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Modérateurs : dB-), moulino51, MHEC

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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par From »

Merci pour ces explications :je vois très bien maintenant , j'avais même une pompe avec une poire sans le savoir.
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PERRET
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par PERRET »

Extrait d'une étude réalisée par un Adhérent de l'Association "Moulins au Fil de l'Eau".
Le projet est situé dans les Ardennes Belges, sur le Viroin.
Barrage + Passe à poissons -1.JPG
Barrage + Passe à poissons -2.JPG
Barrage + Passe à poissons -3.JPG
La passe à poissons présente la particularité d'être mobile, fixée côté amont sur la crête du clapet, elle s'efface lorsque le clapet se couche.
Présente l'avantage d'être peu encombrante et de ne pas empiéter sur les berges de la rivière.
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Claude PERRET
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djan
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par djan »

Bonour,
j'adore ce concept, d'autant plus que je peux l'adapter directement à mon site tellement il ressemble au tient.

plusieurs questions:
ou sont les actionneurs du clapet, les piles ne sont pas dessiné?
quel profondeur de radier penses tu mettre?
moi, mon dégrilleur est à l'autre bout du canal et non pas à son entrée comme dans ton cas.
Penses tu que cela soit un détail pour la police de l'eau.?

j'ai du mal à trouvé un BE qui dessine eux même leur barrage...
le tient, tu l'as conçu tout seul ou tu es passé par un BE, si oui lequel?
merci pour tout
Djan
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par PERRET »

Bonsoir djan.

Les dessins et plans ci-dessus ne sont pas de moi, comme indiqué.
Pour la réalisation, il est nécessaire qu'ils soient plus détaillés;

Pour un clapet de 25m, si on ne souhaite pas utiliser trop de fer, il est avantageux de mettre un vérin de chaque côté, fixés sur les bajoyers.
Ou mieux, prévoir deux clapets indépendants.
Vérin - 09.JPG
Un radier d'une épaisseur de 25 cm, armé d'un treillis soudé, semble suffisant, la chute étant faible. Bien doser le béton.
La place du dégrilleur ne me semble pas critique.
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Claude PERRET
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MHEC
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Conception d'un barrage à clapet

Message par MHEC »

Bonjour à tous,

Je voudrais installer sur la crête de mon déversoir des mini-clapets d'une hauteur de 20 cm. Ci-dessous, une photo de la crête en béton réalisée en 2003 par mes soins donc, une crête parfaitement bien rectiligne.
Crête-deversoir.jpg
Actuellement, j'ai installé des planches de sapin et comme on peut le voir sur la photo, les énormes troncs d'arbre viennent pulvériser mes petites planches. De plus, ces planches ne sont pas escamotables créant ainsi une marche de 20 cm de haut et par fort débit (140 m3/s), une pression énorme se créée et abîme l'ouvrage.

D'où mon idée de créer des mini-clapets afin d'obtenir les résultats suivants:
- Basculent automatiquement lorsque la pression de l'eau est très importante puis, se redressent également tout seul quand la pression faiblit.
- Création à sa base d'une fente de 2 cm afin d'avoir un débit réservé de 900l/s constant.

Pour réaliser ces mini-clapets, rien de plus facile, 2 morceaux de tôle de 20 cm, l'un posé à plat et sera fixé sur la crête du barrage, l'autre à la vertical et l'articulation se fera par 2 gonds de porte tout simplement. La longueur du clapet sera de 3 m donc, il en faudra 30 pour couvrir les 90 ml du déversoir.

Maintenant, il faut installer sur les gonds des ressorts de rappel afin que mon clapet se redresse tout seul et là ???? , j'ai besoin de vos lumières:
- Ou trouver ces ressorts et comment les tarer en fonction du poids de l'eau ?
- Pouvez-vous me confirmer un débit réservé de 900l/s par une fente de 2 cm située à 20 cm en dessous du niveau légal sachant que le déversoir à une longueur de 90 m ? (c'est comme à l'école, lorsqu'un robinet coule en combien de temps la baignoire sera remplie ? Ca me casse la tête ces calculs :roll: :oops: !!)

En vous remerciant de votre aide.

Bien cordialement.

PV
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par PERRET »

Débit d'un orifice de 0,02 x 90 m . Charge 0,20 m

Charge au centre de l'orifice : 0,20 - 0,02/2 = 0,019 m
g = 9,81
Q = m x 0,02 x 90 x (2 x g x 0,19)^0,5 = 2,1 m3/s avec un coefficient de débit m = 0,65

A condition que l'orifice ne se bouche pas avec des corps flottants entre deux eaux.

