WSP offre un vaste éventail de solutions de modélisation hydraulique et hydrologique pour les cours d’eau et les systèmes d’approvisionnement, de gestion des eaux pluviales et de traitement des eaux usées. Ces solutions permettent de mieux comprendre et gérer les ressources et de maximiser le rendement des actifs; d’évaluer, planifier et budgéter les nouvelles constructions et l’entretien; et de veiller à la résilience, à la sécurité et à la préparation aux urgences opérationnelles.


Secteurs

  • Aménagements hydrauliques
  • Tunnels pour les eaux et les eaux usées
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Service

  • Gestion des actifs pour l’eau
  • Barrages et ouvrages de retenue
  • Traitement des eaux et des eaux usées
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Plus de 80 % des dépenses en immobilisations associées à l’infrastructure de gestion des eaux et de traitement des eaux usées sont consacrées aux réseaux de canalisations. Par conséquent, une part importante des coûts d’exploitation découle du fonctionnement et du contrôle de ces réseaux. Pourtant, bon nombre de services d’eau n’en ont qu’une compréhension très sommaire. C’est pourquoi rassembler les données relatives à l’exploitation, à la planification et à l’entretien ainsi que d’autres renseignements, notamment ceux recueillis par un système d’information géographique (SIG), dans un même outil de modélisation qui simule ou reproduit le plus fidèlement possible les conditions de fonctionnement des réseaux peut aider les gestionnaires d’actifs à prendre les bonnes décisions au bon moment. L’émergence de capteurs et d’appareils de mesure moins dispendieux et plus précis permet en outre d’affiner le fonctionnement et les pronostics, favorisant du coup la nécessaire résilience du système d’approvisionnement et l’optimisation des coûts.

La modélisation hydraulique et hydrologique est essentielle puisqu’elle permet d’analyser le fonctionnement des réseaux, de planifier et concevoir des améliorations infrastructurelles et de prévoir les processus liés au cycle de l’eau. Bien construits et calibrés, de tels modèles peuvent démontrer de façon claire les conséquences de demandes, débits et pressions qui fluctuent ou augmentent ainsi que l’influence des changements climatiques sur l’infrastructure comme sur la distribution et la qualité des ressources visibles ou souterraines. Ils anticipent pressions, débits, défaillances et risques, mesurant ce faisant l’efficacité des solutions proposées. Ainsi, les analyses hydrauliques et hydrologiques permettent d’obtenir de meilleurs résultats opérationnels, à moindre coût.

Hydraulique des réseaux et canalisations

Les services de WSP touchent les canalisations et réseaux sous pression et les canalisations à écoulement gravitaire. Nos spécialistes ont étudié des canalisations rompues ainsi que des systèmes remodelés transportant diverses matières (eaux, eaux usées, matières acides ou corrosives, boues, pâtes sablonneuses, hydrocarbures, vapeurs). Ils ont aussi analysé et réglé des problèmes d’odeur, ainsi que des problèmes de surcharge dans des égouts unitaires, des puisards et des tunnels ou émissaires afin de réduire les inondations de surface et de sous-sol.   WSP propose une gamme étendue de services : canalisations de transport d’eau brute, évaluation des risques, criticité des vannes, conception et mise à l’essai des pompes, vannes et canalisations ainsi que modèles dynamiques de lignes piézométriques, notamment.

WSP prépare des études et des plans de conception pour diverses structures hydrauliques : égouts pluviaux, puisards, tunnels et émissaires pour déversoirs d’orage, égouts unitaires ou séparatifs, et systèmes industriels ou miniers. Nous offrons également des services d’examen et de formation.

Hydraulique des usines et des stations de pompage

Dans les usines et les stations de pompage de partout dans le monde, WSP propose des solutions hydrauliques de pointe facilitant le contrôle des processus et débits associés à l’eau, aux eaux usées, aux activités minières, à l’hydroélectricité et aux secteurs industriels. Nous offrons un éventail de services allant des études conceptuelles et de la conception détaillée à la mise en service et au suivi de la performance pour la tuyauterie industrielle des usines et stations de pompage et pour les canalisations transportant de l’eau, des eaux usées, des matières acides ou des boues. Nous nous spécialisons également dans les perturbations des fluides (coups de bélier) et dans les modèles tridimensionnels numériques ou à l’échelle.

À titre d’exemple, nous avons construit à la demande de South West Water (SWW), un fournisseur de services d’eau et d’égout à Cornwall et Devon, au Royaume-Uni, un modèle de réseau de distribution pour la zone de Pynes, qui dessert Exeter et certains secteurs environnants. Ce modèle a permis de simuler les débits et pressions à l’échelle de la zone couverte, et de calibrer le tout en fonction des résultats de tests menés sur le terrain. Par la suite, nous avons converti le tout en modèle dynamique déployé en ligne permettant de visualiser les extrants du modèle de départ, et révélant en temps réel les conditions du réseau ainsi que les anomalies synonymes d’incidents nécessitant une intervention. Nous avons donc pu confirmer les changements devant être apportés au réseau afin que les équipes des opérations puissent mettre un réservoir hors service sans craindre les répercussions sur la clientèle.

