e t d e P i e r r e B é n i t e , e t il e n s e r a v r a i s e m b l a b l e -m e n t d e -m ê -m e p o u r c e l u i d e B o u r g - l è s - V a l e n c e .
I n v e r s e m e n t , l o r s q u e l a c o u r b u r e d u lit e s t p e u m a r q u é e , l a d i s s y m é t r i e d u c o u r a n t e s t faible e t le b a r r a g e p e u t , s a n s i n c o n v é n i e n t m a j e u r , ê t r e p l a c é n o t a b l e m e n t e n a m o n t de s a p o s i t i o n o p t i m a l e t h é o r i q u e . C'est ce q u i e x p l i q u e q u e l a d i s -t a n c e e n -t r e la p r i s e e -t le b a r r a g e e s -t b e a u c o u p p l u s f a i b l e à M o n t é l i m a r et à B a i x - L e L o g i s N e u f (fig. 17) q u e d a n s l e s a m é n a g e m e n t s p r é c i t é s .
Interactions du barrage et de la prise. — D a n s l a r é d u c t i o n d e l a d i s t a n c e e n t r e p r i s e e t b a r r a g e , o n e s t c e p e n d a n t l i m i t é p a r u n e a u t r e c o n s i -d é r a t i o n . E n effet, si le b a r r a g e e s t t r o p p r è s -d e l a p r i s e ( d i s t a n c e i n f é r i e u r e à l a l a r g e u r d u lit, s o i t 150 à 200 m s u r le R h ô n e ) , il se f o r m e , l o r s q u e le b a r r a g e n e d é b i t e p a s , d e s r o u l e a u x d ' a x e v e r t i c a l d a n s l a z o n e c o m p r i s e e n t r e les d e u x o u v r a g e s . Ces r o u l e a u x p e r t u r b e n t l ' e n t r é e d e l ' e a u d a n s l a p r i s e : les v i t e s s e s y s o n t m a l r é p a r t i e s e t il n a î t d e s c o u r a n t s t r a v e r s i e r s q u i p e u v e n t ê t r e g ê n a n t s p o u r la n a v i g a t i o n .
P a r c o n t r e , si c'est l ' u s i n e q u i e s t t r è s p r o c h e d e l a p r i s e ( c a s d e P i e r r e - B é n i t e , o ù le c a n a l d ' a m e n é e e s t t r è s c o u r t ) , il y a i n t é r ê t à é l o i g n e r le b a r r a g e v e r s l ' a v a l d e m a n i è r e à r e n d r e a u s s i
i n d é p e n d a n t e s q u e p o s s i b l e les a l i m e n t a t i o n s d e c e s d e u x o u v r a g e s .
Efficacité des chasses. — E n f i n , il c o n v i e n t d e t e n i r c o m p t e d ' u n e a u t r e c o n d i t i o n , c o n c e r n a n t lé d é b i t s o l i d e . E n effet, si le b a r r a g e e s t t r o p é l o i g n é d e l a p r i s e ( q u a t r e à c i n q fois l a l a r g e u r d u l i t ) , les c h a s s e s n ' o n t q u ' u n effet m é d i o c r e s u r les d é p ô t s q u i o n t p u s e f o r m e r a u d r o i t e t e n a m o n t d e la p r i s e . P o u r é v i t e r l a f o r m a t i o n d e c e s d é p ô t s , il f a u t a b a i s s e r le n i v e a u d e l a r e t e n u e , m ê m e p o u r les c r u e s m o y e n n e s d u fleuve, e t r é d u i r e b e a u c o u p le d é b i t d é r i v é , ce q u i d i m i n u e l a p r o d u c t i o n d e l ' u s i n e . L o r s q u e le n i v e a u n o r m a l d e l a r e t e n u e e s t élevé, l a c o n s i d é r a t i o n d u d é b i t s o l i d e e s t e n g é n é r a l p r é p o n -d é r a n t e , et il y a g r a n -d i n t é r ê t à r a p p r o c h e r le b a r r a g e d e l a p r i s e , e n d é p i t d e s i n c o n v é n i e n t s q u i p e u v e n t e n r é s u l t e r p o u r l a r é p a r t i t i o n d u d é b i t a u b a r r a g e si l a c o u r b u r e d u lit e s t n o t a b l e (cas d e B e a u c h a s t e l ) .
Conclusions. — A u t o t a l , le c h o i x d e l a d i s t a n c e e n t r e p r i s e et b a r r a g e r é s u l t e d ' u n c o m -p r o m i s e n t r e le d é s i r d ' o b t e n i r l a m e i l l e u r e r é p a r t i t i o n d u d é b i t l i q u i d e a u b a r r a g e e t c e l u i d e f a v o r i s e r le t r a n s i t d u d é b i t s o l i d e d a n s l a p a r t i e a v a l d e la r e t e n u e . L e p r e m i e r i n c i t e à
(Photo Cellard.ï Fio. 17
U N E X E M P L E D E P R I S E D ' E A U (aménagement de Baix-Le Logis Neuf).
Vue aérienne du canal et du barrage (au cours de sa dernière phase de construction) • au premier plan : le musoir d'entrée. La retenue n'est pas encore portée à son niveau
définitif.
T A B L E A U I V . — P R I S E S D ' E A U D E S AMÉNAGEMENTS D U B A S - R H O N E .
