Rheinkraftwerk Iffezheim Zubau Maschine 5

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1 Centrale Électrique Rhénane d Iffezheim Construction du Groupe 5 Présentation technique GC 16/10/2010 Plan 1. Présentation générale du projet 2. Plans principaux de l ouvrage 3. Point d avancement Photographies du chantier 4. Études d exécution 5. Coûts et délais 2 14/06/2010 Présentations techniques GC

2 1. Présentation générale du projet FRANCE Barrage mobile PAP et Construction du G5 Usine existante Écluses AVAL AMONT ALLEMAGNE Vue aérienne de l aménagement L aménagement d Iffezheim Année de mise en service : Maître d ouvrage : la société Rheinkraftwek Iffezheim (RKI) qui appartient pour moitié à ENBW Kraftwerke AG et à EDF. Il s agit d un aménagement en ligne : barrage, digue de fermeture, usine, écluses. Aménagements existants Usine : Groupes : 4 turbines Kaplan de type «bulbe» Débit maximum : 1100 m³/s (4 x 275 m3/s) Hauteur de chute nominale : 11 m Diamètre de la roue à aubes : 5,80 m Puissance installée : 108 MW Production annuelle : 740 millions de kwh/an = consommation annuelle en courant électrique d environ personnes 4 14/06/2010 Présentations techniques GC

3 Passe à poissons Longueur totale : 300 m Débit : 1,2 m³/s Nombre de passes : 48 Groupe : de type «bulbe» - 1 petite turbine Kaplan - Turbine du débit d attrait de la passe à poissons Débit maximum : 13 m³/s Puissance installée jusqu à env. : 2 MW Production annuelle : 8 millions de kwh/an environ Groupe 5 en construction Groupe : 1 turbine Kaplan de type «bulbe» Débit maximum : 400 m³/s. Hauteur de chute nominale : 11 m Diamètre de la roue à aubes : 6,50 m Puissance installée : 38 MW Production annuelle : 122 millions de kwh/an

4 2. Plans principaux de l ouvrage Vue en plan Groupe 5 Adobe Acrobat 7.0 Document Vue en plan des enceintes Adobe Acrobat 7.0 Document

5 Coupe longitudinale dans l axe du Groupe 5 Adobe Acrobat 7.0 Document Adobe Acrobat 7.0 Vue 3D du groupe Document

6 3. Point d avancement - photographies du chantier État d avancement des travaux Études : Achèvement des études de la fermeture côté amont de la fouille Fouille principale Achèvement de la lierne horizontale de tête Excavation en fouille sèche jusqu à la cote 113,80 m NN (côte inférieure de la lierne horizontale intermédiaire) Fouille amont Achèvement des travaux de réalisation de la paroi moulée Fouille aval Réalisation de 70 % des forages d élimination d obstacles dans le sol Mise en place du pont provisoire pour la B500 au-dessus de la fouille aval 11 État d avancement des travaux

7 Consolidation du terrain d appui du canal à glace au moyen d injections HDI Forages pour la détection et l élimination d obstacles au niveau du corps HDI du canal à glace Obstacles évacués de la fouille aval

8 Vue d ensemble du chantier depuis l aval Travaux de réalisation des parois moulées Préparation des travaux de réalisation de la paroi moulée murettes-guide côté aval, avec panneau Y pour le raccordement de la fouille aval

9 Travaux de réalisation des parois moulées Dimension des panneaux : épaisseur de 1,5 m et longueur allant jusqu à 45 m Réalisation des parois moulées amont mise en place d une cage d armatures Dimension de la cage d armatures : 15 m x 1,50 m x 2,80 m Poids : 12 t

10 Cage d armatures d un panneau de paroi moulée Joint de Paroi moulée

11 Excavation de l enceinte principale Mise en place du ferraillage de la lierne horizontale intermédiaire dans la fouille principale

12 Travaux à venir terrassement sous eau et réalisation d un radier immergé ancré 4. Études d exécution Hypothèses de dimensionnement Données Iffezheim Séisme 0,04 g Caractéristiques de sols Remblais φ'=33 c =0 Couche sous-jacente φ'=35 à 38 c =50 à320 kpa Sous-pression 20 m.

13 Batardeau amont de chantier solution contractuelle Batardeau de chantier Solution contractuelle : ancrage d un rideau de palplanches tiranté à l amont

14 Nouvelle solution étudiée pour la réalisation du batardeau amont de chantier Nouvelle solution Batardeau amont de chantier

15 Nouvelle solution Batardeau amont de chantier Études d exécution des fouilles Présentation réalisée par le bureau d études K + P Exigences particulières relatives à l étude d exécution Fouille profonde (35 m), présence d une pression d eau élevée (plus de 20 m) Exigences élevées relatives au dimensionnement et à l étanchéité Fouille à côté d ouvrages existants qui sont sensibles aux déformations Prise en compte de la dissymétrie des efforts Exigence d un pronostic réaliste de déformation Fouilles de géométrie complexe Nécessité de modèles en 3D Construction au sein de la retenue existante Garantie de stabilité de la retenue 30

16 Modèle de calcul de la fouille principale - L ovoïde de la fouille principale est autoportant de par sa forme spatiale - Interaction des impacts des déformations des différentes fouilles - Sensibilité à la déformation des ouvrages existants Modèle de calcul 3D - Modélisation par éléments finis en modèle continu - Plaxis 3D Foundation - Éléments d interface dans la zone de transition entre la paroi moulée et le terrain de fondation - Plus de éléments 31 Résultats de calcul de la fouille principale 32

17 Résultats de calcul de la fouille principale 33 Modèles de calcul des fouilles amont et aval Combinaison de modélisations 2D et 3D pour l évaluation des forces agissant sur les parois moulées et le dimensionnement du béton armé 34

18 Concept de mesures et d observations Points de mesure de la nappe et de la température (mesure en continu par capteurs électriques de pression et de température) 35 Concept de mesures et d observations Points de mesures inclinométriques (Inclinomètres verticaux; L jusqu à 45 m pour mesurer les déformations horizontales des parois des fouilles sur leur profondeur) et mesures des forces transmises aux tirants et aux butons 36

19 Sûreté hydraulique (cas d avarie) Garantir la préservation de la retenue En cas de problèmes importants d étanchéité dans le mur de rive ou de défaillance du rideau de palplanches, la fouille amont est rempli d eau jusqu à la cote de la retenue (123,6 mnn) Calculs 3D des écoulements 37 Conclusion Études d exécution Les conditions d exécution des ouvrages, et notamment : la profondeur des fouilles avec la pression d eau élevée, les ouvrages existants sensibles aux déformations, la géométrie complexe des fouilles et l obligation du maintien de la retenue font de l étude d exécution une tâche complexe. Une évaluation fiable des forces agissant sur les parois moulées de la fouille principale ne peut être réalisée qu à l aide d un calcul par éléments finis en 3D. Les enceintes des fouilles doivent sont constituées de parois moulées d une épaisseur de 1,5 m et d une longueur allant jusqu à 45 m. Pour la retenue hydraulique globale, des calculs d écoulement 3D ont été réalisés pour les cas d avarie et un système dit «de sécurisation double» a été mis en place. 38

20 5. Coûts et délais Estimation budgétaire du projet : ~100 M dont près des 2/3 pour le Génie Civil. Délais : Début des travaux : avril 2009 Date prévisionnelle de mise en service : décembre 2012