Démodulation des éclusées sur la Garonne. Démodulation des éclusées sur la Garonne.

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2 Démodulation des éclusées sur la Garonne

3 INTRODUCTION DE QUELQUES NOTIONS DE BASE
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

4 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

5 Modes de gestion des usines hydroélectriques
* Par éclusées : Fonctionnement par intermittence pour répondre aux besoins d’énergie à certains moments de la journée Mode de gestion qui entraîne des lâcher d’eau appelés éclusées hydroélectriques Introduction de quelques notions de base

6 Définitions * Démodulation des éclusées : Atténuation des variations de débit induites par les lâchés d’eau par stockage et destockage dans la retenue * Marnage : Oscillations et variations du niveau de la ligne d’eau dans un plan d’eau Introduction de quelques notions de base

7 PRESENTATION DU PROBLEME SUR LA GARONNE
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

8 Présentation du site d ’étude
Bossost Présentation du problème sur la Garonne

9 Présentation du problème sur la Garonne
Débit à Bossost 12h 10m3/s 12m3/s Présentation du problème sur la Garonne

10 Présentation du site d ’étude
Carbonne Manciès Saint-Julien La Brioulette Palaminy Saint-Vidian Plan d’Arem Pont du Roy Bossost Présentation du problème sur la Garonne

11 Objectif du projet Présentation du problème sur la Garonne

12 Plan de l ’étude Caractérisation des éclusées
Enjeux de la démodulation Présentation des ouvrages de démodulation Démodulation par le barrage de Saint-Vidian Démodulation avec la chaîne des trois barrages Les aspects sédimentologiques Impacts de la démodulation Réduction des effets Présentation du problème sur la Garonne

13 CARACTERISATION DES ECLUSEES
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

14 Caractérisation des éclusées
Données disponibles Portet-sur-Garonne L’Ariège Cazères Palaminy La Neste Le Salat Valentine Chaum Saint-Béat La Pique Caractérisation des éclusées

15 Les différentes périodes de l’année
Fin mars Mi-juillet Fin octobre Début novembre Début avril Mi-juillet Caractérisation des éclusées

16 Caractérisation des éclusées
Deux types d’éclusées Grande variation Petite variation Caractérisation des éclusées

17 Caractérisation des éclusées
Les éclusées en hiver Amplitude: 10m3/s Durée des éclusées: 13h Durée des éclusées: 13h Caractérisation des éclusées

18 Les éclusées à la fonte des neiges
Amplitude: 10 à 15 m3/s Durée: 14h Durée: 12h Durée: 14h Durée: 12h Caractérisation des éclusées

19 Les éclusées à l’étiage
Durée des éclusées: 12h Amplitude: 15 à 20 m3/s Durée des éclusées: 12h Caractérisation des éclusées

20 Bilan des éclusées En hiver: de l’ordre de 10 m3/s pendant 13h
temps de propagation: Chaum - Valentine 4h Valentine - Cazères 5h temps de montée: Chaum 1h Valentine 1h30 A la fonte des neiges: entre 10 et 15 m3/s pendant 12 à 14h temps de propagation: Chaum - Valentine 4h Valentine - Cazères 5h temps de montée: Chaum 1h Valentine 1h30 A l ’étiage: entre 15 et 20 m3/s pendant 12h temps de propagation: Chaum - Valentine 5h Valentine - Cazères 5h temps de montée: Chaum 1h Valentine 1h30 Caractérisation des éclusées

21 ENJEUX DE LA DEMODULATION
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

22 Enjeux de la démodulation Rendre à la Garonne son débit « naturel »
Assurer une meilleure gestion de la ressource en eau en période d ’étiage Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

23 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

24 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 Enjeux de la démodulation

25 PRESENTATION DES OUVRAGES DE DEMODULATION
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

26 Présentation des ouvrages de démodulation
Localisation du site Hydrologie du site La retenue Le barrage et sa gestion actuelle Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

27 Présentation des ouvrages de démodulation
Localisation du site : Palaminy Saint-Vidian Présentation des ouvrages de démodulation

28 Hydrologie du site : Bassin versant à St-Vidian : 4425 km² Débit moyen interannuel : 119 m3/s Pente moyenne : 0,25% Présentation des ouvrages de démodulation

29 La retenue : îlot Sédimentation Caractéristiques biologiques Présentation des ouvrages de démodulation

30 * Végétation  zone verte du SDAGE  ripisylve remarquable et presque ininterrompue Présentation des ouvrages de démodulation

31 Piège à poissons de Carbonne
* Faune piscicole  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 => La retenue de Saint-Vidian ne constitue pas un lieu de passage pour les migrateurs Présentation des ouvrages de démodulation

32 * Faune terrestre  gibier type du piémont pyrénéen  oiseaux d’eau en eaux peu profondes de la queue de retenue Présentation des ouvrages de démodulation

33 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 démodulation

34 La retenue : Sédimentation Caractéristiques biologiques Inventaire des usages * exploitation hydroélectrique EDF * tourisme Présentation des ouvrages de démodulation

35 Commune de Boussens (queue de retenue)
* Hôtel du Lac * Camping municipal du Lac * Aménagements de berges Présentation des ouvrages de démodulation

36 Barrage de Saint-Vidian
- Volume utile de la retenue : m3 - débit d’équipement : 130 m3/s - débit réservé : 3 m3/s - Puissance : 215 MW Présentation des ouvrages de démodulation

