Si différentes méthodes de détection des fuites coexistent, toutes ont leurs limites en fonction des matériaux composant les canalisations, de leur profondeur, et de la nature des sols environnants. L'utilisation conjointe du radar impulsionnel (GPR) et des images infrarouges (IR) pourrait améliorer l'étude des propriétés électriques et thermiques des sols en fonction de leur taux d'humidité. C'est ce qu'expérimente l'équipe ENDSUM du Cerema en collaboration avec le Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay (CentraleSupélec), Grenoble Génie Électrique Laboratoire (Université Grenoble Alpes) et Altereo Normandie.

 Lauréat en 2023 de l'appel à projets sur le thème "Infrastructures et gestion des eaux" de la Fondation d'entreprise recherche collective pour la construction et les infrastructures (FEREC), le projet RADIR (RADar et IRfrarouge) est porté par l' équipe ENDSUM du Cerema en collaboration avec le Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay (CentraleSupélec), Grenoble Génie Électrique Laboratoire (Université Grenoble Alpes) et Altereo Normandie. Ce projet vise à détecter les fuites dans les canalisations souterraines à partir d'images radar et infrarouges thermiques (RADIR).

Les chercheurs de ce projet se concentrent sur l'étude des propriétés électriques et thermiques des sols en fonction de leur taux d'humidité. Ils modélisent les effets d'une fuite sur le champ électromagnétique et la diffusion thermique. Cette approche innovante, couplant deux technologies (radar géophysique et caméra infrarouge), permettra de développer des modèles réalistes pour valider ces simulations, offrant ainsi des perspectives prometteuses pour améliorer la détection des fuites d'eau dans les réseaux.

Améliorer la connaissance des réseaux et de leur comportement

L'efficacité des techniques non destructives de recherche de fuites repose sur l'expertise du Cerema, et en particulier sur l'équipe ENDSUM. Ce projet se déroule à la fois en laboratoire sur des matériaux contrôlés et sur le terrain, au sein du Centre d'Expérimentation et de Recherche (CER) qui offre un cadre unique pour les expérimentations à l'échelle 1, dans des conditions proches de la réalité.

Pour les expérimentations à l'échelle 1, une fosse d'essai a été spécialement conçue avec six configurations de sols et un tuyau souterrain permettant de simuler une fuite d'eau. Cela permet à l'équipe de recherche d'observer et d'analyser les comportements en fonction des différentes natures de sols. Cette approche permet de mieux comprendre la propagation des fuites et l'influence des propriétés des sols sur leur détection.

Le traitement des images GPR permettra de préciser la localisation et d'évaluer l'importance des fuites d'eau. Si le sol n'est pas adapté à la propagation des ondes radar, les images IR seront complémentaires et pourront éventuellement une détection depuis la surface. La combinaison de ces deux méthodes apportera une information plus riche et un taux de détection plus important. Le projet sera mené à travers trois sous-tâches : l'analyse diélectrique large bande fréquentielle sur des citrons à différentes teneurs en eau, l'analyse de l'anomalie provoquée par les fuites dans les images GPR et IR par des modèles contrôlés, l 'évolution de l'anomalie avec la durée et le débit de fuite.

Le projet de recherche RADIR permettra d'offrir une méthodologie testée et approuvée aux gestionnaires des réseaux. Ces outils permettent de localiser les fuites souterraines plus rapidement et de manière plus précise, tout en minimisant les travaux destructifs.