LA HOUILLE B L A N C H E
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ÉDITIONS B. A R T H A U D , Succ
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C O M I T É D E D I R E C T I O N S C I E N T I F I Q U E BARBILLION, P r o f e s s e u r titulaire d ' E i e c t r o t e c h n i q u e à la F a c u l t é d e s
S c i e n c e s d e l ' U n i v e r s i t é d e G r e n o b l e ,
C A M I C H E L , D i r e c t e u r d e l'institut E l e c t r o t e c h n i q u e d e T o u l o u s e .
C H A L U M E A U , I n g é n i e u r e n c h e f d e la v i l l e d e L y o n .
DARRIEUS, I n g é n i e u r d e s A r t s et M a n u f a c t u r e s .
D U V A L , D i r e c t e u r d e s S e r v i c e s é l e c t r i q u e s d e la S o c i é t é G é n é r a l e d ' E n - t r e p r i s e s .
FLUSIN, D i r e c t e u r d e l'Institut d ' E l e c t r o c h i m i e et d ' E l e c t r o m é t a l l u r g i e d e G r e n o b l e .
GENISS1EU, I n g é n i e u r e n c h e f a u M i n i s t è r e d e s T r a v a u x P u b l i c s .
G R I G N A R D , M e m b r e d e l'Institut, D o y e n d e la F a c u l t é d e s S c i e n c e s , D i r e c t e u r d e l ' E c o l e d e C h i m i e I n d u s t r i e l l e d e l ' U n i v e r s i t é d e L y o n .
M A U D U I T , D i r e c t e u r d e l'Institut E l e c t r o t e c h n i q u e et d e M é c a n i q u e a p p l i - q u é e a N a n c y .
MERCIER, A d m i n i s t r a t e u r - D é l é g u é d e l ' U n i o n d ' E l e c t r i c i t é .
DE P A M P E L O N N E , I n s p e c t e u r g é n é r a l du G é n i e R u r a l .
P A R O D I , D i r e c t e u r h o n o r a i r e d e s S e r v i c e s d ' E i e c t r i f i c a t i o n d e la C o m p a - g n i e d e s C h e m i n s d e f e r d ' O r l é a n s .
PEPY, P r o f e s s e u r à la F a c u l t é d e D r o i t d e G r e n o b l e .
P A G N O N , I n g é n i e u r I. E . G . , S e c r é t a i r e g é n é r a l .
S O M M A I R E
HYDRAULIQUE. - - Les bassins de compensation et leur rôle dans les aménagements hydrauliques - Bases p o u v a n t servir à leur étude et m o d e d'utilisation - E x a m e n de quelques exemples réalisés en France, par M . R , L A N G L O I S . — L ' a l i m e n t a t i o n en eau potable de la ville d'Ankara, nouvelle capitale de la Turquie, par F. A- L I E F R I N C K .
ELECTRICITE. - ~ N o u v e a u x planimètres pour puissances à exposants fractionnaires.
DOCUMENTATION. — LEGISLATION. — INFORMATION. — BIBLIOGRAPHIE.
H Y D R A U L I Q U E
Les bassins de compensation et leur rôle
dans les aménagements hydrauliques - Bases pouvant servir à leur étude et mode d'utilisation - Examen de quelques exemples réalisés en France
par M. R . L A N G L O I S , Ingénieur à la Société des Forces motrices de la Vienne <*)
P L A N D E L ' E T U D E .
Considérations générales sur r é v o l u t i o n de la théorie des a m é n a g e m e n t s h y d r a u l i q u e s et c o n s é q u e n c e s .
C H A P I T R E P R E M I E R :
À . D é f i n i t i o n et rôle des bassins d e c o m p e n s a t i o n .
R . Cas général et cas particuliers (régulateurs d e crues, réservoirs de n a v i g a t i o n ) .
C H A P I T R E l ï :
Rases p o u v a n t servir à l ' é t u d e des bassins de c o m p e n s a t i o n : A . C o n s i g n e d ' e x p l o i t a t i o n d e "l'usine de p o i n t e à r é g u -
lariser et d é t e r m i n a t i o n d u d é b i t m o y e n m a x i m u m utilisable Qu.
B. D é t e r m i n a t i o n de la c a p a c i t é du bassin de c o m p e n - sation.
C H A P I T R E I I I :
M o d e d'utilisation des bassins de c o m p e n s a t i o n . P h a s e s d u m o d e o p é r a t o i r e :
A . Première phase : consigne d ' e x p l o i t a t i o n :
1° D é t e r m i n a t i o n du d é b i t m o y e n régularisé QK. 2° Réalisation de QE.
3° Cas particulier des périodes transitoires.
B. D e u x i è m e phase : c o n t r ô l e de la régularisation : 1° Préparation g r a p h i q u e d u c o n t r ô l e .
2° Réalisation pratique du c o n t r ô l e . C H A P I T R E I V :
E x a m e n de quelques e x e m p l e s réalisés en F r a n c e :
1° L a R o c h e - q u i - B o i t ( S o c i é t é des F o r c e s m o t r i c e s de la S é l u n e ) .
2° L a R o c h e - a u x - M o i n e s ( U n i o n h y d r o é l e c t r i q u e ) . 3° Saint Pierre ( B o n n e et D r a c ) .
4° Chauvan ( S o c i é t é des F o r c e s m o t r i c e s de la V i e n n e ) . 5° L a J o u r d a n i e ( É n e r g i e électrique du T a r n ) ,
6° Guerlédan ( H y d r o - é l e c t r i q u e armoricaine,)
7° Laparayrie ( S o c i é t é des F o r c e s m o t r i c e s de l ' A g o n t ) . 8° Mal assis ( C o m p a g n i e h y d r o - é l e c t r i q u e de la Cure).
(1) R a p p o r t présenté au Cinquième Congrès de l'Union Inter- nationale des Producteurs et Distributeurs d'Energie Electrique, tenu à Zurich - Lausanne en Août-Septembre 1934.
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1935018
C O N S I D É R A T I O N S G É N É R A L E S S U R L ' É V O L U T I O N D E L A T H É O R I E D E S A M É N A G E M E N T S H Y D R A U L I Q U E S E T C O N S É Q U E N C E S .
L e s premiers a m é n a g e m e n t s h y d r a u l i q u e s , q u i r e m o n t e n t d'ailleurs à des t e m p s très éloignés, étaient c o n s t i t u é s en réalité par les n o m b r e u x m o u l i n s e x i s t a n t sur la p l u p a r t des c o u r s d ' e a u .
Ces m o u l i n s c o m p r e n a i e n t , a v e c un p e t i t barrage de prise d ' e a u , un canal d ' a m e n é e et un appareil d e t r a n s f o r m a t i o n directe d'énergie h y d r a u l i q u e en énergie m é c a n i q u e , t o u t d ' a b o r d d u g e n r e des anciennes roues à eau, puis de véritables turbines.
