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RiverView® - Surveillance et gestion de l'état de l'eau

Aller au fond de l'eau

RiverView® est un système de surveillance des eaux courantes qui enregistre les données des cours d'eau avec une haute résolution temporelle et spatiale, géoréférencées et reproductibles, fournissant ainsi des informations importantes pour l'identification de mesures dans la gestion de l'eau. L'accent est mis sur l'enregistrement des eaux courantes de petite et moyenne taille.

La surveillance des cours d'eau constitue une base importante pour les processus de planification de la gestion de l'eau dans le but d'assurer un développement positif de l'eau. L'approche holistique prend de plus en plus d'importance, en particulier depuis l'introduction de la directive-cadre européenne sur l'eau (DCE), mais aussi dans le contexte de la protection contre les inondations. Jusqu'à présent, les données relatives aux masses d'eau ont été principalement collectées au moyen de systèmes de mesure fixes et d'inspections élaborées des masses d'eau.

L'accent est mis sur la poursuite du développement d'un catamaran de mesure autonome en tant que plate-forme porteuse pour les sondes physico-chimiques et les capteurs optiques et sonar de balayage de l'eau à 360°. Les données recueillies sur les masses d'eau seront transférées dans un système bimodal de gestion de bases de données géographiques spatio-temporelles, visualisées au moyen de diverses interfaces (application, portail web) et mises à la disposition de l'utilisateur final.

Le système RiverView® permet une évaluation objective de l'état des eaux courantes - au-dessus et au-dessous du niveau de l'eau. L'enregistrement holistique permet d'identifier les sources de pollution et, par conséquent, de planifier des mesures conformes aux exigences.

Gamme de services

  • Acquisition de données à haute résolution spatiale et temporelle pour la topographie des masses d'eau à l'aide de sondeurs monofaisceau et d'autres méthodes de levés acoustiques et optiques
  • Positionnement exact de toutes les valeurs mesurées en position et en hauteur Surveillance RTK-GNSS à deux antennes couplées à une unité de mesure intertielle (IMU)
  • Acquisition des paramètres physico-chimiques de la qualité de l'eau par deux sondes multiparamétriques
  • Acquisition de variables hydrauliques mesurées au moyen d'une unité modulaire ADCP
  • Photographie panoramique et mesure photogrammétrique par appareil photo à 360
  • Adéquation à la surveillance des enquêtes grâce à la flexibilité spatiale
  • Démonstration des processus de développement de l'eau par la navigation répétée des masses d'eau sur un même trajet
  • Traitement ultérieur d'images sous-marines et aériennes à 360° pour obtenir un monde d'images complet avec des éléments de réalité virtuelle ainsi que des modèles 3D comme outil de communication pour les mesures d'ingénierie fluviale

De plus amples informations sont disponibles à l'adresse suivante : https://bmbf.nawam-rewam.de/projekt/riverview/

De la recherche à la pratique

Avec la conclusion du projet de recherche commun RiverView®, l'accent est mis non seulement sur la poursuite du développement technique, mais aussi sur l'exploitation économique des résultats, y compris la dérivation d'un modèle commercial durable. En collaboration avec les PME, nous élargissons la gamme de services du système dans le cadre de projets de recherche de transfert.

Aasee - Analyse pour la compréhension du système d'une situation extrême

Les conditions météorologiques extrêmes de 2018 ont eu un impact direct sur les masses d'eau dans toute l'Allemagne. Les faibles rejets et les niveaux d'eau extrêmement bas et les températures élevées qui en découlent ont conduit à des situations critiques dans de nombreuses eaux courantes et stagnantes. Une situation particulièrement dramatique s'est produite au lac Aasee à Münster. Le matin du 9 août 2018, il y a eu une mortalité soudaine et massive de poissons. Les situations météorologiques extrêmes de plus en plus fréquentes montrent la nécessité de développer des mesures d'adaptation pour les eaux courantes, les lacs et les barrages. Une compréhension globale du système crée les conditions nécessaires pour relever ces défis. Dans ce contexte, la surveillance flexible et à haute résolution des cours d'eau permet la collecte de données pour une compréhension globale du système et une meilleure gestion des cours d'eau.

La gestion des lacs de lin dans le contexte du changement climatique

Après l'événement extrême d'août 2018, la cause exacte de la mortalité des poissons doit être clarifiée. La compréhension du processus sert de base à l'élaboration des futures mesures de gestion préventive et aiguë. Les mesures théoriquement concevables, telles que le dragage des sédiments ou l'aération du lac, doivent être examinées sous l'angle de leur efficacité et de leur rentabilité. À cette fin, l'équipe RiverView® du FiW a déterminé l'épaisseur des sédiments de la ville de Münster au moyen d'une analyse par échosondage ainsi que le potentiel de dissolution des nutriments dans des conditions critiques d'oxygène. La technologie des capteurs du système RiverView® a été complétée par une analyse des sédiments en laboratoire. Les données de l'échosondeur sont combinées sous forme de points avec des valeurs de position spatiale et de hauteur, ainsi que dans un relevé du lit d'une rivière, pour former un modèle numérique de terrain. L'utilisation d'échosondeurs s'est également révélée être un outil efficace pour la bathymétrie des cours d'eau, c'est-à-dire pour la surveillance du lit des rivières, dans plusieurs cours d'eau comme le Niers et la Lippe. Cette acquisition de données spatialement très précise mais efficace fournit la base de données essentielle pour l'établissement d'un modèle numérique de lac peu profond par gaiac - Institut de recherche pour l'analyse et l'évaluation des écosystèmes e. V. à l'université RWTH d'Aix-la-Chapelle. L'objectif de l'analyse des scénarios est l'évaluation des options de mesures visant à éviter ou à surmonter des situations extrêmes similaires à celles de l'été 2018.

