Category: Général

Gestion durable des eaux pluviales dans la conception routière

Projet R&D Cometa Route, Hyetos Vers une version métier avec les acteurs la Route

Groupe d’échanges du mardi 26 septembre 2023

La réunion a été consacrée aux retours les membres du groupe d’échanges après l’installation du progiciel, la formation et la prise en main en présence de Jean-Jacques Hérin Président de l’ADOPTA (L’Association pour le Développement Opérationnel et la Promotion des Techniques Alternatives) :
Merci aux intervenants pour leurs prestations :
‐ Pierre AGOSTINI, Ingénieur d’études en travaux publics – EGIS
‐ Mustapha MOUSSA, Adjoint Chef de service – INGEROP
‐ Stéphane RUSE, Ingénieur – COLAS
‐ Jérôme VERMELEN, Cellule Méthodes et Ressources, Département du Pas-de-Calais

Suite à la réunion, une nouvelle release 5.4b du progiciel intégrant les retours des membres a été produite et mise à leur disposition.

démo cometa-hyetos par colas
Extraits de la présentation de la société Colas

Pour plus d’informations sur le projet cliquez-ici

Si vous êtes intéressées pour rejoindre le groupe d’échanges, n’hésitez pas à nous contacter

Hydrolight, le saviez-vous ? #épisode 03

Pour ce  3ème et dernier épisode tutoriel d’HydroLight  nous allons voir ensemble les influences de différents paramètres, allant de la forme de la pluie, le temps de concentration, la sortie gravitaire, la hauteur d’eau, la surverse ou encore les bassins en cascade.

Demander la version gratuite d’HydroLight !

Hydrolight, le saviez-vous ? #épisode 02

 Après le précédent épisode de notre série le saviez-vous d’HydroLight, où nous avons exploré le dimensionnement par la méthode des pluies, nous sommes de retour avec l’épisode 02, une étape cruciale dans la gestion des eaux pluviales : « Le dimensionnement par la méthode des débits et la comparaison avec la méthode des pluies »

Restez à l’affût pour la dernière vidéo de notre série de tutoriels en trois parties, N’hésitez pas à suivre notre page Linkedin pour suivre cette série.

Hydrolight, le saviez-vous ? #episode 01

HydroLight est une interface de calcul de Kea.Polaris dédiée à la gestion durable des eaux pluviales. Nous avons utilisé HydroLight pour expliquer, en trois tutoriels : le dimensionnement des solutions de rétention et d’infiltration par la méthode des pluies, par la méthode des débits ainsi que leurs avantages et limites.

Voici le premier qui explique le dimensionnement par la méthode des pluies et ses limites

Restez à l’affût pour la prochaine vidéo de notre série de tutoriels en trois parties, N’hésitez pas à suivre notre page Linkedin pour suivre cette série.

La gestion Durable des Eaux Pluviales : Au-delà de la Technique, une Approche Multidimensionnelle

La gestion durable des eaux pluviales dépasse la dimension technique de l’ingénieur et intègre de nombreuses dimensions : hydrologique, paysagère, sociale et économique

