{{{sourceTextContent.title}}}

Permettre la mise en place de défenses contre les inondations en créant une modélisation plus précise des vagues

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

L'équipe de Druck a sélectionné des solutions optimisées

{{{sourceTextContent.description}}}

Type de client : Consultants en hydrologie et en océanographie

Secteur d'activité Hydrologie

Application : Mesures à long terme du déferlement des vagues

Solution : Plate-forme de détection de pression UNIK5000 de Druck

L'autorité néerlandaise de défense contre les inondations éprouvait des difficultés à planifier la hauteur et le style de construction des digues afin de prévenir les inondations à un coût minimal, car elle ne disposait pas de données précises sur le comportement de la mer en cas de tempête.

Le défi du client
La mer des Wadden, et en particulier l'estuaire Eems-Dollard, aux Pays-Bas, est un environnement marin complexe. Cela est dû aux nombreuses îles, aux chenaux de marée et à la forme en entonnoir de l'Ems-Dollard. Combinés aux vents locaux, ces éléments ont des effets inhabituels sur les niveaux d'eau et les vagues et posent un défi aux modèles de prévision existants. Le client de Druck avait besoin d'une solution pour mesurer les tempêtes et le débordement des vagues afin d'améliorer les modèles de prévision existants. Situés dans les digues, les réservoirs de déversement des vagues recueillent des données précises sur les vagues et les raz-de-marée, afin d'améliorer la compréhension du niveau de la mer d'année en année, dans le but d'assurer la sécurité des citoyens face à la menace de catastrophes résultant du réchauffement climatique. Ces modèles sont utilisés pour déterminer la solidité et la hauteur des digues, de sorte que des modèles améliorés peuvent réduire le risque de dommages sur la côte néerlandaise tout en minimisant les coûts.

Les capteurs requis pour ce travail sont confrontés à un environnement marin alternativement inondé d'eau de mer froide et exposé à des conditions atmosphériques variées. Les capteurs sont installés à distance et transmettent les données par GSM. Ils sont alimentés par des panneaux solaires et des batteries. La profondeur de l'eau dans chaque réservoir est relativement faible, environ 1 m équivalant à seulement 100 mbar.

La solution de Druck
Pour effectuer les mesures à long terme de l'effet des tempêtes, deux "bacs de transfert des vagues" sont installés l'un au-dessus de l'autre à des endroits clés de la digue. Les vagues remontent la digue et remplissent partiellement les bacs. Des capteurs sont ensuite utilisés pour mesurer la quantité d'eau dans les bacs et la vitesse à laquelle l'eau s'écoule hors des bacs. Ces mesures indiquent aux scientifiques le comportement des vagues.

L'équipe de Druck a sélectionné des solutions optimisées pour les 4 emplacements de chaque site dans notre série UNIK5000. Les éléments pris en compte sont les suivants : plage de mesure, précision, vitesse de réponse, compatibilité des matériaux, consommation d'énergie, protection contre les intrusions, sortie électrique et prix.

Le premier capteur sélectionné est un UNIK5000, référence PDCR5031. Ce capteur est monté en profondeur au large et détecte la vague qui s'écoule dans le réservoir de surveillance. Lorsque la vague pénètre dans le réservoir, ce capteur met en marche le reste du système, y compris les autres capteurs et l'enregistreur de données.

Pour le capteur de niveau du réservoir dans la digue, un UNIK 5700, numéro de pièce PTX57N2, a été choisi. Quatre de ces capteurs sont installés, deux dans chaque réservoir. Ils sont utilisés pour mesurer la hauteur de l'eau, qui est liée au débordement des vagues dans le réservoir.

Le second capteur installé dans le réservoir mesure la manière dont l'eau de mer s'écoule hors du réservoir à travers un canal d'écoulement calibré. Là encore, un UNIK 5700, référence PTX57N2, avec cette fois une plage de pression légèrement plus élevée, a été spécifié.

Druck a conseillé au client d'ajouter un baromètre afin de pouvoir relier les conditions à la pression atmosphérique locale. Un UNIK5000 supplémentaire a été choisi, référence PDCR5021 avec une plage barométrique de 750 à 1150 mbar, pour fournir un baromètre économique. La combinaison de la profondeur de l'eau de mer, de la hauteur des vagues, de la profondeur du réservoir, du débit de sortie et de la pression barométrique permet au client de Druck de construire un meilleur modèle de prévision des tempêtes et de fournir une analyse des tendances.

La valeur ajoutée de Druck
Druck a proposé des solutions robustes à un niveau de précision approprié à partir de capteurs d'une bonne stabilité qui permettront de collecter des données pendant de nombreuses années avec un faible coût de propriété, le tout provenant du même fournisseur.

Les différents modèles ont été sélectionnés pour différentes raisons :

Deux sorties de capteur ont été choisies, les sorties mV pour le capteur de contrôle offshore et le baromètre ont permis de réduire la consommation d'énergie. Dans ces lieux, les capteurs sont allumés en permanence (et dans le lieu offshore, ils fonctionnent à un taux d'échantillonnage rapide).
Les capteurs à faible consommation réduisent la demande de grands panneaux solaires coûteux. La sortie mA des capteurs de réservoir a permis de maintenir des relevés très précis sur les longs parcours de câbles.
Des câbles entièrement submersibles moulés par injection ont été choisis pour des raisons évidentes, à l'exception du baromètre pour lequel un câble plus standard et moins coûteux a été choisi.
Différentes plages de pression ont été sélectionnées pour les différentes applications, en équilibrant les besoins de données à haute résolution et la protection contre les surpressions dommageables.
Une construction en titane a été proposée pour éviter la corrosion dans les endroits où l'eau de mer et l'air alternent en raison du mouvement naturel des vagues.