Dimensionnement des conduites forcées

     Cette STEP comportera quatre groupes de turbines-pompes. Ainsi, par analogie avec les stations déjà existantes nous choisissons de réaliser quatre conduites forcées distinctes. Ceci a l'avantage de rendre les groupes totalement indépendants. En cas de dysfonctionnement de l'un des groupes, les trois autres restent opérationnels. Cette page explique le dimensionnement de l'une des quatre conduites (les trois autres étant identiques). Cette étude s'effectue en deux étapes :

  • détermination de la longueur de la conduite aval
  • détermination du diamètre des conduites

Ces deux étapes n'étant pas indépendantes, le problème se résout de manière itérative. Cependant il est nécessaire de connaître le débit traversant les conduites et les turbines-pompes. Ce débit est calculé dans l'optique de pouvoir fournir une puissance de 4 x 200 MW, on obtient ainsi :

$Q_{turbine}=\frac{P_{turbine}}{\rho_{mer}.g.H_{moy}}.\frac{1}{\eta_{turbine}}=190m^3.s^{-1}$

avec : $H_{moy}$=110m charge liée à la hauteur d'eau moyenne dans le bassin supérieur
          $\rho_{mer}=1020kg.m^{-3}$
          $\eta_{turbine}=0,96$

     Le schéma suivant représente la structure générale de la STEP ; les dimensions sont celles réellement envisagées.

Schéma de la structure générale de la STEP

(Source : Maxime Daniel et Adrien Napoly)

 

     Les valeurs ci-après présentent le récapitulatif des dimensions et conclusions obtenues lors de cette étude. Les différentes justifications sont donc détaillées dans les onglets "Longueurs" et "Diamètres".

  • Puissance totale : 800 MW     -     Débit total : 760m3.s-1
  • Puissance par groupe : 200 MW     -     Débit par groupe : 190m3.s-1
  • Diamètre des conduites : 7,7 m
  • Longueur des conduites amont : 125 m
  • Longueur des conduites aval : 565,4 m
  • Longueur totale de conduites : 4.(125+565,4)=2761 m
  • Côte de la prise d'eau : -5 m
  • Côte des groupes : -20 m

    Le diamètre de conduite obtenu étant grand, on pense à doubler le nombre de machines par conduite forcée, c'est-à-dire à l'utilisation de 8 groupes répartis suivant le schéma suivant:

Ainsi, par conservation du débit, on arrive à des diamètres de conduites de :

  • 5,4 m pour une puissance installée de 800 MW

     La conclusion résulte d'un compromis entre le prix des turbines-pompes (variant selon leur taille), le prix de la réalisation des conduites (excavation et pose du revêtement) et la puissance installée. Dans notre étude nous choisissons d'installer 8 turbines-pompes réparties en quatre groupes de deux, pour une puissance installée de 800 MW.

Page éditée par Maxime Daniel et Adrien Napoly