La prise en compte de la gestion des eaux pluviales est souvent négligée en tant que levier potentiel pour accroître la durabilité urbaine. L’intense urbanisation de nos cités contribue de manière significative à l’accroissement des eaux de ruissellement, qui sont à l’origine de problèmes tels que la pollution et les inondations.
En capturant la goutte de pluie au plus près de là où elle tombe, une gestion durable et intégrée des eaux pluviales parvient à minimiser la diffusion de la pollution tout en préservant le cycle naturel de l’eau. De plus, en accueillant l’eau en surface et en l’intégrant au paysage, elle favorise le retour de la nature en milieu urbain. Enfin, en évitant les ruissellements vers les réseaux d’assainissement, elle évite le gaspillage énergétique du transfert et du traitement des eaux pluviales, réduit les risques d’inondation et limite le déversement de effluents non traitées dans le milieu récepteur contribuant ainsi à atténuer les dangers sanitaires associés.
Cependant, malgré ses avantages indéniables, de nombreux obstacles continuent à entraver la diffusion et l’adoption généralisée de cette approche dans les pratiques de conception urbaine. Plusieurs facteurs complexes contribuent à expliquer cette réalité persistante. En premier lieu, au sein des professionnels de la conception et de la construction, il subsiste un manque de compréhension profond de cette gestion durable, principalement en raison de l’ancienne habitude de considérer ces eaux comme une contrainte à traiter discrètement en sous-sol, éloignée des regards des citadins. Le passage à la vision des eaux pluviales urbaines comme une ressource précieuse nécessite un changement de paradigme ainsi que de nouvelles collaborations entre des acteurs qui ne sont pas habitués à travailler ensemble. Alors que l’assainissement était historiquement du ressort des services techniques, ce sont désormais les paysagistes, les architectes et les urbanistes qui doivent également s’impliquer et s’approprier la gestion des eaux pluviales.
Le déploiement généralisé de la gestion durable et intégrée des eaux pluviales au sein des collectivités ainsi que parmi les concepteurs-constructeurs nécessite donc une réorganisation des compétences au sein de diverses professions et un renforcement de la collaboration entre les nombreux intervenants concernés.
Il s’est rapidement révélé évident que la solution la plus pertinente pour atteindre ces objectifs serait l’utilisation d’un logiciel informatique d’aide à la conception. Ce logiciel permettrait à tous les intervenants impliqués dans l’aménagement de collaborer afin d’intégrer et de valoriser les solutions de gestion des eaux pluviales dès les premières phases du projet et tout au long de son développement. Notre objectif était alors de créer une plateforme collaborative de conception qui dépasserait la simple dimension technique traditionnellement associée à l’ingénieur en charge de l’assainissement. Cette plateforme intégrerait de nombreuses autres dimensions : hydrologiques (en tenant compte du bassin versant), paysagères (en accordant une importance centrale à l’aménagement des espaces), sociales (en adoptant une approche multi-usages), et économiques (en réduisant le coût des travaux et les dépenses liées au transport et au traitement des eaux pluviales).
Le projet, initié en 2016, visait à créer un outil qui renforce les compétences des concepteurs, facilite la collaboration entre différents acteurs, améliore la communication entre concepteurs et maîtres d’ouvrage, et sensibilise à la durabilité tout en impliquant la participation citoyenne. L’objectif global était de favoriser une urbanisation durable et écologique, en intégrant de manière efficace les aspects liés à la gestion des eaux pluviales.
C’est autour d’une équipe pluridisciplinaire que s’est ainsi mis en œuvre ce projet et qu’a vu le jour le module Hyetos du logiciel Kea.Polaris.
Hyetos (Kea.Polaris) est une plateforme collaborative qui permet dimensionner les solutions de gestion durable des eaux pluviales, simuler et visualiser leur fonctionnement pour différents événements pluviaux.
Il permet également de générer un jumeau numérique du projet d’aménagement pour simuler la gestion durable des eaux pluviales en zones urbaines et le long des projets routiers pour des scénarios prospectifs, de visualiser les ruissellements et d’étudier les variantes et leur résilience face à des évènements extrêmes.

La plateforme a été évaluée et validée sur une opération de requalification de l’avenue Charles de Gaulle ainsi que les structures avoisinantes, situées sur la commune de Saint-Saulve (Valenciennes Métropole, département du Nord) couvrant une superficie totale d’environ 2,5 hectares. 

L’objectif de ce réaménagement était de transformer l’image traditionnellement minérale du quartier en créant des voies où la présence de surfaces minérales serait notablement réduite au profit d’espaces végétalisés. Cette approche permettrait une gestion durable des eaux pluviales mettant fin aux inondations récurrentes tout en favorisant l’harmonie et l’intégration paysagère de l’opération.

