<p>Faire un impact positif sur la planète nous motive à relever et à résoudre les défis mondiaux de l’eau. Par le biais de nos projets, nous soutenons les Objectifs de Développement Durable des Nations Unies avec nos clients et partenaires du monde entier. Qu’il s’agisse du développement de parcs éoliens offshore ou de la protection des villes contre les inondations, de la protection des rivages contre l’érosion et de l’enrichissement de la biodiversité dans les bassins d’eau.</p>

DHI - Nous favorisons un avenir durable pour l'eau

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Grâce à la modélisation hydraulique, Nantes Métropole assure un approvisionnement fiable pour la ville et les municipalités environnantes.
 
Nantes, une grande ville de l'ouest de la France, est le centre économique et culturel de sa région. Avec plus de 650 000 habitants, Nantes Métropole est la sixième métropole de France, et regroupe 24 communes. Comme de nombreuses autres grandes villes, Nantes fait face aux défis liés à la gestion du réseau de distribution d'eau dans un contexte de croissance démographique. Maintenir un approvisionnement fiable, garantir des calculs précis pour le débit d'eau nécessaire en cas d'incendie et répondre aux préoccupations environnementales sont des priorités essentielles pour Nantes Métropole dans le cadre de ses efforts visant à optimiser son réseau, qui dessert Nantes et ses environs. Grâce à la modélisation hydraulique mise en place via le logiciel MIKE+ de DHI, Nantes Métropole peut désormais améliorer ses processus de prise de décision et optimiser son réseau de distribution d'eau afin de relever les défis actuels et futurs, via l'actualisation de son schéma directeur d'alimentation en eau potable.
 
Défi
Les défis rencontrés par Nantes Métropole sur son réseau de distribution d’eau potable étaient principalement liés aux limites des infrastructures et aux demandes croissantes de développement urbain et de durabilité environnementale. Le modèle hydraulique existant était obsolète et ne reflétait pas les changements mise en place au niveau des infrastructures. Il manquait également de données complètes notamment sur les diamètres des tuyaux, ce qui limitait sa précision et sa fiabilité. Pour relever ces défis, Nantes Métropole a pris des mesures proactives pour avoir une visibilité claire et précise des performances du réseau, identifier les points où la demande est élevée, y compris le zonage sous pression, les points sensibles au sein du réseau et les zones à optimiser. En outre, des aspects qualitatifs tels que la qualité de l’eau (temps de résidence, temps de contact, niveaux de chlore et autres) sont également surveillés et optimisés.
 
 
Solution
Les équipes de Nantes Métropole et de DHI ont uni leurs forces pour développer un modèle hydraulique détaillé du réseau d'eau potable sous MIKE+, qui leur permet de créer un jumeau numérique pour simuler différents scénarios et identifier les vulnérabilités du réseau.
 
Ce modèle hydraulique intègre des jeux de données disparates dans une représentation unifiée du réseau de distribution d'eau, tout en prenant en compte des facteurs tels que le développement urbain, les modèles de consommation, les infrastructures physiques, les exigences en matière de conformité réglementaire et les impacts futurs du changement climatique. En reflétant à la fois les conditions en temps réel et les projections futures, le modèle devient un outil puissant pour la planification stratégique et l’amélioration de l’efficacité. Cette approche est une nette amélioration par rapport aux méthodes traditionnelles, qui sont souvent réactives et reposent sur des mises à jour et des prévisions obsolètes, et qui réprésentent donc un frein pour traiter pleinement la complexité des réseaux d'eau modernes et des conditions changeantes.
 
Résultats
La mise en œuvre de la solution de DHI a été véritablement bénéfique pour Nantes Métropole, qui peut ainsi :

Planifier avec précision la demande future en eau sur la base de différents scénarios, qui incluent les perspectives de croissance démographique et les impacts du changement climatique
Améliorer l'efficacité et la fiabilité globales du réseau d'eau, assurer une meilleure qualité de service aux résidents et respecter les règles environnementales
Améliorer la qualité de l'eau par une surveillance accrue et un meilleur contrôle des paramètres clés
Réduire significativement la perte d'eau et les coûts associés

Avec cette solution, Nantes Métropole peut gérer plus efficacement les ressources en eau, pour une planification stratégique et une prise de décisions axées sur les données, afin de relever les défis actuels et futurs.


