Le son, nouvelle arme contre les pénuries d’eau

Montréal, le 22 juin 2016 — Une crise mondiale de l’eau se profile à l’horizon. En effet, selon l’Institut international de gestion de l’eau, le tiers de la population mondiale manquera du précieux liquide d’ici 2025.

Or, les pénuries d’eau sont souvent causées par de simples fuites. En effet, de 20 à 30 pour cent de l’eau traitée se perd dans les réseaux d’aqueduc en raison de problèmes banals qui peuvent pourtant être corrigés.

Toutefois, les réparations doivent être effectuées avec la plus grande précision possible, car les travaux d’excavation et de pavage coûtent cher. Si, pour colmater une fuite, on creuse à plus d’un endroit ou sur une plus grande superficie que nécessaire, on risque de provoquer un fâcheux effet domino : entraves à la circulation, grogne des usagers et pertes commerciales.

Par ailleurs, les trous dans les canalisations laissent pénétrer dans le réseau d’aqueduc des contaminants néfastes sur le plan de la santé publique.

Heureusement, des chercheurs de l’Université Concordia, à Montréal, ont mis au point une solution novatrice à ce problème. Dans un article publié récemment par l’American Society of Civil Engineers, Tarek Zayed, professeur au Département de génie du bâtiment, civil et environnemental, montre comment un outil spécial – l’enregistreur de bruit – permet de détecter les fuites avec précision et efficacité, avant que d’importants travaux routiers ne s’imposent.

« Par cette approche, on peut réduire la durée d’une fuite ainsi que le temps et les dépenses nécessaires pour localiser l’élément à réparer », affirme le P^r Zayed, qui a rédigé l’article en collaboration avec Mohammed S. El‑Abbassy, chercheur postdoctoral, Fadi Mosleh, récent diplômé de Concordia, ainsi qu’Ahmed Senouci des universités de Houston et du Qatar.

Pour les besoins de l’étude, les chercheurs se sont rendus jusqu’à Doha, au Qatar, afin de vérifier leurs hypothèses. Le petit pays présente l’un des taux de précipitation les plus faibles du monde, et l’un des taux d’évaporation les plus élevés. Par conséquent, le peu de pluie qui y tombe se dissipe rapidement dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau.

« Le Qatar a actuellement d’importants défis à résoudre en matière d’approvisionnement hydrique, explique Tarek Zayed. Or, dans le réseau d’aqueduc, les pertes d’eau attribuables aux fuites sont de l’ordre de 30 à 35 pour cent. »

À l’œuvre sur place, à l’Université du Qatar, les membres de l’équipe ont installé des capteurs de sons le long des principales conduites d’eau de l’établissement. Ainsi, ils ont pu enregistrer le bruit constant produit par une fuite sur une période de deux heures. Puis, ils ont analysé leurs lectures, comparant l’intensité et la propagation du son. Toute anomalie décelée par ces deux paramètres à la fois commandait la recherche d’une fuite.

Au fil de plusieurs semaines de surveillance, les chercheurs ont recueilli des données sur 140 points différents. Ils ont ensuite utilisé ces données pour effectuer des simulations à l’aide de modèles mathématiques, et établir ainsi l’emplacement exact des fuites. Puis, se fondant sur leurs résultats, les gestionnaires des installations de l’Université du Qatar ont mené à bien les réparations nécessaires. Dans leur rapport subséquent, ces derniers ont constaté la correspondance quasi parfaite des emplacements réels des fuites avec les points définis par l’équipe, dont le degré de précision s’établissait à 99,5 pour cent.

Pour Tarek Zayed et ses collaborateurs, la prochaine étape consistera à effectuer des levées en situation réelle dans des municipalités qui utilisent des enregistreurs de bruit et à concevoir des modèles adaptés de prévision de l’emplacement des points de fuite.