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Démodulation des éclusées sur la Garonne. INTRODUCTION DE QUELQUES NOTIONS DE BASE. Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau. Modes de gestion des usines hydroélectriques. * Au fil de l’eau :. Fonctionnement continu. - PowerPoint PPT Presentation
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DémodulationDémodulationdes écluséesdes éclusées
sur la Garonnesur la Garonne
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
INTRODUCTION DE INTRODUCTION DE QUELQUES NOTIONS QUELQUES NOTIONS
DE BASEDE BASE
Introduction de quelques notions de base Introduction de quelques notions de base
Modes de gestion des usines hydroélectriques
* Au fil de l’eau :
Fonctionnement continu
Mode de gestion qui impose de garder constant le niveau de la retenue et de délivrer à l’aval de l’ouvrage le débit entrant à l’amont
Introduction de quelques notions de base Introduction de quelques notions de base
Modes de gestion des usines hydroélectriques
* Par éclusées :
Fonctionnement par intermittence pour répondre aux besoins d’énergie à certains moments de la journéeMode de gestion qui entraîne des lâcher d’eau appelés éclusées hydroélectriques
Introduction de quelques notions de base Introduction de quelques notions de base
* Marnage :
* Démodulation des éclusées :
Oscillations et variations du niveau de la ligne d’eau dans un plan d’eau
Atténuation des variations de débit induites par les lâchés d’eau par stockage et destockage dans la retenue
Définitions
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
PRESENTATION PRESENTATION DU PROBLEME DU PROBLEME
SUR LA SUR LA GARONNEGARONNE
Présentation du problème sur la GaronnePrésentation du problème sur la Garonne
Présentation du site d ’étudePrésentation du site d ’étude
Bossost
Présentation du problème sur la GaronnePrésentation du problème sur la Garonne
Débit à Débit à BossostBossost
10m3/s
12h
12m3/s
Présentation du problème sur la GaronnePrésentation du problème sur la Garonne
Présentation du site d ’étudePrésentation du site d ’étude
Bossost
Plan d’Arem Pont du Roy
Saint-VidianPalaminy
La Brioulette Saint-Julien
CarbonneManciès
Présentation du problème sur la GaronnePrésentation du problème sur la Garonne
Objectif du projetObjectif du projet
Présentation du problème sur la GaronnePrésentation du problème sur la Garonne
Plan de l ’étudePlan de l ’étude
• Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées• Enjeux de la démodulationEnjeux de la démodulation
• Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation• Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian• Démodulation avec la chaîne des trois barragesDémodulation avec la chaîne des trois barrages• Les aspects sédimentologiquesLes aspects sédimentologiques• Impacts de la démodulationImpacts de la démodulation• Réduction des effetsRéduction des effets
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
CARACTERISATION CARACTERISATION DES ECLUSEESDES ECLUSEES
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Données disponiblesDonnées disponibles
Saint-BéatChaum
Valentine
Cazères
Portet-sur-Garonne
Palaminy
La Pique
La Neste Le Salat
L’Ariège
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Les différentes périodes de l’annéeLes différentes périodes de l’année
Débutnovembre
Finmars
Débutavril
Mi-juillet Mi-juilletFin
octobre
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Deux types d’écluséesDeux types d’éclusées
Grande variationPetite variation
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Les éclusées en hiverLes éclusées en hiver
Durée des éclusées: 13h
Durée des éclusées: 13h
Amplitude: 10m3/s
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Les éclusées à la fonte des neigesLes éclusées à la fonte des neiges
Amplitude: 10 à 15 m3/s
Durée: 14h Durée: 12h
Durée: 14h Durée: 12h
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Les éclusées à l’étiageLes éclusées à l’étiage