Ce tableau rassemble, pour les cinq aménagements considérés et pour quelques fréquences caractéristiques du débit Q du fleuve, les valeurs des débits, niveaux et vitesses moyennes du courant au droit des prises d'eau.
DÉBIT D'ÉQUIPEMENT
866 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1962
N" SPÉCIAL B - 1962 C. GEMAEHLING 867
s o n é t a t n a t u r e l , l e s c o t e s HB e t H0 c i - d e s s u s définies (lig. 1 9 ) .
D a n s t o u s l e s a m é n a g e m e n t s , o n c o n s t a t e q u e le n i v e a u m i n i m a l d e c h a s s e H0 e s t v o i s i n d e c e l u i d é p a s s é p a r le fleuve l i b r e u n ou p l u s i e u r s m o i s p a r a n . L e s c o n d i t i o n s d e c h a r r i a g e n a t u r e l s o n t d o n c r é t a b l i e s d e v a n t l a p r i s e , ce q u i n é c e s -site u n e f o r t e d i m i n u t i o n d u d é b i t d é r i v é et justifie le r e s p e c t r i g o u r e u x d e s c o n d i t i o n s géo-m é t r i q u e s ( r a p p e l é e s c i - d e s s u s ) , p r o p r e s à évi-t e r l ' e n g r a v e m e n évi-t d e l a p r i s e . P a r c o n évi-t r e , e n r e t e n u e n o r m a l e H,,, l a s i t u a t i o n à D o n z è r e et P i e r r e - B é n i t e ( o ù H„ e s t t r è s b a s ) , e s t b i e n dif-f é r e n t e d e celles d e s a u t r e s r e t e n u e s p l u s élevées.
Il e n r é s u l t e u n e a s s e z g r a n d e d i v e r s i t é d a n s le d é t a i l d e s c o n s i g n e s d ' e x p l o i t a t i o n p r o p r e s à c h a q u e a m é n a g e m e n t .
2 . 3 . E t u d e s d e s d i f f é r e n t e s p r i s e s d u R h ô n e . L ' é t u d e d e s p r i s e s a é t é m e n é e a v e c u n t r è s g r a n d s o i n s u r d e s m o d è l e s r é d u i t s à f o n d m o b i l e c o n s t r u i t s à g r a n d e é c h e l l e ( 1 / 6 0 o u 1 / 1 0 0 ) . L e fleuve a é t é r e p r o d u i t s u r p l u s i e u r s k i l o m è t r e s de l o n g u e u r (à B a i x - L e L o g i s Neuf : 5 k m , si b i e n q u e le m o d è l e a v a i t u n e l o n g u e u r r é e l l e t o t a l e d e 85 m ) . L e s e s s a i s o n t é t é effectués e n r e p r o d u i -s a n t le p a -s -s a g e d ' u n c y c l e d e c r u e , -s o i t à p a r t i r des f o n d s n a t u r e l s , s o i t à p a r t i r d e f o n d s s u p -posés e n g r a v é s ( e s s a i s d e s é c u r i t é ) . D a n s d i v e r s e s s i t u a t i o n s d ' e n g r a v e m e n t e t d e d é b i t d e c r u e Q,
o n a f a i t v a r i e r i n d é p e n d a m m e n t les d e u x p a r a m è t r e s H et q. L a v a r i é t é d e s d i s p o s i t i o n s a u x q u e l l e s o n a é t é c o n d u i t p o u r les p r i s e s t é m o i -g n e d e l a d i v e r s i t é d e s c o n d i t i o n s à r e s p e c t e r (fig. 2 0 ) .
2.3.1. R E T E N U E S BASSES.
Si l a c o u r b u r e e s t r e l a t i v e m e n t f o r t e à Donzère, le n i v e a u t r è s b a s d e la r e t e n u e e n -t r a î n e d e s v i -t e s s e s élevées a u d r o i -t d e l a p r i s e e -t d e s r i s q u e s d ' e n g r a v e m e n l s p o u r d e s d é b i t s t r è s f r é q u e m m e n t a t t e i n t s . D e p l u s , le Service d e l a N a v i g a t i o n a d e m a n d é q u e la p a s s e n a v i g a b l e s o i t s i t u é e d a n s l ' e x a c t p r o l o n g e m e n t d u c h e n a l a m o n t , a l o r s q u e l ' e m p l a c e m e n t le p l u s f a v o r a b l e p o u r u n e p r i s e m i x t e i m p l i q u a i t u n e légère c o u r b u r e d u c h e n a l et u n e e n t r é e s i t u é e u n p e u p l u s e n a v a l .
O n a d o n c é t é c o n d u i t à r é a l i s e r u n e e n t r é e d o u b l e , d o n t les d e u x m u s o i r s d o i v e n t ê t r e p r o -tégés c o n t r e l ' é r o s i o n . L a p a s s e n a v i g a b l e , s i t u é e d a n s l a d i r e c t i o n d u c o u r a n t , e s t d o t é e d ' u n
seuil a s s e z élevé l i m i t a n t le d é b i t q u i l ' e m -p r u n t e . L ' a u t r e -p a s s e , s i t u é e -p l u s e n a v a l , e s t c h a r g é e d ' a d m e t t r e l a p l u s g r a n d e p a r t i e d u d é b i t d é r i v é ; le s e u i l q u i l ' é q u i p e c o m p o r t e u n a u v e n t d e b é t o n a r m é d o n t l a f o r m e a été é t u -diée p o u r f a v o r i s e r le d é g r a v e m e n t s o u s la c o t e de r e t e n u e n o r m a l e e t le d é b i t d ' é q u i p e m e n t . G r â c e à ces d i s p o s i t i o n s , o n a p u a c c e p t e r u n e a s s e z g r a n d e d i s t a n c e e n t r e p r i s e et b a r r a g e (ce
F I G . 19
C O M P A R A I S O N D E S F R É Q U E N C E S D E S D É B I T S E T D E S N I V E A U X .
