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Solutions durables et économiques pour applications dans le domaine de l'eau, intégrant le savoir-faire de nos clients et les compétences de KELLER.

Alerte fiable de crue éclair

Surveillance de niveau d’eau de barrage

Empêcher les inondations

Surveillance d’eaux territoriales

Alerte fiable de crue éclair grâce à un système KELLER

Le National Weather Service des États-Unis enregistre les morts liées à des événements météorologiques et définies selon des conditions climatiques particulières. En 2013, le NWS a signalé 82 morts dans 21 États liées à des crues éclair ou des débordements de rivière. Parmi ces 82 morts, 45 % sont survenues dans un véhicule, généralement en tentant de traverser des routes inondées.

Conditions climatiques potentiellement mortelles

Le National Weather Service des États-Unis enregistre les morts liées à des événements météorologiques et définies selon des conditions climatiques particulières. En 2013, le NWS a signalé 82 morts dans 21 États liées à des crues éclair ou des débordements de rivière. Parmi ces 82 cas, 45 % sont survenus dans un véhicule, généralement en tentant de traverser des routes inondées. Dans un de ces cas, un véhicule a été emporté dans une municipalité de Californie du Sud, ce qui a entraîné la mort de son conducteur. Cet incident est survenu sur un pont fréquemment inondé par des crues éclair en période de fortes pluies, surprenant les usagers de la route qui ne se doutent de rien. Un procès a par la suite coûté près de 500 000 $ à la ville en règlement de sinistres.

Solutions manuelles inefficaces

Au moment de l’accident, des employés municipaux devaient se rendre sur cette route en voiture pour effectuer une surveillance visuelle des conditions d’inondation. Dès qu’une inondation semblait imminente, une équipe était chargée d’ériger des barricades sur la route. Cette méthode s’est néanmoins montrée très peu fiable, dans la mesure où la pluie et les crues éclair se produisent souvent la nuit ou à des heures d’indisponibilité des agents. Il s’avérait difficile de garantir le respect des procédures opérationnelles à cause de ces conditions imprévisibles. Les gestionnaires de maintenance municipaux ont dès lors constaté qu’il était nécessaire d’implémenter une solution automatisée pour les alerter de façon fiable des inondations de route imminentes.


Alerte d’inondation par GSM

Après de longues recherches en ligne, des représentants municipaux ont identifié l’unité de transmission de données GSM i de KELLER comme une possible solution. Cette unité GSM fonctionne en transmettant des valeurs de mesure de niveau ou de pression d’eau via des réseaux GSM. Les valeurs de mesure de niveau peuvent être recueillies via différents instruments fournissant des sorties analogiques (4-20 mA, 0-5 V CC, 0-10 V CC, etc.) ou numériques RS485 i /SDI12 i . Le principal avantage de ce système réside dans sa capacité à envoyer des alertes aux gestionnaires de maintenance pour les avertir d’une inondation de route imminente, quelle que soit l’heure de la journée.

Après avoir consulté KELLER America, un système incluant l’unité GSM et un transmetteur de niveau Acculevel submersible ont été spécifiés pour une installation à des endroits clés propices aux inondations. KELLER America a fourni le soutien technique pour la configuration, l’installation et la programmation du système, permettant aux responsables municipaux de recevoir une alerte SMS les avertissant d’une montée des eaux. Une fois l’implémentation réalisée, la ville a effectué la transition de barricades temporaires installées manuellement à des barrières pivotantes permanentes, qui se ferment en cas de crue éclair.

KELLER a été en mesure d’offrir une solution complète au National Weather Service pour cette mission en associant un capteur de niveau liquide précis à une unité de transmission à distance et à un logiciel personnalisé. Un système qui reconnaît les signes de crues éclair et les signale immédiatement. Pour le National Weather Service, il était vital que le produit soit disponible à tout moment et qu’il envoie un message simple, rapide et hautement fiable par SMS.

Surveillance de niveau d’eau de barrage

La surveillance de niveau d’eau sur des barrages hydrauliques est une mesure de base. À cet effet, les principales exigences sont la fiabilité (protection antifoudre) et une très haute précision. Les sondes de niveau 36 X W répondent à toutes ces exigences tout en apportant une valeur ajoutée grâce au module de communication MODBUS i .