Il est bien é v i d e n t d'ailleurs q u e ces m o u l i n s appelés à f o n c t i o n n e r en t o u t e saison e m p r u n t a i e n t au cours d'eau des débits très faibles, la p l u p a r t du t e m p s inférieurs au d é b i t d'étiage et q u ' e n outre, les périodes de hautes e a u x corres- p o n d a i e n t généralement à des périodes d'arrêt, en raison de la submersion des o u v r a g e s de prise d'eau.
Les aménagements hydrauliques p r o p r e m e n t dits et d'une i m p o r t a n c e b e a u c o u p plus g r a n d e ( c o m p o r t a n t o u non des g é n é - rateurs d'énergie électrique) o n t c o m m e n c é à faire leur a p p a - rition au cours des quinze dernières années d u siècle dernier et, j u s q u ' a u d é b u t de c e siècle, ils étaient considérés c o m m e d e v a n t fournir de l'énergie régularisée.
C o m m e à c e t é p o q u e , en raison du d é v e l o p p e m e n t encore restreint des applications de l'électricité, les besoins en énergie étaient relativement réduits, on était a m e n é à p r é v o i r l ' é q u i p e - m e n t des chutes p o u r une puissance d o n t on était à peu près sûr de disposer à t o u t instant et b e a u c o u p de chutes d a t a n t de cette é p o q u e sont installées au fil de F eau sans réservoir et équipées p o u r un débit voisin du débit caractéristique d'étiage d e la rivière envisagée.
Cette c o n c e p t i o n s'est d'ailleurs p r o l o n g é e un peu lors du d é v e l o p p e m e n t de certaines installations électriques c o m p o r - t a n t des usines thermiques : en effet, l'énergie croissante, d o n t avait besoin le réseau, était d ' a b o r d fournie par l'usine h y d r a u - lique f o n c t i o n n a n t à charge sensiblement constante, tandis q u e les puissances supplémentaires étaient demandées a u x instal- lations thermiques facilement d é v e l o p p a b l e s et d o n t le p r i x de revient du k i l o w a t t o u du cheval d e puissance installée était n e t t e m e n t inférieur à celui du k i l o w a t t o u du cheval de puis- sance h y d r a u l i q u e .
L'insuffisance d'une t e c h n i q u e nettement établie p o u r le transport de l'énergie aidant, les installations hydrauliques semblaient v o u é e s à revêtir une i m p o r t a n c e locale o u à devenir l ' a p p o i n t constant de Centrales thermiques voisines d é v e l o p p é e s postérieurement.
L ' é v o l u t i o n rapide de la t e c h n i q u e du transport de l'énergie électrique alliée au souci de plus en plus grand d'utiliser d a v a n - t a g e les richesses naturelles du patrimoine national o n t entraîné, dans les quinze premières années de c e siècle et dans la plupart des p a y s intéressés, une évolution corrélative très nette de la théorie des aménagements hydrauliques dans le sens d'un accrois- sement de l'utilisation des débits des rivières.
Cette évolution a m o r c é e en France a v a n t la guerre s'est a c c é - lérée de manière sensible après celle-ci, en m ê m e t e m p s q u ' a p - paraissait une nouvelle législation des cours d'eau sous la f o r m e d e la loi d u 16 o c t o b r e 1919.
N o u s nous s o m m e s d o n c acheminés en France, suivant en cela les applications faites o u en cours d ' e x é c u t i o n dans certains autres p a y s , d o n t n o t a m m e n t le Canada, les Etats-Unis d ' A m é -
rique, la Suisse et les P a y s Scandinaves, vers une utilisation de plus en plus intégrale des débits des rivières entraînant corré- l a t i v e m e n t une m o d i f i c a t i o n du m o d e d'utilisation de l'énergie ainsi produite et de sa c o l l a b o r a t i o n a v e c l'énergie thermique.
La théorie actuelle à ce sujet peut d'ailleurs être envisagée de la manière suivante p o u r les régions p o s s é d a n t des richesses hydrauliques naturelles et d'alimentation onéreuse en c o m b u s - tible o u qui sont reliées à des installations hydrauliques par des lignes d ' i n t e r c o n n e x i o n .
D a n s la plupart d e ces cas, en effet, l'énergie h y d r a u l i q u e t e n d à constituer la base d e l'alimentation du réseau, tandis q u e l'énergie t h e r m i q u e n'est plus considérée q u e c o m m e source d ' a p p o i n t o u m ê m e de secours.
D a n s c e t t e h y p o t h è s e é v i d e m m e n t , l'hydraulicien, qui cherche à adapter au m i e u x la c o u r b e de p r o d u c t i v i t é de ses a m é n a - g e m e n t s à la c o u r b e de charge d e son réseau, ne p e u t généra- l e m e n t pas y parvenir a v e c une seule usine o u un g r o u p e d'usines de m ê m e t y p e , mais il facilite g r a n d e m e n t son œ u v r e en e n v i - sageant l'établissement, soit sur une m ê m e rivière, soit sur des rivières différentes, d'usines en c a s c a d e présentant les c a r a c - téristiques différentes suivantes :
1° Usines hydrauliques p o u r lesquelles les charges financières fixes varient sensiblement a v e c la puissance installée ; elles sont destinées à a v o i r une utilisation aussi b o n n e q u e possible de la puissance installée et d e v r o n t par c o n s é q u e n t produire, en principe, une fraction de la partie c o n s t a n t e de la c o u r b e de charge du réseau.
Ces usines a v e c o u sans réservoir, q u i f e r o n t partie, soit d'un a m é n a g e m e n t cle h a u t e o u m o y e n n e c h u t e possédant, en parti- culier, un l o n g canal d ' a m e n é e , soit d'un a m é n a g e m e n t cle basse c h u t e o ù l'usine présente une certaine i m p o r t a n c e vis-à-vis du barrage, seront équipées p o u r un débit voisin du d é b i t m o y e n ou m o d u l e de la rivière et non p o u r le débit d'étiage, ainsi q u ' o n le p r é v o y a i t autrefois.
2° Usines hydrauliques p o u r lesquelles les charges fixes s o n t peu f o n c t i o n de la puissance installée ; elles p e u v e n t ainsi a v o i r une m o i n s b o n n e utilisation horaire d e c e t t e puissance et de- v r o n t , en c o n s é q u e n c e , assurer, non seulement une partie de la charge c o n s t a n t e du réseau, mais aussi et dans u n e certaine mesure, produire l'énergie de p o i n t e qui lui est nécessaire.