Ce schéma permet de comparer, pour les cinq aménagements considérés, les fréquences des débits et des niveaux
caracté-ristiques.
^- niveau normal de la retenue, [>- niveau minimum de hrttewefchaae)
~9 débit minimum d'ouverture totale du barrage -0 débit d'équipement de l'usine qK -f- seuil de charriage. Qc
868 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1962
F I G . 20
P R I S E S D ' E A U D E S A M É N A G E M E N T S D U B A S - R H O N E .
Plans schématiques des prises d'eau des trois aménagements existants tDonzère-Mondragon, Montélimar et Baix-Le Logis Neuf) et des deux aménagements en construction
(Beauchastel et Pierre-Bénite).
q u i e s t f a v o r a b l e à l a b o n n e a l i m e n t a t i o n d e s p a s s e s de ce d e r n i e r ) a u p r i x , il f a u t le r e c o n -n a î t r e , d ' u -n e m o i -n d r e efficacité d e s c h a s s e s . E -n p é r i o d e de c r u e , c o m m e n o u s le v e r r o n s p l u s l o i n , l ' e x p l o i t a t i o n d o i t ê t r e m e n é e a v e c u n e g r a n d e p r u d e n c e , e n r a i s o n d e s v i t e s s e s a s s e z f o r t e s q u i r é g n e n t à l ' e n t r é e .
A Pierre-Bénite, l a p r i s e d ' e a u e s t e n t i è r e m e n t a r t i f i c i e l l e . C o m p t e t e n u d u d é b i t p l u s m o d e s t e d u fleuve (et p a r c o n s é q u e n t d ' u n d é b i t d ' é q u i -p e m e n t d e l ' u s i n e -p l u s r é d u i t ) , a i n s i q u e d e l a f a i b l e i m p o r t a n c e d u c h a r r i a g e , les e s s a i s s u r m o d è l e o n t c o n d u i t à u n e c o u r b u r e b e a u
-c o u p p l u s f o r t e q u e d a n s les a m é n a g e m e n t s d u t i e r s c e n t r a l .
Si les v i t e s s e s a u v o i s i n a g e d e l a p r i s e r e s t e n t a s s e z m o d e s t e s , u n e r é p a r t i t i o n r é g u l i è r e d u c o u -r a n t a été p a -r t i c u l i è -r e m e n t difficile à o b t e n i -r p o u r d e s r a i s o n s d ' a i l l e u r s t r è s d i f f é r e n t e s d u c a s p r é c é d e n t : e n a m o n t d e s o u v r a g e s , l e s v i t e s s e s lès p l u s i m p o r t a n t e s s o n t s i t u é e s e n r i v e g a u c h e p a r s u i t e de l a c o u r b u r e , m a i s l ' é c o u l e m e n t y e s t p e r t u r b é p a r l a z o n e d ' e a u c a l m e q u i r è g n e à l ' e n t r é e d u p o r t i n d u s t r i e l et d e l ' é c l u s e . C o m m e l a p r i s e a l i m e n t e l ' u s i n e p a r l ' i n t e r m é d i a i r e d ' u n c a n a l t r è s c o u r t , t o u t e d i s s y m é t r i e d e s v i t e s s e s
N" SPÉCIAL B - 1962 C. G E M A E H L I N G 869
à l ' e n t r é e e n t r a î n e u n e r é p a r t i t i o n i r r é g u l i è r e d e eelles-ci d e v a n t les g r o u p e s de l ' u s i n e . U n e i m p l a n t a t i o n s a t i s f a i s a n t e d e s o u v r a g e s n ' a p u ê t r e o b t e n u e q u e p a r u n e é t u d e t r è s m i n u t i e u s e d e s f o r m e s e n p l a n et d e s t a l u s d e s m u s o i r s r i v e d r o i t e et r i v e g a u c h e .
B i e n q u ' i l a i t fallu é l o i g n e r le b a r r a g e v e r s l ' a v a l , il n e d o i t p a s e n r é s u l t e r d ' i n c o n v é n i e n t p o u r le t r a n s i t d u débit solide et l'efficacité d e s c h a s s e s , e n r a i s o n d u faible c h a r r i a g e n a t u r e l d u fleuve en aval d u c o n f l u e n t a v e c la S a ô n e , a i n s i q u e d u n i v e a u b a s de la r e t e n u e q u i r é d u i t les r i s q u e s d ' e n g r a v e m e n t .
