VECTEUR 2019 Le dragage et l'hydrographie, outils contre l'érosion côtière
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
VECTEUR 2019
Le dragage et l’hydrographie, outils contre l’érosion
côtière
MARIE-ÈVE BIRON ET SYLVAIN BABINEAU 15 AVRIL 2019
GROUPOCEAN.COM | Une compagnie de classe mondiale et un partenaire de confiance
INTRODUCTION
2
Source: ONU Environnement
et www.nhl.com
La totalité de la glace de l’Arctique pourrait
disparaître durant les mois d’été d’ici 2040
3
MONTÉE DU NIVEAU MOYEN DES MERS (NMM)
Le NMM peut changer de 0.5 m par
1 ºC de réchauffement mondial.
Depuis 1993, le taux de variation du
NMM est de plus de 3 mm/an, plus
grand que pendant le 20e siècle.
Source: UNESCO, Élévation et variabilité du niveau de la mer (2010)
tiré des notes de cours GMT-3002, Hydrographie, Par Dr. R. Santerre, Département des sciences géomatiques, 2016
4
SAVIEZ-VOUS QUE ? IMPACTS DU RÉCHAUFFEMENT GLOBAL
La montée du NMM provoquera l’érosion des côtes et l’engloutissement de la partie basse de
celles-ci et la salinisation des nappes phréatiques. Source: UNESCO (2010)
Par exemple, la fonte de la calotte glaciaire du Groenland pourrait faire relever le NMM de 6 m
et celle de l’Antarctique de 60 m !
D’ici 2020, il est estimé que jusqu'à 75% de la population mondiale vivra le long des côtes (à
moins de 60 km) du littoral des océans. Source: Rapport FIG Report on the economic benefits of hydrography
10% de la population mondiale vit dans les terres qui ne sont pas plus que 10 m au-dessus
du NMM actuel. Source: UNESCO, Élévation et variabilité du niveau de la mer (2010)
tiré des notes de cours GMT-3002, Hydrographie, Par Dr. R. Santerre, Département des sciences géomatiques, 2016
5
SAVIEZ-VOUS QUE ?
Les mesures dont le ravitaillement en sable des
plages atteindront entre 25 à 270 milliards de
dollars américains par an d’ici 2100 (Wong et al.,
2014)
Saison de navigation prolongée pour le
passage du Nord-Ouest, une saison qui durant
les mois d'été peut actuellement dépasser 3
mois. Source: Rapport FIG Report on the economic
benefits of hydrography
La montée du NMM et l’érosion des
côtes provoquera un changement dans
la détermination de la ligne de base
servant à déterminer les zones
maritimes au Canada
6
SAVIEZ-VOUS QUE ? Impacts au Canada
Source image : SHC – Publication « Établir les zones maritimes du Canada »
Au Canada, près de 7 millions de personnes vivent le long du
littoral
Le littoral canadien, avec ses 243 000 km, est le plus long
littoral au monde
Les coûts liés aux inondations pourraient atteindre 17
milliards de dollars par année (2050), source: Table ronde
nationale sur l’environnement et l’économie, 2011
Source : Le littoral maritime du Canada, face à l’évolution du climat,
Gouvernement du Canada, Ressources naturelles Canada
7
PLAN
PRÉSENTATION
8
LE DRAGAGE ET L’HYDROGRAPHIE – OUTILS CONTRE L’ÉROSION CÔTIÈRE
DESCRIPTION DE LA DRAGUE APPORT DE LA BATHYMÉTRIE
OCEAN TRAVERSE NORD
POSITIONNEMENT – DRAGAGE DE PRÉCISION
DISPOSITION TERRESTRE DIFFÉRENTES TECHNIQUES
PROJETS EXÉCUTÉS PAR OCÉAN
CONCLUSION DRAGAGE SAUVE LE MONDE …
9
APPORT DE LA
BATHYMÉTRIE
10DÉTERMINATION DE LA ZONE D’EMPRUNT - FACTEURS
Distance = Coûts Viabilité économique
Quantité de matériel disponible
Qualité du matériel, incluant le comportement du matériel lors de la mise en place
Matériel peut être recouvert de matériel inadéquat qui devra être dragué avant
Zone d’emprunt est-elle soumise à des vagues, courants, de la houle, des vents, qui pourraient nuire à
l’extraction du matériel
Possibilité d’utiliser du matériel provenant de dragage capital ou dragage d’entretien
11ZONE D’EMPRUNT – MÉTHODES D’IDENTIFICATION
