Étude de cas no 7

Utilisation des nouvelles technologies dans la gestion des sels de voirie en Nouvelle-Écosse

Aperçu

Le ministère des Transports et des Travaux publics de la Nouvelle-Écosse (NSTPW) a installé ses cinq premières stations de Système d'information météoroutière (SIMR) en 1995. Le réseau comporte maintenant 19 stations, suite à la mise en ouvre entre décembre 2000 et janvier 2004 d'une importante initiative. Partout où le ministère installe une nouvelle station SIMR, l'ingénieur routier local s'engage à lancer un programme de pré mouillage dans la région. On fait l'achat d'un équipement de production de saumure et on adapte les camions d'épandage de sel aux opérations de pré mouillage. Cette utilisation accrue du réseau SIMR et du pré mouillage permet au ministère d'adopter une approche proactive dans les opérations de déneigement et de déglaçage et a amené une réduction de la qualité de sel utilisée.

Contexte

La Nouvelle-Écosse est la troisième province en importance à utiliser du sel, n'étant dépassée que par le Québec et l'Ontario. Le ministère fait l'épandage de 280 000 tonnes de sel en moyenne par année en raison des fluctuations de température et du nombre élevé de cycles de gel et de fonte attribuables à la proximité de l'océan Atlantique. L'élargissement du réseau SIMR et l'adoption du pré mouillage font partie d'une initiative du ministère visant à mieux gérer le sel utilisé. À cela s'ajoutent la construction de nouvelles installations de stockage de sel et l'amélioration des prévisions météorologiques durant l'hiver.

Description des opérations d'entretien hivernal

Production de saumure et pré mouillage

Le ministère a commencé le pré mouillage à partir de sa base de Burnside en décembre 2001. Un matériel de production de saumure a été bricolé avec des pièces de rechange, dont un grand réservoir de fibre de verre abandonné après les opérations de récupération de l'avion de la Swiss Air. Les employés du ministère ont installé un réseau de tuyaux de cuivre au fond du réservoir, dans lequel on a fait circuler de l'air comprimé pour créer un effet « Jacuzzi » afin de mélanger le sel et l'eau. Cet équipement initial a été remplacé par des réservoirs spécifiquement conçus pour produire de la saumure. À l'heure actuelle, le Ministère dispose de 18 équipements de production de saumure dans la province. La figure 1 montre des réservoirs typiques de production de saumure.

Figure 1 - Réservoirs de production de saumure

Le programme de pré mouillage tire parti de la capacité des stations SIMR de donner des prévisions exactes et immédiates. Aux endroits où une station SIMR a été installée, l'ingénieur de ministère s'engage à mettre en œuvre un programme de pré mouillage. Le ministère dispose présentement de 33 camions d'épandage de sel dotés d'un équipement de pré mouillage dans des bases qui couvrent la province. Comme agent de pré mouillage, on utilise partout une saumure ayant un taux de concentration de 23 % de sel.

Une étude a été menée à la station du ministère à Brooklyn au cours de l'hiver 2002-2003 pour observer les changements dans l'utilisation de sel suite à la introduction du programme. L'étude a mis en évidence une réduction de 10 % de la quantité de sel utilisée par les unités qui avaient été adaptées pour le pré mouillage (voir la figure 2):

Figure 2 - Réduction de la quantité de sel utilisée par les unités adaptées pour le pré mouillage

Essai d'un antiglaçant liquide

On a fait aussi l'essai d'un antiglaçant liquide à la station du ministère à Brooklyn où un camion a été équipé d'un réservoir de liquide et d'une barre d'arrosage pour effectuer un antiglaçage liquide avec de la saumure à un taux de concentration de 23 % de sel. Au cours de la saison 2003-2004, on a arrosé une route locale revêtue avec de la saumure avant le début d'une chute de neige. L'arrosage a été effectué à un débit de 100 litres par voie/kilomètre quand la température de la chaussée était supérieure à -6 °C. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus sur un segment de route semblable où on a utilisé les méthodes traditionnelles.

La figure 3 montre la quantité de sel utilisée dans les régions où l'on a procédé à un antiglaçage comparativement aux quantités estimées qui auraient été utilisées sans antiglaçage entre le 19 décembre 2003 et le 18 mars 2004.

