Les SIG au service deLes SIG au service de la production hydroélectrique d’EDFhydroélectrique d’EDF

CONFERENCE SIG 2011CONFERENCE SIG 2011

Alexandre Brouet

Pilote du pôle SIG

EDF

Centre d’Ingénierie Hydraulique

6 octobre 2011

1 - Titre du document - 13/10/2011

1 C t t lié à l1. Contexte lié à la production hydroélectrique d’EDFhydroélectrique d’EDF

2 - Les SIG au service de la production hydroélectrique d’EDF- 13/10/2011

Principes de fonctionnement de la production h d él t ihydro-électriqueFonctionnement général :Di ité d é tDiversité des aménagements hydrauliques

L'hydroélectricité "de lac" : le lac de retenue est alimenté par les torrents, la fonte des neiges et des glaciers, et les pluies. Ces aménagements sont implantés sur les cours d'eau à pente forte, dans les régions de moyenne ou de haute montagne. La chute d'eau va de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de mètres. L'hydroélectricité au fil de l'eau : centrales situées sur des fleuves à fort débit. Le barrage ne retient gpas l'eau, elle s'écoule librement. L'électricité est produite en temps réel. Les Stations de Transfert d'Energie par Pompage (STEP) : le principe repose sur une double(STEP) : le principe repose sur une double retenue d'eau : l’eau passe de la retenue supérieure à la retenue inférieure en période de demande d’énergie ; en heure creuse, l’eau est repompée vers la retenue supérieure

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repompée vers la retenue supérieure

Principes de fonctionnement de la production h d él t ihydro-électrique

Exemples d’ouvrages composant un aménagement hydroélectrique :

Barrage etBarrage et retenue d’eau

P à iPasse à poisson

Conduites forcées

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Ex de carte d’aménagements hydrauliquesVaste emprise géographiquePatrimoine à capitaliser

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Contexte lié aux enjeux de la production h d él t ihydroélectrique

Energie renouvelable, non émettrice de CO2 => développement poussé par le Grenelle de l’environnementEvolution de la réglementation environnementale, sûretéE j d’ é d i iEnjeu d’aménagement du territoireMulti-usages de l’eau : irrigation pour l’agriculture, eau potable, pêche tourisme (loisirs nautiques) industriespêche, tourisme (loisirs nautiques), industries…Concurrence pour l’exploitation des concessions hydroélectriques : 20 % de la puissance installée d’EDF en jeu y q p jen 2010 - 2015

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Organisation de la DPIH / EDFDivision Production et Ingénierie Hydraulique (5000 personnes) Composée d’unités :

2 Unités d’Ingénieries en appui àExploitants des centrales :5 Unités de Production

2 Unités d Ingénieries en appui à l’exploitation et au développement de nouveaux projets :

o Centre d’Ingénierie HydrauliqueConception des ouvrages (Génie Civil,

Electromécanique)q )Etudes d’impacts Etudes économiquesPôle SIG

o Division Technique Générale– Service Topographie– BathymétrieBathymétrie– Service Hydrométéorologie– Auscultation des ouvrages

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447 centrales hydrauliques réparties en France

2 O i ti d2. Organisation des utilisateurs de SIG au sein de la DPIHde la DPIH

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Le pôle SIG au CIHpExiste depuis début 2000Intégré au service Environnement et Société du CIH (départementIntégré au service Environnement et Société du CIH (département Développement Durable)Composition du pôle : 3 ingénieurs, 2 techniciensRéponds aux demandes au niveau DPIH pour les travaux SIG

Production de 360 cartes référencées en 2010Diffusion des données en consultation pour UP et équipes projetsDiffusion des données en consultation pour UP et équipes projets

Administration des bases de données SIG :Ouvrages des aménagements hydrauliques EDFD é t d i i t ti éfé ti l h d liDonnées externes : administratives, référentiel hydraulique, zones environnementales protégées, zones réglementaires liées à la gestion des milieux aquatiques (DCE), orthophotos, MNT, données IGN…

G d l i i l A GIS + t i P bli h S ti l A l tGamme de logiciels ArcGIS + extensions Publisher, Spatial Analyst, 3D Analyst, Google Earth Pro

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Autres utilisateurs de SIG à la DPIHUtilisation du SIG spécifiquement dans certains domaines :

Appui aux outils de modélisation hydrauliquesAppui aux outils de modélisation hydrauliquesHydrométéorologieGestion des bathymétriesPl ll iPlans parcellaires

B i d t d d éBesoin de partage de données

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3 Ré li ti SIG3. Réalisations SIG en appui à l’exploitation des aménagementsdes aménagements

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viewer SIG : é t d C t d û té i tAide à la connaissance du terrain

viewer SIG : aménagement de Cusset : panneaux de sûreté, points kilométriques, bornes de concession, relevés GPS d’auscultation de digues avec photos terrain

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Aide à la gestion sédimentaire des barragesg gPréparation d’une vidange de barrage par estimation de la quantité de sédiments accumulés

– Digitalisation des courbes de niveau du Scan IGN 1981 puis interpolation pour obtenir un MNT du fond

