Barrages et hydroélectricité

La modélisation physique permet de réaliser une conception techniquement et économiquement optimisée des ouvrages hydrauliques associés aux barrages et aux aménagements hydroélectriques. Elle permet notamment de reproduire les écoulements complexes mélangeant air et eau, les vortex et la forte turbulence.

Nos missions

L'objectif premier des études que nous menons sur modèle physique est de valider et d'optimiser les différents aspects hydrauliques d'un projet de barrage (neuf ou réhabilitation), en vue de garantir le degré de sécurité, tout en évitant tout surdimensionnement excessif.

  • Optimisation et validation de la conception des ouvrages de sécurité des barrages (évacuateurs de crues, bassin de dissipation aval, cheminée d'équilibre, ...)
  • Etablissement des lois hauteur-débit des ouvrages complexes
  • Étude des écoulements 3D à l'approche et au droit des ouvrages (par exemple, formation de vortex à l'entrée des prises d'eau ou dans les chambres de mise en charge)
  • Étude des risques sédimentaires dans les retenues et vis-à-vis des prises d'eau, validation des solutions structurelles ou opérationnelles (bypass, plages de dépôt, chasses).

Par ailleurs, la modélisation physique, qui constitue un support de communication irremplaçable, est notamment plébiscitée par les experts internationaux, les bailleurs de fonds ainsi que les services de contrôle en France.

Sédimentation dans la retenue de Karnali (Népal) | Artelia
Sédimentation dans la retenue de Karnali (Népal)
Modèle de la cheminée d'équilibre de l'aménagement de Venda Nova III | Artelia
Modèle de la cheminée d'équilibre de l'aménagement de Venda Nova III (conception EDP Produção – Portugal)

  

 

Ecoulement noyé sur l'évacuateur de crues du barrage du Causse Corrézien | Artelia
Ecoulement noyé sur l'évacuateur de crues du barrage du Causse Corrézien
Evacuateur de crues du barrage de Cammazes (France) | Artelia
Evacuateur de crues du barrage de Cammazes (France)

Types d'aménagements étudiés et optimisés

Toutes les problématiques d'hydraulique complexe liées aux projets de barrage sont traditionnellement étudiées par modélisation physique :

  • évacuateurs de crues complexes (PK Weir, hausses fusibles, labyrinthes, vannes et organes mobiles, etc.)
  • dispositifs de dissipation (bassins revêtus, fosses naturelles, saut à ski, etc.)
  • cheminées d’équilibre
  • prises d’eau et rejets
  • dérivations provisoires de cours d’eau en phase construction
  • etc.
  • Prises d'eau et rejets

    Prises d'eau et rejets

    Garantir les conditions optimales d'alimentation en eau d'un process et de diffusion du rejet dans l'environnement.

  • Evacuateurs de crues

    Evacuateurs de crues

    Optimiser et valider la conception (neuf ou réhabilitation) des évacuateurs de crues : un enjeu crucial vis-à-vis de la maîtrise des risques d'un barrage.

  • Affouillement en pied des structures

    Affouillement en pied des structures

    Les phénomènes d'affouillement à l'interface entre un ouvrage hydraulique et les fonds sédimentaires peuvent être excessivement complexes. Le modèle physique constitue pour cette problématique un outil d'assistance technique incomparable.

  • Sédimentation dans les rivières et les retenues

    Sédimentation dans les rivières et les retenues

    Comment gérer l'impact sédimentaire des ouvrages en rivière, et en particulier la sédimentation dans les retenues de barrage, afin d'en pérenniser l'exploitation et d'en limiter l'impact écologique.

  • Cheminées d'équilibre

    Cheminées d'équilibre

    Appréhender et maîtriser le comportement hydraulique d'une cheminée d'équilibre, lors d'un phénomène transitoire rapide : un enjeu fort de sécurité, pour éviter les risques de dommages conséquents sur les équipements : conduite forcée, turbine, vannes, etc.