Ces usines, qui d e v r o n t c o m p o r t e r un réservoir en t ê t e et faire partie, soit d'un a m é n a g e m e n t de basse c h u t e p o s s é d a n t un c o u r t canal d ' a m e n é e , soit d'un a m é n a g e m e n t de m o y e n n e c h u t e n e p o s s é d a n t pas d e canal d ' a m e n é e , seront équipées p o u r un débit s o u v e n t très supérieur au m o d u l e , c'est-à-dire suré- quipées.
Enfin, p o u r produire, d'une part, l ' a p p o i n t d'énergie n é c e s - saires a u x heures cle p o i n t e en sus de l'énergie h y d r a u l i q u e dis- p o n i b l e et, d'autre part, les a p p o i n t s d'énergie plus i m p o r t a n t s , en cas de m a n q u e de d é b i t des rivières, l'hydraulicien d o i t logi- q u e m e n t envisager l'établissement d'usines thermiques d o n t le p r i x du k i l o w a t t installé est, en outre, plus faible q u e celui des usines hydrauliques. Il est à n o t e r d'ailleurs q u e l'utilisation de lacs naturels o u artificiels i m p o r t a n t s p o u v a n t servir de réserve saisonnière p e u t r e m p l a c e r t o t a l e m e n t ou partiel- lement la p r o d u c t i o n des a p p o i n t s d'énergie t h e r m i q u e ; il en est de m ê m e également dans le cas où des lignes d'inter- c o n n e x i o n relient des bassins h y d r o g r a p h i q u e s différents à régimes h y d r o l o g i q u e s différents.
C O N S É Q U E N C E S . — L e s théories actuelles des a m é n a g e m e n t s hydrauliques ci-dessus exposées m o n t r e n t qu'en dehors des usines sans réservoir, c'est-à-diie au fil de Veau, faiblement équipées o u à charge constante, d o n t le f o n c t i o n n e m e n t n'est susceptible de p r o v o q u e r a u c u n e altération d u d é b i t des rivières en dehors d e la z o n e dérivée, les producteurs d'énergie hydroélectrique o n t été amenés à réaliser, des usines équipées p o u r un débit voisin du d é b i t m o y e n annuel des rivières, et des usines suréquipées.
T o u t e s ces usines sont s o u v e n t munies de réservoirs j o u r n a - liers, h e b d o m a d a i r e s o u m ê m e saisonniers destinés à permettre la p r o d u c t i o n de pointes journalières et d o n t le f o n c t i o n n e m e n t par éclusées entraîne des perturbations certaines du d é b i t des rivières en a v a l .
C H A P I T R E P R E M I E R
A . Définition et rôle des bassins de c o m p e n s a t i o n . Les variations brusques de d é b i t p r o v e n a n t du f o n c t i o n n e m e n t par éclusées d'une usine de p o i n t e sont s o u v e n t intolérables p o u r les riverains avalisants qui possèdent, en général, des m o u l i n s au fil de l'eau alimentés en basse c h u t e par des prises d'eau c o m - portant un petit barrage en rivière.
E n effet, p e n d a n t les périodes d'arrêt de l'usine, le m a n q u e d'eau entraîne l'arrêt du m o u l i n , tandis que les forts débits des heures d e p o i n t e risquent de n o y e r la c h u t e et de p r o v o q u e r un m a n q u e d e puissance à une heure o ù les besoins s'en f o n t e n c o r e sentir.
Il y a lieu de noter toutefois q u e l'horaire suivant lequel se font sentir les éclusées a u x différents points situés à l'aval varie selon la distance de c e point à l'usine productrice d'éclusées.
Il peut d o n c en résulter, sur certaines rivières, c o m p o r t a n t toute une série de petits moulins en cascade situés à l'aval d'une telle usine, q u e des plaintes et des réclamations, souvent justifiées s'élèvent, obligeant ainsi le concessionnaire de la chute a m o n t , soit à verser des indemnités substantielles, soit à prendre ins- tantanément t o u t e s dispositions destinées à faire disparaître pour les avalisants les conséquences fâcheuses de ses éclusées.
D'ailleurs l'Administration française a y a n t reconnu la néces- sité de p r é v o i r de telles dispositions, stipule actuellement à l'article 15 des n o u v e a u x cahiers des charges de concessions hydrauliques une clause lui réservant le droit de réglementer les éclusées o u d'obliger le concessionnaire à réaliser les dispo- sitifs d e régularisation du débit p o u r sauvegarder les intérêts généraux.
Parmi les dispositions qui p e u v e n t ainsi être prises par le c o n c e s - sionnaire, il faut citer en premier lieu la suppression du f o n c - tionnement par éclusées de son usine, c e qui revient pratiquement à modifier radicalement le rôle de celle-ci dans l ' a m é n a g e m e n t d'ensemble. L e s c o n s é q u e n c e s é c o n o m i q u e s de cet état de choses sont s o u v e n t aussi onéreuses q u e le versement d'indemnités a u x avalisants, si bien q u e cette solution ne peut constituer en réa- lité q u ' u n pis aller provisoire.
La seule solution t e c h n i q u e et é c o n o m i q u e qui s'impose est donc la constitution, i m m é d i a t e m e n t à l'aval des usines à éclusées d'un barrage f o r m a n t bassin de c o m p e n s a t i o n . Ce bassin, d o n t le niveau sera essentiellement variable au cours d'une j o u r n é e , devra a v o i r une c a p a c i t é suffisante pour emmagasiner l'eau débitée par l'usine de pointe a u x heures de forte charge, de manière à la restituer progressivement à l'aval sous forme d'un débit sensiblement voisin d u débit naturel de la rivière à l ' a m o n t au cours d ' u n e m ê m e j o u r n é e .
Cette c a p a c i t é peut d'ailleurs t h é o r i q u e m e n t se définir de la manière suivante :
Soit A B , le d i a g r a m m e ci-contre représentant la variation du débit turbiné instantané Qt au cours de la p é r i o d e de t e m p s choisie et s'écoula nt de 0 à T9 le d é b i t m o y e n turbiné Qim peut alors être défini par la f o r m u l e
et si, p o u r c h a q u e p o i n t M du diagramme, on détermine la valeur du débit différentiel q tel q u e q = Qx — Qt m, il est facile de
Fig. A
constater que c e débit q représente le d é b i t qui d e v r a être e m m a - gasiné à chaque instant par le bassin d e c o m p e n s a t i o n . Ce débit est naturellement t a n t ô t positif ( e m m a g a s i n e m e n t réel) et t a n t ô t négatif ( v i d a n g e ) et sa valeur m o y e n n e au c o u r s de l'intervalle de temps choisi 0 — T d o i t être nulle, soit ;
T Jo qài = 0.