37 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 => Choix du site d’étude Présentation des ouvrages de démodulation

38 La régulation Présentation des ouvrages de démodulation Barrage
Rétroaction sur le débit turbiné en fonction de la cote de la retenue Garonne Salat Débit à turbiner Barrage Maintien d ’une cote « constante »  Présentation des ouvrages de démodulation

39 DEMODULATION PAR LE BARRAGE DE SAINT-VIDIAN
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

40 Création du maillage sous MATISSE
Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

41 Création du maillage sous MATISSE
Canal d ’amenée Barrage Entrée Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

42 Simulations effectuées sous TELEMAC
Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

43 Simulation 1 : au fil de l'eau sans éclusées
Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

44 Simulation 2 : Essai d’intumescences
Entrée temps Débit Sortie Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

45 Simulation 3a : Débit amont en créneaux
temps Débit Entrée Sortie Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

46 Simulation 3b : Débits amont et aval en créneaux
Entrée temps Débit Sortie Démodulation par le barrage de Saint-Vidian

47 DEMODULATION AVEC LA CHAINE DES TROIS BARRAGES DU GROUPEMENT
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

48 Proposer un programme de gestion permettant:
But du programme Proposer un programme de gestion permettant: D ’atténuer les variations de débit de type éclusées De lisser les courbes de débits Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

49 Schéma des ouvrages de la Garonne moyenne
Qamont Valentine utilisé pour le programme Fortran V2 (V2max,V2min) V3 (V3max,V3min) V1 (V1min,V1max) Qe1 Qe2 Qe3 (T2 ;Apport2) (T1 ;Apport1) (T3 ;Apport3) Qs1 Qs2 Qs3 Carbonne Palaminy St Julien Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement

50 Pour chaque barrage, nous effectuons les calculs suivants
Le programme Fortran 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 groupement

51 Exemple sur le premier barrage
Qamont V1(t)=V1(t-dt)+(Qe1-Qs1)*dt Vérification de la valeur de V1 Qe1(t)=Qamont(t-T1)+Apport1 Qs1(t)= Qamont(t-i*dt)+Apport1 Palaminy Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement

52 Schéma des ouvrages de la Garonne moyenne
Qamont utilisé pour le programme Fortran V2 V3 V1 Qe1 Qe2 Qe3 (T2 ;Apport2) (T1 ;Apport1) (T3 ;Apport3) Qs1 Qs2 Qs3 Carbonne Palaminy St Julien Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement

53 Résultats obtenus Débit entrant Qamont Débit sortant Débits à Palaminy Débits à Carbonne Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement

54 Variation du volume à Palaminy Variation du volume à Carbonne
Résultats obtenus Variation du volume à Palaminy Variation du volume à Carbonne Démodulation avec la chaîne des trois barrages du groupement

55 Les résultats obtenus sont assez concluants
Conclusion 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 avec la chaîne des trois barrages du groupement

56 TRANSPORT DE SEDIMENTS
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

57 Transport de sédiments Influence des éclusées
Le processus Etat des lieux Influence des éclusées Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

58 3 zones 3 Phases Production Transfert Dépôt Le processus sédimentologique

59 Le processus sédimentologique
Les conséquences Modification de la morphologie du cours d ’eau îlot Le Plan d'Arem Le processus sédimentologique

60 Apports Dépôts Etat des lieux Plan de la retenue de Saint Vidian
Garonne Apports Salat Dépôts Plan de la retenue de Saint Vidian Etat des lieux

61 Zone envasée Formation d’îlot Etat des lieux

62 Approche au premier ordre
Calcul de la vitesse débitante Calcul du temps de transit Calcul de la hauteur de chute Etat des lieux

63 Influence des éclusées sur la sédimentation
Variation de vitesse Variation de la hauteur de chute Etat des lieux

64 Conclusion La sédimentation : phénomène important à ne pas négliger
Faible importance des éclusées sur le processus Influence sur l'écrêtement Les aspects sédimentologiques

65 IMPACTS DE LA DEMODULATION
Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

66 La retenue Impacts sur l'écosystème aquatique Impacts visuels
- Apparition de « pièges à poissons » - Nidification des oiseaux d’eau - Déstabilisation des berges Impacts visuels Impacts de la démodulation

67 La Garonne à l'aval de l'ouvrage
- Retour à un débit naturel - Efficacité du soutien d’étiage La production d'EDF Impacts de la démodulation

68 REDUCTION DES EFFETS Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

69 Réduction des effets Stabilisation du plan d’eau en queue de retenue
Seuil submersible Barrage de Palaminy Réduction des effets

70 Désavantages et risques de l ’aménagement :
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 effets

71 Réalisation d’un piège à sable et à graviers
Autres solutions envisageables Désenvasement de l’amont de la retenue Réalisation d’un piège à sable et à graviers Plantation d’un masque végétal Réduction des effets

72 CONCLUSION - Bilan des impacts - Aspects techniques - Position d’EDF
- Aspects juridiques - Suites à donner Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

73 Etude de la réduction des éclusées sur l’axe Ariège-Garonne
L’Ariège La Neste Palaminy Le Salat La Pique Plan d’Arem Démodulation des éclusées sur un barrage au fil de l’eau

74 « La Garonne… Une brune au sang chaud, tout à la fois rieuse et coléreuse, impétueuse et paresseuse » Gaston Bonheur