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CRUEX++
Estimer les inondations extrêmes dans les bassins versants alpins pour la vérification de la sécurité des barrages
Le succès de chaque opérateur dépend à long terme de la sécurité des structures et des installations, qu'elles soient structurelles ou d'approvisionnement. Stucky vous accompagne dans la réalisation d'études de vérification de la sécurité de vos installations hydroélectriques sur la base d'une connaissance confirmée par l'état de l'art scientifique. La sécurité des structures est la base sur laquelle repose votre succès.
En matière d'estimation des crues extrêmes, l'autorité de tutelle en charge a adapté ses directives aux nouvelles normes scientifiques. Chez Gruner et Stucky, nos experts en hydrologie peuvent effectuer des estimations de crues extrêmes à l'aide de modèles hydrologiques performants et de méthodologies les plus récentes (CRUEX ++). En effet, nos experts ont contribué au développement de ces méthodologies et à l'introduction de celles-ci dans les façons de procéder les plus répandues.
Chez Gruner, nous pouvons désormais proposer le CRUEX ++ en tant que service, CRUEX ++ est une nouvelle méthodologie qui a été récemment développée pour estimer les inondations extrêmes dans les bassins versants alpins pour la vérification de la sécurité des barrages
Pour replacer les choses dans leur contexte, pourquoi avez-vous besoin d'estimer les crues extrêmes ?
En Suisse, 162 grands barrages (hauteur supérieure à 15 m selon la définition adoptée par la Commission internationale des grands barrages) ont été construits dans le passé. Sachant que la Suisse a une superficie de 41'285 km2, cela correspond à peu près à 20 barrages par 5'000 km2. Il s'agit de l'une des densités de barrages les plus élevées au monde. Par rapport au premier producteur européen d'hydroélectricité, la Norvège, la densité des grands barrages est d'environ 4 barrages par 5'000 km2. En Chine, premier producteur mondial d'hydroélectricité, la densité des barrages s'élève à 11,5 barrages par 5'000 km2.
En raison de la forte densité de barrages en Suisse, combinée à une forte densité de population, la sécurité en cas d'inondation est un sujet crucial pour les ingénieurs suisses et les connaissances permettant de la garantir sont une nécessité. Au début des années 90, les progrès technologiques et scientifiques ont permis d'initier un projet de recherche sur le thème des estimations de crues extrêmes avec l'approche de la crue maximale probable de précipitation maximale (PMP-PMF). Ce projet s'appelait CRUEX et était financé par l'ancien Office fédéral de l'eau et de la géologie (FOWG), actuellement dénommé Office fédéral de l'environnement (OFEV). Outre l'élaboration de cartes PMP pour la Suisse, différents modèles et méthodes ont été développés. En 2012, les développements méthodologiques dans le domaine des estimations de crues extrêmes pour les vérifications de la sécurité des barrages ne sont toujours pas totalement achevés. Cela a conduit l'Office fédéral de l'énergie (OFEN) à la décision de lancer le projet de recherche CRUEX ++ en 2012. L'objectif était de développer une méthodologie claire et fiable pour l'estimation des crues extrêmes pour les vérifications de la sécurité des barrages pouvant compenser les manques actuels. Le projet CRUEX ++ était interdisciplinaire et pouvait bénéficier de la collaboration de différents acteurs de domaines variés déjà impliqués dans des phases de développement précédentes à l'EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne).
Améliorer la sécurité des barrages
Dans le contexte de la sécurité des barrages, des méthodes fiables d'estimation des crues de sécurité sont nécessaires pour garantir une capacité de déversement suffisamment bien conçue. L’état actuel de la technique nous permet d’aborder ce sujet sous différents angles.
Les extrapolations statistiques sont une pratique courante, mais ne garantissent pas de répondre à tous les besoins de vérification de la sécurité des barrages. En raison de l'évolution de l'analyse des données ces dernières années, la puissance de calcul a été poussée à un niveau où la modélisation hydrologique peut être effectuée dans des conditions optimales. Les praticiens ne sont cependant pas encore très familiarisés avec la modélisation hydrologique et son potentiel n'est pas pleinement exploité.
Les travaux de recherche sur CRUEX ++ ont développé une approche combinant statistiques et techniques de modélisation hydrologique pour proposer une méthodologie innovante prête à l'emploi permettant d'aborder la question complexe des estimations de crues extrêmes.
Pourquoi utiliser CRUEX ++ par rapport à d'autres approches ?
Le principal avantage de cette méthodologie est qu'elle nous permet d'estimer les hydrogrammes de crues extrêmes à l'aide de la simulation hydrologique et d'attribuer de manière plausible une période de retour au débit de pointe simulé en tenant compte d'une limite supérieure de débit déterminée de manière déterministe en se référant à l'approche PMP-PMF. La méthodologie combine ainsi la possibilité d'estimer l'atténuation des crues avec la connaissance de la probabilité d'occurrence du débit de pointe de l'événement, qui est normalement une grandeur de référence dans les directives de sécurité contre les crues. En termes plus simples, CRUEX ++ est plus précis et plus complet que les méthodologies précédentes.
Notre équipe, dont le Dr Zeimetz, est à votre disposition pour vous conseiller et réaliser des études et vérifications répondant aux exigences les plus récentes des autorités. De nombreux opérateurs nous ont déjà fait confiance.