SARL Moulin de Cambou - tarn.gouv.fr · interne LogiGrille. Ce logiciel intègre le calcul des...

Centrale hydroélectrique du Cambou________________

Conception des ouvrages de franchissementMise à jour - février 2018 :

• suppression des plots situés à l’aval immédiat des orifices de fond,• décalage de l’échancrure d’attrait pour la rapprocher le passe à poissons

• corrections de longueur des déflecteur à 0,42 m. • modification des plans correspondants

SARL Moulin de Cambou

Réf. 2014055 JYV Février 2018

Sommaire______________

1. Contraintes du site! 6

2. Matériel et méthode! 72.1. Hypothèses de calculs 7

2.2. Grille de prise d'eau 7

2.3. Passe à poissons 8

2.4. Limite de l'étude 8

3. Dimensionnement des ouvrages! 103.1. Passe à poissons 10

3.2. Grille ichtyocompatible et ouvrage de dévalaison 13

Conception de la passe à poissons 3 sur 23


Préambule______________

Le moulin de Cambou est situé sur le Thoré, au niveau de la commune de Caucalières, dans le Tarn. Suite au classement en liste 2 du L214-17 du Thoré, l'aménagement hydroélectrique doit être mis en conformité au titre de la continuité écologique, à travers :

- la construction d'une passe à poissons, - la construction d'une grille ichtyocompatible munie d'un ouvrage de dévalaison.

Parallèlement, l'aménagement fait l'objet d'une demande d'autorisation (renouvellement du droit d'eau).

Centrale de Cambou

Cambou - Conception des ouvrages de franchissement 5 sur 23


1. CONTRAINTES DU SITELe moulin de Cambou est un aménagement ancien. Les contraintes du site sont les suivantes :

‣ état du barrage : le barrage est constitué aujourd'hui d'enrochements non-liaisonnés qui laissent passer une quantité importante d'eau. Le barrage sera réfectionné (travaux prévus pour l'étiage 2016).

‣ cote d'exploitation : la cote d'exploitation actuelle fixée par le règlement d'eau est de 190,18 m NGF, soit 33 cm sous la cote d'arase moyenne du barrage. Cette cote pose aujourd'hui un réel problème d'exploitation car la hauteur d'eau est très faible au droit de la grille. Cette cote n'est pas compatible avec la mise en place d'une grille ichtyocompatible, nécessitant un masque de 50 cm de hauteur. Une augmentation de cette cote légale à 190,41 m NGF a été demandée, le barrage étant également arasé à cette cote. L'examen du dossier "cas par cas" par la DREAL a conclu qu'une étude d'impact n'était pas nécessaire pour cette modification. Parallèlement, le débit turbiné a été abaissé de 14 m³/s à 12 m³/s. Un dossier d'autorisation a été déposé en ce sens.

‣ canal d'amenée : le canal d'amenée de la centrale est long de 250 m. La mise en vitesse des eaux turbinées entraine une perte de charge dans le canal observée et mesurée à hauteur de 18 cm.

‣ niveaux en hautes d'eau : le niveau amont en hautes eaux actuels n'est pas celui qui sera effectif une fois l'aménagement mis en conformité (barrage réfectionné, nouvelle cote d'exploitation, nouveau débit turbiné). Ce niveau est donc simulé. Le niveau aval n'a pas été observé en hautes eaux. Il sera contrôlé en situation réelle lors d’un prochain épisode de hautes eaux.



2. MATÉRIEL ET MÉTHODE2.1. HYPOTHÈSES DE CALCULS

Pour la conception des ouvrages, HYDRO-M se base sur des données de référence. Ces données de référence proviennent du maître d'ouvrage, de mesures sur site, des plans topographiques et de la bibliographie disponible, des échanges en réunion.

Données / Hypothèse Valeur Source, référence

Débit d'équipement 12 m³/s Demande Maître d'Ouvrage

Débit réservé 1,8 m³/s Règlement d’eau

Cote d’exploitation 190,41 m NGF Demande Maître d'Ouvrage

Module Thoré au pont du Rigautou 12 m³/s Banque Hydro

Module Thoré réajusté à la centrale de Cambou 14 m³/s HYDRO-M

Entrefer imposé 20 mm ONEMA

Cote pied de barrage étiage 189,1 m NGF HYDRO-M

Perte de charge à Qmax 18 cm Mesure et calcul HYDRO-M

Hypothèses de calcul

La répartition proposée du débit réservé (1 800 l/s) est la suivante :

- 300 l/s dans la passe à poissons,- 1 500 l/s dans une échancrure de débit d’attrait.

2.2. GRILLE DE PRISE D'EAU

Pour le dimensionnement de la grille de prise d'eau, HYDRO-M utilise son logiciel développé en interne LogiGrille. Ce logiciel intègre le calcul des vitesses caractéristiques d'écoulement et les calculs de pertes de charge aux grilles.

Les résultats sont donnés sous la forme d'une fiche résultats qui reprend les hypothèses d'études et les données calculées (cf. annexe).



2.3. PASSE À POISSONS

Pour le dimensionnement de la passe à poissons, HYDRO-M utilise son logiciel développé en interne PassàPoiss ainsi que le logiciel CASSIOPÉE (v.3.0) de l'ONEMA.

