NOUVELLES DE L'HYDRAULIQUE
1999

octobre
TT:
ROUE A AUBES
Elles renaissent, malgré leur faible vitesse de rotation, grâce aux multiplicateurs de facteur 100 à trains épicycloïdaux; voici la roue Turas de la firme BEGA qui, fixée sur un de ses flancs, est esthétique et de montage aisé (Source - c'est le cas de le dire! - "L'eau au moulin", trimestriel No 3/99 de l'APERE (Bruxelles)
(numérisation de photo de journal...)

nouveau concept de roue à aubes
février
BE:
Alluvionnement des retenues
    Cette étude du Fonds pour projets et études de l'économie électrique (projet PSEL N0 31) a été réalisée dans l'objectif de mieux comprendre les phénomènes physiques participant à l'alluvionnement des retenues artificielles. La recherche a été découpée en deux parties, l'érosion sous l'impact de la précipitation et du ruissellement de surface d'une part, les courants de turbidité à l'intérieur de la retenue d'autre part.
Etude d'érosion
L'étude d'érosion a été conduite sur des échantillons de sols prélevés dans quatre bassins versants alpins, dont celui de Luzzone. Ces sols ont été analysés et soumis à des essais d'érosion en laboratoire avec simulateur de pluie. Cette phase expérimentale s'est déroulée au laboratoire de l'Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage à Birmensdorf (WSLIFNP).
Une analyse statistique des quantités érodées a permis la détermination du taux d'érosion en fonction des propriétés du sol, de sa pente et de la précipitation. Un modèle similaire à celui proposé par l'équation universelle de perte en terre a été élaboré et calibré sur les résultats des essais en laboratoire.
Les résultats obtenus permettent d'estimer la quantité de sédiments érodés sur une surface de bassin versant non couverte de végétation en fonction de sa pente et de l'intensité de la pluie. La très forte sensibilité à l'érosion des sols dénudés est mise en évidence. La proportion de terrain sans végétation peut être tirée des cartes d'utilisation du sol. Il ressort de l'analyse que la surface avec végétation peut être négligée sur des bassins versants alpins
Etude des courants de turbidité
L'étude des courants de turbidité àl'intérieur du réservoir a pu s'appuyer sur des mesures in situ des écoulements et du transport solide, sur la reproduction des courants de turbidité en laboratoire ainsi que sur leur simulation numérique.
Les Forces Motrices de Blenio SA (OFIBLE) et le Service hydrologique et géologique national (SIIGN) ont contribué de manière importante aux campagnes de mesures in situ à Luzzone au Tessin. Bn 1995 et 1996, aucun événement hydrologique majeur n'a été observé. De ce fait, l'extrapolation des valeurs mesurées vers des situations de crues extrêmes avec leur implication sur l'alluvionnement des retenues n'a pas pu être réalisée. La relation «pluie / débits liquide et solide - courant dans le lac» a tout de même pu être mise en évidence pour quelques événements typiques. Une relation simple décrivant les apports liqui-des et solides dans la retenue sous forme adimensionnelle a été établie à partir de ces événements. Cette relation a ensuite été intégrée dans le calcul numérique comme condition à la limite amont de la retenue.
Les mesures effectuées en laboratoire confirment les résultats du calcul numérique des courants de turbidité. Leur progression en écoulement uniforme suit bien les valeurs prédites par la théorie et calculées numériquement. La modélisation numérique proposée est basée sur le code CFX-F3D. Elle est enrichie de modules programmés spécialement pour tenir compte de la sédimentation et de l'entraînement de particules sur le fond. L'outil informatique ainsi développé permet la simulation tridimensionnelle d'écoulements turbulents à phase solide dans une géométrie quelconque. Les essais en laboratoire ainsi qu'un événement enregistré in situ à Luzzone ont été comparés à la solution numérique qui s'est révélée tout à fait satisfaisante.
Résultats
L'étude apporte des connaissances importantes dans les domaines de l'érosion et de l'alluvionnement des retenues. Les résultats permettent de formuler des recommandations pour la maîtrise de l'alluvionnement en permettant le transit partiel des sédiments à travers la retenue durant les crues.
Suivant la géométrie du bassin, un courant de turbidité transite à travers le réservoir dans un laps de temps relativement court pour arriverjusqu'au barrage. L'ouverture appropriée de la vidange de fond permet de laisser passer une partie des sédiments directement dans le cours d'eau aval comme c'était le cas avant construction du barrage. Même si seule une partie des sédiments est évacuée, le comblement de la vidange de fond en est réduit. De plus, en situation de pluie, le cours d'eau aval est plus apte à recevoir l'eau chargée provenant de la vidange, la faune et la flore en seront moins affectées. A lac plein, une bonne consigne d'exploitation permet de réduire le débordement nécessaire d'eau «propre» par l'évacuateur de surface en favorisant l'évacuation d'eau chargée provenant du fond du lac à travers la vidange de fond.
Les connaissances acquises permettent de comprendre le déroulement exact d'un événement et grace aux outils développés de le simuler numériquement. Il est possible de déterminer l'écoulement ainsi que la charge en suspension à tout instant et en tout point du réservoir, ceci en fonction de la crue entrante et des consignes d'exploitation. Les méthodes développées permettent de réduire les effets nuisibles de l'alluvionnement et d'améliorer les conditions de fonctionnement de la vidange de fond.
1996 !
décembre
SV:
LES MAUX DU PETIT-SAUT
La mise en eau du barrage hydroélectrique du Petit-Saut, en Guyane française, a noyé 310 km2 de forêt équatoriale (18 millions d'arbres). Deux ans après la fermeture des vannes bloquant le fleuve Sinnamary, les chercheurs de l'ORSTOM révèlent le premier bouleversement de l'écosystème fluvial et ses conséquences sur la faune aquatique:
Science&Vie No 951


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