Tempête, égout, inondation
Quand la modélisation contribue à prévenir les risques inondations
Prolog Ingénierie
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Résumé
La société Prolog Ingénierie a assisté Veolia Eau dans la création d’une plateforme dynamique de gestion des crues dans la vallée de la Bièvre, près de Paris.
Partenariat pour gestion en temps réel des débits de la Bièvre
Et au milieu coule une rivière... La Haute vallée de la Bièvre offre un splendide parcours de santé aux marcheurs et cyclistes amateurs. Redessinés, les méandres de cet affluent de la Seine qui serpente au sud de Paris sont aussi un petit paradis pour les pêcheurs et les animaux, lesquels ont trouvé refuge dans les étangs et zones humides renaturés depuis quelques années. Les passants le savent-ils?
Ce travail de sauvegarde et de reconquête de la nature est en fait le fruit d’un travail mené conjointement par le Syndicat Intercommunal pour l’Assainissement de la Vallée de la Bièvre (SIAVB), Véolia - délégataire de service public pour la gestion de l’eau et de l’assainissement - et son partenaire Prolog Ingénierie. Un travail qui a aussi permis de mieux prévenir le risque d’inondation grâce à la création d’une plateforme dynamique de gestion en temps réel des débits de la Bièvre en cas de fortes pluies.
Prévenir les inondations par la modélisation hydraulique
“Des crues mettent régulièrement en péril un bassin de vie composé d’environ 200 000 habitants, riverains de cette rivière. L’enjeu posé par le SIAVB depuis près de 30 ans était donc de réduire l’exposition aux risques, en renaturant les cours d’eau, en créant de nouveaux méandres, mais aussi des bassins de rétention et de ralentissement des crues”, pose Marc Delbec, responsable du pôle Risques et Milieux Aquatiques au sein de Prolog Ingénierie. Bien sûr, de tels aménagements ne se sont pas faits sans calculs.
L’un des métiers de Prolog Ingénierie consiste en la modélisation des zones inondables dans le cadre de plans de prévention du risque inondation (PPRI) ou de programmes d’action de prévention des inondations (PAPI). Pour ce faire, elle utilise InfoWorks ICM, le logiciel intégré avancé de modélisation de bassins versants développé par Autodesk. Ayant déjà par le passé développé, pour Veolia, un modèle hydraulique et hydrologique de la vallée sur InfoWorks ICM, Prolog Ingénierie s’est vue confier la charge de développer un outil en temps réel et piloté automatiquement afin de prévenir tout débordement sur 35 km de cours d’eau, soit un bassin versant de 130 km2 équipé d’une quinzaine de bassins de rétention.
Algorithme d’optimisation et de prévision pour anticiper les crues
“Notre modèle s’est basé sur les crues de 1973 et 1982 qui font référence. Il intègre le cours d’eau et ces différents bassins, détaille Marc Delbec. La plateforme est alimentée par des systèmes météo effectuant des prévisions à 3 heures. Ainsi, l’outil que nous avons développé sous InfoWorks ICM récupère des mesures de niveaux dans les bassins et des niveaux et débits sur la rivière. De façon automatique en utilisant le module « ICM-Exchange », le système lance une série de simulations qui permettent de prévoir des risques de débordements de la rivière dans les trois prochaines heures. L’objectif pour le SIAVB tient dans la possibilité d’alerter le plus vite possible sa population en cas d’imminence de crue.”
Sur le plan technologique, l’infrastructure nécessite l’installation de capteurs, tant le long du cours d’eau que dans les bassins de rétention. Chaque atteinte de seuil déclenche alors une alerte à partir d’une bibliothèque de scénarios, grâce à un cycle de calculs développé sous ICM / ICM Exchange.
“Grâce à cette solution Autodesk, sur laquelle nous faisons tourner un algorithme d’optimisation créé par SIGT – une filiale de Prolog Ingénierie -, une gestion différenciée est rendue possible pour chacun des 15 bassins de rétention. C’est une avancée très significative puisque jusqu’à présent, aucune prévision n’était permise par notre ancien modèle construit sur InfoWorks ICM. L’outil permet une anticipation de 3 heures sur la situation hydrique. Le modèle est automatiquement mis à jour toutes les cinq minutes ce qui est précieux tant pour les autorités, les populations, que les secours”, poursuit l’ingénieur.
Innovante, la solution permet tant la protection des populations, que la préservation des zones à haute valeur environnementale restaurées en amont de la mise en place de cet outil de pilotage en temps réel. “Le modèle intervient H24 et sans nécessité d’action humaine. Il est autonome de tout autre système et, quand bien même il traite un flux important de données, il tourne sur un PC seul”, assure Marc Delbec.
L’interfaçage entre l’algorithme développé par SIGT et InfoWorks ICM a-t-il été complexe à mettre en œuvre ? “InfoWorks ICM est un outil puissant qui a le mérite d’être suffisamment ouvert pour que l’on puisse y intégrer pas mal d’innovations. Il y a une vraie souplesse avec la fonctionnalité ICM Exchange qui permet d’intégrer les algorithmes”, assure-t-on chez Prolog Ingénierie.
Fort heureusement pour la Haute Vallée de la Bièvre, les scenarios les plus alarmistes n’ont pas eu à être activés car les épisodes pluvieux enregistrés jusqu’ici n’ont pas atteints les niveaux de 1973 et 1982. Cela n’empêche pas Veolia et le SIAVB d’affiner leurs prévisions.
“Même s’il nous faudra un événement météorologique conséquent pour obtenir un véritable retour d’expérience, nous mettons à profit les situations rencontrées pour tester d’autres consignes de gestion des bassins, mais aussi rejouer certaines situations a posteriori afin de simuler d’autres scénarios”, analyse Marc Delbec.
Réduite, la période de création de cette plateforme dynamique de gestion et prévention des inondations, s’est limitée à une durée inférieure à 180 jours en se basant sur le modèle existant développé sous InfoWorks ICM.
L’ultime étape de développement que le SIAVB a demandé de mettre en place à VEOLIA Eau / Prolog Ingénierie est une restitution cartographique du système en ligne sur son site internet, afin qu’elle devienne compréhensible par tous, techniciens, élus, comme citoyens. Les acteurs du projet en sont persuadés, dans la Haute Vallée de la Bièvre comme ailleurs, apporter une amélioration au niveau de l’interfaçage cartographique, qui constitue la vitrine de la solution, contribuerait à rendre chaque citoyen à la fois plus conscient des risques liés à la montée des eaux, mais aussi davantage acteur de la renaturation du milieu. Depuis le début du projet, la rivière s’écoule naturellement à travers des bassins devenus des zones humides. L’objectif de lui faire retrouver son lit historique est atteint. Désormais, sans aucune intervention humaine à l’intérieur des bassins, près de 1,2 km de rivière naturelle et 5 hectares de zones humides ont été restituées à la nature... le tout en gagnant l’équivalent en volume de 32 piscines olympiques, mobilisables en cas de crue.