Les résultats sont données sous forme de fiches résultats qui reprend les hypothèses d'études et les données calculées (cf. annexe).

2.4. LIMITE DE L'ÉTUDE

‣ Calcul des pertes de charge au passage de la grilleLes pertes de charges sont calculées à partir de la formule de MEUSBURGER (rapport du GHAAPPE1 RA.08.04 de novembre 2008) et de RAYNAL (rapport du pôle RA2 d'avril 2012)HYDRO-M prend toujours une marge de sécurité en dimensionnement la prise d'eau avec des hypothèses contraignantes :

- vitesse d'écoulement dans le canal calculée à partir de la section disponible (entre le fond du canal et le seuil des fenêtres),

- prise en compte des valeurs de pertes de charge les plus fortes lorsque deux hypothèses de calculs sont possibles,

Les formules de pertes de charge sont toutes issues de modélisations et non de mesures in Situ. Comme pour tout modèle, les pertes de charges effectives peuvent donc être différentes de celles calculées à partir des formules théoriques.

‣ Calcul des pertes de charge dans le canal d'amenée

La perte de charge dans le canal d'amenée a été calculée en fonctionnement normal à plein régime, c'est-à-dire :

- pour un débit turbiné maximal de 12 m³/s, - à la cote normale d'exploitation (190,41 m NGF au barrage),

Le calcul donne une perte de charge de 18 cm, une valeur en cohérence avec la perte de charge observée sur le terrain et par le géomètre.

Cette perte de charge entre l'entrée du canal d'amenée et la grille ne peut être observée puisque le projet prévoit une augmentation de la cote d'exploitation de 23 cm, augmentant la section mouillée du canal. Parallèlement, le débit turbiné sera baissée de 14 à 12 m³/s. Une mesure in situ des pertes de charge est donc impossible.

La valeur de pertes de charge retenue, 18 cm, a été évaluée à partir :



1 Guide pour la conception de prises d'eau "ichtyocompatibles" pour les petites centrales hydroélectriques. novembre 2008

2 Définition de prises d'eau ichtyocompatibles. Pertes de charge au passage des plans de grille inclinés ou orientés dans des configurations ichtyocompatibles et champs de vitesse à leur approche. Avril 2012

• d'observations de terrain :

- perte de charge de 5 cm, sous un débit turbiné de 5 m³/s, et pour une cote amont de 190,07 m NGF (levé géomètre expert)

- perte de charge de 12 cm, sous un débit turbiné de 10 m³/s, et pour une cote amont de 190,37 m NGF (levé hydro-M)/

- perte de charge de 14 cm pour un débit maximum de 12 m³/s, pour une cote amont de 190,61 m NGF (levé HYDRO-M)

• de calculs hydrauliques :

La perte de charge dans le canal d'amenée a été calculée en fonctionnement normal à plein régime, c'est-à-dire :

- pour un débit turbiné maximal de 12 m³/s (débit maximum future)

- à la cote de 190,41 m NGF au barrage,

- pour un coefficient de STRICKLER de 30, évalué à partir des observations de terrain et à partir des pertes de charges observées sur le terrain

- à partir de la topographie du canal levé par le géomètre en septembre 2014

Le calcul donne une perte de charge de 18 cm, une valeur en cohérence avec la perte de charge observée sur le terrain et par le géomètre. Cette valeur peut être légèrement sur-estimée, mais il est préférable de garder un peu de marge vis-à-vis du radier des fenêtres, de manière à garantir un tirant d'eau de 50 cm. La section du canal a été calculée à partir des levés topographiques. Toute modification de la configuration du canal (engraissement ou au contraire curage) aura une influence directe sur la perte de charge et donc sur le niveau d'eau observé à la grille

Si besoin, un nouveau contrôle de la perte de charge à débit turbiné maximum sera effectué une fois le barrage arasé à la cote 190,41 m NGF.

‣ Éléments de structureDans les plans de conception des ouvrages, HYDRO-M intègre les éléments structurels de base :

- pour la grille de prise d'eau : entretoises, barres de soutien, épaisseurs des barreaux

- pour la passe à poissons : épaisseurs des murs

Ces éléments sont dimensionnés sur la base des retours d'expérience d'HYDRO-M, des échanges avec les bureaux d'études techniques mais ne sont pas des calculs de résistance. HYDRO-M conseille au maître d'ouvrage de se rapprocher d'un Bureau d'Études spécialisé pour la réalisation des plans d'exécution et les calculs de résistance des ouvrages.



3. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES3.1. PASSE À POISSONS

Dimensions et caractéristiques de l’ouvrage projeté

Les dimensions principales provisoires de la passe à poissons sont les suivantes :

Caractéristiques Valeur en étiage

Chute totale en fonctionnement normal et étiage 1,31 m

Nombre de chutes 6

Chute entre bassins 0,218

Longueur bassin 3,2 m

Largeur bassin 1,7 m

Profondeur bassin 1 m

Débit d'alimentation 300 l/s

Énergie dissipée 118 W/m3

Synthèse des caractéristiques de la passe à poissons

Fonctionnement général de la passe

Afin de garantir la franchissabilité de la passe pour les espèces dites «non-sauteuses», la passe fonctionnera à jet de surface. La passe sera également équipée d’orifices de fond. Ces orifices, d’une dimension de 20 x 20cm auront une double fonction :

- permettre le franchissement des espèces de fond,- permettre la vidange des bassins en cas de batardage du bassin amont.