Quant au v o l u m e d'eau à emmagasiner par le bassin de c o m - pensation, à partir de l'origine des t e m p s j u s q u ' a u t e m p s /, il est donné que la formule :
V t = £ q d t
ou, ce qui revient au m ê m e , il correspond à l'aire c o m p r i s e entre le diagramme des débits Qt et l'horizontale Qlm.
La capacité du bassin de c o m p e n s a t i o n sera d o n c égale au m a x i m u m de l'intégrale ci-dessus lorsque t variera de 0 à T .
Quoi qu'il en soit, au barrage f o r m a n t bassin d e c o m p e n s a t i o n peut être accolée une usine hydroélectrique d o n t la p r o d u c t i - vité aidera le concessionnaire à supporter les charges financières afférentes à c e t o u v r a g e supplémentaire.
îl est d'ailleurs intéressant, dans c e cas, de p r é v o i r le bassin de compensation de telle façon q u e t o u t le v o l u m e nécessaire à assurer l'emmagasinement des éclusées soit c o m p r i s dans la tranche utilisable par les groupes de l'usine, d'une part, et que les groupes puissent absorber t o u t e l'eau utilisable par l'usine a m o n t , d'autre part. Ceux-ci, puisque n o u s a v o n s en général affaire à une basse chute, seront é c o n o m i q u e m e n t prévus p o u r fonctionner a v e c un b o n r e n d e m e n t sous une c h u t e très variable, et, en particulier, les turbines d u t y p e Kaplan a v e c aubes mobiles a u t o m a t i q u e m e n t inclinables en f o n c t i o n d u débit turbiné remplissent actuellement cette c o n d i t i o n .
D e t o u t e façon, il résulte de ce qui p r é c è d e q u e les sociétés concessionnaires o n t le plus s o u v e n t grand intérêt à prévoir la réalisation de bassins d e c o m p e n s a t i o n a v a n t la terminaison d e leurs travaux d'aménagements d'un cours d'eau.
B . C a s général et cas particuliers.
1° Cas gênerai.
L e cas le plus général q u e nous nous s o m m e s proposés d'en- visager dans c e t t e étude est celui d'une usine suréquipée d o n t le f o n c t i o n n e m e n t n o r m a l c o m p o r t e des pointes assez fortes ; c e t t e usine devant comporter pour son alimentation un réservoir journalier, h e b d o m a d a i r e o u m ê m e saisonnier.
On p e u t considérer q u e ce cas est analogue à celui plus c o m - p l e x e d e l ' a m é n a g e m e n t d'ensemble d'un cours d'eau possédant diverses usines en c a s c a d e des divers t y p e s envisagés précé- d e m m e n t et c o m p o r t a n t à sa b a s e ladite usine de p o i n t e .
E n effet, l'étude et l ' e x p l o i t a t i o n rationnelles d'un tel ensemble d o i v e n t être prévues de telle façon que les pertes d'eau p o u v a n t provenir d'un f o n c t i o n n e m e n t n o n nécessaire et par c o n s é q u e n t intempestif des organes évacuateurs de l'une des usines et, en particulier, de celle située en q u e u e d ' a m é n a g e m e n t soient réduites au m i n i m u m . C'est d o n c une question de consigne d ' e x p l o i t a t i o n intérieure qui d o i t être scrupuleusement suivie et permettre ainsi de déterminer à l ' a v a n c e les débits qui arri- v e r o n t à c h a q u e heure de la journée à l'usine de pointe que l ' o n d o i t régulariser.
N o u s nous s o m m e s placés dans le cas où l ' a m é n a g e m e n t d'ensemble appartient au m ê m e concessionnaire, mais bien entendu, lorsqu'il n'en est pas ainsi, des a c c o r d s entre les divers concessionnaires d o i v e n t nécessairement intervenir p o u r régle- m e n t e r l ' e x p l o i t a t i o n de leurs usines et permettre au bassin de compensation de Vensemble de j o u e r son rôle dans des c o n d i t i o n s satisfaisantes. — U n e fausse m a n œ u v r e , en effet, dans l ' e x p l o i - tation des usines d ' a m o n t pourrait amener une c o n c o r d a n c e dans l'afflux des débits, c o n c o r d a n c e p o u v a n t rendre insuffi- sante la capacité du bassin de c o m p e n s a t i o n initialement c a l c u l é e .
2° Cas particuliers.
a) Parmi les divers cas qui p e u v e n t se présenter p o u r l'étude d'un tel bassin, il y a lieu d'envisager celui d'un a p p o r t inter- médiaire dû à des affluents d é b o u c h a n t directement dans le bassin. Il suffit alors de p o u v o i r déterminer le débit nature de ces apports, c e qui ne semble pas présenter de difficultés en raison d e la p r o x i m i t é du bassin de c o m p e n s a t i o n et de l'usine de p o i n t e .
L ' e x p l o i t a n t , qui connaît, en effet, les valeurs des bassins ver- sants en ces 2 points et le débit naturel a m o n t , p e u t a d m e t t r e la proportionnalité des débits aux bassins versants.
Si çn représente le débit naturel dû à ces a p p o r t s , Qn le d é b i t naturel a m o n t , S0 et S les bassins versants respectifs de la c h u t e a m o n t et du bassin de c o m p e n s a t i o n , on a :
9 a = Gn
X
^ ou A S = S - S ob) L e s bassins de c o m p e n s a t i o n prévus initialement p o u r la régularisation du d é b i t p e u v e n t dans certains cas favorables être utilisés, ainsi que Ta préconisé M . L A P O K T E , administrateur- Ingénieur conseil de l ' U n i o n h y d r o é l e c t r i q u e , c o m m e bassin inférieur d'une installation de p o m p a g e destinée à fournir de l'énergie de p o i n t e ( 1 ) .
L a réalisation é c o n o m i q u e nécessite c e p e n d a n t la possibilité d'établir le plan d'eau du bassin de c o m p e n s a t i o n sensiblement (1) c. f. L a p o r t e - Barrages conjugués et Bassins de compensation
Laporte - Barrages conjugués et Installation^ de P o m p a g e
au niveau de la c o t e de restilulion de l'usine de pointe, la station de p o m p a g e p o u v a n t ainsi être incorporée, à cette usine.
c) Certains bassins de c o m p e n s a t i o n p e u v e n t constituer des installations annexes d'autres systèmes présentant un caractère d'intérêt général.
Ces barrages réservoirs p e u v e n t ainsi être rattachés à un sys- t è m e régulateur de crues d'un fleuve i m p o r t a n t o u a un système d ' o u v r a g e s de navigation tels que c a n a u x ou rivières navigables ; ils p e u v e n t enfin dépendre simultanément de ces deux m o d e s de systèmes.