Ce projet R&D, en rassemblant des acteurs issus de diverses disciplines, s’est donné pour objectif de répondre aux exigences institutionnelles de plus en plus rigoureuses envers les professionnels de la conception et de la construction urbaine. Ces acteurs doivent désormais développer de nouvelles compétences ou engager des experts extérieurs pour s’adapter aux évolutions actuelles et anticiper les défis environnementaux à venir. La collaboration entre chercheurs provenant de domaines variés, parfois très différents, nous a conduits à créer un espace de travail commun dans lequel nous avons pu échanger des idées et élaborer des stratégies d’action conjointes. Cette approche collaborative a conduit à la conception de ce logiciel, que nous espérons être un vecteur de diffusion des solutions pour une gestion durable des eaux pluviales. En outre, il devrait faciliter l’acquisition de nouvelles compétences et la mise en place de collaborations entre diverses professions, contribuant ainsi à une évolution harmonieuse et durable de nos pratiques.

Le jumeau numérique pour une gestion optimale de l’eau

L’eau occupe une place prépondérante dans la transition écologique induite par le dérèglement climatique. Les incidences sur les écosystèmes et les activités humaines ont des conséquences et représentent des menaces qui conditionnent la présence future de notre espèce sur la Terre. Ceci nous incite à changer radicalement et rapidement notre rapport à l’eau et à adopter des comportements et des nouveaux outils pour accompagner cette transition.

Jumeau numérique pour la gestion de la ressource en eau, une solution innovante pour un avenir durable

CDI Technologies, un éditeur de logiciels, propose des solutions innovantes clefs en main, utilisant la CAO, l’Intelligence Artificielle, la Modélisation et l’instrumentation. L’entreprise se concentre sur trois pôles d’activité : logiciels de conception, logiciels en temps réel et Projets R&D.

Les pôles Edition de logiciels de gestion en temps-réel et Projets R&D travaillent, dans le cadre d’un consortium aux compétences complémentaires et de très haut niveau, sur un projet de développement d’un jumeau numérique pour l’optimisation de la gestion de la ressource en eau à l’échelle du territoire

Ce jumeau numérique, permettant des scénarios prospectifs utilisables de façon multi scalaire dans l’espace et dans le temps, intégrant les données climatiques, les interactions bioclimatiques, les réseaux hydrogéologiques et hydrauliques aménagés et les projets d’aménagement, guidera la décision publique, les choix du monde économique et l’acceptation sociale en vue d’une gestion de l’eau résiliente au changement climatique. Son développement conduira à plusieurs ruptures d’usage et technologiques potentielles :

Ruptures technologiques potentielles engendrées par l'utilisation du jumeau numérique pour la gestion de la ressource en eau

Modélisation avancée du réseau hydrique

 Un jumeau numérique permettra la création d’un modèle détaillé du réseau hydrique d’un territoire, intégrant des données géographiques, des informations sur les cours d’eau, les réservoirs, les nappes phréatiques, etc. Cette modélisation avancée améliorera notre compréhension du fonctionnement du réseau hydrique et de ses interactions avec le changement climatique.

Prévisions précises de la ressource en eau

En utilisant des données en temps réel sur les conditions météorologiques, les précipitations, les températures, etc., combinées à des modèles de réseau hydrique sophistiqués, le jumeau numérique fournira des prévisions précises sur les ressources en eau disponibles dans le futur. Cela aidera les gestionnaires de l’eau à prendre des décisions éclairées concernant la gestion des ressources hydriques, la planification des infrastructures, l’irrigation agricole, etc.

Gestion proactive des risques liés à l'eau

 Le jumeau numérique permettra l’identification précoce des zones à risque en cas d’événements météorologiques extrêmes tels que les inondations ou les sécheresses. En intégrant des données climatiques et des modèles de réseau hydrique, il sera possible de simuler différents scénarios et de mettre en œuvre des mesures préventives pour minimiser les risques et les impacts négatifs sur le réseau hydrique.

Optimisation des infrastructures hydriques

 En utilisant un jumeau numérique, il serait possible de tester virtuellement différentes configurations d’infrastructures hydriques, telles que les barrages, les canaux d’irrigation, les systèmes de distribution d’eau, bassins de stockage, les solutions de gestion durable intégrée des eaux pluviales  etc. Cela permettra d’optimiser la conception et le fonctionnement de ces infrastructures afin de répondre aux besoins en eau futurs tout en prenant en compte les effets du changement climatique :

Participation et sensibilisation des parties prenantes :

 Le jumeau numérique facilitera la participation des parties prenantes, y compris les citoyens, les décideurs politiques et les experts en eau, en leur fournissant une visualisation intuitive et accessible du réseau hydrique. Cela favorise une meilleure compréhension des enjeux liés à l’eau, stimule l’engagement public et facilite la prise de décisions collectives éclairées.