Plusieurs centaines de sondes de niveau KELLER PAA-36 X W ont été installées sur de nombreux barrages hydrauliques en Pologne. Les capillaires avec capteurs de pression relative ne peuvent généralement pas être utilisés à cause des problèmes d’humidité. Grâce au module de communication MODBUS RS485 i , tous les capteurs de pression absolue des sondes PAA-36 X W peuvent facilement communiquer avec les sondes barométriques fonctionnant également avec ce système. La protection antifoudre ultrarésistante supplémentaire a rendu les sondes de niveau quasi «immortelles»: pas une seule panne n’a été enregistrée depuis 2009 alors que cela arrivait fréquemment dans le passé. Outre l’élimination des problèmes d’humidité, l’utilisation des capteurs de pression absolue offre une excellente stabilité à long terme et une précision totale de 0,05...0,1 % en conditions réelles.

Le système de portes MOSE cherche à maintenir Venise à flot

Avec ses 175 canaux et ses nombreuses voies navigables dans sa périphérie, Venise risque de sombrer. L’aggravation du changement climatique et le réchauffement planétaire provoquent une montée du niveau de la mer, causant à son tour des marées inhabituellement hautes et une inondation de la ville. Cela fait également quelques années que Venise a commencé à sombrer en raison du pompage des eaux souterraines sous sa lagune. Et bien que le problème ait été identifié, il a uniquement été possible de ralentir ce phénomène et non de l’arrêter entièrement. Un système de portes répondant au nom de MOSE a été développé pour tenter de résoudre ce problème..

Le fléau des grandes marées et des inondations

Construite sur une lagune, Venise a été a inscrite au patrimoine mondial de l’UNESCO en 1987. Elle s’étale sur 118 îles et ses quartiers historiques, établis principalement sur des zones marécageuses, sont reliés par un réseau de voies navigables, la plus importante d’entre elles étant le Grand Canal.

Canal GrandeLe Grand Canal et le pont du Rialto

 

Les grandes marées et les inondations sont une menace constante pour la ville et la situation ne risque pas de s’améliorer avec le changement climatique. Venise doit également faire face à un affaissement de quelques millimètres par an du sous-sol sableux sur lequel elle repose. Il y a 100 ans, elle se trouvait à environ 25 centimètres au-dessus de son niveau actuel. Dans les années 1960, ses industries se sont installées en périphérie où une forte demande d’eau douce s’est alors faite sentir de sorte qu’il a été décidé de pomper l’eau se trouvant sous la lagune. Cependant, cela a contribué à l’affaissement que connaît aujourd’hui Venise. Malgré l’identification du problème dans les années 1960, restreindre le volume d’eau pompé n’a pas permis d’arrêter totalement ce phénomène.

Les habitants sont alertés quand le niveau de la mer montre trop haut, ce qui leur permet de se préparer à l’imminence d’une «acqua alta» (littéralement «eau élevée»). Cependant, les sacs de sable devant les portes d’entrée, les passerelles en bois et les pompes à eau ne sont pas une solution à long terme pour sauver la ville. La montée des eaux est très habituelle à Venise en automne et en hiver, le nombre d’inondations ayant doublé au cours des 40 dernières années..

 

Effet de serre et montée du niveau de la mer

L’effet de serre causé par l’homme provoque un réchauffement de l’atmosphère, ce qui a entre autres pour conséquence la fonte des glaciers. Au Groenland, des scientifiques ont constaté la forte diminution de la plate-forme glaciaire et ils en ont déduit sur la base de calculs que la quantité de glace qui fond en été était supérieure à celle qui se reforme en hiver. L’élévation du niveau des océans qui en résulte menace les pays à faible altitude..

 

Anstieg des Meeresspiegels

Montée du niveau de la mer

 

Un système de portes pour repousser la mer Adriatique

Un système de portes a donc été développé pour empêcher la mer Adriatique de pénétrer dans la ville. En 2001, le gouvernement italien a voté la mise en œuvre du projet de prévention d’inondation MOSE («Modulo Sperimentale Elettromeccanico», ou «Module expérimental électromécanique»), qui exploite des portes en acier pour endiguer la forte montée des eaux au niveau des trois entrées de la lagune de Venise. Fixées sur des pieux en béton, ces portes font 20 mètres de largeur, 5 mètres d’épaisseur et jusqu’à 30 mètres de hauteur. En cas de grandes marées, de l’air est injecté dans les portes, qui se lèvent pour former une barrière protectrice et bloquer la lagune, tel un mur anti-inondation. Les portes restent immergées lorsque l’eau est à un niveau normal. Ce projet prévoit 79 portes d’acier couvrant une longueur totale de 1,5 km..

SenkkastenPieux/caissons en béton

 

MO.S.E SchleusensystemLe système de portes MOSE

 

Transmetteurs KELLER dans les pieux en béton

Les profilomètres numériques (bus) sur mesure utilisant les séries de transmetteurs haute précision KELLER 33X et 35X avec protection IP68. Les profilomètres ont été installés dans les pieux en béton afin de surveiller la structure des caissons.

