Amélioration des eaux du Wisconsin
Lorsque le Département des transports du Wisconsin (WDOT) a entamé la construction de la route nationale 45 Ouest près de Clintonville, le projet semblait se dérouler sans incident majeur. Cependant, une fois lancé, il a pris une tournure inattendue :
L'équipe, après avoir nivelé la route avec des remblais la veille au soir, constatait chaque matin, à son retour sur le chantier, que le niveau était inférieur de soixante centimètres. Ce phénomène persista pendant deux semaines consécutives, jusqu'à ce que l'on découvre que le poids des remblais poussait les sols sous-jacents (une épaisse couche de boue noire et de tourbe) dans le lac Brady, d'une superficie de quatre hectares, situé à proximité.
Avant le début des travaux de la route 45, le lac avait une profondeur moyenne de 5,5 mètres. Suite à la découverte de mouvements de terrain, certaines zones du lac étaient recouvertes de moins de 23 centimètres d'eau. Ce lac, autrefois un havre de pêche immaculé abritant de nombreuses espèces sauvages et parsemé de quelques habitations, était menacé de disparition. Le Département des ressources naturelles du Wisconsin (WDNR), responsable de ce lac appartenant à l'État, est alors intervenu.
En collaboration avec le WDOT, le WDNR a évalué différentes méthodes de restauration du lac Brady. Compte tenu de la superficie du site, de la quantité de matériaux à extraire et des problèmes de gestion des déblais, le dragage hydraulique a été retenu. Les alternatives traditionnelles, utilisant des engins lourds (dragues ou excavatrices montées sur barge), auraient engendré soit un risque trop important de déversements et de problèmes de gestion des déblais, soit nui à l'équilibre du lac en remettant en suspension une grande partie des matériaux extraits. Le drainage et le nettoyage du lac n'étaient pas envisageables.
Les travaux prévoyaient l'utilisation d'une drague flottante pour extraire des matériaux jusqu'à une profondeur de 5,5 mètres (18 pieds) et les pomper par une conduite fermée sur 914 mètres (3 000 pieds) jusqu'à une carrière sèche. La différence d'altitude entre les deux zones était de 33,5 mètres (110 pieds). Le WDNR exigeait que toute eau décantée de la zone de déblais vers le lac soit rejetée avec une concentration de matières en suspension ne dépassant pas de plus de cinq parties par million celle du lac avant rejet.
Le WDNR/WDOT a confié les travaux de dragage du lac Brady à J&S Dredging, une entreprise d'Arpin, dans le Wisconsin. En juillet 1991, Jim Mann, propriétaire de J&S, a mis en service la drague Versi-Dredge™ modèle 4010, fabriquée par Innovative Material Systems, Inc. (IMS), d'Olathe, au Kansas. Unique en son genre pour une drague hydraulique transportable par un seul camion, elle fonctionnait en standard jusqu'à une profondeur de 6 mètres (20 pieds).
Une fois sur place, la drague a été mise à l'eau et les ancrages du câble de translation du treuil installés. La conduite a été posée depuis le lac, en passant par le ponceau de la route, jusqu'à la carrière. Sur la rive, une pompe de surpression a été ajoutée pour optimiser le rendement. Le dragage a commencé peu après, l'extraction des sédiments se déroulant de manière relativement routinière. Deux points ont toutefois nécessité une attention particulière : la mise en place du câble de translation et le débroussaillage.
Le lac Brady ayant la forme d'un rein, avec une extrémité mesurant près de 300 mètres de large et l'autre seulement 2,5 mètres, un système de déplacement par câble standard à quatre points d'ancrage sur la berge était impossible. On a donc opté pour un système à trois points d'ancrage : deux ancrages sur la berge à l'arrière, reliés par un câble réglable et équipés de tendeurs pour contrôler les mouvements latéraux, et un ancrage central à l'avant permettant de treuiller la drague. Cette configuration a permis de réaliser la découpe en forme de secteur nécessaire à l'exécution des travaux.
Plus près du centre du lac, les quenouilles avaient formé plusieurs « îlots » flottants. Ces plantes aquatiques, qui posent généralement problème aux pompes de dragage, étaient facilement déracinées en retirant les déblais situés sous leurs racines. La turbine à ailettes brevetée d'IMS, conçue pour pomper les déchets et les objets longs et fibreux, les acheminait ensuite par la canalisation jusqu'à la zone de stockage des déblais. Il arrivait cependant que les quenouilles s'enroulent autour de la barre de coupe et qu'il faille les couper deux à trois fois par jour.
J&S a mis au point un système ingénieux pour renvoyer l'eau de la zone de déblais au lac Brady à un niveau de matières en suspension ne dépassant pas cinq parties par million par rapport aux quantités existantes dans le lac.
La carrière sèche était divisée par une digue en deux bassins de 90 mètres de large sur 305 mètres de long. La pente de la digue variait de 90 cm à l'extrémité de décharge à 2,4 m à l'extrémité de déversoir. Tous les 60 mètres, une rangée horizontale de bottes de foin était disposée. Ces bottes filtraient progressivement l'eau jusqu'au déversoir. À ce dernier, un tamis à sédiments était installé pour filtrer l'eau restante.
Pendant quatre heures par jour, l'eau était pompée dans une cellule, puis le flux de la canalisation était dévié, à l'aide d'une vanne, vers l'autre cellule pour les quatre heures restantes. Après une nuit de décantation, des pompes d'irrigation étaient utilisées pour acheminer l'eau vers un champ agricole adjacent de 35 hectares. Ce terrain, couvert de végétation et en pente vers le lac, était bordé de bottes de foin qui canalisaient l'excédent d'eau vers le lac. L'eau déversée dans le lac respectait tous les critères du WDNR relatifs aux matières en suspension.
Depuis la réalisation du projet Brady Lake, J&S a mené à bien de nombreux projets de dragage, tant en eaux pures qu'en eaux usées industrielles. Selon Jim Mann : « La drague Versi-Dredge™ a été un atout majeur pour notre entreprise. Elle nous a permis de diversifier nos sources de revenus et de proposer un service rentable, souvent sollicité par les clients de notre société sœur, J&S Liquid Systems, spécialisée dans la collecte des déchets ménagers, municipaux et laitiers. »
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Source : Terre et eau