Les barrages rattachés à des systèmes régulateurs de crues et situés sur des affluents d'un grand fleuve d o i v e n t , en effet, retenir l'eau en a b o n d a n c e en certaines périodes et la restituer progressivement à d'autres é p o q u e s ne c o n c o r d a n t pas a v e c celles de restitution des autres affluents de c e m ê m e fleuve, de manière à éviter les crues soudaines et massives de ce dernier et supprimer le front raide cle celle-ci.
L e s barrages rattachés à des systèmes cle navigation d o i v e n t permettre l ' é c o u l e m e n t de débits réserves dans des c o n d i t i o n s bien déterminées permettant l'alimentation c o n v e n a b l e des voies navigables, surtout en période de basses eaux.
T o u s ces réservoirs de c o m p e n s a t i o n d'une nature plus ou m o i n s spéciale ne feront pas l ' o b j e t de la présente étude du p o i n t de vue de leur détermination, seuls quelques e x e m p l e s de réali- sation seront cités en terminant.
C H A P I T R E II
Bases p o u v a n t servir à l'étude des bassins de c o m p e n s a t i o n .
Si nous étudions m a i n t e n a n t plus en détail le cas le plus géné- ral des bassins de c o m p e n s a t i o n ci-dessus envisagé, nous remar- q u o n s t o u t d ' a b o r d q u e le p o i n t primordial est de laisser écouler à l'aval un débit m o y e n journalier, dit débit régularisé ÇH, qui ne présente pas plus d'irrégularités q u e le débit naturel à l ' a m o n t Qn. Ce n'est d o n c pas la valeur a b s o l u e de c e débit QÎX qui i m p o r t e , mais les variations de ce débit qui d o i v e n t être réduites au m i n i m u m et dans t o u s les cas ne pas dépasser p r o p o r t i o n - nellement celles du d é b i t naturel.
Il se peut, en effet, q u e l'ensemble de l ' a m é n a g e m e n t c o m - prenne une ou plusieurs chutes c o m p o r t a n t des réservoirs h e b d o - madaires, mensuels, v o i r m ê m e saisonniers, p o u v a n t entraîner, par suite de lâchers o u d e retenues d'eau, des plus o u m o i n s - values q u i affectent la valeur du débit journalier par r a p p o r t à celle du d é b i t naturel Qn.
Ce n'est que dans le cas où t o u t e s les chutes en c a s c a d e ne possèdent q u e des réservoirs journaliers q u e le d é b i t m o y e n régularisé d o i t être égal au débit naturel d e la rivière, sous réserve seulement des légers écarts, en plus o u en m o i n s , n o r m a l e m e n t prévus.
Quoi q u ' i l en soit, la c a p a c i t é du bassin, de c o m p e n s a t i o n que l ' o n se p r o p o s e de déterminer et q u i d o i t servir à emmagasiner les débits élevés de l'usine de p o i n t e a u x heures de forte charge, est d o n c essentiellement fonction de la Consigne d ' e x p l o i t a t i o n de ladite usine, consigne qui fixe la durée et l ' i m p o r t a n c e des pointes, en un m o t sa c o u r b e de p r o d u c t i o n journalière ; celle-ci étant d'ailleurs elle-même f o n c t i o n de la c a p a c i t é du réservoir d'alimentation et de son usage p r é v u .
A . Consigne d'exploitation de l'usine à régulariser.
N o u s baserons donc notre étude sur l ' a d o p t i o n d'un d i a g r a m m e de puissance journalier de l'usine, d i a g r a m m e qui c o n t i e n t en lui-même t o u t e s nos h y p o t h è s e s conditionnelles et d o n t nous ferons varier certains paramètres en fonction du débit moyen journalier Qn alimentant l'usine à régularisa. Bien entendu, ainsi qu'il est dit ci-dessus, cette valeur de Qn tient déjà c o m p t e des Consignes d ' E x p l o i t a t i o n des usines a m o n t , s'il y a lieu, et des retenues o u lâchers d'eau éventuels c o r r e s p o n d a n t s .
Par suite de la c o r r e s p o n d a n c e qui existe entre les puissances produites, en kilowatts et les débits, en mètres cubes par s e c o n d e , le d i a g r a m m e de charge journalier de l'usine sera transposé sous forme d e d i a g r a m m e des débits turbines Qt q u e nous représen-
terons par le s c h é m a (fig. 1) d o n t la détermination t o t a l e se ramène à la connaissance des 3 valeurs Q0i Qv Q2, du d é b i t et de la durée ~ de la pointe.
Ce d i a g r a m m e est en réalité un diagramme théorique simplifié permettant d e faire dépendre la valeur m o y e n n e Qim du débit turbiné, des trois valeurs caractéristiques Q0, Ql3 Q2, ci-dessus.
Il s'applique d'ailleurs dans la forme a d o p t é e au cas général des distributions d'énergie électrique.
11 est intéressant également, p o u r rendre l'étude plus facilement applicable dans la plupart des cas, d ' e x p r i m e r ces débits en litres par s e c o n d e par k i l o m è t r e carré de bassin v e r s a n t ; il sera nécessaire c e p e n d a n t de connaître le m o d u l e de la rivière et le coefficient d ' a m é n a g e m e n t X.
Au cours des heures de charge de la j o u r n é e (matinée et après- midi), la puissance p e u t être restreinte à une valeur c o r r e s p o n - dant à Qx {XQ2 = X(xM.
Enfin, a u x heures de faible charge, en particulier la nuit et au c r e u x d e midi, la p r o d u c t i o n p e u t être restreinte à une v a ' e u r correspondant à
Go = vGi = ¥ v M .
A ce d i a g r a m m e des débits d e turbines c o r r e s p o n d é v i d e m m e n t une valeur m o y e n n e Qim q u e l'on p e u t e x p r i m e r de la manière suivante en f o n c t i o n du débit m o y e n naturel.
G a = Gtm + Gv + Ge
(«g. 2)
Qv représente, selon la capacité du réservoir de l'usine à régu-
Big 2- — Schéma de l'aménagement des usines P . et R . Profil en long.
Qn*9t +*<iv
0 «*/,«
50 k. ' '
JJfdJ/vnMie jovrn^f/er _ des debttj turù/neJ
Fig. 1. — Diagramme journalier des débits turbines L e f o n c t i o n n e m e n t rationnel d'une telle usine c o n d u i t , en effet, quel q u e soit le d é b i t d o n t on dispose, à utiliser, durant les p o i n t e s d'éclairage, la puissance m a x i m u m de c e t t e usine qui c o r r e s p o n d au d é b i t m a x i m u m dérivé qu'elle p e u t débiter, soit ;
Gs = ^ M
où M est le m o d u l e .
On appelle m o d u l e d'une rivière la m o y e n n e annuelle des débits journaliers ; cette m o y e n n e étant calculée sur le n o m b r e m a x i m u m d'années possible et au m o i n s sur 10 ans.
lariser et selon son état de remplissage, le débit non utilisé et perdu par les organes évacuateurs.