En pratique, on peut estimer ce coefficient m entre 0,6 et 0,7 suivant la forme de l'orifice et la structure des parois de l'orifice.
Pour plus de précisions, voir un manuel d'hydraulique (Lancaste par exemple)

Le débit, clapets couchés, est d'environ 12 m3/s - dépend de la forme du coursier, avec une lame d'eau de 0.20 m et coefficient m= 0,35
A 100 m3/s, la lame d'eau est d'environ 0,80 m

Pour un basculement automatique, théoriquement, prévoir l'axe de rotation au 1/3 de la hauteur du clapet, un contrepoids en partie basse l'équilibrant et aura tendance à le relever.
Mais compte tenu de la faible hauteur de ce clapet, je doute du bon fonctionnement, des branchages pouvant le coincer.
D'autre part, je ne pense pas qu'un système de relevage par ressort soit possible, le clapet ne s'abaissera jamais complètement.
Sissy - Clapet - 14.JPG
Saint Nicolas d'Acy - Déversoir - 01.JPG
Il est préférable de s'orienter vers des clapets d'une largeur d'environ 5m, relevables 2 par 2 par vérins fixés sur le radier(encastrés ?).
Pression de l'eau reportée au sommet d'un clapet de 5 m avec 0,20 m de hauteur de retenue (tablier de 0,23 m) , incliné à 60° : 38 kg !

Faire préalablement un essai avec un seul clapet ne mène pas loin ! et permet de choisir la meilleure solution pour l'ensemble.

N'importe comment, pour le débit dit réservé, il est préférable de prévoir une échancrure triangulaire ou trapézoïdale sur la crête du barrage. A voir sur place.
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par moulino51 »

Bonsoir MHEC,

Une idée : un barrage déversoir gonflable sur toute la longueur.
(régulation de niveau par flotteurs, compresseur a air + électrovannes simples)

Le système existe, reste a trouver le fabriquant.

Pour le débit résevé sous le clapet envisagé, le risque est l'introduction d'embacles coincées entre deux et avec les dégats que l'on peut imaginer, (je ne choisirais pas cette solutio n)

Pour le débit réservé, plutot laisser une échancrure fixe, par exemple juste en amont d'une drome
Ou mettre des cales sous une vanne de décharge, avec comme avantage, un transfert des sédiments en continu.

Bien cordialement

Gérard
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par PERRET »

M'étant renseigné, il y a quelques années, pour un barrage gonflable de 0,75 x 20 m, le prix était complétement dissuasif,
et ne m'avait pas semblé sans problèmes.
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par dB-) »

Bonjour,

tout à fait d'accord avec ce qui a été dit dans les messages précédents (je ne suis pas toujours du genre contrariant).

Si néanmoins vous voulez expérimenter quelque chose, vous pouvez peut-être essayer ceci :
essai.JPG
En plaçant des ressorts à boudin sur les charnières (et travaillant en torsion), ça n'ira probablement pas, car plus le clapet descend, et plus le ressort résiste, donc en effet le clapet ne s'effacera jamais complètement (quoi que le poids d'un clapet en tôle de 5 mm par exemple, avec des raidisseurs, ira dans le bon sens).

Par contre, en utilisant des vérins à gaz ou des ressorts guidés travaillant en compression, et en choisissant bien les points d'ancrage, on peut réaliser un clapet qui résiste bien en position verticale, mais qui ensuite s'efface facilement une fois qu'il commence à s'incliner. Il faut bien déterminer la hauteur du point d'ancrage h1 par rapport à la demi hauteur h2, il faut aussi que la hauteur du point d'ancrage fixe du vérin (sur la droite) soit plus faible que celle du point d'ancrage mobile, clapet rabattu, sinon le clapet se verrouille en position basse.

Bon, tout ceci n'est que théorie, juste pour se réveiller le dimanche matin, je n'ai jamais essayé en pratique ! Pour tout calculer en détail, il faut y passer quelques heures (masse du clapet, effort statique et dynamique de l'eau, frottements, etc ...)

A défaut d'une CAO dernier cri, qui va calculer tous les déplacements, efforts et contraintes, on peut aussi réaliser une maquette à l'échelle, découpée dans du carton, et articulée avec des attaches parisiennes ou des clous piqués sur une planche ! ça rappelle la maternelle, et c'est très pratique pour voir les positionnements des pièces entre elles, et la course de compression des ressorts !

En gros, pour un clapet de 20 cm de haut et 3 m de large, il faut résister à une poussée statique de 600 N (60 kg) au milieu du clapet, soit par exemple deux vérins pneumatiques ou ressorts (guidés par une tige passant à l'intérieur) poussant de 30 kg.

Ci-dessous un exemple de calcul de ressort de compression en fil inoxydable pour 30 kg de poussée.
ressort1.jpg
ressort2.jpg
ressort3.jpg
ressort4.jpg
Soit un ressort réalisé avec 3 m de fil inox de 5 mm de diamètre, bobiné sur environ 24 spires pour obtenir un diamètre de 40 mm environ.