Géophysique Sub-bottom
profiler
Géotechnique échantillonnages
et sondages
Bathymétrie Multifaisceaux
Combinaison des méthodes
Source : Étude d’impact, projet de reconstruction de plage à Playa
del Carmen, Mexique, Ing. Raúl López Minutti, Tecnoceano
12ÉTUDES BATHYMÉTRIQUES - BACKSCATTER
Capacité de plusieurs échosondeurs
multifaisceaux
Principe: chaque matériel reflète l’énergie avec
une intensité différente
Mesure de l’intensité du signal de retour (dB)
Classification et caractérisation de la couche
superficielle des sédiments
Utilisation d’une seule fréquence
Ambiguïté dans la classification
Source: "Setting the Stage for Multi-Spectral Acoustic Backscatter
Research", Jonathan Beaudoin, PhD , John Hughes Clarke, PhD,
Maurice Doucet, Craig Brown, PhD, Mike Brissette, Vicki Gazzola (2016)
13ÉTUDES BATHYMÉTRIQUES – ANALYSE MULTI-SPECTRALE
Méthode backscatter bonifiée avec l’utilisation de plusieurs fréquences
Mesure de l’intensité du signal de retour (dB) mais sur plusieurs fréquences
Ajout d’une autre dimension aux données de backscatter
Plusieurs sonars, plateformes et levés…
Développement en cours : un appareil qui exploite le
backscatter
à multi-fréquences
Backscatter Strenght (dB)
Grazing Angle (degrees) Source: "Setting the Stage for Multi-Spectral Acoustic Backscatter
Research", Jonathan Beaudoin, et al. (2016)
Source: “Multispectral Acoustic Backscatter from Multibeam,
Improved Classification Potential”,John E. Hughes Clarke, USHC 2015
14DESCRIPTION DE LA
DRAGUE
OCÉAN TRAVERSE NORD
15OCEAN TRAVERSE NORD
16CARACTÉRISTIQUES
17PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
Source : International Association of Dredging Companies (IADC), Brochure « Trailing suction hopper dredgers »
18CYCLE DE DRAGAGE
Transit vers la zone de dragage ou
zone d’emprunt
Dragage
Transit vers le site de déversement
OU OU OU
Positionnement sur le Couplage au
point de déversement Positionnement
pipeline flottant
Déversement par
Pompage à terre Pompage par rainbow
ouverture de la cale
Découplage du
pipeline flottant
19PRINCIPALES COMPOSANTES – TÊTE DE DRAGAGE
Flexible Port de Haina, RD, 2017
Dimensions 1,4 m x 1,4 m
Dents d’acier et jets d’eau pressurisés
Grillage
20PRINCIPALES COMPOSANTES – TUYAU ET POMPE
Tuyau en 2 sections
Diamètre tuyau 500 mm
Capacité de la pompe: 5500 m³/h
Moteur de 1300 HP
Permet le chargement et le déchargement
5 vannes de chargement
21PRINCIPALES COMPOSANTES – CALE DE CHARGEMENT
Split hull hopper (coque fendue)
Capacité de 1180 m³
2 cylindres hydrauliques
22PRINCIPALES COMPOSANTES – ENTONNOIRS DE SURVERSE
2 entonnoirs
Évacuation de l’eau excédentaire
Permet de contrôler la remise en
suspension dans le cas de
sédiments fins
Source: Notes de cours Training Institute for Dredging, IHC
23MÉTHODES DE DÉCHARGEMENT – PAR LE FOND
Rejet en eau libre
Positionnement de la drague au-dessus
du point de déchargement
Ouverture contrôlée de la cale
Méthode la plus rapide
24MÉTHODES DE DÉCHARGEMENT - POMPAGE À TERRE
Pipeline
Utilisation de la
pompe de dragage
Trompe de
déchargement
25POMPAGE À TERRE - PIPELINE
1,6 km de pipeline avec capacité optimale de
déchargement
Méthode plus longue et plus risquée dans
certains cas
26POMPAGE À TERRE – TROMPE DE DÉCHARGEMENT
Méthode ‘’Rainbow’’
Utilisée pour travaux de remplissage et
création d’infrastructures côtières
Distance moyenne de poussée sable
fin: 56,9 m
Topographie du fond marin doit
permettre l’approche
27POSITIONNEMENT
PRÉCIS
28LES DIFFÉRENTS CAPTEURS
Position et orientation du navire
1 antenne GPS position (RTK ou DGPS)
1 antenne GPS Gyro
Positionnement du tube de succion et de la tête de dragage
2 inclinomètres angles horizontaux
2 inclinomètres angles verticaux