Durée des éclusées: 12h
Durée des éclusées: 12h
Amplitude: 15 à 20 m3/s
Caractérisation des écluséesCaractérisation des éclusées
Bilan des écluséesBilan des éclusées• En hiverEn hiver: de l’ordre de 10 m: de l’ordre de 10 m33/s pendant 13h/s pendant 13h
temps de propagation:temps de propagation: Chaum - Valentine 4hChaum - Valentine 4hValentine - Cazères 5hValentine - Cazères 5h
temps de montée:temps de montée: Chaum 1hChaum 1hValentine 1h30Valentine 1h30
• A l ’étiageA l ’étiage: entre 15 et 20 m: entre 15 et 20 m33/s pendant 12h/s pendant 12htemps de propagation:temps de propagation: Chaum - Valentine 5hChaum - Valentine 5h
Valentine - Cazères 5hValentine - Cazères 5htemps de montée:temps de montée: Chaum 1hChaum 1h
Valentine 1h30Valentine 1h30
• A la fonte des neigesA la fonte des neiges: entre 10 et 15 m: entre 10 et 15 m33/s pendant 12 à 14h/s pendant 12 à 14htemps de propagation:temps de propagation: Chaum - Valentine 4hChaum - Valentine 4h
Valentine - Cazères 5hValentine - Cazères 5htemps de montée:temps de montée: Chaum 1hChaum 1h
Valentine 1h30Valentine 1h30
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
ENJEUX DE LA ENJEUX DE LA DEMODULATIONDEMODULATION
Enjeux de la démodulation
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
Rendre à la Garonne son débit « naturel »
Assurer une meilleure gestion de la ressource en eau en période d ’étiage
Enjeux de la démodulation Enjeux de la démodulation
Rendre à la Garonne son débit « naturel »
Impacts des éclusées sur le fonctionnement de l’écosystème :
* Importance des fluctuations de la qualité de l’habitat et des vitesses d’écoulement* Déstabilisation du lit de la Garonne* Fragilisation des berges
Enjeux de la démodulation Enjeux de la démodulation
Assurer une meilleure gestion de la ressource en eau
en période d’étiage :
Maîtrise d’ouvrage d’un soutien d’étiage sur la Garonne assuré par le SMEAG à partir de réservoirs EDF Amplitude des éclusées équivalente aux débits apportés par le destockage des réserves
DIMINUTION DE L’EFFICACITE DU SOUTIEN D’ETIAGE
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
PRESENTATION DES PRESENTATION DES OUVRAGES DE OUVRAGES DE
DEMODULATIONDEMODULATION
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
Présentation des ouvrages de démodulation
Localisation du site
Hydrologie du site
La retenue
Le barrage et sa gestion actuelle
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Localisation du site :
Saint-Vidian
Palaminy
Hydrologie du site :
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Bassin versant à St-Vidian : 4425 km²
Débit moyen interannuel : 119 m3/s
Pente moyenne : 0,25%
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
La retenue :
Sédimentation
Caractéristiques biologiques
îlot
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
* Végétation
zone verte du SDAGE
ripisylve remarquable et presque ininterrompue
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Population type de la Garonne de piémont :
vairons, goujons, truites communes, loches franches Barrages du groupement de Palaminy = obstacle pour les migrateurs : saumons atlantiques, truites de mer, aloses
* Faune piscicolePiège à poissons de Carbonne
=> La retenue de Saint-Vidian ne constitue pas un lieu
de passage pour les migrateurs
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
* Faune terrestre
gibier type du piémont pyrénéen oiseaux d’eau en eaux peu profondes de la queue de retenue
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Classification du Plan d ’eau de BOUSSENS
* ZNIEFF (zone naturelle d’intérêt écologique faunistique et floristique)
* ZICO (zone d’intérêt communautaire pour les oiseaux)
en particulier : Nycticorax nycticorax
Pas de contrainte réglementaire mais études complémentaires dans l’étude d ’impacts
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Inventaire des usages
