Grille de protection

Étant donnée la présence d'une turbine, deux cas se présentent :

  • la turbine Banki, pour laquelle nous devrons placer une grille contre les débris ichtyocompatible, puisque la turbine a un taux de mortalité élevé pour la faune aquatique présente.
  • la vis hydrodynamique, pour laquelle nous devrons de placer une grille de protection contre les débris, car ceux-ci peuvent être introduits dans la turbine de l'endommager.

On distingue deux types de grilles :

  • grille configurée en coupe très inclinée par rapport à l'horizontale et disposée perpendiculairement à l'écoulement,
  • grille configurée en plan quasi vertical et orienté en plan par rapport à la direction de l'écoulement (quand l'exutoire est positionné en aval de la grille).

Un plan de grilles orienté en plan par rapport à la direction de l’écoulement est actuellement le dispositif le plus communément installé au niveau des prises d’eau de petite et moyenne importance sur les cours d’eau notamment aux États-Unis.

On recommande une orientation maximum de 45° par rapport à l’écoulement, un espacement maximum entre les barreaux de 2.5 cm (basé sur les juvéniles de salmonidés) et une vitesse normale maximale de 0.6 m/s qui correspond à la vitesse de l'écoulement à 30 cm en amont des grilles. Le débit transitant par l’exutoire est généralement compris entre 2% et 5% du débit turbiné. [2.8]

Le schéma d'installation de la grille dans l'aménagement du Pont de la Taule est présenté sur la figure ci-dessous.

Avec cette disposition, la grille va pouvoir être nettoyée par la force de l'eau, ce qui est un gros avantage. Un entretien sera donc nécessaire seulement quand les déchets seront très importants.

Pour calculer la perte de charge due à la grille nous allons utiliser la formule

                                    

 

Où :

hf-r= Perte de charge (m)

S = Distance entre barres (m)

B = Largeur des barres (m).

Vt = Vitesse de l' écoulement dans la grille(m/s)

Vr = Vitesse à travers de la grille (<1m/s)

 

Avec cette formule, la perte de charge due à la grille est: $ 4.34 .10^{-4} m$.

D'autre part, la largeur de la grille est calculée comme suit :

$$ \frac { 3.6 m​}{sin(45º)} = 4,2 m $$

où 3,6 est la largeur de la prise d'eau orthogonale aux berges et 45° l'angle entre les berges et la grille. Ainsi, la prise d'eau ayant une hauteur de 1.1m, les dimensions de la grille seront : 4,2 m x 1,2 m.

 

En conclusion, on considèrera deux grilles différentes selon la turbine choisie : une grille d'espacement 1,9 cm dans le cas de la turbine Banki-Mitchell et une grille d'espacement 8 cm dans l'autre cas. Quelle que soit la grille, elle aura pour dimensions 4,2 m x 1,2 m.