– Réalisation d’une bathymétrie permettant de connaître le fond actuel

– Estimation de l’épaisseur de sédiments dans la retenue par différence

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Carte IGN Topo 1981 MNT obtenu

Protection de l’environnementSIG Biodiversité

Partie intégrante de stratégie BiodiversitéPartie intégrante de stratégie Biodiversité de la DPIHOutil de Sensibilité Environnement

Évaluation de la sensibilité des milieux par pcroisement pondéré des différentes réglementations environnementales=> valeur de sensibilité associée à chaque ouvrage hydrauliqueg y q

Pré-diagnostic d’alerte lié aux travaux en anticipation au niveau des UP pour les décideurs de travaux

Vérification des impacts environnementauxVérification des impacts environnementaux pour les services métier CIH

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Lien entre SIG et base de données interneDémonstrateur SIG foncier

Test de jointure entre couche SIG parcellaire (IGN) et base de données foncière interne EDF (non géographique) par le numéro de parcellepar le numéro de parcelleObjectifs :

cartographie des données du domaine foncier EDF : zones de concession

t d iété d’EDFet zones de propriété d’EDFévaluation de la valeur écologique par

croisement avec les données environnementales, pour utilisation dans le cadre de mesures compensatoires

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Etude de l’influence du débit sur le cours d’eauÉtude géomorphologique sur la basse Durance

Utilisation de données MNT LIDAR haute précisionprécisionPhotos aériennes à différentes dates, pour comparaison des débitsDétermination de l’espace de mobilité d l Dde la DurancePrévision de l’évolution du cours d’eau par les cruesd eau par les crues morphogènes

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4. Réalisations SIG en appui à la sûretépp

17 - Les SIG au service de la production hydroélectrique d’EDF- 13/10/2011

Cartographie d’ondes de submersion pour les Ét d d DÉtudes de Dangers

Tracé d’onde de submersion en cas de rupture de barrage ou p gde vanne, s’appuyant sur un modèle hydraulique (Castor, Mascaret) + MNT NEXTMapÉvaluation de la population potentiellement impactée

18 - Les SIG au service de la production hydroélectrique d’EDF- 13/10/2011

Suivi des mouvements de terrain aux abords d tdes retenues

Suivi des mouvements de terrain aux abords des retenuesMesure obtenue par télédétection : images satellites Radar (SAR)Quantification du déplacement (mm/an) selon code couleurs

19 - Les SIG au service de la production hydroélectrique d’EDF- 13/10/2011

Quantification du déplacement (mm/an) selon code couleurs

5 Ré li ti SIG5. Réalisations SIG pour le développement de nouveaux projetsnouveaux projets

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TélédétectionCarte de biomasse pour le projet Nam Theun 2 (LAOS)

M ît i d’ tt

Image satellite

Maîtrise d’ouvrage pour cette prestationAnalyse d’images satellites SPOT 5 : mesure du spectre

SPOT sourcep

visible + capteur infra-rougeDifférenciation des types de végétationC fCalcul de la surface totale par type de végétation => biomasse immergée dans la retenueQuantification et prévision de la

Carte de végétation

Quantification et prévision de la production de gaz à effets de serre

21 - Les SIG au service de la production hydroélectrique d’EDF- 17/05/2011

Développement de projetpp p jProjet hydroliennes à Bréhat

Modélisation 3D du fond marin à partir de la bathymétrie

Dessin 3D des hydroliennesDessin 3D des hydroliennesÉtudes des contraintes pour

l’optimisation du placement des hydroliennes par rapport aux y p ppcourants et au terrain

22 - Les SIG au service de la production hydroélectrique d’EDF- 17/05/2011

6. Le SIG comme outil de partagep g

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Exemples actuelsp

Le SIG comme outil de partage d’information avec l’externeTransmission aux SDIS de la cartographie des tronçons de rivières à risques (montée soudaineTransmission aux SDIS de la cartographie des tronçons de rivières à risques (montée soudaine du niveau de l’eau) situées à l’aval des barragesCartographie des Ondes de submersions calculées dans le cadre des Etudes de Dangers avec le ministère de l’intérieur pour intégration dans leur outil de gestion de la sécurité civilePartage des données d’inventaires d’espèces protégées avec des associations et les gestionnaires des milieux naturels…

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Mise en place d’une architecture de partage

Obj tif

Démonstrateur SIG Ingénieries DPIH

Objectifs :Besoins identifiés d’un référentiel de données géographiques partagé à la DPIHInventaire des utilisateurs et créateurs de données géographiques dans les ingénieriesMettre en place et tester un démonstrateur technique s’appuyant sur une base de donnée spatiale, un serveur SIG et un catalogue despatiale, un serveur SIG et un catalogue de donnéesDonner accès aux données par interface intranet en consultation et par SIG bureautiqueDéfinition d’une gouvernance des donnéesDéfinition d’une gouvernance des données issues des différents services

Outils utilisés :ArcGIS Server, Geoportal Server + IntelliGIS

é éArcGIS Server, Geoportal Server IntelliGIS (produit SWORD) pour l’administration Partage de données centralisées et

administration décentralisée

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Merci pour votre attention

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