Ceci peut se produire lorsque Qn, étant supérieur au d é b i t m o y e n m a x i m u m utilisable QM, q u e nous définirons ci-après, le réservoir d'alimentation de l'usine ne p e u t assumer, en raison
de son i m p o r t a n c e o u d e son état de remplissage, aucun e m m a g a s i n e m e n t .
D e m ê m e , il p e u t y a v o i r perte d'eau par suite d'une m a n œ u v r e i n t e m p e s t i v e des usines d ' a m o n t .
Qe est positif o u négatif et représente : a) Soit le débit n o n utilisé et e m m a g a s i n é dans le réservoir de l'usine (Qe > 0 ) q u i c o r - respond par c o n s é q u e n t à une retenue d ' e a u ;
b) Soit, lorsque la c a p a c i t é d e c e réservoir le permet, le d é b i t des turbines pris sur la réserve emmagasinée (Q% <L 0 ) et q u i c o r r e s - p o n d à un lâcher d'eau.
Quoi qu'il en soit, à c h a q u e valeur d e Qim c o r r e s p o n d u n e certaine p r o d u c t i v i t é d e W kilowattheures q u e l ' e x p l o i t a n t d o i t se fixer chaque j o u r et, sauf cas particuliers ci-dessus, il d o i t n o r m a l e m e n t la déterminer d e telle f a ç o n q u e Qe = Gv = 0, c'est-àdire Qim — Gn afin d ' o b t e n i r l'utilisation o p t i m u m e t rationnelle du débit Qn.
E n définitive, et sous réserve de non- remplissage ou n o n - v i d a n g e d u réservoir, on p e u t d o n c , p o u r Qn < QM étudier les défor- m a t i o n s d u diagramme de charge de l'usine et déterminer les valeurs correspondantes des paramètres en fonction de QD.
D É F O R M A T I O N D U D I A G R A M M E D E C H A R G E E N F O N C T I O N D E Qu.
En ce qui c o n c e r n e la v a l e u r de X, qui caractérise l'aména- g e m e n t et le d é b i t de p o i n t e Q2 = X M , on p e u t considérer q u e :
a) P o u r une usine à é q u i p e m e n t normal ou sous-équipée X<C 1,5;
b) P o u r une usine suréquipée X > 1,5
Si le d é b i t disponible Qn devient inférieur au débit m o y e n m a x i m u m utilisable QM, il y a intérêt p o u r obtenir la déforma- tion du diagramme des débits, à faire porter la r é d u c t i o n , t o u t d ' a b o r d , sur Q0 (heures creuses), ensuite sur Q1 (heures de charges), et en dernier lieu sur la durée x de la p o i n t e et sur sa valeur Q2.
D É T E R M I N A T I O N du D É B I T M O Y E N M A X I M U M U T I L I S A B L E Qm.
N o u s calculerons tout d ' a b o r d , en [ o n c t i o n du d i a g r a m m e annexé le débit m o y e n turbine Qim :
^ „ . . 9 J n
1 - 60 +
Qi j _ r,n' '
^(?i +
Qo j 1 r n ,E n c o n s e q u e n c e , nous ferons varier successivement les coeffi- V t n i — 9 — ^ r 1 ^ ~r »>t> s^0 -j- cients v et u. caractérisant respectivement. Q0 et Qx, depuis leur
valeur m a x i m u m admise j u s q u ' à zéro, puis nous ferons varier à son t o u r la durée x de la p o i n t e , depuis sa valeur m a x i m u m j u s q u ' à zéro et, enfin, Q2 depuis X M j u s q u ' à zéro (fig, 3 ) . Cette manière de p r o c é d e r nous place ainsi dans des c o n d i t i o n s plus défavorables q u e si nous agissions sur x a v a n t de réduire v et [l.
öo + (?,
+
1 _ ( > . + ( ? . <>2+ ( 3 . 5 — 0 + 4 X ^ « + 6Ç
024Ö
l m= l0,250
o4 - ( i 1,75 — | ) & + ^ 2 + ^ 0 »
d'où en faisant :
0„ = z,,,,.)/, ih
ce qui pour :
+
. / 02
3 '
;, + 10,25 ;,v~
- = 3
Uh
d o n n e
15/Jlf,
Oh * 0.025XM,
Ôm = ~ XAf,
qui correspond é v i d e m m e n t à une utilisation de 15 heures par j o u r du d é b i t m a x i m u m dérivé Q2 = X M .
F i g . 3 - - G r a p h i q u e d e v a r i a t i o n s d e s p a r a i n è t r e s/ , u , v, e n f o n c t i o n d e Q n . Au-dessous de cette valeur Q M de Qn nous aurons alors : a) P o u r - r - 3 , e t 0 < v < ~ , 0 , 4 3 X M < ( )n < ( )M= 0 , 6 2 5 X M ; Nous a d m e t t r o n s dans c e t t e étude q u e les valeurs m a x i m a
q u e p e u v e n t atteindre les paramètres v \i et x sont les suivants : - 3,
ce qui permet ainsi de définir la valeur m a x i m u m Qu du débit m o y e n possible des turbines Qm au-dessous de laquelle nous ferons Qtm = Q„.
Ensuite, a restant égal à — , nous ferons décroître v de — à 0. 2 2
3 3 2
A p r è s cela, v é t a n t nul, nous ferons décroître a de - à 0.
^ 3 Enfin, v et [x étant nuls, nous ferons décroître t de 3 à 0 jusqu'à un m i n i m u m c o m p a t i b l e correspondant à :
24 & = 2 ß
a- 2 X M ,
on
— X M 0,083XM # 0,10XM.Ce m i n i m u m de Qn9 au-dessous duquel le d i a g r a m m e a d o p t é d o i t être modifié p o u r réduction de l ' i m p o r t a n c e de la p o i n t e , est suffisamment faible p o u r que l ' o n puisse a d m e t t r e q u ' a u - dessous de cette valeur limite, les v o l u m e s d'eau mis en j e u étant très réduits, la régularisation de leur é c o u l e m e n t sera toujours facile à réaliser. E n effet, p o u r déterminer la c a p a c i t é
b) P o u r T= 3 , v - 0 et \<\>.<i û , 3 6 X M < On < 0 , 4 3 X M ; 2 3
c) P o u r t = 3 . v - 0 et 0 O < J , 0,145XAf < QU < 0 , 3 6 X M ; d) P o u r Qn < 0 , 1 0 X M , il y a lieu d'envisager une réduction de l ' i m p o r t a n c e de la p o i n t e ( v o i r fig. 3 ) .
P É R I O D E S D E F O N C T I O N N E M E N T D U B A S S I N D E G O M P E N S A T I O N .
