1. Problème Contexte
Une société hydroélectrique du sud-ouest de la Chine devait inspecter les structures submergées d'un barrage en béton vieux de 50 ans. Ce barrage présentait des fuites mineures et nécessitait une inspection approfondie de ses surfaces submergées, notamment :
- Vérification de la présence de fissures et d'érosion sur la face du barrage
- Mesure de l'épaisseur des dépôts sédimentaires
- Vérification de l'état des vannes et des robinets sous-marins
- Détection des débris immergés susceptibles d'affecter le débit d'eau
- Évaluation de l'intégrité des ouvrages de renforcement sous-marins
L'équipe d'inspection s'est heurtée à des difficultés liées aux méthodes traditionnelles, qui prenaient beaucoup de temps, nécessitaient d'importantes opérations de plongée et offraient une précision limitée des données.
2. Analyse du problème
Le projet d'inspection du barrage a posé plusieurs défis techniques :
- Clarté variable de l'eau: Eau trouble avec une visibilité inférieure à 2 mètres
- Large plage de profondeur: De 3 mètres près de la surface à 48 mètres à la profondeur maximale
- Géométrie complexe: Surfaces irrégulières présentant des saillies et des creux
- Exigences de précision: Précision de l'ordre de ±0,51 TP3T requise pour détecter les petites fissures et les défauts
- Problèmes de sécurité: Réduire au minimum l'exposition des plongeurs aux environnements sous-marins à haut risque
- Enregistrement des données: Obligation de fournir une documentation détaillée des mesures à des fins d'analyse technique
Les méthodes d'inspection traditionnelles, qui font appel à des plongeurs équipés de mètres rubans et d'appareils photo, se sont révélées insuffisantes pour ce projet en raison de l'étendue de la zone à inspecter et de la nécessité d'effectuer des mesures précises.
3. Solution
L'équipe d'ingénieurs a choisi le Sondeur à ultrasons portable KWD100 associé à la Capteur de distance sous-marin KUS-W50 pour relever ces défis. Cette combinaison a permis :
3.1 Configuration du système
| Composant | Modèle | Quantité | Demande |
| Sondeur à ultrasons portable | 100 KWD | 2 | Profilage de la profondeur totale et mesures générales |
| Capteur de distance sous-marin | KUS-W50 | 4 | Inspection structurelle détaillée et mesure des défauts |
| Appareil photo sous-marin | Personnalisé | 2 | Vérification visuelle des anomalies détectées |
| Enregistreur de données | Personnalisé | 1 | Enregistrement synchronisé des données avec l'heure et la position |
| Rallonges électriques | 30 m | 4 | Étendre la portée du capteur jusqu'à la profondeur maximale |
3.2 Caractéristiques techniques principales du produit
| Paramètre | 100 KWD | KUS-W50 |
| Plage de mesure | 0,7 à 100 m | 0,6 à 100 m |
| Précision | ±0,51 TP3T | ±0,51 TP3T |
| Fréquence de fonctionnement | 200 kHz | 200 kHz |
| Zone d'angle mort | 0,7 m | 0,6 m |
| Communication | ModBus | RS485 |
| Alimentation électrique | Batterie Li-ion 18650 | 10,8 à 26,4 V CC |
| Niveau de protection | IP67 | IP68 |
| Poids | 0,8 kg | 0,5 kg |
3.3 Détails de mise en œuvre
Le processus d'inspection comprenait :
- Enquête préliminaire: Utilisation du KWD100 pour établir un profil de profondeur général de l'ensemble de la face du barrage
- Inspection ciblée: Déploiement de capteurs KUS-W50 pour mesurer certaines zones particulièrement préoccupantes
- Intégration des données: Combinaison de mesures de distance et de données visuelles issues de caméras sous-marines
- Génération de rapports: Création de rapports techniques détaillés comprenant des données de mesure et des images
Le KWD100 a été utilisé pour effectuer des mesures rapides et mobiles à partir de bateaux et de plates-formes, tandis que les capteurs KUS-W50 ont été déployés sur des véhicules télécommandés (ROV) afin de réaliser des inspections détaillées de zones spécifiques.
4. Résultats
Le projet d'inspection a donné lieu à des résultats significatifs :
4.1 Données de performance
| Type de mesure | Erreur moyenne | Erreur maximale |
| Profilage général de la profondeur (KWD100) | 0.4% | 0.8% |
| Mesure des défauts structurels (KUS-W50) | 0.3% | 0.6% |
| Mesure de l'épaisseur des sédiments | 0.5% | 0.9% |
| Mesure de la hauteur libre d'un portail | 0.2% | 0.5% |
4.2 Avantages opérationnels
- Réduction du temps d'inspection de 65% par rapport aux méthodes de plongée traditionnelles
- Exposition des plongeurs réduite au minimum avec 80% de mesures effectuées à distance
- Amélioration de la précision des données avec une précision de mesure constante de ±0,51 TP3T
- Documentation complète avec 3 200 mesures effectuées sur une superficie de 12 000 m²
- Dépistage précoce parmi lesquelles 17 défauts structurels jusqu'alors inconnus nécessitant une intervention
5. Conclusion
Cette solution a depuis été adoptée comme méthode d'inspection standard dans le cadre du programme d'entretien des barrages de l'entreprise, et il est prévu d'étendre son utilisation à d'autres projets d'infrastructures hydrauliques.
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