Tirant d’eau du navire (varie pendant le chargement)
Damen 4 capteurs de pressions
Bubbler 1 système bulle à bulle
Calcul en temps réel de la position (Nord, Est, Profondeur au ZC) de
la tête de dragage
29POSITIONNEMENT DES CAPTEURS - ORIGINE DU SYSTÈME D’AXES
Composantes ΔX ΔY ΔZ capteurs/origine connues
30POSITIONNEMENT DES CAPTEURS – MESURES
Antennes GPS
Babord (position)
Tribord (orientation) Point de pivot du tube
Tirant d’eau
variable
Capteurs
Capteurs tirant d’eau
tirant d’eau Inclinomètres
COMPOSANTES x y z CAPTEURS TIRANT D’EAU
OCÉAN TRAVERSE NORD
Point de pivot du x 6.45
tube y 51.14 Dimensions
z 1.20
3 sections COMPOSANTES x y z GPS
Portside Starboard OCÉAN TRAVERSE NORD
Capteurs avant x 5.67 5.67 du tube Starboard Forward Vertical
y
z
50.85
0.09
50.79
0.08
Inclinomètres Trimble babord -1.1 3.59 -15.273
Capteurs arrière x 5.74 5.64 Ashtec -0.13 3.51 -15.179
y 12.91 13.05
z 0.24 0.25
31INTÉGRATION DES MESURES
Hypack / Dredgepack
Damen STPI
32VEDETTES DE SONDAGE
SURVEY VESSEL
OCEAN NARVAL
33CE QUI REND LE DRAGAGE PRÉCIS
Positionnement GNSS en mode RTK (cm) ou différentiel (15 cm)
Calibration de l’orientation donnée par le GPS
Calibration des inclinomètres du tube de succion
Calibration des capteurs de pression
Comparaison des données de tirant d’eau des deux systèmes
Marée RTK validée avec marégraphe
Données cartographiques mises à jour à l’aide des sondages
34TECHNIQUES DE
PROTECTION CONTRE
L’ÉROSION CÔTIÈRE
35LES TECHNIQUES DE PROTECTION DURES
STRUCTURES RIGIDES OU
SEMI-RIGIDES CONSTRUITES
LE LONG OU EN FACE DE LA
CÔTE AFIN DE RÉSISTER AUX
VAGUES ET À L’ACTION DU
COURANT MARIN
Source : International Association of Dredging Companies (IADC), Brochure « Facts about coastal protection »
36LES TECHNIQUES DE PROTECTION DOUCES
DUNE RECHARGE DE PLAGE
DÉPÔT MORPHOLOGIQUE
LA PROTECTION DES CÔTES
PEUT RÉSULTER DE L’UNE OU
L’AUTRE DE CES
DIFFÉRENTES STRATÉGIES.
Source : International Association of Dredging Companies (IADC), Brochure « Facts about coastal protection »
37LES TECHNIQUES DE PROTECTION DOUCES
21.5 M m³ déposé près de la côte en 2011
Sable provient de 10 km au large et transporté
par des dragues
Principe de «CONSTRUIRE AVEC LA NATURE »
L’action du vent, des vagues et du courant a
graduellement répandu le sable le long de la côte
La plage est passée, naturellement, de 2.37 km
en 2011 à 5.5 km en 2016
Source : Rijkswaterstaat, Ministry of Environment, The sand motor, driver of innovative coast maintenance
38POUR OU CONTRE?
Photo par Sylvain Photo par Sylvain
Babineau – Kingsville, Babineau – Miami,
Ontario (2013) Floride (2008)
Source : International Association of Dredging Companies (IADC), Brochure « Facts about coastal protection »
39EFFET INDÉSIRABLE STRUCTURE DURE
Bathymétrie avant dragage – OCÉAN – Kingsville, Ontario (2013)
40DÉPÔT PROTECTION CÔTIÈRE POINTE PÉLÉE
Total Beach Area (ha) Aire totale des
plages (ha)
90
80
70
60
50
40 CTV-NEWS - Windsor
30
20
10
0
1931 1959 1977 2000 2010 2015 2017
Source : Erosion and Deposition – Point Pelee – monitoring data; Parc Canada
41DÉPÔT PROTECTION CÔTIÈRE POINTE PÉLÉE
APPEL
D’OFFRES
2016
DRAGAGE
MÉCANIQUE
DOUBLE DU
PRIX
L’ÉQUIPEMENT
UTILISÉ - OTN
Source : Documents d’appel d’offres, Travaux Publics et Services Gouvernementaux Canada
42DÉPÔT PROTECTION CÔTIÈRE POINTE PÉLÉE
Source : IMAGE GOOGLE EARTH
43DÉPÔT PROTECTION CÔTIÈRE POINTE PÉLÉE
36,000 m³ DRAGUÉS
36 VOYAGES SUR 30
POINTS PRÈS DE LA
CÔTE
Source : Documents d’appel d’offres, Travaux Publics et Services Gouvernementaux Canada (TPSGC)
44DÉPÔT PROTECTION CÔTIÈRE POINTE PÉLÉE
RÉSULTATS CONCLUANTS
GCC RECOMMANDE
L’UTILISATION DE LA DRAGUE
HYDRAULIQUE
Source : Photo Dragage Océan DS inc.