2.3.2. R E T E N U E S HAUTES.
D a n s la r e t e n u e h a u t e d e Beauchastel (fig. 20) u n r a y o n de c o u r b u r e v o i s i n de celui de D o n z è r e s'est a v é r é p r o c h e de l ' o p t i m u m ( p o u r les c o n -d i t i o n s -de -d é b i t e t -de c h a r r i a g e r é g n a n t -d a n s c e t t e r é g i o n ) . N o n o b s t a n t c e t t e f o r t e c o u r b u r e d u lit, le b a r r a g e a d û ê t r e i m p l a n t é t r è s p r è s de l a p r i s e p o u r d e s m o t i f s de f o n d a t i o n . L a faible d i s t a n c e a d o p t é e est é v i d e m m e n t t r è s f a v o -r a b l e à l'efficacité d e s c h a s s e s . E l l e -r e s t e
légè-r e m e n t s u p é légè-r i e u légè-r e au m i n i m u m c o légè-r légè-r e s p o n d a n t à la f o r m a t i o n d e s r o u l e a u x g ê n a n t s p o u r la p r i s e . E n r e v a n c h e , elle a u r a i t p u ê t r e f r a n -c h e m e n t i n s u f f i s a n t e p o u r -ce q u i -c o n -c e r n e la r é p a r t i t i o n d u d é b i t e n t r e les différentes p a s s e s d u b a r r a g e . M a i s cet i n c o n v é n i e n t a p u ê t r e c o r r i g é d a n s u n e t r è s l a r g e m e s u r e , d ' u n e p a r t e n d é c a l a n t l ' o u v r a g e p a r r a p p o r t a u lit m i n e u r d u fleuve, d ' a u t r e p a r t en le f a i s a n t p i v o t e r d ' u n c e r t a i n a n g l e p a r r a p p o r t à la n o r m a l e à l'axe d e ce lit. G r â c e à ces d i s p o s i t i o n s , la m i s e a u p o i n t de la p r i s e d ' e a u n ' a p a s été t r è s difficile;
le m u s o i r e s t u n s i m p l e m a s s i f en g r a v i e r p r o -t é g é p a r d e s e n r o c h e m e n -t s , e-t u n s e u i l b é -t o n n é n ' e s t p a s n é c e s s a i r e . Il en s e r a v r a i s e m b l a b l e -m e n t de -m ê -m e à B o u r g - l e s - V a l e n c e .
A l ' i n v e r s e d e s c a s p r é c é d e n t s , la c o u r b u r e é t a i t r e l a t i v e m e n t faible à Montélimar. L a m i s e a u p o i n t de la p r i s e d ' e a u n ' a c e p e n d a n t p a s p r é s e n t é de g r a n d e s difficultés. N é a n m o i n s , il a fallu f o n d e r a u r o c h e r le m u s o i r d ' e n t r é e en b é t o n , et le c o m p l é t e r p a r u n seuil é g a l e m e n t b é t o n n é r é g n a n t s u r u n e p a r t i e de la l a r g e u r de la p r i s e . D e p l u s , la p r é s e n c e d ' u n e lône
(Photo Laboratoire- national tVïIytlratihqur.) F I G . 21
E C O U L E M E N T D E L ' E A U D A N S U N E P U I S E
(étude sur modèle réduit : aménagement de Beauchastel).
Vue partielle du modèle réduit. Visualisation des lignes de courant dans l'entrée du canal d'amenée; le barrage de retenue est fermé, le débit du canal correspond au débit d'équipement et la retenue est à son niveau normal. Sur la gauche île la pholu, on
aperçoit l'exutoire de l'Embroye dans le canal.
870 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1962
N ° SPÉCIAL B - 1 9 6 2 C. G E M A E H L I N G 8 7 1
V I T E S S E S M A X I M A L E S D E V A N T L ' E N T R É E DU C A N A L Î V2| E N m/s
FIG. 2 3
CONSIGNE D'EXPLOITATION DE MONTÉLIMAR.
Courbes des vitesses maximales devant l'entrée du canal ( V 2 ) en fonction du niveau de la retenue et du débit dérivé.
2 . 4 . 2 . V I T E S S E S D A N S L A R E T E N U E .
E x a m i n o n s m a i n t e n a n t , p o u r u n d é b i t d o n n é Q d u fleuve l a s i t u a t i o n d e s v i t e s s e s m o y e n n e s VR d a n s les d i f f é r e n t s profils e n t r a v e r s d e la r e t e n u e s i t u é s e n a m o n t d e la p r i s e . E l l e s d é p e n -d e n t :
— d e l a p o s i t i o n a m o n t o u a v a l d u profil d a n s l a r e t e n u e ;
— d u d é b i t d é r i v é q (en r a i s o n d u r e m o u s d ' a b a i s s e m e n t p r o v o q u é p a r l a d é r i v a t i o n ) ;
— et d u n i v e a u H d e l a r e t e n u e a u d r o i t d e la p r i s e , n i v e a u q u i p e u t ê t r e le n i v e a u m a x i m a l
de r e t e n u e H,„, ou u n n i v e a u a b a i s s é (Hf t o u H0) .
P o u r c h a q u e s i t u a t i o n d ' e x p l o i t a t i o n ( c a r a c t é -risée p a r Q, H e t q), o n p e u t d i s t i n g u e r d a n s la r e t e n u e les z o n e s s u i v a n t e s , e n f o n c t i o n d e la v a l e u r p r i s e p a r l a v i t e s s e d u c o u r a n t V,. :
— z o n e d ' e n v a s e m e n t :
V ^ V . ;
— z o n e s a n s c h a r r i a g e n i e n v a s e m e n t :
VS < V,. < V „ ;
FIG. 2 4
CONSIGNE D'EXPLOITATION DE MONTÉLIMAR.
Courbes des vitesses moyennes dans la partie aval de la retenue ( V 3 ) en fonction du niveau de la retenue et du débit dérivé.
