Les phénomènes météorologiques extrêmes entraînent une augmentation de la fréquence et de l’intensité des inondations. Pour atténuer les risques de dommages matériels et de perturbation des opérations, nous devons construire des infrastructures résilientes prêtes à faire face à des événements météo de récurrence de 100 ans. 

En juin 2013, de fortes pluies tombées sur le manteau neigeux fondant dans les montagnes Rocheuses ont provoqué une inondation catastrophique qui a entraîné des pertes financières et des dommages matériels d’environ 6 milliards de dollars. La crue historique a causé d’importants dommages au zoo de Calgary, qui est partiellement situé sur l’île St. George, au milieu de la rivière Bow. L’intervention rapide d’une équipe spéciale a permis au zoo de sauver la plupart des animaux avant que l’île ne soit inondée. L’inondation a causé 50 millions de dollars de dommages directs au zoo et a démontré la nécessité d’une protection contre les inondations au-dessus et au-dessous de la surface du sol pour protéger le zoo contre les inondations de surface et la montée des eaux souterraines.

Afin d’aider le zoo à réaliser sa mission de devenir le chef de file de la conservation de la faune au Canada, nous avons été engagés pour réaliser le projet d’atténuation des inondations du zoo de Calgary. Le projet consistait à construire un mur anti-inondation autour du périmètre de l’île pour protéger le zoo des inondations majeures. Le système d’atténuation a permis d’isoler complètement l’île St. George par voie terrestre et souterraine en combinant un batardeau de palplanches et un système d’assèchement à double usage. Le système a essentiellement construit une baignoire géante autour de l’île et des puits d’assèchement à l’intérieur de l’île qui peuvent éliminer toute l’eau qui se trouve à l’intérieur du mur. 

Une étude hydrogéologique réalisée à la confluence des rivières Bow et Elbow a permis d’éclairer la conception du système et d’approfondir les connaissances de la Ville sur l’écoulement des eaux souterraines et les inondations souterraines, ce qui améliorera la planification future de l’atténuation des inondations dans toute la ville de Calgary. Avant que les ressources ne soient entièrement mobilisées, nous avons mené un programme pilote qui a permis de tester les limites et les avantages du système de palplanches proposé. Le programme a permis de confirmer que l’équipe serait en mesure d’enfoncer les palplanches métalliques à travers les gros galets et les rochers de la rivière et d’obtenir un joint étanche au niveau de la fondation rocheuse. L’utilisation de palplanches pour la structure a permis de minimiser la perte d’un habitat riverain essentiel, l’empiétement sur le canal de dérivation et sur la propriété du zoo au bord de l’île. L’atténuation des inondations a été réalisée dans un espace extrêmement réduit, ce qui a permis d’assurer la continuité de l’accès au zoo et de ses opérations, et de réduire au minimum les perturbations pour les voisins, les visiteurs du zoo et les animaux. 

Le système de barrage gonflable en caoutchouc du lac Tempe Town commençant à défaillir, la Ville de Tempe avait besoin d’un remplacement sûr, fiable, rentable et durable permettant au lac de se transformer en rivière lors des grands événements de débit d’eau. Nous avons été engagés pour construire un nouveau barrage afin de remplacer le barrage existant. Il s’agit de l’un des plus grands barrages à vanne de crête à commande hydraulique au monde, avec huit vannes en acier soutenues par sept piliers en béton de 2,75 mètres de large et de 7,60 mètres de haut et deux murs de culée. Chaque vanne mesure 32,30 mètres de large, 5,12 mètres de haut et pèse plus de 115 000 kilogrammes. 

Ce projet complexe a nécessité de nombreuses solutions créatives pour certains aspects des travaux, tels que l’assèchement, la démolition, le terrassement, le béton compacté au rouleau, les travaux d’électricité, le béton coulé sur place, les revêtements, les murs en ciment-bentonite, les murs d’affouillement, la fabrication et l’installation de vannes, les systèmes hydrauliques et les revêtements en argile géosynthétique.

Dès le début, l’équipe du projet savait que les travaux d’assèchement allaient être difficiles. Une fois que les équipes ont commencé le processus d’excavation, le degré de difficulté est devenu évident. « Il y avait beaucoup d’eau qui provenait du versant nord, ce à quoi nous nous attendions, mais pas à la vitesse à laquelle elle s’écoulait, explique Adam Gordon, responsable des projets spéciaux. Il faut dire que ce projet se trouve à plus de 30 mètres en aval d’un barrage existant qui retient environ un milliard de gallons d’eau. L’eau venait de toutes les directions. »

L’équipe du projet a travaillé en collaboration avec la Ville de Tempe pour fournir de multiples modèles de coûts et solutions d’ingénierie de la valeur pour atteindre les objectifs du projet du client. La construction d’un mur d’affouillement en aval est une option d’ingénierie de la valeur qui a permis à la Ville d’économiser une somme d’argent substantielle. Ce mur de 305 mètres de long et de 7,60 mètres de haut était à l’origine proposé comme un mur renforcé coulé sur place qui nécessitait une quantité importante d’excavation, de formage, de remblayage et d’assèchement. En collaboration avec des entrepreneurs spécialisés, notre équipe a élaboré un plan d’installation du mur en utilisant de la bentonite, une argile phyllosilicate d’aluminium absorbante, pour maintenir la stabilité de l’excavation afin de pouvoir placer le mur d’affouillement en aval dans une excavation au lieu de l’installer par des méthodes traditionnelles. Des panneaux de plus de 12 mètres de long ont été creusés et remplis d’une boue de bentonite pour maintenir la stabilité de l’excavation pendant la construction. Une fois l’excavation d’un panneau terminée, les poutres d’arrêt faites sur mesure et la cage d’armature étaient installées. Enfin, un mélange de béton à fort affaissement, utilisé pour maximiser l’écoulement sans sacrifier la résistance, était pompé depuis le bas du panneau, tandis que la bentonite était transférée dans un réservoir de retenue afin d’être recyclée et utilisée pour un futur panneau. Ce processus a été répété pour un total de 22 panneaux.

Le nouveau barrage peut gérer le débit des crues peu fréquentes de la rivière et est prêt à supporter une crue centennale de 64 008 mètres cubes par seconde. Une coordination étroite avec la Ville de Tempe et de nombreux organismes extérieurs, dont le ministère de la qualité de l’eau de l’Arizona, le Corps des ingénieurs de l’armée et le district de contrôle des inondations du comté de Maricopa, nous a permis de construire un barrage qui répond aux besoins de gestion de l’eau à long terme de Tempe.