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