V I T E S S E S D A N S L A PARTIE A V A L DE L A R E T E N U E | V3| E N m / s
8 7 2 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1 9 6 2
C O M P A R A I S O N D E D I A G R A M M E S D ' E X P L O I T A T I O N
Q-.4000rn/s Q , 5000 m3/s Q=6 0 0 0 m3/ s
1 0 0 0
90
8 5 8 6 REGIME DE CHASSE
8 9 9 0
F I G . 2 6
C O N S I G N E S D ' E X P L O I T A T I O N D E S C H U T E S
Comparaison des diagrammes d'exploitation des chutes de Montélimar et Baix-Le Logis Neuf (régime de chasse et ré-gime de transit), pour trois valeurs du débit du Rhône Q
(4 000, 5 000 et fi 000 m ' / s ) .
REGIME DE TRANSIT DES MATERIAUX
N I V E A U X A U D R O I T DE L A P R I S E
F I G .
E X P L O I T A T I O N D E L A C H U T E D E B A I X - L E L O G I S N E U F
Courbes donnant, en fonction du débit du Rhône (Q) :
—• le niveau de la retenue (au droit de la prise d'eau),
— l e débit dérivé (qr),
— le rapport q/Q,
pour différents régimes d'exploitation : exploitation nor-male, régime de chasse, retenue maximale et débit dérivé m a x i m a l (ce dernier régime, purement théorique, ne tient p a s compte des phénomènes liés au débit solide : il correspond aux niveaux m a x i m a u x admissibles pour les riverains et à un débit dérivé constant égal au débit d'équipement).
Unmy s ) .
K * i D E B I T DU F L E U V E Q O " r n3/ s )
2 0 0 0 -S000 6000 6000 10000
D E B I T S D E R I V E S q
E X P L O I T A T I O N N O R M A L E R E G I M E D E C H A S S E R E T E N U E M A X I M A L E ET D E B I T D E R I V E M A X I M A L
10000
8 7 4 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1962
d é b i t s Q d e c r u e , les d o m a i n e s d ' e x p l o i t a t i o n o b t e n u s p o u r les a m é n a g e m e n t s d e M o n t é l i m a r e t B a i x - L e L o g i s N e u f ( s e u l e s la s i t u a t i o n d e c h a s s e e t la s i t u a t i o n d e t r a n s i t s o n t r e p r é s e n -t é e s ) .
G r â c e à c e s g r a p h i q u e s , il e s t p o s s i b l e d e défi-n i r u défi-n e c o défi-n s i g défi-n e d ' e x p l o i t a t i o défi-n i défi-n d i q u a défi-n t p o u r c h a q u e d é b i t Q d u f l e u v e , l a v a l e u r o p t i m a l e à d o n n e r a u d é b i t d é r i v é q e t a u n i v e a u d e r e t e n u e H . E n r é a l i t é , o n e s t a m e n é à d é f i n i r : u n e c o n
-s i g n e n o r m a l e d ' e x p l o i t a t i o n ( v o i r fig. 27) q u i r e s p e c t e a u m a x i m u m l a p r o d u c t i o n d e l ' u s i n e ; u n e c o n s i g n e o c c a s i o n n e l l e p l u s s é v è r e ( c o n s i g n e d e c h a s s e ) d a n s l a q u e l l e l a p r o d u c t i o n d e l ' u s i n e e s t n o t a b l e m e n t r é d u i t e p e n d a n t c e r t a i n e s c r u e s , d o n t l a f r é q u e n c e n e d é p a s s e p a s e n m o y e n n e u n o u d e u x j o u r s p a r a n .
P o u r j u g e r d e l'efficacité d e s c o n s i g n e s m i s e s a u p o i n t , n o u s a v o n s r e p o r t é s u r u n m ê m e g r a -p h i q u e (fig. 28) les v i t e s s e s m o y e n n e s a u d r o i t
B A I X - L E LOGIS N E U F V I T E S S E S MOYENNES
%TAT NATUREL EXPLOITATION NORMALE REGIME DE CHASSE R E T E N U E M A X I M A L E E T D E B I T D E R I V E M A X I M A L
F i g . 28
E X P L O I T A T I O N D E L A C H U T E D E B a i x - L E L O G I S N E U F .
Courbes donnant la vitesse moyenne, en quelques points caractéristiques de l'aménagement, en fonction du débit du Rhône (Q), pour différentes situations : état naturel (avant réalisation de l'aménagement), exploitation normale, régime de chasse, retenue maximale avec débit dérivé maximal (ce dernier cas, purement théorique, est explicité dans la légende de la figure 27).
Les domaines hachurés sont ceux pour lesquels la vitesse en régime de chasse est supérieure à la vitesse en exploi-tation normale. On constate notamment que :
— entre la prise d'eau et le barrage, ainsi que dans le Rhône courtcircuité, la vitesse est plus faible après a gement que dans l'état naturel; mais le régime de chasse accroît la vitesse par rapport à la situation de i n normale;
— dans la partie amont de la retenue, le régime de chasse ne se distingue pas de la retenue normale;
— dans la partie médiane de la retenue, les chasses accroissent la vitesse pour les débits compris entre 3 0 0 0 et SSOÛmVs environ; pour les débits supérieurs, le régime de chasse ne se distingue pas de la retenue normale;
— dans la partie aval de la retenue, les chasses accroissent la vitesse pour les débits compris entre 3 000 et 5 5 0 0 m3/ s environ; elles la réduisent pour les débits supérieurs (mais, pour ces débits, la vitesse reste plus forte que dans l'état naturel) ;
— enfin, sur le seuil d'entrée et dans le canal, les chasses réduisent notablement la vitesse par rapport à la situation de retenue normale.
aména-etenue
N » SPÉCIAL B - 1 9 6 2 C, G E M A E H L I N G 875
R E T E N U E DE B A I X L E LOGIS N E U F V I T E S S E S M O Y E N N E S C L A S S E E S S E L O N L A D I S T A N C E
(en m/s)
F I G . 2 9
V I T E S S E S M O Y E N N E S C L A S S É E S D A N S L A R E T E N U E
D E B A I X - L E L O G I S N E U F .