Renforcer la résilience au changement climatique au Brésil et en Argentine

Intégration de solutions grises et de mesures fondées sur la nature pour la gestion des inondations, à des fins de développement urbain durable.
Les villes sud-américaines sont de plus en plus touchées par les catastrophes climatiques, et l'augmentation prévue de la fréquence et de l'intensité de ces événements devrait accentuer les inégalités existantes, car les communautés les plus vulnérables sont aussi celles qui disposent de moins de ressources pour s’adapter. Pour renforcer la résilience, il est essentiel que les villes intègrent dans leurs plans d'urbanisation les stratégies d'adaptation au changement climatique et la gestion des risques d'inondation et de sécheresse. Dans le cadre du programme EUROCLIMA+, et sous l'égide de l'Agence Française de Développement (AFD), différentes zones pilotes de la région métropolitaine ouest de São Paulo (Brésil) et de la ville de Córdoba (Argentine) ont été sélectionnées en raison de leurs défis communs liés à l'urbanisation et aux fréquentes inondations. DHI a fourni un plan complet de gestion des risques d'inondation pour chaque zone pilote, comprenant des mesures structurelles et des solutions fondées sur la nature (NbS). Une fois mis en œuvre, ce plan permettra de réduire considérablement les inondations et améliorera la qualité de vie des habitants.
 
Défi
Le Brésil et l'Argentine doivent faire face à des défis importants liés aux inondations urbaines, dépendant de facteurs géographiques et infrastructurels distincts. Au Brésil, les zones pilotes se caractérisent par des taux d'imperméabilité élevés, des pentes abruptes et des réactions rapides des bassins versants, qui créent ensemble des conditions propices au ruissellement intense et rapide des eaux de pluie. L'urbanisation et la canalisation des eaux de pluie par le biais de systèmes de drainage exacerbent ces conditions, entraînant de fréquentes et graves inondations.Quant aux défis auxquels fait face la zone pilote en Argentine, ils proviennent également de sa zone très urbanisée avec une imperméabilité presque totale (96 %) et des pentes faibles. De plus, bien que le bassin versant en amont reste largement agricole et naturel, l'absence d'un réseau adéquat pour la collecte des eaux de pluie contribue voire exacerbe les inondations dues aux caractéristiques du réseau de drainage existant. En outre, les crues éclair provenant du ruissellement de surface et de l'élévation du niveau de la nappe phréatique compliquent davantage la gestion des inondations dans cette zone urbaine.Ensemble, ces défis affectent les communautés vulnérables, et endommagent les infrastructures résidentielles, commerciales et stratégiques, telles que les réseaux de transport en commun.
 
Solution
DHI a mis au point un plan complet de gestion des risques d'inondation pour chacune des quatre zones d'étude via une méthodologie incluant une analyse détaillée des données, l'évaluation des risques d'inondation et la création de modèles d'inondation, de cartes des risques et de consultations avec les experts de chaque administration municipale. Ce plan identifie les solutions clés de développement et les intègre dans les phases préliminaires de conception. En outre, les équipes de DHI ont fourni des recommandations, promu les meilleures pratiques et mis au point du matériel éducatif pour sensibiliser les agents des municipalités concernées. Des programmes de formation ont également été mis en œuvre pour doter les différents membres de parties prenantes des connaissances et des compétences nécessaires.
 
Pourquoi la solution proposée par DHI est-elle unique ? 
 

Solutions intégrées vertes et grises : les hydrologues, les experts en modélisation et les spécialistes de la protection contre les inondations urbaines de DHI ont travaillé avec des architectes paysagistes pour associer des approches basées sur la nature , telles que la perméabilité accrue, à des infrastructures techniques, comme les canalisations de drainage, les bassins de rétention et les digues, afin de créer des stratégies durables pour la réduction des risques d'inondation
Modélisation avancée : DHI a utilisé le modèle hydrologique et hydraulique MIKE+ 1D-2D combiné à des levés LiDAR pour simuler avec précision les risques d'inondation, même lorsque les jeux de données hydrométriques étaient incomplets
Validation sur le terrain  : Au lieu du processus de calage conventionnel, les modèles ont été validés à l'aide d'observations faites sur le terrain, de photos et de témoignages locaux, garantissant ainsi une précision réelle

Approche participative : La solution présentée propose un processus de collaboration avec les comités techniques locaux, pour assurer la conformité des plans de développement urbain avec les besoins et les priorités des municipalités


Renforcement des capacités et transfert de connaissances : L’étude sur l’adaptation au changement climatique menée par DHI comprenait une formation approfondie pour les agents locaux, pour favoriser la résilience à long terme et l'expertise locale dans les territoires