* exploitation hydroélectrique EDF
* tourisme
La retenue :
Sédimentation
Caractéristiques biologiques
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Commune de Boussens (queue de retenue)
* Hôtel du Lac
* Camping municipal du Lac
* Aménagements de berges
- Volume utile de la retenue : 860000 m3
- débit d’équipement : 130 m3/s
- débit réservé : 3 m3/s
- Puissance : 215 MW
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Barrage de Saint-Vidian
Situation juridique de la retenue de Saint-Vidian
Marnage autorisé : Entre 258,60 NGF et 259,40 NGF
Gestion actuelle :
Fil de l’eau : niveau constant 259,30 NGF
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
=> Choix du site d’étude
La régulation
Barrage
Garonne
Salat
Débit à turbiner
Maintien d ’une cote « constante »
Rétroaction sur le débit turbiné en fonction de la cote de la retenue
Présentation des ouvrages de démodulationPrésentation des ouvrages de démodulation
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
DEMODULATION PAR DEMODULATION PAR LE BARRAGE DE LE BARRAGE DE SAINT-VIDIANSAINT-VIDIAN
Création du maillage sous MATISSE
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
Création du maillage sous MATISSE
Entrée
Barrage Canal d ’amenée
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
Simulations effectuées sous TELEMAC
Simulation 1 : au fil de l'eau sans éclusées
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
Simulation 2 : Essai d’intumescences
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
temps
Débit EntréeSortie
Simulation 3a : Débit amont en créneaux
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
temps
Débit EntréeSortie
Simulation 3b : Débits amont et aval en créneaux
Démodulation par le barrage de Saint-VidianDémodulation par le barrage de Saint-Vidian
temps
Débit Entrée
Sortie
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
DEMODULATION DEMODULATION AVEC LA CHAINE DES AVEC LA CHAINE DES TROIS BARRAGES DU TROIS BARRAGES DU
GROUPEMENTGROUPEMENT
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
But du programmeBut du programmeProposer un programme de gestion Proposer un programme de gestion
permettant:permettant:
•D ’atténuer les variations de D ’atténuer les variations de débit de type écluséesdébit de type éclusées
•De lisser les courbes de débitsDe lisser les courbes de débits
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
Qe1
Qe2
Qe3
Qs1
Qs2
Qs3
(T2 ;Apport2)
(T1 ;Apport1)
(T3 ;Apport3)
V2 (V2max,V2min)
V3 (V3max,V3min)
V1 (V1min,V1max)
Palaminy
St Julien
Carbonne
Schéma des ouvrages de la Garonne moyenneSchéma des ouvrages de la Garonne moyenne
utilisé pour le programme utilisé pour le programme FortranFortran
QamontValentine
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
Le programme Le programme FortranFortran
Pour chaque barrage, nous effectuons les calculs suivants
• Qe (T;Apport)
• Qs (moyenne sur 6 valeurs des débits amont)• V=Vold+(Qe-Qs)*dt
• Vérification du volume V de la retenue• Si V>Vmax, on diminue la valeur de
Qs
• Si V<Vmin, on augmente la valeur de Qs
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
Qamont
Palaminy
Exemple sur le premier barrageExemple sur le premier barrage
Qe1(t)=Qamont(t-T1)+Apport1
V1(t)=V1(t-dt)+(Qe1-Qs1)*dt
Qs1(t)=Qamont(t-i*dt)+Apport1
5
06
1
i
Vérification de la valeur de V1
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
Qamont
Qe1
Qe2
Qe3
Qs1
Qs2
Qs3
(T2 ;Apport2)
(T1 ;Apport1)
(T3 ;Apport3)
V2
V3
V1
Palaminy
St Julien
Carbonne
Schéma des ouvrages de la Garonne moyenneSchéma des ouvrages de la Garonne moyenne
utilisé pour le programme utilisé pour le programme FortranFortran
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
Résultats obtenus
Débits à Palaminy
Débits à Carbonne
30
35
40
45
50
55
60
65
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
Temps en secondes
Déb
its
en m
3/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
Temps en secondes
