Les enregistreurs de données pour la mesure des niveaux d’eau

by STS Sensors on avril 1, 2019
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The power station located 100m below ground now provides plentiful water from the cavern during the dry season. Two data loggers installed there measure the water levels

Les experts en gestion de l’eau de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont construit un barrage souterrain, avec une centrale hydroélectrique intégrée, dans une caverne karstique de l’île indonésienne de Java. La centrale électrique, située à 100 mètres sous terre, fournit maintenant une eau abondante pendant la saison sèche. Deux enregistreurs de données mesurent les niveaux d'eau en amont et en aval du barrage. Le niveau de l'eau en amont atteint 15 à 20 mètres, tandis que le niveau en aval (où l'eau est dirigée vers la turbine) atteint un maximum de 2 mètres.

La région karstique de Gunung Kidul, sur la côte sud de Java, est l’une des régions les plus pauvres d’Indonésie. Le sol est trop stérile pour un approvisionnement abondant, et les eaux vives sont à sec pendant la saison sèche. L'eau de la saison des pluies disparaît assez rapidement, mais elle s'accumule dans un système de grottes souterraines. Ce réservoir d’eau naturel est maintenant exploité avec une centrale électrique souterraine. Même pendant la saison sèche, plus de 1 000 litres d’eau par seconde s’écoulent dans la grotte de Bribin, ce qui en fait l’emplacement idéal pour ce barrage. Au lieu de turbines complexes, l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement des pompes d’alimentation est générée par des pompes de circulation à inversion de sens. Les cinq pompes d’alimentation fonctionnent en parallèle et offrent une excellente rentabilité car les coûts d’exploitation et de maintenance sont très faibles. Les pompes d’alimentation envoient une partie de l’eau vers un lac de montagne situé à 220 mètres d’altitude nommé « Kaligoro ». La phase de construction du barrage, qui était la principale difficulté de ce projet, a été réalisée avec succès. La grotte a rempli son rôle de rétention d'eau et le barrage a atteint sa hauteur critique de 15 mètres.

En mars 2010, l'installation a été remise aux autorités indonésiennes. Elle fournit désormais jusqu'à 70 litres d'eau par jour et par personne à près de 80 000 habitants. Auparavant, cette population ne disposait que de 5 à 10 litres par jour pendant la saison sèche, pour l’hygiène personnelle, le ménage et l’élevage. À titre de comparaison, les français utilisent en moyenne 148 litres d’eau par jour et par personne.

La fonction des enregistreurs de pression

Les enregistreurs de pression mesurent les niveaux d'eau en amont et en aval du barrage. Le niveau normal est de 15 mètres, mais il peut atteindre 20 mètres lors de fortes pluies. Les autres sondes mesurent les niveaux d'eau de manière immergée, en particulier à l’endroit où l'eau est dirigée vers la turbine. Des niveaux allant jusqu'à 2 mètres sont enregistrés dans cette zone. Les enregistreurs de pression de STS ont été choisis en raison de leur capacité de surcharge élevée (3 fois la pleine échelle), de leur faible écart (0,1 % maximum) et d'une stabilité accrue à long terme comprise entre 0,1 % et 0,5 % PE par an.

Ces enregistreurs de niveau couvrent des plages de pression comprises entre 0 et 100 mbars et 0 et 600 bars, permettant ainsi des mesures de niveau allant de 0 à 100 cmH2O et 0 à 6000 mH2O. L'intervalle de mesure lui-même est variable entre 0,5 secondes et 24 heures. Ces appareils se distinguent par un diamètre de sonde étroit et une mémoire de mesures pouvant atteindre 1,5 million de valeurs mesurées. De plus, leurs batteries au lithium peuvent être échangées sur site en un rien de temps.

Les intervalles d’enregistrement des données sont ajustables en fonction de la pression ou de la durée et permettent des mesures flexibles. Grâce à l'utilisation de divers matériaux (tels que l'acier inoxydable, le titane, le polyuréthane, le polyéthylène ou le téflon), ils disposent d’une tolérance élevée aux fluides et permettent des applications variées. Outre l’enregistrement des niveaux d’eaux (souterraines, puits, forages, lacs et rivières), ces enregistreurs de niveau conviennent également aux tests de fuites de canalisations de gaz, d'eau et autres conduites, ainsi qu'à l'analyse et aux tests de pression des canalisations de chauffage collectif. Ils ont également fait leurs preuves de manière optimale dans les stations de contrôle de pression de gaz et dans la vérification d'une pression d'alimentation constante.

 

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Sources :
Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) - Institut de gestion des eaux et des bassins fluviaux (IWG).

 

Topics: Mesure de Pression Hydrostatique, Capteur de Niveau Submersible, Eau Souterraine, Transmetteur de Niveau, Niveau d'eau, Enregistreur de Données, Eau

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