D e la détermination de Qu et de la valeur de ( )2 = X M , on déduit i m m é d i a t e m e n t c o m m e n t sera amené à fonctionner le bassin de c o m p e n s a t i o n p o u r les diverses valeurs de Qn :
1° P o u r Qn > X M il n ' y a pas d'éclusées et le régime à l'aval est le d é b i t naturel p r o p r e m e n t dit sans aucune m a n œ u v r e de f o n c t i o n n e m e n t du bassin de c o m p e n s a t i o n .
2° P o u r Q M= 0,625XM < Qn < X M les éclusées se font sentir à l ' a v a l ; elles sont toutefois atténuées par la nécessité d'écouler le s u p p l é m e n t de
O n = < ? M + 0 v , débit par r a p p o r t à QM.
3° P o u r Qn < — 0,625XM les éclusées deviennent appré- du bassin de c o m p e n s a t i o n q u e l'on se p r o p o s e d'étudier, n o u s ciables et c'est en considération de ces débits q u e d o i t être nous placerons, c o m p t e tenu du diagramme, dans les c o n d i t i o n s déterminée la c a p a c i t é du bassin de c o m p e n s a t i o n destiné h
les plus défavorables de débit. annuler ces variations de débit.
B . Détermination de la capacité du bassin ,x ~ 2
. o) P o u r |jt = - , v = 0, T = 3, on aura le m i n i m u m de i% soit :
d e c o m p e n s a t i o n , 6
i r
3 / ^ ;3\
g-!R e p r e n a n t le d i a g r a m m e journalier des débits (fig. 1) si l'on = Z) I 2 H ~ r, + ( ' H ?75 — - J X j
appelle S^, e t S2 les aires situées au-dessus de l'horizontale de 6 x ^ " "
d é b i t m o y e n Ql m et 5 et 2 les aires hachurées c o r r e s p o n d a n t ° au c r e u x d e m i d i et de nuit, ces aires représentent des v o l u m e s t[ m = ,u = 2,583 h.
d'eau e x p r i m é s en mètres c u b e s . ^ L e v o l u m e d'eau q u ' i l est nécessaire de p o u v o i r emmagasiner N o u s prendrons p o u r ix la m o y e n n e de ces 2 valeurs extrêmes,
dans le bassin de c o m p e n s a t i o n est é v i d e m m e n t représenté par S0lt :
la différence des aires V — S1 + Sz — S. ^ _ U M + ^m f = 2 875 h
Or, l'horizontale correspondant au débit m o y e n Q[m, on a 1 "
é g a l e m e n t : C A L C U L D E D B ~ /2. — On constate aisément sur le d i a g r a m m e Si + S% — S + 2 ,
d'où V = 544 - S2 — S = 2 . (f iS - ! ) cIu e D B = "g"'
Il suffit alors d e calculer 2 en f o n c t i o n des coefficients tt
variables \»> et T, é t a n t entendu q u e les débits étant exprimés °"où 'a = g> '2 = Q> ^ 6 0 h.
en litres / s e c o n d e les t e m p s portés en abscisses seront exprimés
en s e c o n d e s . N o u s aurons d o n c ainsi a v e c C D = 6 h
L'aire t r a p é z o ï d a l e 2 est égale à : AJB = C D + fx + Z2 = 6 + 2,875 + 0,360 = 9,235 Â B + CD / r i
A B + C D w / n ^ x d'où V = % = 9 ^ 8 | + 6 (gl f f i - Q0) x 3 600
X M
_ . _ V # 97 400 (OUN - (?o)
Or, A B = A C + CD + DB. d'où
Il suffit alorade calculer  C « ^ et D B = t2. y = 2 7 ^ ° . |~2 + ^ + ^(11,75 — ^ + 1 0 , 2 5 ^ — 2 ^ 1 ? C A L C U L D E A C = iv — L ' é q u a t i o n de la droite passant en ' _T ^ , *
A est représentée par : y = \ U0\M | 2 + | + L U , 7 5 — J>1 ^ — 1 8 , 7 5 ^
0 = G o " 1 4 f ? y = 1 140AM [2 + (1 — v) l + ( 1 1, 7 5 - 43,75vfo].
équation q u i p o u r Q = Qim donnera
2
/ = _ A C = — il 9 On v o i t q u e V est m a x i m u m p o u r v> = 0 , jx = - et t = 3 , c'est- o
d,0Ù Ql r a = Qo + g | ~ 6 f l /, à-dire pour Qn = 0,43XM.
avec Cette valeur de Qn p o u r laquelle V est m a x i m u m , c'est-à-
/ v / \ dire p o u r laquelle la régularisation est la plus difficile à réaliser, 24>Qtm = / 2 + ~ j Q% + M 1,75 — ^ j Qt + 1 0, 2 5 Ç0, est comprise dans la zone des debits d é t e n d a n t : du débit m o y e n
^ "* f ^ " ' m a x i m u m utilisable
d'où 2
Q{ — A-r;M + 0 ^ ~ , / ^v) ^ ^ QM = 0,625XM c o r r e s p o n d a n t à - = 3| x == v — -
| r / \ ~i au d é b i t
= 2 L L2 + f + l11'75 ~ V + 1 0 ^ ' \ } M Q a = 0 )3 6 U f correspondant à x = 3 ^ = 1 v = 0 .
( 1 — v) 2
XM . (a [v + - — ^ —7 / , ] = La v ai e u r m a x i m u m de V, qui d o i t représenter la capacité A V i - du bassin de c o m p e n s a t i o n , sera d o n c :
= ^ ) J l f 2 + 1 + ( 1 1 , 7 5 — 5 ) I* + 10,25|av / 1 3 2
^-5-^ • U = ^p [2 + J ^11,75 + - 1 0 , 2 5 ^ - 2 4 . ^ V = 1 1 4 0 x (2 + 0 , 5 + 7 , 8 8 3 )
i r ~x i " t% VM = 1 1 4 0 X 1 0 , 3 3 3 X X M
6^ (1 - v ) X
L
2 +5
+ V 1 ' 7 5 ~ Î J * ~ 13' 75^ J VM # 11 75ÜXM.N o u s calculerons t19 p o u r diverses valeurs extrêmes de y. e t v On peut dans la pratique, si les conditions t o p o g r a p h i q u e s et nous a d o p t e r o n s la valeur m o y e n n e après a v o i r constaté q u e le permettent, et afin de p o u v o i r éliminer facilement les consé- les écarts étant très faibles l'erreur c o m m i s e l'est également. quences de certaines erreurs p o u v a n t provenir de l'appréciation
2 des débits, a d o p t e r p o u r VM une valeur de 20 p o u r 100 supé- a) P o u r |x = v = - , T = 3 on aura le m a x i m u m de *l s soit : rieure à la précédente, soit :
_ 1 r 3 / . 3 \ 2 /n V - - = 1 4 0 0 0 X M . r, ? I L 2 + 2 + (14'7D~ 2 / X 3 — X 9J Cette formule simple, résultant de nos calculs, est d o n c très
S 3 facilement utilisable et elle s'applique à la plupart des aména- gements alimentant n o r m a l e m e n t des réseaux de distribution d'énergie électrique.
