Etude des possibilités d'atténuation des variations de débit

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Présentation

Le débit arrivant sur les barrages du groupement de Palaminy est sujet à de très fortes variations que l'on va chercher à réduire.

Les barrages ont théoriquement les capacités pour compenser ces débits. Le principe est de stocker l'eau dans la retenue lors des forts débits d'entrée et de la relâcher lors des périodes de faibles débits. Ceci semble simple, mais de nombreux paramètres compliquent la tâche.

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Facteurs à prendre en compte lors de l'étude

 

- Les concessions de chaque barrage

L'utilisation d'un barrage est réglementée par une concession qui fixe des limites à son mode de fonctionnement. Bien que de structures semblables (type barrage au fil de l'eau), les trois barrages du groupement de Palaminy ont des autorisations de fonctionnement différentes. En effet, deux de ces barrages, ceux de Saint Julien et de Carbonne, sont limités à un fonctionnement "au fil de l'eau" qui ne les autorise pas à jouer sur les débits de la rivière. Par contre, EDF a le droit de marner sur 4 mètres sur le barrage de Palaminy c'est-à-dire de faire varier le niveau de la retenue donc d'agir sur le débit de la Garonne.

 

- Le nombre et le débit de chaque turbine

Les possibilités de jeu sur le débit turbiné ne sont pas infinies. Elles sont limitées par le nombre et le débit maximal de chaque turbine. De plus, seules des valeurs discrètes de débit seront disponibles. Ceci est du au fait que les turbines doivent fonctionner à plein régime pour des raisons essentiellement économiques.

 

- Le temps de réponse du système barrage

Ce temps de réponse est notamment le temps d'ouverture des vannes déversant sur les turbines. C'est donc le temps de montée du débit turbiné jusqu'à son maximum.

 

- Besoin d'anticipation des débits

Pour contrer les variations brusques de débits, il faudra les anticiper à cause du temps de réponse du barrage. Pour cela, il faut disposer d'une station de mesure de débit en amont du barrage. La connaissance de la propagation de la station vers le barrage doit être précise. En effet, un mauvais déphasage entre l'arrivée de l'eau sur le site et le turbinage pourrait avoir des effets contraires à ceux escomptés.

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 Mise en oeuvre technique prévue

- Tout d'abord, l'étude portera sur le seul barrage ayant l'autorisation de marner. A l'aide des données bathymétriques de la retenue, une modélisation sur TELEMAC 2D pourra être lancée. Elle permettra de simuler les variations de hauteurs provoquées par les sockages et lâchures d'eau successifs.

Ensuite, l'étude de régulation proprement dite pourra être mise en oeuvre à l'aide de l'évaluation préalable des temps de propagation et de réaction du système.

 

- Si le seul barrage étudié ne peut suffire à atténuer de façon satisfaisante les variations de débit ou si le marnage nécessaire est trop important, on pourra envisager une combinaison de marnage sur les trois barrages. La simulation serait alors effectuée d'une manière plus proche de la théorie des systèmes asservis en considérant les barrages comme des "réservoirs" en série avec en entrée et en sortie les débits Qe et Qs et une hauteur d'eau H variables. Ils seraient modélisés par le schéma suivant :

 

Les réservoirs seront caractérisés par des courbes Volume/Hauteur et Hauteur/Débit propres à chaque barrage et disponibles auprès d'EDF et de l'Agence de l'Eau.

Ces études devraient permettre d'aboutir à une première proposition de gestion des turbinages des barrages. Si cette proposition sous-entend un marnage des trois barrages, elle sera irréalisable à moins d'envisager une renégociation des concessions des barrages. La proposition définitive devra prendre en compte l'étude d'impact et l'étude de la sédimentation.

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Planning des tâches

Collecte des données techniques:

Réception des résultats de la caractérisation des éclusées.

Réalisation des simulations:

Diffusion des résultats aux binômes réalisant l'étude sédimentologique et l'étude d'impact..

Réalisation éventuelle d'une nouvelle étude suite aux résultats obtenus par les autres binômes.

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