Cette solution garantit une précision extrême (au centième de millimètre près, sur une longueur de plusieurs kilomètres) et constitue un progrès majeur par rapport aux technologies actuelles qui sont utilisées dans des applications similaires..

Surveillance hydrologique

Le Service fédéral russe d’hydrométéorologie et de surveillance de l’environnement (Roshydromet) surveille de plus en plus fréquemment le niveau et la température des eaux de surface des fleuves et des lacs avec des systèmes hydrologiques.

Six des départements régionaux de ce service fédéral utilisent depuis peu un système hydrologique automatique et autonome de KELLER AG für Druckmesstechnik. Les données mesurées par ce système de surveillance doivent présenter un niveau élevé de précision et de transparence car, en tant qu’institution publique russe, ce service doit absolument contrôler la sécurité et la fiabilité des données.

 

Surveillance des eaux de surface glacées

Le système hydrologique est composé de la sonde de niveau hydrostatique 36 XW, pour mesurer la pression et la température, ainsi que de l’unité autonome de transmission de données à distance GSM i -2, pour mesurer et transmettre les données. De plus, les modules GSM-2 sont équipés de manière à pouvoir réaliser des mesures basse pression.

Le module GSM doit fonctionner de manière autonome pendant plusieurs années et dans des conditions météorologiques extrêmes, telles que des températures de -40 °C, et transmettre en plus des données de mesure stables. Les départements septentrionaux de Roshydromet utilisent les systèmes de KELLER AG dans le golfe de Finlande et dans la mer de Barents. Le golfe de Finlande est, en mer Baltique, une longue baie qui borde le sud de la Finlande. La mer de Barents se situe au nord de la Finlande et elle est reliée à l’océan arctique dont la température peut descendre jusqu’à -35 °C.

Le système hydrostatique surveille l’état de la glace avec des sondes de niveau. Aux fins de sécurité, tous les systèmes de surveillance fonctionnant avec le module GSM-2 sont protégés contre le vol et le vandalisme par des caméras autonomes. La plupart des modules GSM sont installés dans des caissons hermétiques équipés d’instruments de mesure hydrologique et situés à proximité immédiate du système de surveillance.

Northern Division Le département septentrional de Roshydromet

 

Des mesures régulières réalisées sur une longue période

Depuis plusieurs années, les systèmes hydrostatiques collectent des données de mesure précises au rythme d’une mesure par heure. Les données sont transmises à Roshydromet toutes les 12 heures, via le module GSM/GPRS.

Les données de mesure ne sont supprimées que tous les 5 à 7 ans car c’est également à ce moment-ci qu’il faut changer la batterie au lithium. Pendant toute cette période, le système ne nécessite aucune opération de maintenance.

 

Des installations présentes sur tout le territoire russe

En 2016, le département septentrional de Roshydromet a installé 22 systèmes hydrostatiques avec enregistreur de sécurité dans la région d’Archangelsk.

 

En octobre 2017, le département sibérien de Roshydromet a fourni 12 modules GSM-2 avec transmetteurs de niveau (Photo). En Sibérie, les températures glaciales représentent le défi le plus important car la température de l’air peut descendre jusqu’à -38 °C. En plus des caméras de sécurité, les installations sont protégées par des caissons métalliques entourés de clôtures métalliques afin de prévenir tout acte de vandalisme (Photo). L’enregistreur vidéo est relié au module GSM-2. Le module envoie un message au département sibérien dès qu’une personne se trouve à l’intérieur du périmètre délimité par la clôture métallique.

Siberian-DivisionLe département sibérien de Roshydromet

 

En novembre 2017, 4 systèmes hydrostatiques ont été installés dans la région centrale des Terres noires. La température de l’air de cette région ne descend pas en dessous de -25 °C. Pour construire cette station de mesure hydrologique, on a utilisé des tubes en acier pour les mâts et des modules GSM de très petite dimension. L’intérieur du mât est équipé de modules dont le diamètre ne mesure que 57 mm (2 pouces). Grâce à cette installation, la station de mesure demeure invisible et elle est protégée contre les inondations. Elle surveille la couverture de glace sur les fleuves et elle est également équipée d’une caméra autonome pour la sécurité.

Chernozem RegionLa région centrale des Terres noires

 

Sur le site d’essais de Roshydromet, dans la région de Nowgorod, se trouvent deux systèmes supplémentaires. Situés à côté des installations susmentionnées, ils sont également raccordés à un collecteur d’eau de pluie.

RainCatcherCollecteur d’eau de pluie sur le site d’essais de Roshydromet, dans la région de Nowgorod

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