Canaux, biefs

[dB-)]

Bonjour,

en première approche, vous pouvez considérer pour les biefs une vitesse d'eau de 1 m/s et une pente de 1 mm/m : donc pour passer 4 m3/s sur 500 m, une section mouillée de 4 m² et une perte de hauteur de chute de 500 mm : ceci juste pour dégrossir.

Ensuite il faut affiner, examiner tout le bief, les bancs de sable, les souches sur les berges, ... pour voir ce qui peut être amélioré : une section plus importante et de bonnes surfaces d'écoulement permettent évidemment de faire passer plus d'eau avec moins de pertes de charge ..

Possibilité aussi de le faire débiter à fond, et de mesurer la perte de hauteur au laser de chantier : en 4 ou 5 mesures de proche en proche, vous pourrez estimer à 2 ou 3 cm près cette perte (altitude de la surface de l'eau à la prise d'eau - altitude de la surface de l'eau au niveau des grilles)

Idem pour le canal de fuite, souvent négligé.

dB-)

[CF21]

en première approche, vous pouvez considérer pour les biefs une vitesse d'eau de 1 m/s et une pente de 1 mm/m : donc pour passer 4 m3/s sur 500 m, une section mouillée de 4 m² et une perte de hauteur de chute de 500 mm : ceci juste pour dégrossir.

Bonjour Didier

Pente ou perte ? Voir en gras.

Par ailleurs, ce point est intéressant mais compliqué me semble-t-il. Dans un écoulement uniforme, les lignes de fond, d'eau et d'énergie sont parallèles (voir source, un cours très intéressant en ligne que je conseille aux passionnés de l'hydro) :

MoocEcoulementUniforme.png

Mais si From doit calculer dans son bief, en fait les lignes ne seront plus du tout parallèles à cause du terme de perte de charge qui va s'ajouter (écoulement réel = turbulent, visqueux, rugueux). Cela me semble difficile de calculer cela, et un peu surdimensionné pour un projet, raison pour laquelle je proposais l'approche simplifiée de la vitesse au droit de la zone de turbinage.

[moulino51]

Je ne pense pas que la problématique ici soit de calculer le débit qui pourrait être facilement mesurable dés la vanne de prise d'eau, mais bien la perte de charge (diminution de la chute)

Les variations de débit au cours de l'année sont elles aussi modélisable soit par les relevés des stations de mesures ou en fonction de l'hydrologie locale.

From indique le soucis de cette incertitude de variable de hauteur pour connaitre quel sera le choix de l'équipement en projet.

Et sur une chute de 2,24 m, une perte de charge de 0,50 m le potentiel aux bornes étant de environ 60Kwh, relativement modeste en regard de l'investissement, la c'est sur il ne faut pas se planter.
Supposons qu'une turbine Francis soit installée, le bébé ferait quand même 1,70 m de diamètre.

Alors qu'une Kaplan DR ne ferait que 1 m de diamètre

@ From : dans quelles conditions ont été mesurée la chute et le débit
Quel est le régime hydro sur ce cours d'eau, (régulier, crues, coef de débit entre hautes et basses eaux )
Courbe des débits classés

Gé

[CF21]

Je ne pense pas que la problématique ici soit de calculer le débit qui pourrait être facilement mesurable dés la vanne de prise d'eau, mais bien la perte de charge (diminution de la chute)

Ben... il y a peut-être un truc qui m'échappe, si le bief s'écoule à surface libre, la chute se mesure simplement au droit de la turbine, non ? La hauteur que "voit" la turbine est celle du niveau d'eau "moyen" dans la chambre d'eau pour l'amont, celle du niveau d'eau aval au point de restitution du canal de fuite. Dans ce cas, à quoi sert de se poser des questions sur les 500 m du canal ?

[moulino51]

Je ne pense pas que la problématique ici soit de calculer le débit qui pourrait être facilement mesurable dés la vanne de prise d'eau, mais bien la perte de charge (diminution de la chute)

Ben... il y a peut-être un truc qui m'échappe, si le bief s'écoule à surface libre, la chute se mesure simplement au droit de la turbine, non ? La hauteur que "voit" la turbine est celle du niveau d'eau "moyen" dans la chambre d'eau pour l'amont, celle du niveau d'eau aval au point de restitution du canal de fuite. Dans ce cas, à quoi sert de se poser des questions sur les 500 m du canal ?

Et non Charles car From a indiqué :

- Je ne peux ni réguler ni stopper le passage de l'eau au niveau de l'installation (tout passe tout droit , il n'y a plus de vanne et le canal fait 4m entre les bajoyers)

Il n'y a pas de possibilité donc pour l'instant de mesurer cette chute au droit de l'Usine, ni la perte de charge dans le canal d'amenée car il n'y a plus rien.

Gé

[ericnoharet]

Bonjour,

Avec 2.24m de chute (brute ?)

Vous n'avez pas trop de choix pour le canal, il faut absolument éviter les pertes de charges (à moins que vous cherchiez l'autoconsommation)

Un approximation à 0.5m/s soit 8m2 de section d'eau utile semble pas mal.

Pour votre dimensionnement, prévoyez 20 cm de pertes et vous serez dans le vrai.(pour 8m2 de section utile de canal en terre)

Valeurs empiriques généralement constatées ....

Eric

[CF21]

Il n'y a pas de possibilité donc pour l'instant de mesurer cette chute au droit de l'Usine, ni la perte de charge dans le canal d'amenée car il n'y a plus rien.

Ah OK. Content de savoir qu'on peut encore créer une usine ex nihilo en France pour moins de 100 kW, je pensais que c'était à peu près impossible vu les rivières interdites et le volume des dossiers d'impact à prévoir sur les autres.