Toutes les échancrures seront munies de rainurage permettant un réglage éventuel de leur arase.



Exemple de rainurages (passe à poissons de l'usine de la Pauquié)

Rugosités

Pour le franchissement de l'anguille, des rugosités de type "plots" seront coulées en fond de passe selon le schéma présenté sur les plans projet.

Hauteurs des bajoyers

Les bajoyers seront dimensionnés de sorte que la passe puisse fonctionner jusqu’à trois fois le module.En amont, la cote à 3 fois le module est évaluée à 190,72 m NGF. La hauteur des bajoyers est calée 38 cm au-dessus de cette cote. La cote aval est évaluée à 190,19 m NGF et sera contrôlée à la suite des levés réalisés en hautes eaux. Les murs et cloisons seront arasé en conséquence.

Cote et mur bajoyer aval

Aujourd'hui, la configuration du barrage et du site ne permettent pas d'avoir une mesure précise au centimètres pour les raisons suivantes :

- des brèches laissent passer de l'eau en aval d'un radier qui a une influence sur le niveau aval en pied de barrage,

- EDF turbine en éclusées sur le bassin amont ce qui rend difficile l'obtention de débits très élevés et durables dans le temps.

Le tableau de synthèse ci-dessous présente les cotes mesurés sous différents conditions de débit amont



Situation hydrologie Cote aval en pied de chaussée

Étiage/débit réservé stricte 189,10

Module 189,12

2 x module 189,47

3X module (simulé) 190,19

La cote à 3x le module a été évalué à 190,19 m NGF, en tenant compte des radiers situés à l'aval proche du pied de chaussée. La cote n'est vraisemblablement pas sous-estimée. Pour prendre une marge supplémentaire, les bajoyers et les cloisons sont rehaussés.

Le bajoyer aval est ainsi arasé à la cote 190,6 m NGF, soit 40 cm au dessus du fil d'eau.

Le projet comprend un système amovible en entrée piscicole (cf. plan).

Extrait du plan du 07/09/2017



3.2. GRILLE ICHTYOCOMPATIBLE ET OUVRAGE DE DÉVALAISON

La grille de prise d'eau sera inclinée à 26° et sera munie de trois exutoires de dévalaison. Il est proposé d'obturer avec une tôle les zones de grilles entre les fenêtres et en rive droite.

Principales caractéristiques

La fiche technique de la grille est présentée en annexe. Les principaux éléments sont repris dans le tableau ci-dessous.

Caractéristiques Valeur

Débit maximum turbiné (m³/s) 12

Angle (°) 26

Entrefer (mm) 20

Surface brute immergée sous fenêtres (m²) 39

Rapport surface / Qmax 3,19

Débit de dévalaison (m³/s) - % de Qmax 0,6 - 5%

Nombre de fenêtres 3

Tirant d'eau dans les fenêtres (m) 0,5

Largeur des fenêtres (m) 0,70

Vitesse dans les fenêtres (m/s) 0,57

Ration Vfenêtre/Vapproche 1,05

Ration Vfenêtre/Vtangentielle 1,17

Calculs des pertes de charges associées

Les pertes de charges sont présentées dans le tableau ci-après.

Moyenne MEUSBURGER / RAYNAL Colmatage - 0% Colmatage - 30%

Barreau rectangulaire 1,5 à 2 cm 4 à 8 cm

Barreau profilé 0,7 à 2 cm 2,7 à 3,1 cm



Cote du pied de grille

La cote du pied de grille a été mesurée 188,40 m, cote levé par le géomètre en pied de grille (cf. plan topographique d'origine du géomètre) et sera sur-creusée de 10 cm.

Ouvrage de dévalaison et de défeuillage

Les poissons seront acheminés à l'aval via 3 canaux, dont un, le plus aval, faisaient également défeuillage. Ce canal est entièrement dissocié des autres.

Les caractéristiques des canaux sont les suivantes (en fonctionnement normal) :

- Débit dans chaque canal : 200 l/s

- Tirant d'eau à la cote d'exploitation : 0,5 m

- Largeur des canaux : 0,6 m

- Vitesse dans chaque canal à la CNE : 0,66 m/s

‣ Contrôle du débit de dévalaisonLe contrôle du débit se fera par un seuil épais.

L'ajustement de la cote du dispositif retenu dépend des paramètres suivants :

- le tirant d'eau dans le canal de dévalaison : 50 cm

- la cote à l'aval du seuil au départ de la goulotte de dévalaison (Hauteur normale)

- la pente de la goulotte (1%)

La feuille de calcul ci-après présente les hauteurs critiques et normales et les dimensions du seuil de contrôle.



1.Entrerlescaractéristiquesdudispositifenfonctionnementnormal 4.Vérifierqueledébitcorrespondbien!!