Courbes donnant en fonction du débit du Rhône (Q), les vitesses moyennes dans la retenue (pour différentes situations : état n a -turel, retenue normale, régime
de chasse).
Ces vitesses sont classées d'après les longueurs des tronçons du fleuve où elles régnent {à
com-parer avec la fig. 14).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 8,720
Longueurs ciassèes (en k m )
d ' u n c e r t a i n n o m b r e d e profils e n t r a v e r s c a r a c -t é r i s -t i q u e s d e l ' a m é n a g e m e n -t d e B a i x - L e L o g i s Neuf, soit d a n s l ' é t a t n a t u r e l d u fleuve, s o i t a p r è s a m é n a g e m e n t . L a c o n s i g n e n o r m a l e a d é j à p o u r effet de r é d u i r e n o t a b l e m e n t les v i t e s s e s a u d r o i t de la p r i s e e t d a n s le c a n a l , et d ' a u g m e n t e r d a n s la r e t e n u e les v i t e s s e s f a v o r i s a n t l ' é v a c u a t i o n d u débit s o l i d e . E n s i t u a t i o n d e c h a s s e , cet effet s e t r o u v e e n c o r e r e n f o r c é , s a u f d a n s u n e p a r t i e t r è s l i m i t é e d e la r e t e n u e où les v i t e s s e s d é p a s s e n t n é a n m o i n s 3 m / s p o u r les d é b i t s s u p é r i e u r s à 6 000 m3/ s .
O n p e u t a u s s i r a s s e m b l e r e n u n d o c u m e n t u n i q u e les r e n s e i g n e m e n t s c o n c e r n a n t les v i t e s -ses d a n s la r e t e n u e , c l a s s é e s e n f o n c t i o n de la f r é q u e n c e et d e s d i s t a n c e s d ' a p p l i c a t i o n (fig. 2 9 ) .
De tels g r a p h i q u e s p e r m e t t e n t é g a l e m e n t d ' é t u -d i e r l a r e n t a b i l i t é -d e s c h a s s e s -d ' e n t r e t i e n , e n c o m p a r a n t le p r i x d e l ' é n e r g i e p e r d u e à l ' u s i n e avec c e l u i d e s d r a g a g e s q u ' u n e m a u v a i s e é v a c u a t i o n d e s g r a v i e r s d a n s la r e t e n u e a u r a i t n é c e s -sités.
L ' e x p l o i t a t i o n d e s r e t e n u e s b a s s e s c o n d u i t à d e s c o n s i g n e s a n a l o g u e s a u x p r é c é d e n t e s . Si l ' é v a c u a t i o n d e s d é p ô t s d a n s l a r e t e n u e e s t p l u s
facile à a s s u r e r , l a p r o t e c t i o n d e la p r i s e c o n t r e l ' i n t r o d u c t i o n d e s g r a v i e r s n é c e s s i t e p a r c o n t r e d e s p r é c a u t i o n s p l u s g r a n d e s . N o u s a v o n s d i t q u e l a p r i s e d e D o n z è r e d o i t ê t r e , de ce p o i n t de v u e , e x p l o i t é e a v e c p r u d e n c e . L o r s de l a c r u e d e f é v r i e r 1955, é p o q u e à l a q u e l l e les c o n s i g n e s d ' e x p l o i t a t i o n n ' é t a i e n t p a s e n c o r e p a r f a i t e m e n t p r é c i s é e s , l a r e t e n u e a été e x p l o i t é e a v e c u n n i v e a u élevé e t le d é b i t d é r i v é a été m a i n t e n u à son m a x i m u m . Il en est r é s u l t é u n e n g r a v e m e n t r e l a t i v e m e n t i m p o r t a n t d e v a n t les s e u i l s , m a i s les g r a v i e r s n ' o n t p a s p é n é t r é d a n s la p r i s e . S'il d e v a i t c o n t i n u e r à s ' e n g r a v e r , p a r s u i t e d ' u n e e x p l o i t a t i o n t r o p a u d a c i e u s e , le seuil u s i n i e r , m a l g r é ses f o r m e s é t u d i é e s , ne p o u r r a i t p l u s j o u e r le r ô l e q u i l u i e s t a s s i g n é p o u r la p r o t e c -t i o n d e la p r i s e . D e s c h a s s e s e x -t r ê m e m e n -t s é v è r e s o u m ê m e d e s d r a g a g e s s e r a i e n t a l o r s n é c e s s a i r e s p o u r r é t a b l i r la s i t u a t i o n .
