Prise d'eau

Écrit par les experts Ooreka

Le fonctionnement d'une centrale hydroélectrique repose sur différents ouvrages qui permettent de capter l'énergie de l'eau :

La prise d'eau d'une centrale hydroélectrique

La prise d'eau est en quelque sorte l'entonnoir qui capte et dirige l'eau vers la centrale.

Une prise d'eau adaptée aux caractéristiques du cours d'eau

La forme ou le débit de la prise d'eau sont calculés en fonction de la propreté de l'eau. Plus l'eau est sableuse ou limoneuse, plus la vitesse de l'eau à l'arrivée du bassin de décantation doit être lente.

Emplacement d'une prise d'eau : plusieurs options

La prise d'eau peut se faire à différents endroits :

  • en amont du barrage,
  • en bordure du cours d'eau,
  • dans le lit du cours d'eau, etc.

Tout dépend de la nature du cours d'eau ou du plan d'eau, par exemple :

  • en rivière : il est rare que la prise d'eau puisse se faire par le fond à cause des nombreuses particules entraînées par le courant (prise d'eau par en dessous ou prise tyrolienne),
  • dans un lac : la prise d'eau par galerie souterraine peut être une excellente option.

Centrale hydroélectrique : le rôle du canal d'amenée

Le canal d'amenée d'une centrale hydroélectrique est un canal aménagé qui permet d'amener l'eau vers la centrale grâce à une pente légère.

En règle générale, la pente du canal se situe entre 0,5/1000 et 3/1000.

Le canal d'amenée : des valeurs à prendre en compte

Afin que l'eau s'écoule parfaitement, le débit doit être calculé en fonction :

  • de la pente,
  • de la nature des parois du canal,
  • de la nature du lit.

Le calcul du débit du canal d'amenée

En règle générale, on utilise la formule de Manning-Strickler pour connaître le débit d'un cours d'eau : Q = KSR⅔ I ⅟₂

  • S représente la section en contact avec l'eau,
  • R représente le rayon hydraulique,
  • I représente la pente du canal,
  • K représente le coefficient de Strickler dont voici les valeurs selon la nature des parois :

COEFFICIENT DE STRICKLER

Nature des parois du canal d'amenée K (coefficient de Strickler)
Ciment lisse 100
Béton 80
Gravier fin et sable 50
Gros gravier 35
Galets 30
Gros cailloux 20

Régler le débit pour éviter l'érosion du canal

L'eau, en s'écoulant par le canal d'amenée, provoque une érosion naturelle du sol. Si celui-ci n'est pas aménagé, la pente devra être réglée de façon à ce que le débit ne soit pas trop important.

Aménager une galerie d'amenée : en cas d'éboulement

En montagne, les risques d'éboulement sont fréquents.

Afin d'éviter les problèmes de canaux bouchés, une galerie d'amenée peut être créée. Avant de creuser la galerie, il est nécessaire de :

  • faire faire une étude géologique,
  • solidifier l'ensemble au béton armé pour les terrains instables.

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