 
Résultats
En combinant des systèmes de drainage structurel à des solutions basées sur la nature, DHI s’attaque aux fortes inondations dans les zones urbaines vulnérables. Une fois les interventions détaillées dans les plans de gestion des risques d'inondation mis en œuvre, les zones inondables seront transformées en environnements multifonctionnels, offrant à la fois des avantages hydrauliques et des fonctions urbaines. Ces espaces sont conçus pour atténuer les impacts des inondations tout en servant de parcs, d'aires de jeux, de terrains de sport et d'autres espaces communautaires pendant les périodes sèches. À l'heure actuelle, ces zones sont vulnérables aux inondations et offrent un service public limité, mais à l'avenir, elles seront en mesure à la fois d'assurer la protection contre les inondations et d'améliorer des espaces publics, au profit des communautés locales.L'environnement bénéficiera également de la création d'espaces urbains inondables qui intègrent les infrastructures verte et bleue. Ces espaces améliorent la biodiversité, réduisent la pollution et améliorent la gestion de l'eau. En transformant les plaines inondables en espaces multifonctionnels, tels que des parcs et des jardins, ces zones urbaines deviennent plus résilientes au changement climatique tout en assurant de précieuses fonctions écologiques. En outre, ces espaces sont conçus pour nécessiter peu d'entretien, ce qui limite les réparations coûteuses des infrastructures et assure une durabilité à long terme.

Les autorités locales favorisent une gestion durable de l'eau pour les consommateurs résidentiels, industriels et commerciaux grâce à une modélisation hydraulique avancée.
 
Montpellier, métropole dynamique du sud de la France, modernise continuellement son réseau d’eau potable pour répondre à la demande croissante de la population. Dans certains quartiers, les réseaux existants, conçus à une autre époque et pour des besoins différents, doivent être adaptés pour faire face au développement urbain et à certaines conséquences du changement climatique, telles que la pression croissante sur les ressources en eau. Face à une demande en hausse, aux problèmes de pertes d'eau au sein du réseau et au défi de l'optimisation de l'approvisionnement dans des secteurs avec une topographie variée, la ville a décidé d'adopter une gestion durable de l'eau. Grâce à la modélisation hydraulique avancée avec MIKE+ de DHI, la Régie des Eaux de Montpellier Méditerranée Métropole (RE3M) vise à poursuivre plusieurs objectifs clés : évaluer la capacité des réseaux d’eau à répondre à la croissance urbaine, assurer des services d'eau fiables et de haute qualité tout en maitrisant les coûts pour les utilisateurs, et promouvoir la durabilité environnementale grâce à des indicateurs permettant une gestion optimale des ressources. Cette approche garantit un avenir plus résilient et plus durable pour la région.
 
Défi
La Régie des Eaux de Montpellier Méditerranée Métropole (RE3M) vise à améliorer ses activités par le biais de plusieurs initiatives : gagner en efficacité pendant les périodes de pic de consommation, particulièrement en été, et optimiser en continu la performance de ses réseaux tout en maintenant une pression d’eau suffisante, pour assurer la lutte contre les incendies. De plus, RE3M se concentre sur la réduction des fuites et la conservation de l’eau afin de réduire la consommation d’énergie et abaisser les coûts opérationnels.
 
 
Solution
Les équipes de RE3M et de DHI ont étroitement collaboré pour développer un modèle hydraulique détaillé du réseau d'eau potable, à l'aide de MIKE+. Ce modèle permet la simulation de différents scénarios et l'identification de points de vulnérabilité du réseau. La collaboration a abouti à un modèle hydraulique complet couvrant environ 900 km de réseau, représentant cinq des 14 municipalités gérées par RE3M, avec une consommation d'eau quotidienne de près de 100 000 m3  pour les consommateurs résidentiels, commerciaux et industriels. Le modèle a atteint un haut niveau de précision, avec plus de 90 % des 162 points de calage (débit, pression et niveaux) fournissant une excellente précision, preuve de sa fiabilité.
À long terme, ce « jumeau numérique » du réseau fournira des informations détaillées en temps réel, facilement accessible par le biais de l'applicationMIKE WaterNet Advisor qui sera utilisée quotidiennement par les équipes de RE3M. Cela permettra une gestion proactive, collaborative et efficace des réseaux, pour améliorer considérablement l'efficacité opérationnelle.
 
Résultats
En améliorant sa modélisation hydraulique avec MIKE+, RE3M peut maintenant anticiper et gérer son réseau d'eau potable de manière plus efficace, réduire les pertes d'eau et assurer un approvisionnement fiable, tout en optimisant les coûts et en réduisant l'impact sur l'environnement. Cette approche renforce non seulement l'efficacité du réseau et la fiabilité du service, mais elle permet également des économies significatives en ouvrant la voie à un avenir plus résilient en matière d'eau.