S a n s v o u l o i r r e n d r e c o m p t e ici d e s o b s e r v a t o n s t r è s d é t a i l l é e s q u i o n t été f a i t e s s u r le c h e -m i n e -m e n t et le d é p ô t d u d é b i t solide d a n s n o s a m é n a g e m e n t s et e n p a r t i c u l i e r d a n s les r e t e n u e s ' ( n o u s e n s u i v o n s l ' é v o l u t i o n a v e c u n s o i n e x t r ê m e d e p u i s p l u s de dix a n s ) , n o u s n o u s c o n
-8 7 6 L A H O U I L L E B L A N C H E N ° SPÉCIAL B - 1 9 6 2
N " S P É C I A L B - 1 9 6 2 C . G E M A E H L I N G 877
T; Prot'ecf'ions en enrochemenU f B E A U C H A S T E L
E c h e l l e O 1ÇO 2 O 0
BAIX-LE LOGIS NEUF
FIG. 3 0
Plans comparatifs des abords des ensembles usine-déchargeur-écluse du Bas-Rhône.
Au d r o i t d u m u s o i r d e l a d i g u e s é p a r a n t le c a n a l u s i n i e r d u g a r a g e d e n a v i g a t i o n (fig. 3 0 ) , il f a u t é g a l e m e n t é v i t e r q u e le c o u r a n t e m p r u n -t a n -t le c a n a l n ' a i -t -t e n d a n c e à s ' i n f l é c h i r v e r s l ' e n t r é e d u g a r a g e , c a r il e n r é s u l t e r a i t d e u x i n c o n v é n i e n t s p r i n c i p a u x :
— les é c h a n g e s d ' e a u , a v e c le g a r a g e d e n a v i g a -t i o n , p o u r r a i e n -t p r o v o q u e r d e s e n v a s e m e n -t s , f a v o r i s é s p a r l ' o r i e n t a t i o n d e s c o u r a n t s d e d e n s i t é ;
— les c o u r a n t s t r a v e r s i e r s , a i n s i e n g e n d r é s , p o u r r a i e n t e n t r a î n e r les b a t e a u x c o n t r e le m e r l o n , à l ' e n t r é e d u g a r a g e .
L e t r a c é d e s o u v r a g e s a é t é m i s a u p o i n t a p r è s e s s a i s s u r m o d è l e r é d u i t . P o u r l ' é t u d e de l ' é c o u l e m e n t a u v o i s i n a g e d u b r a n c h e m e n t , o n a p r o -cédé à d e n o m b r e u s e s c h r o n o p h o t o g r a p h i e s e n v i s u a l i s a n t les c o u r a n t s à l ' a i d e de c o n f e t t i s e t e n u t i l i s a n t u n e m a q u e t t e d e b a t e a u p o u r é t u -d i e r les effets -d u c o u r a n t (fig. 3 1 ) .
H.B. 7
8 7 8 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1962
Fie. 31
Etude sur modèle réduit des courants à l'amont de l'usine
du Logis Neuf.
(Photo Ifeyrfilm.)
I l e s t a p p a r u q u e , d a n s c e t t e z o n e s i t u é e à p l u -s i e u r -s c e n t a i n e -s d e m è t r e -s d e l ' e n t r é e d e l ' é c l u -s e , les b a t e a u x s ' a c c o m m o d e n t f a c i l e m e n t d e c o u r a n t s t r a v e r s i e r s d e p l u s i e u r s d m / s . N ' a y a n t p a s e n c o r e à r a l e n t i r , i l s c o n s e r v e n t e n effet t o u t e l e u r v i t e s s e p a r r a p p o r t a u c o u r a n t e t d i s p o s e n t a i n s i d e s f a c u l t é s d e m a n o e u v r e n é c e s s a i r e s . Avec les f o r m e s q u i o n t é t é a d o p t é e s e n définitive a u v o i s i n a g e d u b r a n c h e m e n t , l e s c o u r a n t s t r a v e r -s i e r -s n e d é p a -s -s e n t j a m a i -s 0,25 m / -s , e t o n t p l u t ô t t e n d a n c e à é c a r t e r les b a t e a u x d u m u s o i r . D ' a u -t r e p a r -t , o n a p u é l i m i n e r p r e s q u e c o m p l è -t e m e n -t les é c h a n g e s d ' e a u e n t r e le bief u s i n i e r e t le g a r a g e d e n a v i g a t i o n .
E n définitive, l e s p r o b l è m e s h y d r a u l i q u e s d e l ' a m o n t o n t é t é a s s e z f a c i l e s à r é s o u d r e , d u fait d e l a faible v i t e s s e d u c o u r a n t ( 1 m / s ) e t d e l a g r a n d e d i s t a n c e (600 à 800 m ) q u i r è g n e e n t r e l ' u s i n e e t l ' e n t r é e d u g a r a g e d e n a v i g a t i o n . G r â c e à d e s f o r m e s a p p r o p r i é e s , o n a p u é v i t e r les g u i d e a u x o u les o u v r a g e s s p é c i a u x q u i s e s o n t r é v é l é s n é c e s s a i r e s à l ' a v a l .
P a r c o n t r e , l e s c h a n g e m e n t s d e r é g i m e d e l ' u s i n e e n t r a î n e n t d a n s le c a n a l n o t a m m e n t , l a f o r m a t i o n d ' o n d e s d e t r a n s l a t i o n d o n t c e r t a i n e s
c o n s é q u e n c e s p e u v e n t ê t r e g ê n a n t e s : u n e é t u d e t r è s d é t a i l l é e a été n é c e s s a i r e , d o n t n o u s r e n d o n s c o m p t e c i - a p r è s .
