il y a plusieurs façons de déterminer une grille (je prends comme exemple la grille de Gilles21):
a) Le logiciel Mécaflux indique, avec de l'eau propre (sans couches culottes, feuilles, bouteilles plastique, etc..) :
- une vitesse moyenne avant grille de 0,18 m/s, et une vitesse moyenne dans la grille de 0,21 m/s
- une perte de charge de 0,3 mm de chute dans la grille, qui semble donc un peu sur dimensionnée
b) On trouve aussi dans les vieux bouquins la formule de Gauthey : Scannée sur le livre "Notes et formules de l'ingénieur" de De Laharpe Tome 1, 23ème édition 1938
En calculant avec cette formule, on trouve environ 2 mm de chute.
c) La formules de Kirschmer, ou de Kirschmer-Mosonyi
Ici celle de Kirschmer, complétée par Mosonyi : bon, on ne s'en sert pas tous les jours, heureusement.
Delta h = chute d'eau créée par la grille
Ka = 1 si les lames de la grille sont dans le sens du courant (cas le plus fréquent)
Kf = 2,4 avec des barreaux rectangulaires (environ 5 fois plus larges qu'épais : exemple section 10 * 50 mm)
d : épaisseur des barreaux en mm
e : espacement entre les barreaux en mm
Beta : angle que fait la grille par rapport à l'horizontale
Va : vitesse de l'eau en m/s (vitesse en m/s = débit en m3/s / surface grille en m²)
g : accélération de la pesanteur = 9,81 m/s²
En faisant le calcul avec une grille verticale, on trouve une chute de 0,39 mm
Cette formule de Kirschmer est mentionnée dans plusieurs livres, dont :
- Les petites centrales hydroélectriques, conception et calcul, de D. Le Gouriérès, ISBN 978-2-9530041-1-3
- Le guide de la petite hydroélectricité disponible sur le site http://www.esha.be/ ou directement en pdf ici :
d) Il y a encore la formule de Meusburger, présentée en page 29 du "Guide pour la conception des prises d'eau" disponible ci-dessous.
e) Beaucoup plus simplement que tous ces calculs : pour des petites installations, on peut réaliser une grille avec barreaux en fer plat de de 5 * 50, espacés de 30 mm, inclinée à 45 °, avec une surface de 2 m² par m3/s de débit (donc une vitesse d'eau inférieure à 0,5 m/s)...
Attention à la nuance entre le pas de la grille et l'écartement des barreaux : Un pas de 25 mm est plus pénalisant qu'un écartement de 25 mm, avec des barreaux de 6 mm de large par exemple, donc faire attention dans les échanges de courriers officiels.
Voir aussi le Guide pour la conception de prises d'eau ichtyocompatibles pour les petites centrales hydroélectriques, disponible ici :
http://www.onema.fr/IMG/pdf/2008_027.pdf
ou là :
Remarque concernant la solidité : je pense qu'il faut prévoir le pire, une grille complètement colmatée par des feuilles (quelques heures suffisent) doit résister à la poussée de l'eau sur toute sa hauteur. Certaines installation anciennes abandonnées ont toujours des grilles droites et exploitables, d'autres moins bien conçues ont des grilles complètement cintrées et H.S.
Si possible, prévoir aussi qu'en cas d'inondation les débris ne puissent pas franchir la grille et se retrouver dans la chambre d'eau ...
Enfin, concernant le dégrillage à la main, il faudra que je mette en ligne une photo et les dimensions d'un râteau artisanal absolument génial. J'avais en effet essayé sans succès quantité de systèmes :
- - râteau à foin classique en bois, ou râteau de jardinage métallique, de petite largeur, ou grande largeur
- ancienne binette, ou spatule métallique réalisée sur mesure avec des dents juste bien pour aller entre les barreaux
- fourche à foin, griffe à fumier, avec manche métallique, ou manche en bois, etc etc ...
LA solution est venue d'un agriculteur, qui a une assez grosse centrale sur la rivière l'Ognon (Doubs) (plusieurs turbines Kaplans de plus de 100 kW je crois), et qui a dégrillé seul à la main pendant des années !! Des tonnes de feuilles, évacuées ensuite au Manitou. (Il est maintenant équipé d'un dégrilleur automatique).
Il nous a fourni un râteau miracle, véritable élixir salvateur des vertèbres lombaires :
- - équipé d'un manche en bois, léger et solide, d'un diamètre d'environ 30 mm, avec une bonne prise en main
- d'une longueur d'environ 3,50 m : pas besoin de se plier en deux pour atteindre la base de la grille
- avec à la base un T métallique léger et rigide, sur lequel sont soudées une dizaine de griffes d'engin agricole, genre râteau fane
- les griffes sont en fil d'acier rond d'environ 5 mm de diamètre et forment chacune une sorte de demi boucle de 30 cm de diamètre
- elles sont espacées entre elles d'une dizaine de cm, et une barrette transversale soudée empêche l'ensemble de se coincer dans la grille
Cordialement
dB-)