Relever les défis liés aux ressources en eau dans le bassin du fleuve Sénégal

Les études hydrologiques et hydrauliques intégrées améliorent la gestion de l'eau et la résilience face au changement climatique.
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Le bassin du fleuve Sénégal, situé en Afrique de l'Ouest, s'étend sur quatre pays et couvre 1,6 % du continent. Ce bassin versant est confronté à des défis importants en raison d'affluents non contrôlés à l’origine de sécheresses, d’inondations et de phénomènes d'érosion, ce qui a un impact direct sur la vie des communautés locales et sur l'environnement. En outre, les systèmes de gestion de l'eau existants, conçus sur la base de données climatiques historiques, risquent de ne pas être adaptés à la fréquence et à la force croissantes des événements climatiques. Avec la modélisation hydrologique et hydraulique intégrée proposée par DHI, l'Organisation pour la Mise en Valeur du fleuve Sénégal (OMVS) a adopté une approche moderne de la gestion des ressources en eau. Celle-ci permet de mieux comprendre les mécanismes d’inondation et de sécheresse et d'aider les communautés locales à s'adapter aux incertitudes futures et à préserver leurs moyens de subsistance.
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Défi
Les affluents non contrôlés sont des ruisseaux ou des rivières qui se jettent dans un cours d'eau principal sans régulation ni gestion. Influencé par des facteurs naturels tels que les précipitations et la topographie, leur débit fluctue en fonction des événements météorologiques. Les activités humaines telles que la déforestation et l'agriculture peuvent avoir un impact supplémentaire sur leur débit et leur état. Cette situation peut entraîner des problèmes d'inondation, d'érosion et de qualité de l'eau, d'où l'importance d'une surveillance et d'une gestion efficaces pour la santé globale du fleuve.
Dans le bassin du fleuve Sénégal, ces défis affectent à la fois les habitants et l'environnement. Pour les communautés locales, ces problèmes ont entraîné des pénuries d'eau, ce qui affecte l'agriculture et les moyens de subsistance tout en limitant l'accès à l'eau potable, et finit par exacerber l'insécurité alimentaire et la pauvreté. Sur le plan environnemental, ces défis se traduisent par une dégradation des habitats, une perte de biodiversité et une diminution de la fertilité des sols, soulignant le besoin urgent d'approches de gestion intégrée des ressources en eau pour faire face aux impacts sur les communautés humaines ainsi que sur la faune et la flore.&nbsp;
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Solution
Depuis près de deux décennies, DHI et l'OMVS ont établi un partenariat solide qui a permis d'améliorer la compréhension de la dynamique hydrologique dans le bassin du fleuve Sénégal.&nbsp;
Pour ce projet, DHI a mené des études hydrologiques et hydrauliques sur les affluents non contrôlés du fleuve Sénégal à l’aide du modèle hydrologique global (GHM) de DHI, avec un focus sur l'évaluation des ressources en eau, la compréhension de la dynamique des flux d'eau et des phénomènes d'érosion, et l'identification d'interventions possibles pour une gestion durable. Grâce au GHM de DHI, le ruissellement a été calculé pour l'ensemble du bassin versant afin d'évaluer la disponibilité de l'eau dans les principaux affluents non contrôlés.
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La solution a consisté à recueillir des données sur les conditions géographiques, climatiques et hydrométriques, à créer des cartes thématiques pour illustrer les caractéristiques du bassin et à utiliser la modélisation hydrologique pour simuler la circulation et la distribution de l'eau. L'objectif était de jeter les bases d'une prise de décision éclairée qui réponde aux besoins immédiats et à long terme des écosystèmes et des communautés du bassin, tout en tenant compte des impacts du changement climatique et des activités humaines.
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Résultats
La solution a permis d'établir un modèle hydrologique et hydraulique à l'échelle du bassin du fleuve Sénégal. L'OMVS peut désormais améliorer sa planification stratégique et mieux se préparer au risque inondation sécheresse, ce qui permet de cibler les interventions prioritaires au niveau des affluents non contrôlés du bassin. L'amélioration de la gestion des ressources en eau vise à améliorer la disponibilité de l'eau, à réduire les risques d'inondation et d'érosion et à accroître la productivité agricole au profit de la qualité de vie des communautés locales. En outre, cette approche a facilité la stabilisation et la restauration des habitats naturels, au bénéfice des écosystèmes aquatiques.


 Optimiser les nouveaux ponts ferroviaires pour traverser les rivières

La compagnie ferroviaire nationale allemande DB InfraGO AG, communément appelée Deutsche Bahn, utilise la modélisation hydrodynamique 3D pour optimiser le remplacement des ponts enjambant l'emblématique Elbe.
 
