Gestion Temps Réel de la Rivière Lorette

Transcription

1 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Gestion Temps Réel de la Rivière Lorette Adaptation des outils de gestion et de prévision des inondations Denis Brisson, Ing., Ville de Québec Luc Robitaille, Ing., Tétra Tech Centre des congrès de Québec, 2 décembre 2015

2 Synthèse Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Aperçu du système de gestion en temps réel en place depuis 2012 pour réduire les risques d inondation de la rivière Lorette dans le secteur du Carrefour du Commerce Adaptation temporaire du système lors de la reconstruction d un pont en 2015

3 Niveaux de service (capacité rivière secteur aval) 2005: Inondations lors de l ouragan Rita Débits ruisselés supérieurs à ceux d une pluie 100 ans CF Évènement combiné à des conditions de sol saturées Quantité totale 118,1mm en 24 heures Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Niveau de service identifié à l époque (zone aval): < 5 ans CF Contexte de changements climatiques Ville se dote de courbes IDF Climat Futur (CF) en 2007

4 Plan d action partiel Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Série d études et d analyse Construction de 2 ouvrages permanents de rétention Friches: m 3, mise en service 2012 Mont-Châtel: m 3, mise en service 2015 Travaux temporaires en 2013 Capacité accrue: 45 m 3 /s 60 m 3 /s (Pluie 10 ans CF) Rehausse uniforme des rives dans le secteur Démolition du pont de la rue Michel-Fragasso Doit correspondre à terme à un niveau de service 100 ans CF (85 m 3 /s)

5 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Bassin versant: Répartition des apports Mont-Châtel Des Friches 30% 20% 20% 10% Autres: 20%

6 Débit (m³/s) Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Bassin versant: Interception du débit de pointe 80 Débit en amont du pont Michel Fragasso, SCS10ans24h-Climat Futur Mont-Châtel 50 Sans bassin de rétention Avec les bassins de rétention des Friches et Mont-Châtel Des Friches Importance de capter la pointe de débit : : : : : : :00 Date Écoulement 2 hres Total: 3-5 hres

7 Débit (m³/s) Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Bassin versant: Interception du débit de pointe 80 Débit en amont du pont Michel Fragasso, SCS10ans24h-Climat Futur Sans bassin de rétention Avec les bassins de rétention des Friches et Mont-Châtel : : : : : : :00 Date

8 Ruisseau Des Friches Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée Ouvrage des Friches Vanne VM-041 H = mm L = mm Radier = mm Vanne VM-042 H = mm L = mm Radier = mm Vanne VM-043 H = mm L = mm Radier = mm Ruisseau Ste-Geneviève Barrage d interception Ruisseau Des Friches Trop-plein d urgence Vers rivière Lorette Chambre de sortie Déversoir d entrée Bassin de rétention Des Friches (SP10) ( m 3 ) Vanne VM-044 H = 917 mm L = 900 mm Radier = mm

9 Ruisseau Des Friches Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée Ouvrage des Friches Vanne VM-041 H = mm L = mm Radier = mm Vanne VM-042 H = mm L = mm Radier = mm Vanne VM-043 H = mm L = mm Radier = mm Ruisseau Ste-Geneviève Barrage d interception Ruisseau Des Friches Trop-plein d urgence Vers rivière Lorette Chambre de sortie Déversoir d entrée Bassin de rétention Des Friches (SP10) ( m 3 ) Vanne VM-044 H = 917 mm L = 900 mm Radier = mm

10 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée Ouvrage Mont-Châtel Digue de retenue des eaux : mm Vanne VM041 / FV410 H = 1500 mm L = 1800 mm Radier = mm géo. Trop-pleins au-dessus des vannes : mm Vanne VM042 / FV420 H = 1800 mm L = 1800 mm Radier = mm géo. Vanne VM043 / FV430 H = 1000 mm L = 600 mm Radier = mm géo. Ruisseau Mont-Châtel Déversoir d entrée : mm Barrage de rétention Digue de retenue des eaux : mm Bassin de Rétention Mont-Châtel (SP20) Déversoir d urgence: mm Ruisseau Mont-Châtel

11 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée Ouvrage Mont-Châtel Digue de retenue des eaux : mm Vanne VM041 / FV410 H = 1500 mm L = 1800 mm Radier = mm géo. Trop-pleins au-dessus des vannes : mm Vanne VM042 / FV420 H = 1800 mm L = 1800 mm Radier = mm géo. Vanne VM043 / FV430 H = 1000 mm L = 600 mm Radier = mm géo. Ruisseau Mont-Châtel Déversoir d entrée : mm Barrage de rétention Digue de retenue des eaux : mm Bassin de Rétention Mont-Châtel (SP20) Déversoir d urgence: mm Ruisseau Mont-Châtel

12 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée Ouvrage Mont-Châtel Digue de retenue des eaux : mm Vanne VM041 / FV410 H = 1500 mm L = 1800 mm Radier = mm géo. Trop-pleins au-dessus des vannes : mm Vanne VM042 / FV420 H = 1800 mm L = 1800 mm Radier = mm géo. Vanne VM043 / FV430 H = 1000 mm L = 600 mm Radier = mm géo. Ruisseau Mont-Châtel Déversoir d entrée : mm Barrage de rétention Digue de retenue des eaux : mm Bassin de Rétention Mont-Châtel (SP20) Déversoir d urgence: mm Ruisseau Mont-Châtel

