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TeGeRam - Mesure de la température des eaux par fibre optique

Technologie de mesure de haute précision pour les eaux stagnantes et courantes

Dans le cadre du projet TeGeRam (développement d'un prototype de technologie de mesure pour la détermination très précise de la température spatiale et temporelle des eaux par des systèmes de surveillance à fibres optiques utilisant la spectroscopie Raman), le prototype d'un nouveau type de système de mesure de la température par fibres optiques doit être développé pour les eaux courantes et stagnantes. Comme le câble à fibres optiques utilisé pour la mesure servira à collecter des données sur toute la longueur, le système promet une grande valeur ajoutée par rapport aux méthodes de mesure classiques qui fonctionnent avec des mesures ponctuelles. Les profils de profondeur sur de longues distances dans les eaux courantes ou la colonne d'eau dans les eaux stagnantes peuvent ainsi être collectés de manière rapide et donc beaucoup plus rentable qu'actuellement. Des profils de température à haute résolution peuvent alors être établis à partir des données et des déclarations faites sur la qualité de l'eau d'une masse d'eau. Le projet de coopération est mené conjointement par FiW e. V. et OSSCAD GmbH & Co KG. Il a débuté en août 2018 pour une durée de 24 mois et est financé par le ministère fédéral de l'économie et de l'énergie (BMWi) via le programme central d'innovation pour les PME (ZIM). L'agence de gestion du projet est la Fédération allemande des associations de recherche industrielle (AiF).

Développement d'un système mobile de surveillance de la température (mTMS) pour les eaux courantes

Une technique de mesure est en cours de développement pour les eaux courantes, qui permet d'enregistrer la température de l'eau sur une plus longue étendue d'eau et sur toute la largeur et la profondeur de l'eau. Pour ce faire, un système porteur est en cours de construction, qui conduit le câble de mesure à travers le cours d'eau sur une longueur suffisante. Le câble de mesure est fixé à plusieurs doigts de mesure afin de pouvoir prendre des mesures sur toute la largeur et la profondeur d'un cours d'eau. Le système de mesure doit pouvoir être adapté de manière modulaire à la taille du plan d'eau et être relié à un bateau habité.

Développement d'un système fixe de surveillance de la température (sTMS) pour les eaux stagnantes

Jusqu'à présent, NRW surveillait la qualité de l'eau des barrages tous les trois ans. Avec le nouveau système, les données peuvent être collectées 24 heures sur 24 et les changements soudains dans le plan d'eau ainsi que les évolutions de tendance peuvent être identifiés à temps. De cette manière, la gestion peut être adaptée à la situation réelle et la sécurité de l'approvisionnement peut être garantie.

Le système de mesure stationnaire en cours de développement est installé à la tour d'extraction du barrage de Wehebachtalsperre, près de Düren. Des relevés de température sont effectués toutes les minutes sur toute la profondeur, qui sont transmis par télétransmission de données. Après l'installation, la circulation automnale typique pour un plan d'eau stagnante ainsi que la stagnation hivernale ont pu être observées et documentées.

Objectif et perspectives

La directive-cadre sur l'eau de l'UE exige le "bon état" de nos eaux. La température de l'eau a une influence décisive sur l'état physico-chimique et biologique des eaux. En même temps, les pressions liées à la température sur les masses d'eau sont multiples. Les rejets d'eau de refroidissement des centrales électriques ou des stations d'épuration, par exemple, entraînent souvent une augmentation de la température de l'eau dans le cours d'eau. Bien que l'influence de la température sur la qualité de l'eau soit connue, il n'existe actuellement aucune mesure continue dans le temps et dans l'espace, car l'effort technique nécessaire à cet effet dépasse les possibilités des parties responsables de la maintenance de l'eau, ou bien il n'existe aucune technologie de mesure disponible sur le marché. Avec le prototype développé dans TeGeRam, une possibilité est à créer pour contrer ce problème.

Les résultats de mesure obtenus devraient pouvoir être facilement exportés à partir du logiciel développé par OSSCAD avec toutes les métadonnées pertinentes et, par exemple, pouvoir être intégrés dans des systèmes communs de géoinformation.

PERSONNES DE CONTACT

Sophia Schüller, M.Sc.
+49 (0) 241 80 2 68 17 / E-Mail

Miriam Seckelmann, M.Sc.
+49 (0) 241 80 2 79 79 / E-Mail

CLIENT

Ministère fédéral de l'économie et de l'énergie (BMWi)

PORTEUR DE PROJET

AiF - Fédération allemande des associations de recherche industrielle

PARTENAIRE DU PROJET

OSSCAD GmbH & Co. KG