CoteNormaled'Exploitation(mNGF) 190,23 fin épaisCoteducanal(mNGF) 189,73 Coteamont(CNE) 190,23 190,23Tirantd'eaucanalàlaCNE(m) 0,5 Cotefondcanal(Cfc) 189,73 189,73DébitdedévalaisonàlaCNE(m3/s) 0,6 Cotefepieddeseuil(FeP) 189,955 189,955Largeurducanal(derrièrelesfenêtres) 1,8 Hauteurseuil(Hs) 0,16 0,16Vitessedanslecanal(m/s) 0,666666667 Coteseuil(Cs) 189,89 189,89

Largeurseuil(Ls) 1,8 1,82.calculdelahauteurcritiquedetransition Coeféchancrure(m) 0,41 0,385

Hdéversente(Hdev) 0,34 0,34DébitdedévalaisonQ(m3/s) 0,6 Chute(h) 0,275424266 0,27542427g 9,81 Hdev-Chute(h1) 0,064575734 0,06457573Largeurdelagoulotteenbout(m) 1,8 H1/hdev 0,19 0,19h3= 0,011326311 Noyage(k) 0,97 1HauteurcritiqueHc(m) 0,225 Débitdévalaison(Qdev) 0,627 0,609

écartparrapportàQdev 0,027 0,0093.Calculdelahauteurnormalenpieddeseuildecontrôle 4% 1%

->retrouvezledébitdedévalaisonenfaisantvarierpente,strickler,largeur Contrôledébit ok! ok!

5.Dessinerlegraphique!!

Longueurenplangoulotte(L1) 5 mPentegoulotte 1,00%

Formules Pertealtitudegoulotte 0,05 mLargeurfond Bo=B-2mh Cotefondcanal(Cfc) 189,73 mNGFSectionmouillée S=h(Bo+mh) Coteavalgoulotte 189,68 mNGFPérimètremouillé P=Bo+2h√(1+m2) Coteamont(CNE) 190,23 mNGFRayonhydraulique Rh=S/P Cotefepieddeseuil(FeP) 189,9545757 mNGFDébit(m3/s) Q=KSRh2/3√i Cotefeboutgoulotte 189,90 mNGF

Largeurseuil 0,5 mApplicationnumérique CoteSeuil(Cs) 189,89 mNGF

Longueurévasement(L2) 1 mDonnéesdedimensionnementStrickler K= 80,0Pente i= 1,00%Largeurfond Bo= 1,8 mfruitdesberges m= 0 pour1profondeur h= 0,16 m

RésultatsintermédiairesLargeursommet B= 1,8 mSectionmouillée S= 0,288 m2Périmètremouillé P= 2,12 mRayonhydraulique Rh= 0,135849057 m

RésultatfinalVitesseeau V= 2,114 m/sDébit Q= 0,609 m3/s

écartparrapportàQdev 0,009 1%

Contrôledébit ok!

h

B

Bo

m

1

Calculs goulotte de dévalaison en fonctionnement normal



1.Entrerlescaractéristiquesdudispositif3xmodule 4.Vérifierqueledébitcorrespondbien!!

CoteNormaled'Exploitation(mNGF) 190,55 fin épaisCoteducanal(mNGF) 189,73 Coteamont(CNE) 190,55 190,55Tirantd'eaucanalàlaCNE(m) 0,82 Cotefondcanal(Cfc) 189,73 189,73DébitdedévalaisonàlaCNE(m3/s) 1,35 Cotefepieddeseuil(FeP) 190,125 190,125Largeurducanal(derrièrelesfenêtres) 1,8 Hauteurseuil(Hs) 0,16 0,16Vitessedanslecanal(m/s) 0,914634146 Coteseuil(Cs) 189,89 189,89

Largeurseuil(Ls) 1,5 1,52.calculdelahauteurcritiquetransition Coeféchancrure(m) 0,41 0,385

Hdéversente(Hdev) 0,66 0,66DébitdedévalaisonQ(m3/s) 1,4 Chute(h) 0,424923967 0,42492397g 9,81 Hdev-Chute(h1) 0,235076033 0,23507603Largeurdelagoulotteenbout(m) 1,8 H1/hdev 0,36 0,36h3= 0,061665471 Noyage(k) 0,91 1HauteurcritiqueHc(m) 0,395 Débitdévalaison(Qdev) 1,332 1,372

écartparrapportàQdev -0,018 0,0223.Calculdelahauteurnormalenpieddeseuildecontrôle 1% 2%

->retrouvezledébitdedévalaisonenfaisantvarierpente,strickler,largeur Contrôledébit ok! ok!

5.Dessinerlegraphique!!

