12 - L'ÉNERGIE HYDRAULIQUE
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Le bassin versant d'une rivière désigne l'ensemble des zones dont l'eau de pluie
s'écoule vers la rivière. Plus il est grand et plus il reçoit de précipitation, stockée
ou pas sous forme de glace, plus le « potentiel hydraulique » de la rivière sera
important.
12.2.2. LES DIFFÉRENTS TYPES D'AMÉNAGEMENTS HYDRAULIQUES
Chaque site possède ses propres caractéristiques, hydrologiques, topographiques,
géologiques, et sera aménagé en fonction de ses caractéristiques et des objectifs poursuivis : fourniture quasi permanente d'électricité, fourniture en période de
pointe uniquement, stockage temporaire... Bien que chaque aménagement hydraulique soit très spécifique du site choisi, les différents aménagements peuvent être
classés en quelques grandes familles.
LES AMÉNAGEMENTS AVEC RETENUE
De nombreuses rivières ont un débit très variable au cours de l'année, notamment
du fait de la variation saisonnière des précipitations et du stockage naturel de la
neige en hiver, et ceci d'autant plus que leur bassin versant est limité. C'est le cas
de la plupart des rivières en altitude, mais également de certaines autres, comme
la Durance en France. Lorsque l'on veut exploiter leur potentiel hydraulique, on est
amené à construire des barrages qui vont eux-mêmes stocker l'eau lorsqu'elle
arrive en abondance, et permettre de la restituer et de la turbiner lorsqu'on en a
besoin. Ces barrages ont des hauteurs variables, entre quelques dizaines de mètres
et largement plus de 100 m en fonction de la topographie des lieux et des quantités d'eau à stocker. Ces quantités sont elles-mêmes très variables, de quelques
centaines de millions (Tignes) à quelques milliards de mètres cubes (Serre-Ponçon),
voire beaucoup plus (barrage Nasser sur le Nil en Egypte ou Kariba sur le Zambèze).
LES AMÉNAGEMENTS « AU FIL DE L'EAU »
Lorsque le débit d'une rivière ne varie pas trop au cours de l'année, on choisit généralement de l'équiper « au fil de l'eau », sans créer de retenue. C'est le cas de la
plupart des fleuves une fois qu'ils sont arrivés en plaine, avec un débit important
mais une faible pente. En France, c'est le cas du Rhône, en aval du Lac Léman, et
du Rhin. L'eau que l'on veut turbiner est en général dérivée dans un canal latéral,
sur une distance suffisante pour obtenir une hauteur de chute suffisante (de l'ordre
de 10 m) Sur le Rhin, par exemple, chaque usine, en turbinant environ 1000 m
3 /s
sur une hauteur de 10 à 15 m, a une capacité de 80 à 120 MW ; la pente générale
du fleuve permet d'installer une usine de ce type tous les 30 km environ.
LES STATIONS DE TRANSFERT D'ÉNERGIE PAR POMPAGE (STEP)
L'électricité ne peut pas être stockée, aussi cherche-t-on les moyens de stocker de
l'énergie sous diverses formes. Une des plus efficaces est de la stocker sous forme
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Le bassin versant d'une rivière désigne l'ensemble des zones dont l'eau de pluie
s'écoule vers la rivière. Plus il est grand et plus il reçoit de précipitation, stockée
ou pas sous forme de glace, plus le « potentiel hydraulique » de la rivière sera
important.
12.2.2. LES DIFFÉRENTS TYPES D'AMÉNAGEMENTS HYDRAULIQUES
Chaque site possède ses propres caractéristiques, hydrologiques, topographiques,
géologiques, et sera aménagé en fonction de ses caractéristiques et des objectifs poursuivis : fourniture quasi permanente d'électricité, fourniture en période de
pointe uniquement, stockage temporaire... Bien que chaque aménagement hydraulique soit très spécifique du site choisi, les différents aménagements peuvent être
classés en quelques grandes familles.
LES AMÉNAGEMENTS AVEC RETENUE
De nombreuses rivières ont un débit très variable au cours de l'année, notamment
du fait de la variation saisonnière des précipitations et du stockage naturel de la
neige en hiver, et ceci d'autant plus que leur bassin versant est limité. C'est le cas
de la plupart des rivières en altitude, mais également de certaines autres, comme
la Durance en France. Lorsque l'on veut exploiter leur potentiel hydraulique, on est
amené à construire des barrages qui vont eux-mêmes stocker l'eau lorsqu'elle
arrive en abondance, et permettre de la restituer et de la turbiner lorsqu'on en a
besoin. Ces barrages ont des hauteurs variables, entre quelques dizaines de mètres
et largement plus de 100 m en fonction de la topographie des lieux et des quantités d'eau à stocker. Ces quantités sont elles-mêmes très variables, de quelques
centaines de millions (Tignes) à quelques milliards de mètres cubes (Serre-Ponçon),
voire beaucoup plus (barrage Nasser sur le Nil en Egypte ou Kariba sur le Zambèze).
LES AMÉNAGEMENTS « AU FIL DE L'EAU »
Lorsque le débit d'une rivière ne varie pas trop au cours de l'année, on choisit généralement de l'équiper « au fil de l'eau », sans créer de retenue. C'est le cas de la
plupart des fleuves une fois qu'ils sont arrivés en plaine, avec un débit important
mais une faible pente. En France, c'est le cas du Rhône, en aval du Lac Léman, et
du Rhin. L'eau que l'on veut turbiner est en général dérivée dans un canal latéral,
sur une distance suffisante pour obtenir une hauteur de chute suffisante (de l'ordre
de 10 m) Sur le Rhin, par exemple, chaque usine, en turbinant environ 1000 m
3 /s
sur une hauteur de 10 à 15 m, a une capacité de 80 à 120 MW ; la pente générale
du fleuve permet d'installer une usine de ce type tous les 30 km environ.
LES STATIONS DE TRANSFERT D'ÉNERGIE PAR POMPAGE (STEP)
L'électricité ne peut pas être stockée, aussi cherche-t-on les moyens de stocker de
l'énergie sous diverses formes. Une des plus efficaces est de la stocker sous forme