3.1.2. R E S T I T U T I O N .
L ' é t u d e d e s p r o b l è m e s p o s é s à l a r e s t i t u t i o n de l ' u s i n e s'est r é v é l é e b e a u c o u p p l u s d é l i c a t e q u e c e u x d e l ' e n t r é e , n o t a m m e n t p a r s u i t e d e l a r e l a t i v e p r o x i m i t é (150 à 200 m ) e n t r e l a r e s t i -t u -t i o n d e l ' u s i n e e -t l ' e n -t r é e d u g a r a g e a v a l d e n a v i g a t i o n . U n a u t r e é l é m e n t d é f a v o r a b l e v i e n t s'y a j o u t e r : l a v i t e s s e d u c o u r a n t e s t n o t a b l e -m e n t p l u s g r a n d e e t p l u s i n é g a l e -m e n t r é p a r t i e q u ' e n a m o n t .
A l o r s q u ' à L o g i s Neuf, la v i t e s s e m o y e n n e d e l ' é c o u l e m e n t d a n s le c a n a l d e f u i t e n e d e v r a i t p a s d é p a s s e r 2 m / s , l a v i t e s s e à l a s o r t i e d e s g r o u p e s , (en m o y e n n e : 2,43 m / s ) a t t e i n t p a r e n d r o i t s 6 m / s , c a r le d é b i t e s t t r è s i n é g a l e m e n t r é p a r t i e n t r e les d e u x p e r t u i s d e l ' a s p i r a t e u r (74,6 % s u r R . G . e t 25,4 % s u r R . D . ) , m a l g r é l e s s o i n s a p p o r t é s p a r le t u r b i n i e r .
N" SPÉCIAL B - 1962 C . GEMAEHLTNG 879
Cette d i s t r i b u t i o n d i s s y m é t r i q u e de la v i t e s s e (voir fig. 4 5 ) d o n n e l i e u à d e s c o u r a n t s v i o l e n t s et à d e s m o u v e m e n t s t o u r b i l l o n n a i r e s l o c a u x . Il e n r é s u l t e d e s p e r t e s d e c h a r g e s n o t a b l e s p ai-é c h a n g e t u r b u l e n t et m ê m e d e s r i s q u e s d ' ai-é r o s i o n l o c a l e . Ces r i s q u e s se s o n t d ' a i l l e u r s m a n i f e s t é s s u r l a b e r g e r i v e g a u c h e l o r s d e la m i s e e n e a u de l ' u s i n e de C h â t e a u n e u f .
D ' a u t r e p a r t , l o r s q u e p l u s i e u r s g r o u p e s n e f o n c t i o n n e n t p a s , la r é p a r t i t i o n d u c o u r a n t i s s u d e s t u r b i n e s e n s e r v i c e e s t a u s s i t r è s i n é g a l e -m e n t a s s u r é e d a n s l a l a r g e u r d u c a n a l . D u f a i t d e l a r é c u p é r a t i o n d e l a q u a n t i t é V2/ 2 g, l e s p e n t e s p e u v e n t s ' i n v e r s e r l o c a l e m e n t . Il se c r é e d e s c o n t r e - c o u r a n t s e t d e s z o n e s d ' e a u m o r t e où s ' é t a b l i s s e n t d e s r o u l e a u x e t c o u r a n t s d e r e t o u r d e g r a n d e a m p l i t u d e , q u i p e u v e n t p é n é -t r e r d a n s l ' e n -t r é e d u g a r a g e d e n a v i g a -t i o n . Ils
(Photo Neyrfûm.)
F I G . 3 2
Conditions d» navigation à l'»ntrée du garage aval de Châteauneuf (première étude sur modèle avant mise an point des formel définitives).
Chronophotographie d'un bateau abandonné à lui-même.
e n g e n d r e n t à l e u r t o u r d e s r o u l e a u x s e c o n d a i r e s d a n s l a z o n e d e c o n t a c t e n t r e l ' é c o u l e m e n t d u c a n a l d e fuite et. les m a s s e s s t a g n a n t e s d u g a r a g e . Il p e u t e n ê t r e d e m ê m e l o r s d u f o n c t i o n n e m e n t o c c a s i o n n e l d u d é c h a r g e u r .
U n e é t u d e t r è s d é t a i l l é e d e s f o r m e s a v a l a été n é c e s s a i r e p o u r l o c a l i s e r les c o u r a n t s d e r e t o u r et les z o n e s d ' e a u m o r t e d a n s le c a n a l u s i n i e r , e t l i m i t e r a u m a x i m u m l ' a m p l e u r et la v i t e s s e d e s r o u l e a u x . Ces d e r n i e r s a s s u r e r a i e n t ; e n effet u n a p p r o v i s i o n n e m e n t c o n t i n u d e m a t i è r e s e n s u s p e n s i o n t r a n s p o r t é e s p a r les e a u x d u fleuve, et ces m a t i è r e s se d é c a n t e r a i e n t d a n s les e a u x c a l m e s . D e p l u s , les faibles c o u r a n t s , s o u v e n t i n s t a b l e s , q u i n a i s s e n t à l ' e n t r é e d u g a r a g e , p e u -v e n t , d a n s c e r t a i n e s c o n d i t i o n s , p r o -v o q u e r u n e f o r t e d é r i v e d e s b a t e a u x e t r e n d r e difficile, v o i r e m ê m e i m p o s s i b l e , l'accès a u g a r a g e a v a l ou à