Le projet de déversoir régional d’urgence Horsefly : une meilleure gestion des eaux pluviales pour protéger les communautés du sud de l’Alberta

Situé près du point médian du Canal principal du St. Mary River Irrigation District (SMRID), d’une longueur de 312 kilomètres, le projet de déversoir régional d'urgence Horsefly (Horsefly Regional Emergency Spillway) est un projet d'infrastructure hydraulique crucial. Possédant une longueur de 14 kilomètres, celui-ci est situé près de la ville de Taber, dans le sud de l'Alberta. 

Le déversoir redirige les eaux pluviales excédentaires du Canal principal du SMRID vers la rivière avoisinante Oldman, améliorant ainsi le contrôle des inondations et la résilience contre celles-ci.

Depuis 2014, MPE, une division d'Englobe, a offert un leadership et une expertise technique clés, pour assurer la bonne réussite du projet. Agissant à titre de consultant principal, l'équipe de MPE s’est occupée de superviser l’ensemble des phases du projet, de la planification jusqu’au déploiement final.

Vulnérabilités et défis liés à la gestion des eaux pluviales dans le sud de l'Alberta

Au cours des dernières années, une activité agricole intensive combinée à une forte croissance du développement résidentiel et industriel ont favorisé la prospérité du sud de l'Alberta.

Par contre, ce progrès économique a entraîné son lot de défis. Les changements rapides dans l'utilisation des terres, associés à des pratiques d'irrigation intensives et à un développement continu, ont eu un impact significatif sur les systèmes naturels de drainage de l'eau, en réduisant considérablement la capacité d’absorption naturelle des terres.

Problèmes de drainage

Ces enjeux sont de plus en plus fréquents et représentent désormais un risque important pour les communautés locales ainsi que les entreprises, les infrastructures et les ressources critiques en eau potable.

Dépendance envers le système actuel de canaux d'irrigation

Présentement, la dépendance de la région au système de canaux d'irrigation pose un défi supplémentaire. Conçu initialement pour l'approvisionnement en eau agricole, ce système gère difficilement les importants ruissellements d'eaux pluviales générés par les fortes pluies et la fonte des neiges qui ont récemment affecté la région.

Incapacité à détourner les eaux pluviales du Canal principal SMRID

Une autre vulnérabilité critique consiste en l'absence de mécanisme permettant de détourner les eaux pluviales du Canal principal du SMRID, qui alimente environ 200 000 hectares de terres agricoles.

L'urgence de prendre en charge ces enjeux est devenue évidente à la suite de plusieurs phénomènes météorologiques extrêmes survenus entre 2010 et 2018, qui ont provoqué des inondations et des dégâts considérables dans toute la région.

Une réponse urgente à une situation critique

Pour remédier à cette situation, un regroupement local de municipalités, de comtés et de districts d'irrigation a formé en 2012 le Southern Regional Stormwater Drainage Committee (SRSDC ; comité régional sud pour le drainage des eaux pluviales). Ce comité a identifié les priorités clés, notamment :

• Prévenir les blessures ou les décès
• Protéger les infrastructures municipales et des districts d'irrigation
• Protéger les propriétés privées
• Atténuer les pertes économiques causées par les inondations
• Soutenir la croissance agricole et le développement futur

En 2014, MPE et le SRSDC ont élaboré et publié conjointement le Southern Regional Stormwater Management Plan (Plan régional de gestion des eaux pluviales du sud), qui recommandait sept projets d'atténuation des inondations. Parmi ceux-ci, le projet de déversoir régional d'urgence Horsefly s’est vu attribuer la plus haute priorité, en raison de son fort potentiel d’atténuation des risques d'inondation dans toute la région.

En janvier 2021, MPE a été sélectionné pour mener le projet, en partenariat avec la firme Stantec, qui a été choisie à titre de sous-consultant.

Portée des travaux et livrables de MPE pour le projet de déversoir régional d’urgence Horsefly

L'équipe de MPE a dirigé la conception civile, hydrotechnique et structurelle du projet de déversoir régional d’urgence Horsefly, et a aussi mené des études géotechniques et supervisé la conformité environnementale globale du projet.

1. Conception civile et hydrotechnique

L'équipe de MPE a entrepris la réhabilitation et le prolongement de 5,6 kilomètres du canal d'irrigation existant, augmentant considérablement sa capacité de 8 m³/s à 40 m³/s. Les berges du canal ont été élevées afin d'optimiser les niveaux d'eau, améliorant ainsi sa capacité à gérer des débits plus importants. Ces améliorations ont également ouvert la voie à la conception de futures canalisations, soutenant de ce fait la planification à long terme des infrastructures.

Tout au long du projet, l'équipe de MPE a appliqué des principes hydrotechniques avancés afin de garantir l'efficacité et la durabilité du système. Cela a permis de garantir que le projet réponde aux besoins croissants de la région en matière de contrôle des inondations et de gestion de l'eau, tout en perturbant le moins possible l'environnement et les infrastructures environnants.