Figure 3 - Comparaison des quantités de sel utilisées avec et sans antiglaçage à Brooklyn Yard

Bien qu'il n'y ait pas eu une forte baisse de la quantité totale de sel utilisée durant cette période, la quantité de sel utilisée a été substantiellement plus faible avec un antiglaçant lors de plusieurs tempêtes. De plus, d'autres avantages étaient évidents. Les routes où on a procédé à un antiglaçage n'ont pas eu besoin de sel ou de sable supplémentaire. Le superviseur estime que quatre tonnes de sel et dix tonnes de sable auraient normalement été nécessaires pour dégager la route. Les opérateurs ont rapidement constaté l'avantage d'utiliser un déglaçant liquide et ont hâte de voir le programme élargi. Dans certains cas, le plus grand obstacle peut être de convaincre le personnel de première ligne que les nouvelles technologies sont efficaces.

Il existe des preuves anecdotiques fournies par des opérateurs et le superviseur du matériel indiquant que les techniques d'antiglaçage leur donnent un meilleur contrôle sur les tempêtes et leur permettent de mieux servir le public.

Prévisions météorologiques hivernal

Le ministère a conclu une entente avec le Service météorologique du Canada (SMC) pour des prévisions météorologiques incluant des prévisions atmosphériques spécifiques aux sites ainsi que des prévisions de température et de condition de la chaussée. Trente sites de prévisions ont reçu des prévisions atmosphériques spécifiques et des prévisions de température des conditions de la chaussée ont également été fournies pour dix-neuf de ces sites. Les données pour les prévisions relatives à la chaussée sont ensuite recueillies aux dix-neuf stations SIMR qui se trouvent dans le système routier de la série 100 de la province.

Les prévisions sont produites deux fois par jour, à 4h00 et à 16h00. En cas de variation rapide des conditions météorologiques, d'autres mises à jour sont publiées par les météorologistes du SMC.

Le ministère utilise les trois méthodes suivantes pour transmettre les données de prévision au personnel sur le terrain et aux cadres :

• Internet : dès que les météorologistes du SMC ont fait des prévisions, celles ci sont téléchargées et affichées sur le site Internet du ministère. Ce site est accessible à tout le personnel sur le terrain du ministère, ainsi qu'à toutes les stations du ministère équipées d'ordinateurs branchés au réseau.
• Téléavertisseurs : les prévisions atmosphériques du SMC sont également transmises aux téléavertisseurs du personnel de surveillance de première ligne du ministère par lignes téléphoniques.
• Courriel : les prévisions concernant l'atmosphère et la chaussée peuvent être transmises à toute adresse de courriel sur demande du personnel sur le terrain.

Installations SIMR

Dix neuf stations SIMR ont été installées en Nouvelle-Écosse. Cinq d'entre elles ont été installées dans Kings County en 1995, sept autres dans le corridor Amherst-Halifax en 2001, et une sur l'autoroute 101 à Mt. Uniacke. Cinq autres stations ont été installées entre Truro et North Sydney à l'automne 2002. Une station supplémentaire a été installée à Yarmouth à l'automne 2003 en même temps qu'ont été remplacés les cinq stations de Kings County.

Dans le cadre du réseau national SIMR, la province prévoit installer environ 20 stations SIMR de plus au cours des deux prochaines années.

Les trois principaux éléments du SIMR sont :

• l'utilisation de capteurs de collecte de données sur la chaussée et l'atmosphère spécifiques aux sites;
• des modèles et autres systèmes de traitement perfectionnés servant à élaborer les prévisions et à individualiser l'information sous une forme conviviale;
• des plates formes d'affichage de l'information individualisée.

Figure 5 - Pilône du SIMR

Bien que l'information météorologique affichée en temps réel sur l'intranet du SIMR soit importante, les plus grands avantages proviennent des prévisions individualisées spécifiquement pour les opérations d'entretien.

Un membre du personnel des opérations d'entretien des routes a fait partie du comité national du SIMR avec des représentants des autres provinces et territoires. Ce comité croit que l'augmentation de l'utilisation d'un réseau national SIMR permettra d'optimiser l'utilisation des sels de voiries conformément au Code de pratiques pour la gestion environnementale des sels de voirie d'Environnement Canada.

Pour de plus amples renseignements,

Personne-ressource :
Paul Richard, P.Eng
Operations Analyst
Highway Operations
N.S. Dept of Transportation & Public Works
Téléphone : (902) 424-2206
Télécopieur : (902) 424-0570
Courriel : richarpa@gov.ns.ca

Auteur de l'étude de cas : McCormick Rankin Corporation / Ecoplans Limited

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