Longueurenplangoulotte(L1) 8,56 mPentegoulotte 1,00%

Formules Pertealtitudegoulotte 0,0856 mLargeurfond Bo=B-2mh Cotefondcanal(Cfc) 189,73 mNGFSectionmouillée S=h(Bo+mh) Coteavalgoulotte 189,64 mNGFPérimètremouillé P=Bo+2h√(1+m2) Coteamont(CNE) 190,55 mNGFRayonhydraulique Rh=S/P Cotefepieddeseuil(FeP) 190,125076 mNGFDébit(m3/s) Q=KSRh2/3√i Cotefeboutgoulotte 190,04 mNGF

Largeurseuil 0,5 mApplicationnumérique CoteSeuil(Cs) 189,89 mNGF

Longueurévasement(L2) 1 mDonnéesdedimensionnementStrickler K= 80,0Pente i= 1,00%Largeurfond Bo= 1,8 mfruitdesberges m= 0 pour1profondeur h= 0,27 m

RésultatsintermédiairesLargeursommet B= 1,8 mSectionmouillée S= 0,486 m2Périmètremouillé P= 2,34 mRayonhydraulique Rh= 0,207692308 m

RésultatfinalVitesseeau V= 2,806 m/sDébit Q= 1,364 m3/s

écartparrapportàQdev 0,014 1%

Contrôledébit ok!

h

B

Bo

m

1

Calculs goulotte de dévalaison en fonctionnement en hautes eaux (2,5 x le module)



‣ Calcul de la hauteur de déverse sur le dispositif ce contrôle

Pour un débit de dévalaison de 0,600 m³/s, la cote du dispositif de régulation devrait être fixée à 189,89 m NGF (hauteur de 16 cm). Un contrôle du débit au courantomètre permettra d'ajuster au mieux cette cote.

‣ Débits et vitesses dans le canal

Le tableau ci-dessous présente les valeurs théoriques de débit et de vitesse dans la goulotte de dévalaison en fonction du débit amont :

Débits caractéristiques

Cote de retenue

(m)

Cote grilleNGF

Débit dévalaison canal (m³/s)

Hauteur minimale

dans canal

Section minimale d’écoulement en

m2 (largeur =1,8)

Vitesse max. d'écoulement

(m/s)

Étiage (fonctionnement normal)

190,41 190,33 0,6 0,16 0,28 2,10

Module 190,41 190,23 0,6 0,16 0,28 2,10

2,5 x module 190,66 190,55 1,35 0,27 0,49 2,78

Réception des eaux

La réception des poissons se fera en aval de la goulotte de dévalaison.

La cote du lit du Thoré à ce niveau en étiage évolue entre 186,50 et 187 m NGF environ, soit en étiage un matelas d'eau de l'ordre de 0,7 à 1,2 m. Un léger surcreusement du lit, entretenu par l'écoulement du débit de dévalaison, sera réalisé pour atteindre une profondeur de 1 m.

Cette profondeur sera contrôlée au fil du temps. Si la profondeur n'était pas maintenue, un bassin en enrochement sera positionné.



Illustration d'une goulotte avec élargissement et d'un seuil de contrôle (Moulin de la Pauquié)



Calculs et plans______________

Annexe 1 : plan de l'aménagement actuel

Annexe 2 : plans et calculs de la passe à poissons

Annexe 3 : plans et calculs de la prise d'eau



Annexe 1 : plan de l'aménagement actuel



PH1

PH2

PH3

PH4

PH3 PH4

Annexe 2 : plans et calculs de la passe à poissons



© Hydro-m / novembre 2014

PassAPoiss©v4.30ß dev contact :[email protected]

Nom du site : JPI - 28/08/17

Données géométriques de la passe Résultats

Cote "normale" du plan d'eau amont (≥ cote crête barrage) ........................................................…190,41 m NGF

Cote du fil d'eau aval en basses eaux ............................................................................................…189,10 m NGF Chute totale PaP 1,31 mètres

Débit de la passe en régime normal ....................................................................…0,300 m3/s Nb total de chutes 6,0 chutes

Bassins efficaces Chute unitaire standard 0,218 mètres

Nombre de bassins ....................................................................…4 bassins efficaces => soit 5 chutes de 0,218 m Volume bassin standard 5,4 m3

+ 1 prébarrage 1 chute(s) de 0,218 Puissance dissipée std 118 W/m3

Dimensions - longueur intérieure Bassin L = 3,20 m (modifier éventuellement)

- largeur intérieure Bassin B = 1,70 m

- profondeur moy. bassin P = 1,00 m => cote mi-bassin B1 : 189,19 m NGF Vitesse d'écoulement dans bassin

Dimensions des échancrures, orifices et fentes des cloisons standard de la passe

Échancrure largeur b = 0,42 m

hauteur d'eau déversante 0,55 m => cote de crête échancrure première cloison : Débit échancrure 0,244 m3/s

coefficient de débit 0,41 (0,33 à 0,5) Vitesse échancrure 1,056 m/s

Orifice largeur d = 0,20 m L/b B/b Débit orifice 0,058 m3/s

hauteur c = 0,20 m 7,6 4,0 Vitesse orifice 1,449 m/s

coefficient de débit 0,70 (0,65 à 0,85) Débit fentes 0,000 m3/s

Fente(s) largeur b = nombre de fentes : Vitesse fentes m/s

hauteur d'eau déversante Débit total PAP 0,302 m3/s

coefficient de débit 0,65 (arrêtes vives : 0,65 à 0,70)