2. Conception structurelle : défis et solutions innovantes

Automatisation 

Ce projet a intégré un haut degré d'automatisation. Le système SCADA de SMRID, a rendu possible la surveillance et le fonctionnement à distance de l'ensemble du système de déversoir. Ce haut degré d'automatisation a amélioré l'efficacité et la sécurité opérationnelles, particulièrement lors d'événements météorologiques majeurs. Cela a aussi ouvert la voie à l'expansion future des infrastructures d'irrigation de SMRID.

Afin d'assurer une gestion efficace et une surveillance en temps réel du système, l'équipe de MPE a conçu et coulé sur place cinq structures de contrôle en béton. Chacune d’entre elles était équipée de systèmes automatisés, parfaitement intégrés aux commandes du SMRID. Cette approche permet d'ajuster en temps réel les niveaux et les débits d'eau, optimisant ainsi la gestion des inondations tout en réduisant les besoins de personnel sur site.

Conception et construction du déversoir en enrochement 

La conception du déversoir en enrochement, en aval de la coulée, a représenté un défi majeur. Il a été nécessaire de réfléchir et d’analyser en profondeur les performances hydrauliques et l'impact environnemental.

Le déversoir terminal a été conçu avec une chute de 50 mètres dans la vallée de la rivière Oldman, stabilisée à l'aide de pierres en enrochement de grand diamètre. Cette conception a fourni une solution rentable et hautement durable, nécessitant moins d’entretien, même avec des volumes et des vitesses d'eau variables. Cette approche a permis de minimiser l'érosion et de s’adapter à la pente raide.

Le drain existant a été réaligné afin de faciliter les travaux. De plus, l’intégration stratégique de plusieurs grandes structures en enrochement a permis de gérer le débit d’eau et de réduire l'érosion. Vu que les structures étaient situées dans des endroits contraignants offrant un espace minimal pour la construction, une planification précise et des techniques d’ingénierie innovantes furent nécessaires.

3. Approche et services géotechniques

Les travaux géotechniques de l'équipe de MPE comprenaient des études détaillées sur les emprunts de matériaux pour la réhabilitation du canal, ainsi que des études sur la stabilité des pentes (réalisées en partenariat avec Stantec) dans la zone escarpée de la coulée.

Grâce à ces études, l'équipe a identifié les matériaux nécessaires à la réhabilitation du canal et évalué les pentes afin de prévenir l'érosion. Ces études ont également guidé les phases de conception et de construction du projet, atténuant les risques potentiels, et garantissant la sécurité et la durabilité de l'infrastructure.

Défis liés à la construction 

Au cours de la phase de construction, l'équipe de MPE a été confrontée à des défis géotechniques complexes, notamment des infiltrations fréquentes d'eau souterraine et une topologie hétérogène des sols.

L'équipe a surmonté ces défis en identifiant et en utilisant des poches d'argile dispersées sur le site du projet. Celles-ci ont permis de créer des remblais imperméables, essentiels à la stabilisation du canal et du déversoir. Cette manière d’opérer a réduit au maximum les besoins en matériaux externes, tout en diminuant le coût global du projet.

4. Conformité environnementale

Le déversoir, élaboré pour soutenir la biodiversité locale, comprend des alignements stratégiques ayant comme fonction de préserver les corridors fauniques naturels. Cette conception, respectueuse de l'environnement, permet de préserver les flux migratoires naturels en plus de minimiser les perturbations pour les espèces locales.

Une attention particulière a été portée sur la libre circulation des cerfs et autres animaux, et la préservation de deux zones d'hibernation hivernale, utilisées par des serpents à sonnettes.

5. Collaboration avec les organismes réglementaires et les communautés autochtones

Le projet de déversoir régional d'urgence Horsefly a été construit conformément aux normes de gestion de l'eau et de protection de l'environnement de l'Alberta. 14 Premières Nations et 16 agences fédérales et provinciales ont dû être consultées. L’implication en amont et l’engagement continu de l'équipe de MPE auprès de ces groupes de parties prenantes ont été essentiels pour obtenir efficacement les autorisations requises pour le projet.

De nombreux bénéfices générés par le projet de déversoir régional d'urgence Horsefly

La réalisation de la première phase de ce projet, jugé essentiel pour la protection des infrastructures critiques et le soutien de la croissance économique de la région, a engendré plusieurs bénéfices concrets et tangibles :

• Amélioration de la protection contre les inondations
• Stabilité agricole et croissance économique
• Avantages environnementaux
• Résilience des communautés
• Amélioration des infrastructures

Une phase prometteuse d'un projet porteur

Les nombreuses contributions de l'équipe de MPE à cette phase cruciale du projet de déversoir régional d'urgence Horsefly, ont permis de répondre rapidement à des priorités urgentes. Parmi celles-ci, nous comptions :

• la protection de la santé et des vies humaines,
• la préservation des infrastructures et des biens,
• l'atténuation des pertes économiques, ainsi que
• la stimulation de la croissance et de la prospérité régionales.

Ce projet représente un investissement clé, qui renforce la résilience météorologique et préserve la prospérité de cette région en plein essor.