13 V olume hauteur P révision Hauteur Débit réel P révision débit P révision pluie V olume rétention P luie mesurées JMS Listener Débit modéli sé Hauteur m odélisée Solution déployée Système temps réel local-étendu Décisions et consignes commandées selon les mesures en temps réel Modèle GTR permettant calcul des tendances 12h Principes de gestion: Veille pour débits à l aval < 10 m 3 /s Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Environnement Canada Csoft Assainissement OUEST/EST Hydroweb - Serveur Csoft Rivière Lorette Activation de la surveillance pour débits aval > 10 m 3 /s Pilote Oracle Environnements technologiques - Rivière Lorette Hydroweb Client (Portail de l eau) Contrôle aux ouvrages selon débits aval entre 20 et 25 m 3 /s Prévisions météo grille 625 km² Système de supervision (automation) 1 Serveur IHM Cimplicity (pluvio.gef) Automate (PLC) central GE RX7i redondant UTEDB Base de données archive pluviométrique (Oracle) Radar Env Can HW-ImportDonnées Pluie prév. Débit opt. Prév. 2 serveurs IHM Cimplicity (cuq_ctr) Prévisions météo calibrées grille 625 km² Données des stations pluviales (bassins, sites en rivière, 33 pluviomètres, consignes) Données prévisionnelles long terme (Météocode) - 10 heures de données WEB Répertoire Archives Sortie Serveur OPC pour automate HW- ImportDonnées Image Radar HW-ImportDonnées Débit/Hauteur(réel/ prév.) Pluie prév. Base de données d archive (PostgreSQL PostGIS) 5 min. Pilote Csoft Csoft 4 - Acquisition et validation des données des capteurs - Module des stratégies (veille ou inondation) - Calcul des courbes de tarage (débit/hauteur) - Calcul et émission des consignes (local étendu) - Fusion des prévisions météo (météocodes et prévisions RADAR) - Actualisation des conditions de sols - Mode d opération - Actualisation des états des vannes - Module de détermination de l état du système Client OPC pour ODBC Débit, hauteur, Pluie Oracle Hydroweb PluvioWeb (Désuetsera remplacé) Gestionnaire d alarmes Hydroweb - Simulation «Runoff» - Simulation hydraulique - Résultats tendanciel Oracle Pilotage temps réel du modèle externe GIS REST GIS REST Courriel Prévisions météo horizon 12 heures Portail web GIS Utilisateur InfoWorks Instanciation des graphiques à la demande Graphiques Caméra web URL

14 Solution déployée Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015

15 Solution déployée Congrès Infra 2015

16 Solution déployée Congrès Infra 2015

17 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée: Principes de robustesse aux ouvrages Règles locales permettant une régulation sécuritaire Gestion des modes dégradés: Détermination du mode d opération Bris régulateur? oui non Local? non non Alarmes critiques? non Risque inondation? oui non Commande auto-débit? oui oui oui Consignes disponibles? non oui Variables valides? non oui Normal Niveau 1 Normal Niveau 2 Normal Niveau 3 Normal Niveau 4 Dégradé Niveau 7 Dégradé Niveau 8 Dégradé Niveau 9 Dégradé Niveau 10 Locale étendue veille Locale étendue régulation Auto-débit Manuel Consignes station centrale non disponibles Variables de régulation Invalides Alarmes critiques Bris du régulateur Fin

18 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Solution déployée Opération manuelle possible en tout temps Supervision des exploitants

19 Solution déployée Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Bénéfices d une gestion automatique Analyse continue des différents états critiques pouvant mener à la prise de contrôle des ouvrages Uniformité de prise des décisions, pour une constance dans l application des procédures

20 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Adaptation aux contraintes temporaires: pluie 1 er juillet Restriction 40 m 3 /s durant la construction du pont

21 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Adaptation aux contraintes temporaires: pluie 11 août Restriction 40 m 3 /s durant la construction du pont

22 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Adaptation de la gestion Nouvelles plages de consignes pour la retenue en amont DÉBIT AU PONT MICHEL FRAGASSO Limitation du débit à 40 m 3 /s à l aval

23 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Adaptation de la gestion Nouvelles plages de consignes pour la retenue en amont Limitation du débit à 40 m 3 /s à l aval Pluies 10 & 20 ans SCS

24 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Retour à la normale après travaux: septembre 2015 Capacité locale accrue à 85 m 3 /s du nouveau pont

25 Débit (m 3 /s) Outils d aide à l opération Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Hydroweb pour données temps réel et tendances Précipitations (mm/h)

26 Solution déployée Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Outils d aide à l opération Alarmes opérationnelles, notifications SMS/courriels

27 Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Conclusion Disponibilité du système de gestion en temps réel permet d assurer une gestion coordonnée des ouvrages et des acteurs à plusieurs niveaux: Coordination du Bureau de la Sécurité Civile Opération du Service des Travaux Publics Assistance des Services de l Ingénierie et de l Environnement Processus continue d amélioration, où chaque évènement permet également d améliorer la connaissance des comportements hydrologiques et hydrauliques du territoire à partir des données de mesures, à colliger avec les résultats des modèles

28 Procédures de gestion Gestion en Temps Réel de la Rivière Lorette - Congrès Infra 2015 Importance de coordonner les opérations et les services selon l évènement