. 3 x 4 , 2 2 2 m
<im = -
j 1 — = 3,10b h;On peut également, cela va sans dire, a d o p t e r une valeur b e a u c o u p plus grande dans le b u t d'augmenter la hauteur de chute produite par le barrage de compensation et de valoriser l'usine c o r r e s p o n d a n t e .
Remarques importantes. •— 1° Bien entendu, la formule ci-dessus n'est valable que c o m p t e tenu des hypothèses faites par nous concernant le diagramme de charge journalière a d o p t é , c'est-à-dire : durée de la pointe T et valeurs absolues et respec- tives des coefficients [x et v.
Si les conditions pratiques d'un aménagement étudié c o m p o r - taient des caractéristiques très différentes, il y aurait lieu de refaire des calculs appropriés p o u r éviter de construire un bassin de c o m p e n s a t i o n présentant une c a p a c i t é insuffisante o u sura- b o n d a n t e .
E n particulier, si nous appliquions brutalement la formule ci-dessus au barrage de compensation de l'usine d ' É g u z o n étudié par M . L A P O R T E , nous c o m m e t t r i o n s une erreur en ce sens q u e certaines h y p o t h è s e s admises pour le f o n c t i o n n e m e n t de l'usine d ' É g u z o n sont très différentes de celles admises dans cette étude puisqu'elles prévoient des pointes d'une durée de 6 à 11 h p o u r un débit de l'ordre de 80 p o u r 100 du débit m a x i - m u m dérivé ( 1 ) .
Par ailleurs, la construction graphique établie par M . L a p c r t e , pour déterminer le m a x i m u m m a x i m o r u m de la capacité d'un bassin de c o m p e n s a t i o n m o n t r e q u e celle-ci a été o b t e n u e dans les conditions les plus défavorables correspondant :
a) A une m a r c h e continue de l'usine de p o i n t e à charge m a x i - m u m constante p e n d a n t une m o i t i é de la j o u r n é e a v e c arrêt total de l'usine pendant l'autre m o i t i é .
b) A un débit m o y e n turbiné Qtm égal à la m o i t i é d u débit m a x i m u m dérivé Q% = X M , c'est-à-dire p o u r Qim = 0, 5 X M , valeur qui est légèrement supérieure à celle de 0 , 4 3 X M que
nous a v o n s t r o u v é e a v e c nos h y p o t h è s e s .
E n conséquence, la formule t h é o r i q u e est valable dans tous les cas :
y = 1 x 86 4 0 0 A M
établie par M . L A P O R T E d o n n e une valeur très supérieure à celle établie dans cette étude (sensiblement le d o u b l e de la valeur primitive non majorée Vj M ~ 11 7 5 0 X M ) , en raison du fonctionnement le plus défavorable possible choisi p o u r l'usine de pointe et qui n'est pratiquement pas utilisé en général.
N o t r e m é t h o d e de calcul eut d o n n é les m ê m e s résultats q u e la m é t h o d e purement graphique si nous avions admis dans nos hypothèses de f o n c t i o n n e m e n t de l'usine P q u e la durée x de la pointe p u t initialement dépasser la valeur de 3 h admise et atteindre la valeur de 12 h corrélative d'une valeur nulle des
(1) Rapportée M. Laporte.
coefficients u et v et d'une réduction à zéro des durées d'utili- sation des débits Qx et Q».
2° Il est à noter q u e si les apports intermédiaires qn influent sur la détermination du débit régularisé QR, c'est-à-dire sur la consigne d'exploitation du bassin de c o m p e n s a t i o n , ils n ' o n t par contre aucune influence sur la valeur de la capacité de ce bassin.
Ceci est évident, puisque le n o u v e a u v o l u m e d'eau a p p o r t é par qn est i m m é d i a t e m e n t é v a c u é à l'aval.
3° Afin d'utiliser au m i e u x toute l'eau des turbines de l'usine P, les groupes de l'usine R seront prévus de manière à éviter n o r m a - lement t o u t f o n c t i o n n e m e n t des vannes de ce barrage p o u r assurer l ' é v a c u a t i o n du débit ( )R.
À cet effet, l'usine R devra, en principe, être équipée p o u r le débit total q2 — QM + qn où
A S
?.. = (?M X — - RQM
7B - (1 + R)QM - 0,625 (1 + R)U1, c'est-à-dire p o u r le débit m o y e n m a x i m u m utilisable
QM = 0,625XM
de l'usine P a u g m e n t é du débit c o r r e s p o n d a n t des a p p o r t s . E n pratique, on a d o p t e s o u v e n t p o u r qt une valeur c o m p r i s e entre le m o d u l e de la rivière et le chiffre ci-dessus.
4° D a n s le cas d'une usine suréquipée, mais p o s s é d a n t une faible réserve utilisable en totalité p e n d a n t une p é r i o d e de 2 4 h, le bassin de c o m p e n s a t i o n à p r é v o i r à l'aval d o i t a v o i r une capa- cité équivalente à celle de la réserve utile de l'usine à régulariser.
E n effet, le v o l u m e d'eau V, qu'il est nécessaire de p o u v o i r emmagasiner dans le bassin de c o m p e n s a t i o n et q u i est repré- senté sur le d i a g r a m m e t y p e (fig. 1) par l'aire 2 , c o r r e s p o n d e x a c t e m e n t à la tranche journalière utilisée d u réservoir.
s
x+ s
%— s
puisque 2 = Sl + S2 — S.
D a n s ces conditions, le m a x i m u m de V est égal à la valeur m a x i m u m de la réserve utilisée journellement, c'est-à-dire à la tranche utilisable elle-même, si celle-ci est seulement d ' i m p o r - t a n c e journalière.
5° Il était à p r é v o i r q u e l'équation d o n n a n t V étant de la forme
V = 3 6 0 0 A / ( ( )t m - Q0) ,
dans laquelle le t e m p s A/ p e u t varier dans des limites assez restreintes, le m a x i m u m de V serait atteint lorsque (Q[m — Q0) , serait lui-même m a x i m u m .
C'est effectivement c e que l'on c o n s t a t e en e x a m i n a n t la c o u r b e d o n n a n t (Qim — Qç) en f o n c t i o n de Qn, q u e nous a v o n s représentée sur le g r a p h i q u e de variation des paramètres en fonction de QQ (fig. 3 ) .
(à suivre)