45DISPOSITION TERRESTRE ILES DE LA MADELEINE
150,000 m³ DRAGUÉS AUX 2 ANS
DURÉE 45 JOURS
5000 À 10,000m³
DÉPÔT TERRESTRE
Source : Documents contractuels, Plan d’immersion en mer 2018, GHD
46DISPOSITION TERRESTRE ILES DE LA MADELEINE
Image : Photo prise par Sylvain Babineau, contrat 2016 Mines Seleine
47DISPOSITION TERRESTRE ILES DE LA MADELEINE
DÉCHARGEMENT PAR TUBULURES BASSIN DE DÉCANTATION SUR LE SITE DE LA MINE
Image : Photos prises par Sylvain Babineau, contrat 2016 Mines Seleine
48ILES DE LA MADELEINE – RÉUTILISATION DU SABLE
PROTECTION ÉROSION - MTQ RÉUTILISATION DU SABLE DE DRAGAGE
Image : Transport Québec et Boutique Atelier Côtier, Havre-Aubert –www.ateliercotier.com
49MÉTHODE MIXTE – ILES VIERGES BRITANNIQUES
Image : Photos prises par Sylvain Babineau, contrat 2015 Iles Vierges Britanniques, Road Town
50MÉTHODE MIXTE – ILES VIERGES BRITANNIQUES
DÉCHARGEMENT DANS LA CELLULE TURBIDITÉ CRÉÉE LORS DU DÉCHARGEMENT
Image : Photos prises par Sylvain Babineau, contrat 2015 Iles Vierges Britanniques, Road Town
51MÉTHODE MIXTE – ILES VIERGES BRITANNIQUES
EXPÉRIENCE DU MEXIQUE - DÉCHARGEMENT BASSIN DE DÉCANTATION
Image : Photos prises par Sylvain Babineau, contrat 2014 Mexique, VeraCruz
52MÉTHODE MIXTE – ILES VIERGES BRITANNIQUES
BASSIN DE DÉCANTATION ÉLIMINATION DE LA TURBIDITÉ
Image :Photos prises par Sylvain Babineau, contrat 2015 Iles Vierges Britanniques, Road Town
53CONCLUSION
54SERVICES OCÉAN
Océan offre un large éventail de services complémentaires dans trois (3) grands secteurs
d’activités :
2 chantiers navals Plus de 500 barges 33 remorqueurs
2 ateliers multifonctionnels 30 bateaux de travail 7 bateaux pilotes
Équipe mobile (24/7) 5 dragues mécaniques 1 tandem remorqueur-barge
Équipe d’ingénierie 1 drague à succion Experts en sauvetage
Cale sèche flottante Quai flottant modulaire
55HYDROGRAPHIE OUTIL CONTRE L’ÉROSION CÔTIÈRE
IL EST PRIMORDIAL DE POURSUIVRE LA COLLABORATION ENTRE LES
DIFFÉRENTS ACTEURS
Source: https://thissolution.com/how-to-make-teamwork-work/
56DRAGAGE OUTIL CONTRE L’ÉROSION CÔTIÈRE
LA HAUSSE DU NMM – IL FAUT SE PRÉPARER AU CHANGEMENT
DÉFI :TOUTES LES RÉGIONS CÔTIÈRES DU CANADA SONT TOUCHÉES PAR L’ÉVOLUTION
DES IMPACTS DU CLIMAT
SOLUTION : LA COLLABORATION S’IMPOSE ENTRE LES DIFFÉRENTS ACTEURS –
GOUVERNEMENTS – UNIVERSITÉS - ENTREPRISES
Source : Le littoral maritime du Canada, face à l’évolution du climat,Gouvernement du Canada, Ressources naturelles Canada
LE SOUS-COMITÉ DRAGAGE DU SECTEUR MERLIN SE PENCHE MAINTENANT SUR
LA VALORISATION DES SÉDIMENTS DE DRAGAGE AU QUÉBEC
Source : Gestion et valorisation des sédiments de dragage au Québec (2018), Julie Dionne Lavoie, Merlin / TMQ
57LE DRAGAGE POURRAIT SAUVER LE MONDE?