Dimensions du débit d'attrait

Échancrure largeur 2,00 m

hauteur d'eau déversante 0,55 m => seuil à la cote : Débit échancrure 1,482 m3/s

coefficient de débit 0,41 Vitesse échancrure 1,347 m/s

Orifice diamètre m charge m Débit orifice 0,000 m3/s

coefficient de débit 0,50 Vitesse orifice m/s

Conduite diamètre m Débit conduite 0,000 m3/s

KStrickler 80 Vitesse conduite m/s

Débit total attrait 1,482 m3/s

Amont (sortie piscicole) : dimensions de l'échancrure du bassin de tranquilisation B0

Débit à transitant :

Échancrure : largeur 1,40 m Débit transitant 0,302 m3/s

profondeur en eau 0,80 m => seuil à la cote : 189,61 m NGF Section d'écoulement 1,072 m2

Barreaux de protection : nombre 3 barreaux => entraxe barreaux = 0,35 m Vitesse d'écoulement 0,28 m/s

diamètre 0,02 m coeff. P. ch. 1,00 Perte de charge (chute) 0,004 m

Aval (entrée piscicole) : dimensions du prébassin et du prébarrage (1 prébarrage)

- profondeur moyenne 1,00 m

- largeur bassin moyenne 1,70 m Volume du bassin 5,4 m3

- longueur bassin moyenne 3,20 m Puissance dissipée 118,9 W/m3

- largeur de l'échancrure 0,52 m Débit échancrure 0,302 m3/s

- hauteur d'eau déversante 0,55 m => cote NGF des crêtes de cloisons sorties prébassins : Débit à atteindre 0,302 m3/s

- coefficient de débit 0,41 Pre-B5 188,77 Vitesse échancrure 1,056 m/s

Formules et schémas : "Passes à poissons, expertise, conception" - M. Larinier, J.P. Porcher, F. Travade, 01/1993 ed CEMAGREF

189,86 mNGF

189,86 mNGF

Résultats : débit d'attrait

Résultats : prébarrage(s)

Résultats : sortie piscicole

>>> Type : "jets de surface"

Résultats : chutes et puissance dissipée

Centrale hydroélectrique de Cambou

Résultats : cloisons inter-bassins

0,00 mNGF

LLLooogggiiiccciiieeelll PPPaaassssssÀÀÀPPPoooiiissssss Dimensionnement d'une passe à poissons à bassins

Crête mince = 0,410

Débit d'attrait dans prébassin

Débit attrait hors prébassin

1 2

débit passe seul débit passe + débit d'attrait



Nom du site : Centrale hydroélectrique de Cambou JPI - 28/08/17

Dimensionnement d'une passe à bassins simulation : EtiageType : passe à bassins avec cloisons à échancrures "jets de surface" et orifices noyés

nombre de bassins Caractéristiques hydrauliques de la passeCours d'eau 4 bassins efficaces débit du cours d'eau 3 m3/s

Débits module + 1 prébassin aval débit de la passe 0,30 m3/s 0,30 m3/sétiage cote fil d'eau amont 190,41 mNGF 190,41 mNGF

cote fil d'eau aval 189,10 mNGF 189,10 mNGFchute maximale interbassins 0,22 m 0,219 m

Cote fil d'eau amont : 190,41 m NGF chute minimale interbassins 0,22 m 0,215 mCote fil d'eau aval : 189,10 m NGF déverse / échancrures (minimale) 0,55 m 0,55 m

Débit recalculé de la passe : 0,30 m3/s profondeur moyenne des bassins 1,00 m 1,00 ménergie dissipée volumique maximale 118 W/m3 119 W/m3

Débit d'attrait : position

Tableau de calcul détaillé : Débit d'attrait : valeur 1,48 m3/s 1,48 m3/s

3) ORIFICES

Bassinn°

cote fil d'eau

cote fond mi-

bassin

prof. Moy. long. largeur Volume

énergie dissipée

Cloison n°

hauteur de

chutecharge

cote du seuil

largeur NB µ Charge Cote long µdébit 1+2 largeur hauteur NB µ débit 3

Débit total

NGF NGF m m m m3 W/m3 m m NGF m m NGF m m3/s m m m3/s m3/sAMONT 190,41

C0 0,004 189,61 1,40B0 190,406 189,41

C1 0,219 0,546 189,860 0,42 1 0,41 0,242 0,20 0,20 1 0,70 0,058 0,300B1 190,187 189,19 1,00 3,20 1,70 5,4 119

C2 0,217 0,547 189,640 0,42 1 0,41 0,242 0,20 0,20 1 0,70 0,058 0,300B2 189,970 188,97 1,00 3,20 1,70 5,4 118

C3 0,215 0,550 189,420 0,42 1 0,41 0,243 0,20 0,20 1 0,70 0,057 0,300B3 189,755 188,76 1,00 3,20 1,70 5,4 116

C4 0,219 0,545 189,210 0,42 1 0,41 0,242 0,20 0,20 1 0,70 0,058 0,300B4 189,536 188,54 1,00 3,20 1,70 5,4 119

C5 0,219 0,546 188,990 0,42 1 0,41 0,242 0,20 0,20 1 0,70 0,058 0,300Préb-5 189,317 188,32 1,00 3,20 1,70 5,4 118

