EAUX

La sécheresse et les précipitations extrêmement abondantes sont les principaux défis liés au changement climatique pour les masses d'eau, les paysages et les villes. Ces deux événements extrêmes exigent des solutions intelligentes. En 2018, les lacs se sont renversés et de nombreux agriculteurs se sont plaints de douloureuses pertes de récoltes. En raison du deuxième été consécutif de sécheresse en 2019, de nombreux hêtres et autres feuillus matures, que l'on croyait eux-mêmes robustes, ont été victimes de la sécheresse persistante et du manque de renouvellement des réservoirs d'eau souterraine.

Il faut trouver des solutions pour s'adapter aux conséquences du changement climatique encore plus rapidement que prévu initialement. Qui reçoit l'eau quand elle se raréfie ? Sommes-nous prêts à faire face à des inondations soudaines et dévastatrices dans nos villes ? Comment pouvons-nous sensibiliser à la nécessité d'une prise en charge personnelle et du bien-être public dans les situations de stress?

La gestion de l'eau suit l'objectif d'une utilisation globale durable et résiliente de l'eau. Dans ce contexte, le FiW travaille sur des solutions pour une plus grande numérisation de la gestion de l'eau. L'augmentation de la densité des données par l'enregistrement du plus grand nombre possible de mesures pertinentes et à haute résolution est la base de la compréhension nécessaire des systèmes et des processus. Dans ce contexte, le traitement des données relatives à la gestion de l'eau se fait principalement à l'aide de systèmes d'information géographique (SIG). Ceux-ci sont capables de mettre à disposition de grandes quantités de données (Big Data) sous forme d'informations spatiales utilisables - une condition préalable essentielle pour la modélisation complexe et l'alimentation d'applications basées sur de nouvelles méthodes d'analyse de l'intelligence dite artificielle telles que les réseaux neuronaux et les processus d'apprentissage profond.

Le FiW utilise naturellement les outils et modèles SIG dans un grand nombre de projets. Les géodonnées de base sont collectées et utilisées pour créerles bases d'analyses de données importantes, et des modèles complexes sont utilisés pour augmenter la densité d'information des systèmes et pour rendre possibles les processus de planification et les optimisations. Dans le domaine de la modélisation, l'équipe s'occupe de la modélisation hydrologique, hydrodynamique et couplée afin d'étudier différents scénarios d'inondation, de crue et de sécheresse et de définir des mesures adaptées. Dans les projets de recherche et de développement actuels, nous utilisons de nouvelles méthodes issues du domaine de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage machine pour acquérir de nouvelles connaissances à partir de grandes quantités de données et pour générer de nouvelles données. Pour le transfert de connaissances et la communication spécifique à un groupe cible, nous utilisons des méthodes et des médias nouveaux et innovants tels que la réalité virtuelle et augmentée ainsi que l'impression 3D et les WebGIS.

La collecte de géodonnées de base s'accompagne de mesures dans le bassin versant et sur les plans d'eau. À cette fin, le FiW et les entreprises partenaires développent des instruments de mesure et des méthodes innovantes qui permettent une surveillance économique et fiable.

Dans le domaine spécialisé, nous offrons des services de conseil pour l'évaluation de l'apport, du comportement, du devenir et de l'élimination des polluants. Nous développons des stratégies pour une protection durable de l'eau et nous aidons nos clients à contrôler les concepts et les plans d'action tout au long du cycle de l'eau afin que la production d'eau potable puisse continuer à être garantie à l'avenir grâce à des procédés de traitement quasi naturels. Nos recherches actuelles portent sur les substances organiques à l'état de traces, le nitrate et la salinisation.

Dans de nombreux pays, les eaux souterraines constituent la principale ressource en eau pour la production d'eau potable. En raison des temps de séjour souvent longs dans le sous-sol, la gestion prospective des eaux souterraines dépend encore plus que dans d'autres disciplines des outils intégrés de prévision, de contrôle et de décision (Water Management 4.0) afin de pouvoir estimer les effets des décisions actuelles sur la quantité et la qualité futures des eaux souterraines.

La gestion des eaux souterraines dans le monde entier est confrontée à d'énormes défis. Compte tenu de la baisse spectaculaire du niveau des eaux souterraines, de la pollution des eaux souterraines et de l'intrusion d'eau salée, nous cherchons des solutions dans des domaines tels que la recharge des eaux souterraines (Managed Aquifer Recharge) et la réutilisation de l'eau.