Mais si tout est à créer, avec ce que cela implique en autorisation, il y a une certaine liberté sur le chantier. Pourquoi ne pas reprofiler le canal en ciment bien lisse sur une courte distance à partir de la prise d'eau, poser la turbine et le local technique à cet endroit, et ensuite simplement creuser le canal de fuite pour égaliser au plus bas le niveau de la restitution?

[moulino51]

Il n'y a pas de possibilité donc pour l'instant de mesurer cette chute au droit de l'Usine, ni la perte de charge dans le canal d'amenée car il n'y a plus rien.

Ah OK. Content de savoir qu'on peut encore créer une usine ex nihilo en France pour moins de 100 kW, je pensais que c'était à peu près impossible vu les rivières interdites et le volume des dossiers d'impact à prévoir sur les autres.

Mais si tout est à créer, avec ce que cela implique en autorisation, il y a une certaine liberté sur le chantier. Pourquoi ne pas reprofiler le canal en ciment bien lisse sur une courte distance à partir de la prise d'eau, poser la turbine et le local technique à cet endroit, et ensuite simplement creuser le canal de fuite pour égaliser au plus bas le niveau de la restitution?

Ça pourrait en effet être une bonne idée, mais heu ....... non en fait ... les pertes de charges seraient aussi problématique sur le canal de fuite, et ça ne ferait que déplacer le problème, alors autant rester sur l'ancienne minoterie non
Et la il ne s'agit pas de créer une nouvelle usine, mais de remettre en service un site existant

Gé

[From]

Bonjour et merci de vos réponses.

Alors je reprécise le problème qui a bien été résumé par Gé : il s'agit d'un site dont je veux connaitre le potentiel réel dans le but de l'acheter pour le remettre en service.

Donc il ne s'agit pas d'une création ex-nihilo, mais d'un création d'une centrale sur le site d'une minoterie désaffectée. Les installations (vétustes) ont été détruites, et le canal a été refait ( en béton) au droit de la minoterie, avec une chambre d'eau refaite dans les proportions de celle qui existait avant, et qui accueillait une turbine Schneider , évoquée dans un autre fil qui m'a confirmé ses proportions modestes et qui entrainait les cylindres de la minoterie. L'installation actuelle n'est donc pas utilisable et des investissements relativement importants sont nécessaires.

Le fondé en titre a été reconnu il y a peu de temps pour une chute de 2,24 m : cette chute est la différence de niveau entre la crête du barrage et le niveau à l'étiage à l'aval de la chambre d'eau.

D'autre part le module de la rivière est de 7 m3/seconde , avec des valeurs allant de 2m3/ s en aout à 11m3 en février et un débit de 6M3 au moins 9 mois sur 12 ( selon relevés des dernières années station de mesure ).
le fondé en titre a été reconnu pour 4M3/s, et donc une PMB de 87.89 kW. La vanne de garde du canal fait 4,2m x1,5m , ce qui me semblait assez pour lui faire avaler le débit du FT

Or il y a un canal de 500m, le sujet de ce fil, entre le barrage et le lieu d'implantation de la centrale. Ce canal déjà subit un sérieux nettoyage après 30 ans d'inactivité et présente une aspect correct ( pas d'embacle ,ni de dégradation apparente. Mais c'est un canal en terre et j'ai peur que la faible chute brute ne soit sévèrement affectée par ce long chemin.Si je pouvais barrer l'eau au niveau de la minoterie a l'emplacement des futures grilles, puis faire passer l'eau par un déversoir ou une vanne ouverte de façon appropriée (4m3/s) je pourrais mesurer la hauteur de chute en direct mais là ça passe tout droit ...

Si je veux essayer de donner une valeur à ce site et faire une offre qui ne soit pas trop bancale, je dois savoir quelles hypothèses prendre pour ne pas générer un risque inconsidéré:
- je pense que le débit sera bien là (au péril la chute peut etre...) vu les débits mensuels qui dépassent en général largement le débit dérivable du DFT
- j'ai retenu une chute de 1.60 à pleine charge:si je considère la formule de Didier je perds par la distance 500mm de chute , soit 2.24-50=1.74 et j'ai ajouté un chouia de perte liées aux remontées aval.
CA m'a l'air plutot bien.

Je me demandais quelles mesures faire dans le canal dans ces conditions pour avoir une meilleure idée de ce que donnerait ce canal avec une turbine hélice de 1,2 m au bout ... et si mon hypothèse de base est trop risquée ou pas...

Par exemple : Si j'ouvre la vanne de garde de manière à avoir un débit de 4m3/s et que je mesure la vitesse juste après la vanne puis que je mesure la vitesse dans le canal bétonné au niveau de la chambre d'eau j'aurais peut être une idée plus précise de la perte de charge ? J'imagine que l'eau va accélérer et que la section mouillée va diminuer ?
C'est absurde ?

Merci !

[CF21]

Il me faut toujours un crobard pour réfléchir...

Le site ressemble bien à cela ? Je ne vois pas bien ce qu'il y a au niveau de la minoterie : le canal qui passe en ligne droite ou quand même la chambre d'eau maconnée avec mise en charge + différentiel de niveau à cet endroit (comme sur le schéma)?

BiefFrom.jpg

Sinon la première inconnue, c'est qu'indépendamment des pertes de charge dans le canal d'amenée de 500 m, la hauteur indiquée est "théorique" (la hauteur maximale de la PMB) car à l'étiage, il n'y a plus les 4 m3/s de l'équipement, donc les niveaux amont / aval en situation d'exploitation sont sans doute différents.