C6 0,217 0,547 188,770 0,52 1 0,41 189,317 0,00 0,00 0,41 0,300 0,20 0,20 0 0,70 0,000 0,300f.e. aval 189,10


hors prébassin hors prébassin

Standard

BASSINS

Etiage

1) ECHANCRURES 2) SURVERSE / mursCLOISONS

Débit du cours d'eau :Etiage

2,6 m3/s

étiage

Conditions hydrauliques de la simulation

Thoré14 m3/s2,6 m3/s

LLLooogggiiiccciiieeelll PPPaaassssssÀÀÀPPPoooiiissssss

PassAPoiss©v4.30ß


simulation : Etiage

© Hydro-m / novembre 2014dev contact :

[email protected]

Éléments graphiques : profil en long de la passe


189,41

189,86

C1189,19

189,64

C2188,97

189,42

C3188,76

189,21

C4188,54

188,99

C5188,32

188,77

C6

190,41

190,19

189,97

189,76

189,54

189,32

189,10

B0

B1

B2

B3

B4

B5

C0

190,41

188

189

190

191

192

0 5 10 15 20 25 30

Profilenlongdeprincipeduradieretdufild'eau




Dimensionnement d'une passe à bassins simulation : ModuleType : passe à bassins avec cloisons à échancrures "jets de surface" et orifices noyés








3) ORIFICES

Bassinn°

cote fil d'eau

cote fond mi-

bassin


énergie dissipée

Cloison n°

hauteur de

chutecharge

cote du seuil


Débit total


C0 0,004 189,61 1,40B0 190,406 189,41

C1 0,210 0,546 189,860 0,42 1 0,41 0,239 0,20 0,20 1 0,70 0,057 0,295B1 190,196 189,19 1,00 3,20 1,70 5,5 112

C2 0,203 0,556 189,640 0,42 1 0,41 0,241 0,20 0,20 1 0,70 0,056 0,297B2 189,993 188,97 1,02 3,20 1,70 5,5 106

C3 0,188 0,573 189,420 0,42 1 0,41 0,243 0,20 0,20 1 0,70 0,054 0,297B3 189,806 188,76 1,05 3,20 1,70 5,7 96

C4 0,170 0,596 189,210 0,42 1 0,41 0,246 0,20 0,20 1 0,70 0,051 0,297B4 189,635 188,54 1,10 3,20 1,70 6,0 83

C5 0,139 0,645 188,990 0,42 1 0,41 0,251 0,20 0,20 1 0,70 0,046 0,297Préb-5 189,496 188,32 1,18 3,20 1,70 6,4 63

C6 0,086 0,726 188,770 0,52 1 0,41 189,496 0,00 0,00 0,41 0,297 0,20 0,20 0 0,70 0,000 0,297f.e. aval 189,41



Standard

BASSINS

Module


Débit du cours d'eau :Module

14 m3/s

étiage




PassAPoiss©v4.30ß


simulation : Module


[email protected]



189,41

189,86

C1189,19

189,64

C2188,97

189,42

C3188,76

189,21

C4188,54

188,99

C5188,32

188,77

C6

190,41

190,20

189,99

189,81

189,64

189,50189,41

B0

B1

B2

B3

B4

B5

C0

190,41

188

189

190

191

192

0 5 10 15 20 25 30





Dimensionnement d'une passe à bassins simulation : 3 x ModuleType : passe à bassins avec cloisons à échancrures "jets de surface" et orifices noyés








3) ORIFICES

Bassinn°

cote fil d'eau

cote fond mi-

bassin


énergie dissipée

Cloison n°

hauteur de

chutecharge

cote du seuil


Débit total


C0 0,002 189,61 1,40B0 190,718 189,41

C1 0,154 0,858 189,860 0,42 1 0,41 0,359 0,20 0,20 1 0,70 0,049 0,407B1 190,564 189,19 1,37 3,20 1,70 7,5 82

C2 0,125 0,924 189,640 0,42 1 0,41 0,362 0,20 0,20 1 0,70 0,044 0,406B2 190,439 188,97 1,47 3,20 1,70 8,0 63

C3 0,097 1,019 189,420 0,42 1 0,41 0,367 0,20 0,20 1 0,70 0,039 0,406B3 190,342 188,76 1,59 3,20 1,70 8,6 45

C4 0,073 1,132 189,210 0,42 1 0,41 0,372 0,20 0,20 1 0,70 0,034 0,406B4 190,269 188,54 1,73 3,20 1,70 9,4 31

C5 0,053 1,279 188,990 0,42 1 0,41 0,377 0,20 0,20 1 0,70 0,029 0,406Préb-5 190,216 188,32 1,90 3,20 1,70 10,3 21

C6 0,026 1,446 188,770 0,52 1 0,41 190,216 0,00 0,00 0,41 0,406 0,20 0,20 0 0,70 0,000 0,406f.e. aval 190,19



Standard

BASSINS

3 x Module


Débit du cours d'eau :3 x Module42 m3/s

étiage




PassAPoiss©v4.30ß


simulation : 3 x Module


[email protected]



189,41

189,86

C1189,19

189,64

C2188,97

189,42

C3188,76

189,21

C4188,54

188,99

C5188,32

188,77

C6

190,72

190,56190,44

190,34190,27

190,22 190,19

B0

B1

B2

B3

B4

B5

C0

190,72

188

189

190

191

192

0 5 10 15 20 25 30


Annexe 3 : plans et calculs de la prise d'eau



2014055

Feuille :CE DOCUMENT EST LA PROPRIETE DE HYDRO-M. IL NE PEUT ETRE COMMUNIQUE OU REPRODUIT SANS SON AUTORISATION ECRITE.

