer par des expérimentations ciblées. Tester des solutions sur des zones pilotes permet de sécuriser l'investissement financier et technique avant une généralisation souvent coûteuse.