Maître d'ouvrage : Ville de Münster

Partenaire sous-traitant : gaiac - Institut de recherche pour l'analyse et l'évaluation des écosystèmes

Relevé bathymétrique du barrage de Perlenbach

Dans le cas des barrages, l'entrée de sédiments organiques ou minéraux entraîne généralement une réduction du volume de stockage. Cependant, la vitesse de changement de volume dépend de nombreuses conditions de site et de limites techniques. Une estimation du taux de changement est incertaine. Les exploitants de réservoirs sont donc tributaires de la mesure du lit du fleuve et de la couche supérieure de boues. Au printemps 2019, l'association d'approvisionnement en eau de Perlenbach a chargé le FiW de réaliser un relevé bathymétrique du barrage de Perlenbach. Au moyen d'enregistrements d'échosondage dans différentes gammes de fréquences, nous avons déterminé à la fois le fond du barrage et la couche de boue supérieure. Cela a permis à l'opérateur de réaliser un premier relevé complet du fond du barrage et de mettre à jour la détermination du volume de l'espace disponible dans le réservoir depuis la mise en service du barrage en 1956.

Client : Association de Perlenbach pour l'approvisionnement en eau

Ruban bleu Allemagne - Aménagement du Rhin : projet modèle de Laubenheim

Toute la gamme de surveillance actuellement possible avec le système RiverView® est désormais également utilisée sur le Rhin. Depuis mai 2019, le RiverBoat accompagne l'un des premiers projets modèles de la Blue Band Germany pour l'Institut fédéral d'hydrologie (BfG). La mise en œuvre de la mesure de reconstruction des berges du Rhin au niveau de Mayence-Laubenheim est en cours d'évaluation. Le projet modèle "Uferrenaturierung Laubenheim" vise à développer un banc de glissement quasi naturel sur une longueur d'environ 2 km. Le FiW collecte des données de surveillance à haute résolution pour la BfG afin de soutenir la mesure :

  • Lit de la zone du projet modèle entre le chenal et la berge au moyen d'un échosondeur
  • Les vitesses d'écoulement dans deux domaines du projet modèle
  • Profils sédimentaires avec un profileur de fond
  • Enregistrement d'images au-dessus et au-dessous de l'eau
  • Relevé photogrammétrique de la zone côtière sur la base des enregistrements d'images

Dans la zone située entre le chenal et la rive, le RiverBoat peut jouer sur ses points forts. Dans cette zone d'eaux peu profondes, les méthodes de mesure conventionnelles atteignent leurs limites même sur le Rhin.

Client : Institut fédéral d'hydrologie, Coblence (BfG)

Partenaire : gia - Institut de géodésie et chaire d'informatique du bâtiment et de systèmes d'information géographique, Université RWTH d'Aix-la-Chapelle

Ruban bleu Allemagne - Aménagement du fleuve sur la Weser : Projet modèle Weser Loops

Le système RiverView® a été utilisé en 2019 sur la Weser dans des conditions particulièrement restrictives. En août et septembre 2019, le FiW a soutenu la surveillance de l'eau de six anciens lacs de gravier sur la Weser moyenne au nord de Minden. Ces eaux de fouilles anciennes, protégées depuis un certain temps, abritent des espèces animales et végétales particulièrement sensibles. C'est pourquoi l'accès à ces eaux pour la surveillance ne pouvait être accordé que pour un mois par l'autorité responsable de la conservation de la nature, et seulement dans des conditions strictes. En fin de compte, seul le RiverBoat a pu garantir une opération peu invasive et la moindre perturbation possible sur et autour des lacs.

Dans cette application également, différents paramètres ont été enregistrés de manière très efficace :

  • Fond de l'eau d'excavation au moyen d'un échosondeur
  • Profils sédimentaires avec un profileur de fond
  • Enregistrement d'images au-dessus et au-dessous de l'eau
  • Relevé photogrammétrique de la zone côtière sur la base des enregistrements d'images

Le RiverBoat a également été utilisé dans ce projet modèle de la Blue Band Germany en raison de ses caractéristiques techniques et a pu s'affirmer icI, même contre l'utilisation de drones.

Client : Administration fédérale des voies navigables et de la navigation (WSV)

Partenaire : PHOCAD GmbH

PERSONNES DE CONTACT

David Wehmeyer, M.Sc.
+49 (0) 241 80 2 68 45 / E-Mail

Juan Ramirez, M.Sc.
+49 (0) 241 80 2 68 19 / E-Mail

 

CLIENT

Ministère fédéral de l'éducation et de la recherche (BMBF)

PORTEUR DE PROJET

Centre de recherche de Jülich

PARTENAIRES DU PROJET

DBM Dr. Buckup e. K. ; GEO-DV GmbH ; SEBA Hydrometrie GmbH & Co KG ; Evologics GmbH ; Chaire et Institut de génie hydraulique et de gestion de l'eau, Université RWTH d'Aix-la-Chapelle ; Institut de géodésie et Chaire d'informatique de la construction et de systèmes d'information géographique, Université RWTH d'Aix-la-Chapelle ; Wasserverband Eifel-Rur ; Emschergenossenschaft/Lippeverband

TÉLÉCHARGER

Dépliant sur le projet (DE)

PDF (1,6 MB)