Source : Canal de Suez, Wikipedia Photo par Jan De Nul
LA CONSTRUCTION DU CANAL DE SUEZ A
NÉCESSITÉ L’EXCAVATION DE 1 Km³ DE SABLE
LA CONSTRUCTION DE PALM ISLANDS A
Source : Geoengineering polar glaciers to slow
NÉCESSITÉ LE TRANSPORT DE 0.3 Km³ DE SABLE
sea-level rise , Dr. Michael Wolovick, Princeton U.
SOLUTION : APPROCHE DE GÉOINGÉNIERIE. CONSTRUCTION DE DIGUES SOUS-
MARINES EN SABLE.
DÉFI :TRANSPORT ENTRE 0.1 ET 1.5 Km³ DE SABLE POURRAIT RALENTIR LA FONTE DU
GLACIER THWAITES EN ANTARCTIQUE
Source : Publication « Dredgers save the worlds … », MACC pour INTERGOUVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE
58OBJECTIF : COLLABORATION
Source: ONU Environnement
et www.nhl.com
59REMERCIEMENTS
ET
RÉFÉRENCES
60RÉFÉRENCES
Remerciements :
Dr Rock Santerre pour les notes de cours hydrographie GMT-3002
Pauline-Gervaise Grégoire, Directrice Générale Atelier Côtier, Iles de la Madeleine
Dionne Lavoie J. (2019), Synthèse de l’étude: Gestion et valorisation des sédiments de dragage au Québec, Projet MeRLIN et
Technopole Maritime du Québec (TMQ), 6p
FIG Commission 4, Working Group 4.4 (2011), Report on the economic benefits of hydrography, International Federation of
Surveyors (FIG), 140p
International Association of Dredging Companies (IADC) (2017), Brochure “Facts about coastal protection”, IADC - The
Netherlands, 5p
Lemmen, D.S., Warren, F.J., James, T.S. et Mercer Clarke, C.S.L. éditeurs (2016). Le littoral maritime du Canada face à
l’évolution du climat, Gouvernement du Canada, Ottawa (Ontario), 2016, 280p
Mort J. Richardson (2001), The dynamics of dredging, Placer management corp., 413p
Rijkswaterstaat – Ministry of infrastructure and the environment (2016), The sand Motor : driver of innovative cost
maintenance, 9p
UNESCO/COI (2010), Élévation et variabilité du niveau de la mer – Résumé à l’intention des décideurs, UNESCO / COI 2010,
12p
Wong, P.P., Losada, I.J., Gattuso, J.-P., Hinkel, J., Khattabi, A., McInnes, K.L., Saito, Y. et Sallenger, A. (2014) : Coastal
systems and low-lying areas;chapitre 5 dans Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability, Part A: Global
and Sectoral Aspects (contribution du Groupe de travail II au Cinquième rapport d’évaluation du Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat), C.B. Field, V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, M.D. Mastrandrea, T.E. Bilir,
M. Chatterjee, K.L. Ebi, Y.O. Estrada, R.C. Genova, B. Girma, E.S. Kissel, A.N. Levy, S. MacCracken, P.R. Mastrandrea et L.L.
White (éd.); Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni et New York, New York, p. 361–409
Wolovick M. (2018), Geoengineering polar glaciers to slow sea-level rise, University Princeton, www.princeton.edu
John E. Hughes Clarke (2015), Multispectral Acoustic Backscatter from Multibeam, Improved Classification Potential ,
United States Hydrographic Conference, 19p
Craig J. Brown, Jonathan Beaudoin, Mike Brissette and Vicki Gazzola (2017), Setting the Stage for Multi-Spectral Acoustic
Backscatter Research, 11p
Ing. Raúl López Minutti (2012), Manifestacion de impacto ambiental modalidad regional, Programa de rehabilitacion y
mantenimiento del manglar del proyexto Kani, 63p
61Nous contacter : Suivez-nous :
105, Abraham-Martin, # 500 | Québec, QC G1K @GroupeOcean
8N1
418-694-1414 Ocean / Océan
ocean@groupocean.com @GroupeOcean
www.groupocean.com GroupeOcéanVous pouvez aussi lire