Un outil puissant pour une planification durable et une gestion optimale des ressources en eau

En combinant la prédiction de l’impact des projets d’aménagement avec la visualisation du comportement futur du réseau hydrique, le jumeau numérique offre un outil puissant pour une planification durable et une gestion optimale des ressources en eau, tout en tenant compte des défis posés par le changement climatique.

Évaluation des besoins en eau

En utilisant le jumeau numérique, il serait possible de quantifier et de prédire les besoins en eau induits par un projet d’aménagement spécifique. Cela inclura l’évaluation de la demande supplémentaire en eau, la détermination de l’impact sur les ressources existantes et la comparaison avec la disponibilité en eau prévue dans le futur en tenant compte du changement climatique.

Analyse des effets sur l'écoulement des cours d'eau

Les projets d’aménagement peuvent modifier le régime d’écoulement des cours d’eau, ce qui peut avoir des conséquences sur la disponibilité de l’eau en aval et sur les écosystèmes aquatiques, par exemple. Grâce à la modélisation hydraulique et hydrologique du jumeau numérique, il sera possible de simuler les changements d’écoulement induits par les projets d’aménagement et d’évaluer leur impact sur le réseau hydrique.

Des ruptures technologiques pour une meilleure gestion de l'eau

Ces ruptures technologiques contribueront à une meilleure gestion de l’eau, à la résilience de nos territoires face aux changements climatiques et à une utilisation plus efficace des ressources hydriques sur un territoire donné.

Kea.Polaris, un logiciel de conception VRD pour optimiser la création des îlots de fraîcheur en milieu urbain

L'intégration des milieux semi-naturels dans les centres urbains : un enjeu face au changement climatique

Face aux défis du changement climatique et aux problématiques engendrées par les caractéristiques denses et minérales des centres urbains, les villes prennent conscience de l’importance d’intégrer davantage de milieux semi-naturels dans leur écosystème.

La présence d’espaces végétalisés en milieu urbain ne se limite plus à un simple embellissement ou à une amélioration de la qualité de vie. Elle est désormais perçue comme un levier essentiel pour les services écosystémiques qu’elle offre. En favorisant le développement de la biodiversité, en régulant les ressources en eau, en améliorant la qualité de l’air grâce à la capture des poussières, du CO² et de certains polluants, mais aussi en procurant un confort thermique par l’évapotranspiration et l’ombrage, ces espaces jouent un rôle crucial.

Kea.Polaris : un outil pour évaluer et optimiser la végétalisation des espaces publics urbains

Kea.Polaris est un logiciel de conception VRD qui permet en plus de déterminer le potentiel de création d’îlots de fraîcheur en évaluant de manière optimale le potentiel de plantation d’arbres et de végétalisation des espaces publics en milieu urbain. En utilisant des critères tels que l’analyse des espaces disponibles avec leurs contraintes spatiales, la proximité des infrastructures urbaines, l’ensoleillement et l’accès aux eaux pluviales, Kea.Polaris offre une estimation précise de ce potentiel.

Lors du Forum Eau Paris Ile de France 2023 organisé en avril par le Cluster « Eau Milieu Sol » à l’EPF Cachan, CDI Technologies a présenté un cas d’usage de Kea.Polaris : l’estimation du potentiel de végétalisation des espaces publics et de création des îlots de fraîcheur en milieu urbain. Avec sa plateforme de DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) interopérable, Kea.Polaris collecte et analyse les informations fournies par les plans d’urbanisme et les concessionnaires des réseaux publics, en prenant en compte les contraintes réglementaires.