Remarque : il est très difficile et dangereux de vouloir réaliser soi-même un tel ressort, mieux vaut faire appel à une société spécialisée. Le dernier ressort que j'ai bobiné sur un tour à métaux et un mandrin, avec de la corde à piano de 2,5 mm, m'a "pété" à la figure, c'est assez impressionnant !

Au lieu de pousser les calculs théoriques, il y a moyen d'expérimenter sur un clapet, en faisant varier la hauteur h1

Les problèmes à l'usage risquent d'être nombreux :

- risque d'oscillation : le clapet s'efface, remonte, claque, etc ... avec un vieillissement rapide
- risque accru par le fait qu'il y aura plusieurs clapets côte à côte, qui vont se renvoyer l'eau, ça risque de "faire désordre"
- risque de coincement par toutes ces satanées branches ou sacs plastiques qui viennent toujours se mettre juste là où il ne faut pas
- risque de destruction par une bille de bois de 2 tonnes qui vient gentiment s'accrocher (tôle de 5 mm minimum ?)
- difficulté de trouver "pile poil" les bons emplacements des points d'ancrage et la raideur du ressort

Mais pourquoi pas essayer, si vous avez un peu de temps libre ;)
clapet.gif
Amicalement

dB-)
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Re: Conception d'un barrage à clapet+passe à poisson

Message par MHEC »

Merci les gars de m'avoir répondu si rapidement.

Mini clapet:

Ci-dessous, un croquis afin de bien vous expliquer mon idée.
croquis.jpg
Sur une série de 3 clapets on aura:
- 2 "mâles" sans ressort équipés de 2 x 2 équerres afin qu'ils soient bien en buté à 90°
- 1 "femelle" qui devra chevaucher les deux "mâle" situé à gauche et à droite. Il sera équipé de 2 puissants ressorts afin de remonter les 3 clapets en même temps.

La plus grande difficulté sera de trouver les bons ressorts qui conviennent et surtout, l'ouverture des clapets à 180°. Si par bonheur vous arrivez à trouver la bonne solution, ce petit projet tout simple et peu couteux sera la bienvenue et pourra certainement équiper de nombreux déversoirs de nos Collègues.

Les ressorts à boudins de dB-) est une bonne solution mais comment les installer ?

J'ai trouvé sur le net, des charnières à ressort d'une force de 25 kg:

Paires de charnières à ressort - Force réglable /25kg
charnière à ressort.jpg
http://bricometal.fr/docs/bricometal/ca ... scines.htm

J'ai aussi trouvé ce ferme-porte chez Casto avec une force de 65 kg, je pense que cela devrait être suffisant pour relever mon clapet. Il faudrait savoir comment il va réagir sous l'eau ? Est-il étanche ?
Ferme-porte argent pour porte 46 à 65 kg réversible
Ferrme-porte.jpg
http://www.castorama.fr/store/Ferme-por ... asto165415


Debit réservé:

Ci-dessous, le relevé des débits au 10/02/2011
HN_10-02-2011.JPG
Voici mon problème au quotidien, une fluctuation en permanence du débit de la rivière ceci est dû probablement aux 5 centrales et la gestion du "Grand lac Seine" situées en amont. Depuis 6 ans j'essaye d'améliorer la situation, rien n'y fait.

Heureusement, grâce à l'informatique, je peux "brider" la machine afin quelle ne subisse pas ces fluctuations qui seraient très néfaste pour elle.
HG_10-02-2011.JPG
Oui, tout à fait Gérard, j'ai bien une échancrure de 8 ml créée sur le déversoir (près du pont) afin d'assurer le débit réservé. Oui mais voila, à cause de ces fluctuations, étant situé en plein centre ville, mettez vous à la place des propriétaires riverains de voir les 103 ml du déversoir couler à flots puis, une heure plus tard, une petite chute ridicule créée par l'échancrure et ainsi de suite toute la journée.

Afin de satisfaire ces Propriétaires riverains, d'où mon idée de créer cette petite fente afin que l'eau puisse couler de façon constante. Merci Mr Perret pour votre calcul, 2,1 m3/s pour une fente de 2cm, c'est beaucoup trop. Afin d'être le plus près possible d'un débit à 1 m3/s, à mon avis, une fente de 1 cm devrait suffire.

L'avantage d'une petite fente de 1 cm en dessous des 20 cm par rapport au niveau légal, à mon avis, l'aspiration de l'eau sera faible et du coup, je ne devrais pas avoir trop de branchage ni de corps flottant bouchant l'orifice.

Qu'en pensez-vous ?

Merci encore pour votre aide.

Bonne semaine à vous tous ;) .

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