Déb
its e
n m
3/s
Débit entrantDébit entrantQamontQamont
Débit sortantDébit sortant
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
Résultats obtenus
Variation du volume à Palaminy
Variation du volume à Carbonne
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
1000000
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
Temps en secondes
Vo
lum
e e
n m
3
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
Temps en secondes
Vo
lum
e e
n m
3
Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupementDémodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement
ConclusionConclusion
Le programme pourra être amélioré afin d’obtenir des courbes de variations de hauteur et pas seulement de
volume
Les résultats obtenus sont assez concluants
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
TRANSPORT DE TRANSPORT DE SEDIMENTS SEDIMENTS
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
Transport de sédiments
Le processus
Etat des lieux
Influence des éclusées
Le processus sédimentologiqueLe processus sédimentologique
3 Phases
3 zones
Production
Transfert
Dépôt
Le processus sédimentologiqueLe processus sédimentologique
Les conséquences
Le Plan d'Arem
îlot
Modification de la morphologie du cours d ’eau
Etat des lieuxEtat des lieux
Dépôts
Garonne
Apports
Salat
Plan de la retenue de Saint Vidian
Etat des lieuxEtat des lieux
Zone envasée
Formation d’îlot
Etat des lieuxEtat des lieux
Approche au premier ordre
1deb s.m1,2
602
250
S
QV
Calcul de la vitesse débitante
.s9501,2
2000
V
LT
deb
Calcul du temps de transit
m5,495054,4TWH cchute Calcul de la hauteur de chute
Etat des lieuxEtat des lieux
1s.m08,0602
10v
Influence des éclusées sur la sédimentation
Variation de vitesse
Variation de la hauteur de chute
%4H
H
chute
chute
08,01,2
2000T
s38
)1,2(
08,02000T
2
mm175385,4Hchute
Les aspects sédimentologiquesLes aspects sédimentologiques
La sédimentation : phénomène important à ne pas négliger
Faible importance des éclusées sur le processus
Conclusion
Influence sur l'écrêtement
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
IMPACTS DE LA IMPACTS DE LA DEMODULATION DEMODULATION
La retenue
Impacts sur l'écosystème aquatique
Impacts visuels
- Déstabilisation des berges
- Nidification des oiseaux d’eau
- Apparition de « pièges à poissons »
Impacts de la démodulationImpacts de la démodulation
La Garonne à l'aval de l'ouvrage
La production d'EDF
- Retour à un débit naturel
- Efficacité du soutien d’étiage
Impacts de la démodulationImpacts de la démodulation
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
REDUCTION DES REDUCTION DES EFFETSEFFETS
Réduction des effetsRéduction des effets
Stabilisation du plan d’eau en queue de retenue
Queue de Queue de retenueretenue
Seuil submersibleSeuil submersible
Barrage de PalaminyBarrage de Palaminy
Réduction des effetsRéduction des effets
Stabilisation du plan d’eau en queue de retenue
Désavantages et risques de l ’aménagement :
- Diminution du volume utile de la retenue
- Augmentation du marnage en aval du seuil
- Erosion du lit en aval du seuil
Réduction des effetsRéduction des effets
Désenvasement de l’amont de la retenue
Réalisation d’un piège à sable et à graviers
Plantation d’un masque végétal
Autres solutions envisageables
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
CONCLUSIONCONCLUSION- Bilan des impacts- Bilan des impacts
- Aspects techniques- Aspects techniques
- Position d’EDF- Position d’EDF
- Aspects juridiques- Aspects juridiques
- Suites à donner- Suites à donner
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eauDémodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau
Plan d’Arem
Palaminy
Le Salat
La Neste
La Pique
L’Ariège
Etude de la réduction des écluséesEtude de la réduction des écluséessur l’axe Ariège-Garonnesur l’axe Ariège-Garonne
« La Garonne…
Une brune au sang chaud, tout à la fois rieuse et coléreuse, impétueuse et paresseuse » Gaston Bonheur