Ainsi, pour faire face au changement climatique et promouvoir des villes durables et résilientes, les acteurs de l’aménagement disposent d’un outil accessible permettant d’évaluer et de spatialiser les espaces végétalisés présents sur leur territoire et estimer son potentiel de végétalisation

Avec Kea.Polaris, optimisez vos décisions en matière d’aménagement urbain, contribuez à la création d’environnements plus agréables et rafraîchissants et insufflez une nouvelle vie à vos espaces urbains.

HydroLight, un outil simple pour la gestion durable des eaux pluviales

Kea.Polaris rend la gestion durable et intégrée des eaux pluviales accessible à tous les acteurs de la fabrique de la ville

Kea.Polaris propose, en version de base, une interface simple, puissante et intuitive nommée HydroLight. Elle permet de dimensionner les solutions alternatives pour une gestion durable et intégrée des eaux pluviales. Elle est accessible à tous les acteurs de la fabrique de la ville.

Nous proposons deux modèles : la méthode des pluies améliorée et la méthode des débits.

Nous avons amélioré la méthode des pluies pour différencier les comportements des régulateurs de débit de ceux des ajutages et permet prendre en considération l’infiltration et la décantation.

La méthode des débits est une méthode utilisant la simulation. Elle permet de décrire le comportement au cours du temps des solutions alternatives à dimensionner. Le comportement en amont des zones d’apport y est simulé ainsi que le comportement des sorties dont le débit dépend de la hauteur d’eau. Elle permet également de simuler le comportement des solutions alternatives interconnectées.

HydroLight est une approche différente du module Réseaux et de Hyetos qui permet de dissocier la conception du dimensionnement des solutions alternatives pour la gestion durable et intégrée des eaux pluviales. Ainsi on peut dimensionner avec HydroLight sans avoir à utiliser le Dessin Assisté  par Ordinateur.

La gestion durable et intégrée des eaux pluviales routières

La conception routière et la gestion durable et intégrée des eaux pluviales

Kea.Polaris et son module « Projets Linéaires » s’approprie la gestion durable et intégrée des eaux pluviales dans la conception routière.

Un progiciel opérationnel, résultat du projet de Recherche & Développement COMETA Route, adapté à la gestion durable et intégrée des eaux pluviales routières vient enrichir les méthodes classiques de conception et dimensionnement du module Projets Linéaires de Kea.Polaris…

Un partenariat entre le Département du Nord, l’Université de Lille et CDI Technologies a permis l’écriture d’un progiciel dédié à la gestion durable et intégrée des eaux pluviales des réseaux routiers.

Ce progiciel a pour finalité la modélisation et le dimensionnement des solutions alternatives dans un environnement 3D. Sa version opérationnelle permet, sur un linéaire routier :
  • Une modélisation efficace des apports des BV ruraux et naturels
  • Le dimensionnement et l’optimisation des solutions alternatives
  • La mise en réseau des ouvrages
  • La gestion des interfaces et des transitions entre route, ouvrages hydrauliques et terrain
  • La création de la transparence hydraulique de la route
  • L’analyse de la résilience du projet pour les événements extrêmes
  • L’étude de variantes

Concentration des flux en amont et assèchement de l’aval

Transparence hydraulique

Afin que l’outil puisse atteindre une dimension métier et ainsi répondre aux attentes des différents protagonistes impliqués sur les opérations routières les membres du partenariat proposent maintenant d’engager un travail en coopération avec les acteurs de la route.

Un groupe d’échange autour des acteurs de la route pour coller aux besoins et aux pratiques.

A cette fin ils proposent de constituer un Groupe d’Echange composé de différents acteurs impliqués dans la conception routière : Entreprises, Bureaux d’Etudes Techniques, Structures institutionnelles, professionnelles et associatives.

L’Association pour le Développement Opérationnel et la Promotion des Techniques Alternatives (ADOPTA) apportera son expertise opérationnelle pendant les réunions du Groupe d’Echange.

             

Des licences du progiciel, un support technique et un accompagnement sur les techniques intégrées durables seront mis à disposition des participants volontaires qui s’engagent à l’utiliser, à faire des retours et participer aux réunions d’échanges

Pour plus d’information :