Pour fonctionner sans heurt, les systèmes d’eau doivent être extrêmement fiables. Chez WSP, nous avons recours aux outils de modélisation pour systèmes de conduites les plus avancés qui soient, ce qui nous permet de prévoir avec justesse la performance du réseau en temps normal, en période de pointe et en situation d’urgence, et de réduire par conséquent les dépenses en immobilisations et le coût du cycle de vie. Nous recourons également à des capteurs internes afin de mesurer la performance réelle, d’optimiser la consommation énergétique et d’assurer le suivi des processus. 

Tekniska Verken, service municipal de Linköping, en Suède, investit massivement afin d’accroître la capacité et la fiabilité de son système d’approvisionnement en eau, et de purifier encore plus celle-ci tout en réduisant les risques de contamination des sources potables par des parasites, bactéries et virus. Tekniska Verken a donc confié à WSP le mandat d’élaborer un modèle informatique AQUIS pour l’ensemble de ce système. En cours de route, il a été décidé que des capteurs de pression en direct devaient y être intégrés, ceux-ci devant alimenter un modèle en temps réel. Le but premier de l’initiative? Arriver à maîtriser un réseau extrêmement complexe. Bien vite, on a utilisé le modèle pour établir à l’échelle du réseau des zones de pression adaptées aux conditions d’exploitation. Mais le projet visait aussi à assurer une meilleure préparation aux situations d’urgence, c’est-à-dire à étudier les principales défaillances potentielles et à réduire les risques qu’elles surviennent. Le modèle en temps réel est maintenant fonctionnel et les équipes responsables de la planification et de l’entretien s’y reportent fréquemment. De concert avec WSP, la municipalité a par ailleurs créé un plan de développement ambitieux, qui prévoit entre autres l’installation de 100 capteurs supplémentaires. Les capteurs sont reliés par fibre à un système de surveillance SCADA, qui transmet automatiquement les données recueillies au modèle AQUIS. Partout en Suède, ce projet est perçu comme un exemple de pratique exemplaire dont on doit s’inspirer.  

Nos spécialistes des ressources hydriques et de l’hydraulique ont aussi une riche expérience des installations de maîtrise et d’adduction des crues : digues, mécanismes de défense côtière, barrages, canaux, stations de pompage, bassins et réservoirs de retenue, structures de prise et de sortie d’eau et dispositifs de déviation. Misant sur notre expertise poussée en ingénierie hydrologique et hydraulique et sur notre impressionnante feuille de route, nous aidons les municipalités à protéger leurs communautés et à prévenir les pertes humaines et matérielles. 

Modélisation et ingénierie fluviale

WSP a travaillé au déploiement à grande échelle et sur de vastes territoires de plans de gestion des systèmes et des cours d’eau; nous avons notamment conçu des solutions hydrologiques et hydrauliques faisant tomber les obstacles associés au transport et à la restauration environnementale. Parmi nos services techniques spécialisés, notons la modélisation fluviale, le drainage et la conception hydraulique des routes, l’hydraulique des ponts, les analyses d’affouillements et la protection contre ceux-ci, les analyses de plaines inondables et la conception d’installations de maîtrise des crues. Nous avons aussi participé à la restauration et à la protection de cours d’eau au moyen de techniques de génie biologique et de restauration fondées sur la géomorphologie fluviale.

Dans toutes les régions, WSP a recours à divers progiciels afin de procéder à une modélisation unidimensionnelle et bidimensionnelle des débits des cours d’eau et des plaines inondables. Là où les processus associés aux eaux de surface et le débit des réseaux d’égout sont également modélisés, nous intégrons une analyse des risques d’inondation. Nous utilisons aussi le logiciel HEC-RAS, conçu par le corps des ingénieurs de l’armée américaine, pour procéder à une modélisation unidimensionnelle des rivières et des ponceaux. Nous offrons les services suivants :

  • Balayage laser et modélisation de terrain

  • Rupture de barrage et modélisation de la propagation des crues

  • Analyse des inondations

  • Modélisation hydraulique urbaine

  • SIG et production de cartes des inondations

  • Analyse des pertes de production hydroélectrique fluviale

  • Modélisation de l’érosion et des dépôts fluviaux

Ingénierie et modélisation côtière

Des études de faisabilité à la conception détaillée, WSP offre des services d’ingénierie portuaire et côtière (digues, quais, écluses, etc.). La modélisation côtière est un secteur en pleine croissance et nous utilisons des logiciels permettant de représenter de manière bidimensionnelle et tridimensionnelle le débit des estuaires et des zones côtières. Nous pouvons ainsi produire diverses analyses : 

  • Échanges d’eau dans les estuaires et les zones côtières

  • Modélisations des vagues et courants portuaires

  • Modélisation de l’impact des vagues sur les structures

  • Transport et mélanges de polluants dans les eaux côtières