Réf. étude

Plan d'ensemble

CENTRALE DE CAMBOU2014055-centraledecambou-Prised'eau-ind1.0Vérifié : JYVDessin : IMI Validé le : 28/10/2015 Format initial : A3

Echelle :Echelle graphique :DateVersion Modification

28/10/2015Plan d'implantation de la prise d'eau1.0

Sarl du Cambou

Ouvrages de franchissement

1/100

1/2

Nom du Site Centrale de Cambou par JYV 3 / Pertes de charge théoriques aux grillesCours d'eau Thoré le 28/08/17 1. Formule de Meusburger : ∂H = Kf x Ko x Kc x Ka x Kß X (Va2/2g)Département Tarn (81) Va : vitesse d'écoulement à l'approche de grille (par rapport à section active)

Commune Caucalières Kf : influence de la forme des barreaux

1 2,42 Ko : influence du degré d'obstruction de la grille

1/ Caractéristiques de l'aménagement 0% 0,7 1,6 Kc : influence du colmatage de la grille

30% 3,1 7,6 Ka : influence de l'orientation en plan des grilles par rapport à l'écoulement (a)

- Cote Normale d'Exploitation (CNE) 190,23 m NGF Kß : influence de l'inclinaison en coupe des grilles par rapport à l'horizontale (ß)

- Débit maximum turbiné 12 m3/s - Débit de dévalaison 0,6 m3/s 2. Formule de Raynal : ∂H = a x (Ob/(1-Ob))1,65 x (sinß)2 x c x (OentH/(1-OentH))0,77 x (Va2/2g)

- Ratio débit de dévalaison / débit maximum turbiné 5,0 % Va : vitesse d'écoulement à l'approche de grille (par rapport à section active)

2,1 3,85 a et c : influence de la forme des barreaux et des éléments transversaux

2/ Plan de grille 0% 1,9 2,1 Ob : obstruction due aux barreaux et autres éléments longitudinaux

30% 2,7 3,7 OentH : obstruction due aux éléments transversaux (entretoise, traverse)

- Largeur de la grille 12 m - Angle d'inclinaison / horizontale (ß) 26 ° 4/ Ouvrage de dévalaison - Cote pied grille 188,3 NGF - Cote seuil fenêtre 189,73 NGF - Vitesse d'approche moy. en amont des grilles (VA) 0,54 m/s - Cote sommet grille 191,00 NGF - Vitesse d'approche normale (VN) 0,24 m/s - Longueur grille seuil fenêtre 3,3 m - Vitesse d'approche tangeantielle ascendante (VT) 0,49 m/s - Longueur grille totale 6,16 m - Vitesse inter-barreau (Q/Sa) m/s

- Rapport Vt/Vn 2,05Barreau - Entrefer (e ) 20 mm - Vitesse dans chaque fenêtre 0,57 m/s - Epaisseur 8 mm - Rapport Vexutoire/Vtangentielle 1,17 - Type de barreau choisi Hydrodynamiques - Rapport Vexutoire/Vapproche 1,05

Traverses (Tra) - Nombre 2 - Longueur 12 m - Epaisseur 200 mm

Entretoises (Ent) - Nombre 8,00 - Epaisseur 15 mm

Fenêtres de dévalaison - Nombre 3 - Largeur 0,70 m - Tirant d'eau 0,50 m - Surface en eau 0,35 m2

Tôle - Largeur 9,9 m - Hauteur de tôle 0,5 m - Surface de tôle 11,29 m2

- Surface brute grille immergée disponible 38,3 m23,2

Analyse du plan de grille : section, dimensions, cotes principales Vitesses caractéristiques, pertes de charge et ouvrage de dévalaison

∂H (cm) Kf barreau

Colmatage (%)

Colmatage (%)

∂H (cm) Kf barreau

- Rapport surface brute débit maximum turbiné (sb/Q)

190,23

190,55

3,26

0,50

188,0

188,5

189,0

189,5

190,0

190,5

191,0

191,5

192,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Al-tud

e(m

NGF

)

Distance(m)

Coupedeprincipe

GrilleimmergéeTôle

CNE

Module2,5

26°

HYDRO-M63 Bd Silvio Trentin 31200 Toulouse

+33 5 34 45 28 10www.hydro-m.fr



http://ww.hydro-m.fr/

http://ww.hydro-m.fr/

SARL Moulin de Cambou - tarn.gouv.fr · interne LogiGrille. Ce logiciel intègre le calcul des...

Documents

Transcript of SARL Moulin de Cambou - tarn.gouv.fr · interne LogiGrille. Ce logiciel intègre le calcul des...