DESCRIPTION DETAILLEE DES OUVRAGES
5.1. AMONT : SEUIL, PRISE D’EAU ET PASSE A POISSONS
Fig. 8. Plan masse des emprises des ouvrages amont
5.1.1. Implantation
Le barrage qui permet de dériver les eaux de la Sarenne en rive gauche dans la prise d’eau, est implanté légèrement en aval de la confluence avec le Rif Brillant.
La prise d’eau est implantée en rive gauche de la Sarenne.
5.1.2. Caractéristiques du seuil en rivière
Caractéristiques du seuil en rivière :
Niveau de retenue normale : 1 455.35 m NGF Seuil vanné de la passe à gravier:
o Cote de fond du seuil vanné : 1 452.34 m NGF
o Nombre et type de vanne : 1 vanne plane de 2 m de largeur et 3.20 m de hauteur Seuil libre :
o Niveau crête du seuil libre (prise Coanda) : 1 455.12 m NGF o Longueur de seuil déversant : 9.22 m
Centrale hydroélectrique de la Sarenne Pièce B3
Afin de limiter les infiltrations sous le seuil et en rive droite (rive comportant une hauteur importante matériaux de couverture), des injections de coulis seront réalisées sous le seuil et en prolongement du barrage en rive droite.
Les seuils créent un plan d’eau à la cote normale 1 455.35 NGF avec une superficie de l’ordre de 355 m2 environ et un volume estimé à environ 500 m3. L’engravement de la retenue sera contrôlé par le chenal de dégravement et par la prise par " en-dessous" qui permettront de faire transiter les sédiments vers l’aval du barrage.
L’aménagement de la prise d’eau nécessitera des reprises de berges de chaque rive sur quelques dizaines de mètres en amont et en aval de l’ouvrage. Ces reprises seront limitées au strict minimum.
Fig. 9. Élévation à l'amont des ouvrages de seuils
5.1.3. Caractéristiques de la prise d’eau
La prise d’eau a été dimensionnée pour dériver 1 800 l/s.
L’ouvrage de prise d’eau est constitué (d’amont vers l’aval) :
• D'une prise "par en-dessous" de type Coanda constituée d'un seuil à la cote 1455.12 NGF d'une longueur d'environ 10 m;
• La prise de type Coanda contient une grille grossière de protection et sa grille fine "Coanda" avec espacement des barreaux de l'ordre du mm. Ce système fait office de dévalaison. Au pied de la Coanda, un bassin de réception est créé avec des enrochements bétonnés ;
• Sous la grille, un canal amène les eaux au dessableur. Le dessableur a une longueur d'environ 42 m, une hauteur de 4,8 m et une largeur de 3m;
• Un ouvrage de mise en charge en fin de dessableur alimentant la galerie hydraulique.
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Fig. 10. Coupe sur ouvrages
5.1.4. Caractéristiques du dessableur
Le dessableur a pour objectif de tranquilliser les eaux et de permettre la sédimentation des éléments supérieurs à 0.2 ou 0.3 mm ; ce qui limite la teneur en matériaux solides des eaux arrivant dans la conduite puis au niveau des turbines. L’objectif est de préserver les ouvrages d’une abrasivité trop forte des eaux exploitées.
Un seuil situé en fin de dessableur bloque les sédiments avant la chambre de mise en charge. Les sédiments peuvent être chassés par l’ouverture d’une vanne située à l’extrémité aval de ce dessableur. Les sédiments sont ensuite déversés dans la Sarenne lors des transits sédimentaires.
5.1.5. Caractéristiques de la chambre de mise en charge
En extrémité aval du dessableur, un bassin de mise en charge est prévu avant le passage en galerie hydraulique. La submergence de la galerie a été calée de manière à se prémunir d’arrivée d’air dans la conduite. La génératrice supérieure de la galerie est calée à +1 451.20 m NGF soit 2.10 m en dessous du niveau normal d'exploitation de +1 453.30 m NGF.
Une vanne de tête de sécurité de type plane à fermeture automatique sans énergie (poids propre) prévus au début du dessableur. Une palette de survitesse ainsi qu'un débitmètre électromagnétique sont prévus en début de conduite forcée immédiatement à l'aval de la galerie hydraulique. Un système de détection différentiel du débit permettra d'actionner la vanne de sécurité.
Un local technique permettra d’installer les équipements nécessaires au bon fonctionnement des vannes et leur centrale hydraulique. Les équipements électriques seront, eux, localisés dans un local spécifique en rive droite du barrage.
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5.1.6. Caractéristiques de la passe à poissons
Compte tenu du contexte piscicole (espèce cible unique : Truite Fario) sur un cours d’eau à pente forte, la solution retenue pour l’ouvrage de montaison est une passe à poissons de type passe à bassins.
Un contact rapproché avec L’Agence Française pour la Biodiversité est en cours pour préciser la conception de l’ouvrage.
Le transit du débit réservé de 120 l/s se passera intégralement dans l’ouvrage de montaison, la grille de type Coanda servant pour la dévalaison sans débit supplémentaire.
La passe à poissons est localisée en rive droite de la prise d’eau. Elle est constituée par un dispositif de passe à bassins successifs. Elle est positionnée derrière le chenal de dégravement. Ce dernier a pour objectif d'empêcher tout engravement de la passe à poisson. Elle est composée de 12 bassins de 1.30 m de largeur et 1.30 m de longueur, pour des hauteurs d’eau moyennes d’environ 1.10 m en fonctionnement courant. Le déversement entre bassins s’effectue par des cloisons à échancrures triangulaires. L’ouvrage est accessible par le caillebotis placé par-dessus.
Le dispositif de dévalaison correspond à la grille Coanda. Cette disposition permet d'utiliser l'entier du débit réservé pour la montaison. L'entrée de la montaison se situe au pied de la prise d'eau de manière à toujours disposer celle-ci dans des conditions mouillées. En effet, il est alors possible de dévaler par-dessus la grille tout en disposant de la totalité du débit réservé à la réception dans le bassin prévu à cet effet en pied de prise d'eau.
Le cheminement de montaison de l'aval vers l'amont est résumé ici :
Depuis la Sarenne à l'aval, les poissons rejoignent le bassin de réception au pied de la prise Coanda par une échancrure prévue à cet effet ;
Deux ouvertures successives permettent de transiter à travers la passe à gravier vers l'entrée de la passe à poisson. Les poissons étant guidés par le débit provenant de l'ouvrage de montaison ; Le début de l'ouvrage de montaison avec ses 12 cloisons à échancrure triangulaire et sa cloison de réglage du débit ;
La sortie de la passe à poisson vers la retenue amont.
5.1.7. Phasage de construction des ouvrages amont
Les ouvrages de la prise d'eau seront réalisés en deux phases :
Une première phase au printemps et à l'été 2020, où sera réalisée la quasi-totalité du barrage, de la passe à poisson et leurs ouvrages associés. Côté génie civil, seuls les 50 derniers mètres du dessableur et la chambre de mise en charge ne seront pas réalisés, afin de laisser un espace suffisant pour la sortie du tunnelier. Un canal provisoire ou des conduites de dérivation seront aménagés pendant la réalisation du barrage, soit en rive gauche (canal qui sera ensuite remblayé), soit en rive droite en utilisant la fouille du dessableur.
Une deuxième phase au printemps et à l'été 2021, où seront réalisés la fin du dessableur, la chambre de mise en charge, les équipements électriques, les finitions et les essais.