Détection de fuites dans les réseaux d'eau souterrains à partir d’images RADar et InfraRouge RADIR

Détection de fuites dans les réseaux d’eau souterrains à partir d’images Radar et Infrarouge Page 4 sur 22 Lauréat de l’appel à projets 2023 Fondation FEREC « Infrastructures et gestion des eaux » Figure 1 (b) Analyse des résultats des publications sur le thème « water leaks » plus « infrared » par « Web of science » Le principe d u radar est basé sur le contraste diélectrique entre l’eau (80) et le terrain (moins de 15 pour le cas sec) [3, 4] . Celui de l’IR est basé sur le contraste de température créé par l’eau dans le terrain [5]. L'anomalie due à des fuites d’eau dans les images radar et thermiques dépend fortement du volume d’eau qui s’est échappé et de la nature du sol où elle se diffuse. En effet, l’eau modifie les paramètres physiques tels que la permittivité diélectrique, ou la conductivité thermique, et dépend de caractéristiques intrinsèques telles que la porosité et la perméabilité hydraulique. Afin d’interpréter avec fiabilité l’information extraite des techniques de radar et thermiques, il est indispensable d’étudier les propriétés physiques des sols qui entreront en jeu pour cette interprétation. L’apport d'images thermiques complétera cette analyse, notamment dans le cas où les ondes radar sont très atténuées (milieux très humides). Par ailleurs, les écoulements peuvent générer des déconsolidations du sol, voire un emport complet de matériaux plus en profondeur ou au sein des canalisations, et l’on peut en constater couramment les effets en surface (affaissements de chaussées, formation de cavités). Cela induit une augmentation de la perméabilité hydraulique et peut entraîner des anomalies thermiques de plusieurs degrés détectables en surface, à certains moments de la journée où les contrastes entre température ambiante, température des matériaux et température des anomalies sont les plus marqués (interactions sol/atmosphère). Dans ce projet, les nouvelles problématiques à résoudre concernent (i) l’hétérogénéité et la complexité des sols ; (ii) le lien entre la recherche en laboratoire et l’application sur le terrain. Ainsi, nous avons réalisé notre étude à trois échelles : d'abord, pour comprendre l ’ influence de la teneur en eau sur les mesures radar, nous avons mesuré les propriétés diélectriques des sols à différentes saturations en eau pour interpréter les signaux de radar. Ensuite, nous avons réalisé un modèle de taille intermédiaire dans lequel tous les paramètres sont bien contrôlés pour analyser l’évolution des anomalies dues à la fuite dans les images radar et IR. Dans une troisième étape, nous avons constitué des tranchées à l’échelle 1, réalisées par le Centre d'Expérimentation et de Recherche (CER) du Cerema Normandie Centre, qui nous ont permis de tester les fuites avec différents débits, avec des canalisations enfouies à 1 m de profondeur, qui est la profondeur usuelle des canalisations d'eau potable. Le rapport est organisé de la façon suivante : la section 2 sera dédiée aux résultats des travaux aux trois échelles. Dans la section 3, la manière dont les crédits de l’aide Ferec ont été utilisés sera décrite. La conclusion et l’impact du projet seront montrés dans la section 4.