La compagnie ferroviaire allemande DB InfraGO AG, connue sous le nom de Deutsche Bahn, a prévu de remplacer quatre ponts ferroviaires enjambant l'Elbe. L'objectif était d'identifier le design le plus adapté pour ces nouveaux ponts, dans le but de réduire les impacts sur l’environnement fluvial tout en assurant la rentabilité des phases de conception et de construction. Grâce à un modèle hydrodynamique 3D, la Deutsche Bahn a pu exploiter les données disponibles, et ainsi prendre des décisions adéquates pour garantir un transport sûr et efficace pour ses passagers, tout en limitant l'impact sur l'environnement.
 
Défi
La Deutsche Bahn prévoyait de remplacer quatre ponts ferroviaires parallèles car les anciens ouvrages avaient été endommagés par le temps et l'eau. Le chemin de fer passe au-dessus du Süredelbe, une portion de l'Elbe à proximité de la ville de Hambourg, en Allemagne, qui est fortement influencée par les marées et l'activité humaine. La direction de l'écoulement de la rivière et le niveau de l'eau sont régis par la dynamique des marées, et leurs changements fréquents doivent être pris en compte lors de la simulation des scénarios d'inondation.
 
Les conditions hydrodynamiques de l'Elbe sont complexes en raison de fréquentes ondes de tempête en mer du Nord et d'inondations fluviales. Il est donc essentiel pour la Deutsche Bahn d'identifier la conception optimale pour ces nouveaux ponts ferroviaires, pour mieux s'adapter à ces événements, tout en impactant le moins possible les forces hydrodynamiques du fleuve. Étant donné que la conception du pont doit répondre aux exigences de la directive-cadre européenne sur l'eau, il était de la plus haute importance que les nouvelles constructions aient un impact minimal sur le milieu, tant pendant la phase de construction qu'au cours des phases suivantes.
 
En d'autres termes, la Deutsche Bahn avait besoin de l'accompagnement d’experts ayant une connaissance détaillée du site et proposant des solutions pour modéliser les éventuelles conséquences sur l'environnement, en matière d'hydrodynamique et de transport sédimentaire.
 
Solution
Dans une première étude, DHI a analysé plusieurs projets de ponts, selon les conditions maritimes et de débit. La Deutsche Bahn a ensuite sélectionné une option, sur la base des résultats hydrodynamiques.
 
À l'étape suivante, DHI a mis en place un modèle hydrodynamique 3D pour modéliser numériquement la mécanique des fluides de l'Elbe et prédire le comportement de l'eau autour du pont, à la fois pendant la phase de construction et par la suite. Ce processus impliquait la prise en compte des trois dimensions du fleuve (longueur, largeur et profondeur) pour créer une représentation détaillée de la bathymétrie et de la topologie du fleuve. DHI a également modélisé plusieurs scénarios hydrologiques d'ondes de tempête et d'inondations, pour obtenir un aperçu complet de la réaction de la structure du pont en cas d'événements extrêmes et ainsi aider la Deutsche Bahn à prendre des décisions éclairées sur le réseau hydrographique.
 
Les simulations réalisées par DHI ont montré qu’un affouillement allant jusqu'à 10 mètres de profondeur pouvait survenir au niveau de certains piliers du pont durant la construction. Les simulations ont également révélé que les sédiments côtiers étaient susceptibles d'être mobilisés pendant les inondations. Par la suite, DHI a accompagné la Deutsche Bahn lors de la planification et de la mise en œuvre de mesures de protection contre l'affouillement. Ces dernières participeront en fin de compte à la protection de l'infrastructure pour garantir sa longévité.
 
Avec les modèles numériques, les périodes de mise en œuvre sont optimisées grâce aux analyses détaillées et précises des différents aspects du fleuve.
 
Résultats
Avec l'optimisation et l'entretien de cette infrastructure ferroviaire, la Deutsche Bahn peut assurer un transport sûr et efficace pour ses passagers, tout en limitant les éventuels impacts environnementaux. La modélisation hydrodynamique fournie par DHI a permis à la Deutsche Bahn de choisir le projet de pont ferroviaire le plus économique et le plus durable, qui sera en mesure de résister aux événements extrêmes tels que les inondations liées aux tempêtes.
 
Grâce aux simulations réalisées, la Deutsche Bahn a également obtenu des informations basées sur des données numériques au sujet des périodes optimales pour les travaux de construction. L'impact environnemental de la phase de construction a ainsi pu être réduit.


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