UdeS : une rivière artificielle pour étudier le génie civil

Un projet « unique au monde » voit le jour à l’UdeS : celui de construire une rivière entière, dans le but d’y réaliser des analyses, tests, et expérimentations...

Le projet d’envergure majeure est présentement en cours de conception à la faculté de génie de l’Université de Sherbrooke (UdeS). En plus de la rivière, un bassin versant sera également construit sur le campus, permettant d’étudier la dynamique des eaux.

« L’Université de Sherbrooke a été extrêmement coopérative quant à l’idée », affirme Robert Leconte, professeur de génie civil à l’UdeS et responsable du projet. « Dès qu’on l’a présentée, on a reçu un accueil très enthousiaste ».

 

Des travaux d’envergure

Les travaux ont débuté au mois d’avril. La rivière, d’une longueur de 50 mètres et d’une largeur de trois mètres, sera achevée en octobre.

Le bassin versant, d’une superficie de 90 par 40 mètres, est quant à lui presque prêt : il devrait être complété le mois prochain. En tout, il contiendra de 3500 à 4000 mètres cubes d’eau, soit l’équivalent d’une piscine olympique!

La construction du site aura coûté au total 2,3 millions $; un montant de 2 millions supplémentaire est à prévoir pour l’acquisition de l’équipement et de l’instrumentation.

« Le site devrait être pleinement fonctionnel en 2021 et aura une durée de vie d’au moins 30 ans », affirme M. Leconte.

[caption id="attachment_88887" align="aligncenter" width="720"] Commencés au mois d'avril, les travaux devraient se terminer au mois d'octobre.[/caption]

 

Un dispositif unique au monde

Peu de rivières artificielles du type ont été construites à travers le monde. En fait, celle de l’Université de Sherbrooke ne serait que la deuxième à voir le jour! L’autre se nomme le Laboratoire St. Anthony Falls et est située à l’Université du Minnesota. C’est d’ailleurs cette rivière qui a inspiré celle de l’UdeS.

« À notre connaissance, notre rivière est donc la deuxième de ce type au monde », commente M. Leconte. « Mais notre concept est peut-être même unique, puisqu’il est le seul à être à géométrie variable, c’est à dire que l’on peut modifier ou imposer une nouvelle trajectoire à notre cours d’eau. La rivière de St. Anthony Falls, quant à elle, est à géométrie fixe ».

Cette géométrie variable ouvre une série de nouvelles possibilités et d’expérimentations. Par exemple, le professeur compte amener un écoulement dans une plaine inondable, semblable à un gros carré de sable, pour observer comment la rivière s’y façonnera d’elle-même, notamment par des débits importants qui cause de l’érosion et des dépôts de sédiments.

Bien que la rivière ne sera pas librement accessible, le professeur Leconte souhaite offrir des visites au public, notamment pour faire la promotion du génie civil.

« Beaucoup de gens associent le génie civil à la construction d’édifices et d’infrastructures. La rivière sera un moyen de leur montrer une autre facette de cette spécialisation du génie, celle de l’étude des eaux et de la dynamique hydraulique », estime-t-il.

[caption id="attachment_88886" align="aligncenter" width="728"] Robert Leconte, professeur de génie civil à l’Université de Sherbrooke et responsable du projet.[/caption]

 

Un laboratoire à ciel ouvert

C’est plusieurs discussions entre les professeurs du département de génie civil et du génie du bâtiment de l’Université de Sherbrooke qui sont à l’origine du projet. Il y avait un besoin pour des travaux d’expérimentation et de modélisation hydraulique dans un environnement contrôlé, mais proche de la nature.

« Il y a une certaine lacune dans le passage entre l’expérimentation en laboratoire et ce qui se passe réellement en nature », explique Robert Leconte. « Le projet constitue donc une échelle intermédiaire, où nous pourrons effectuer des études en milieu contrôlé, qui se rapprocherait davantage des conditions réelles sur le terrain, mais sans les difficultés que nous pourrions rencontrer ».

Par exemple, effectuer des études d’inondation sur des rivières comporte sa part évidente de risque, mais la tâche est facilitée en milieu contrôlé et à une échelle compatible à ce que l’on retrouve en nature.

[caption id="attachment_88884" align="aligncenter" width="720"] Le plan final de la rivière et du bassin versant.[/caption]

 

Résoudre le problème des inondations au Québec

Le département de génie civil de l’UdeS souhaite résoudre plusieurs problématiques liées aux cours d’eau, notamment celle des inondations, qui ont fortement affecté le Québec au printemps dernier.

« Des structures sur les berges pour empêcher l’érosion, des expériences sur les vitesses d’écoulement et sur la turbulence et des études sur l’habitabilité des cours d’eau seront analysées sur la rivière », explique Robert Leconte.

« Le bassin versant, lui, sera l’hôte d’expérimentations sur les écoulements souterrains, le déplacement des contaminants et des nutriments, les bandes filtrantes, les bandes végétales, le ruissellement et la filtration ».

Une fois en fonction, le site servira essentiellement aux chercheurs des cycles supérieurs; des applications pour les étudiants au baccalauréat ne sont pas prévues pour l’instant. Les autres instituts de recherche et universités québécoises pourront également y avoir accès pour réaliser leurs propres expérimentations.

Des professeurs de l’Université du Québec à Montréal (UQÀM) et de l’Université Concordia collaborent d’ailleurs aussi à l'élaboration du projet.