Le fonctionnement d une centrale hydraulique

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2 Sommair e 1. Le fonctionnement d une centrale hydraulique 2. Les conditions pour construire un barrage hydroélectrique 3. Les types de barrages 4. Les principaux ris ques d un barrage hydroélectrique 5. Les avantag es et les inconvénients

3 Le fonctionnement d une centrale hydraulique L' eau accumulée dans les barrages ou dérivée par les prises d' eau est envoyée sur les aubes d'une turbine. Celle-ci entraîne un alternateur qui trans forme l'énergie mécanique en énergie électrique. Le barrage sert à constituer une rés erve d'eau. L'usine est souvent en contrebas du barrage, soit plus près ou soit plus éloignée. La puissance de l'eau qui fait tourner la turbine dépend du débit et de la hauteur de la chute.

4 Les conditions pour cons truire un barrag e hydroélectrique De bonnes conditions topographiques : l idéal, ce sont les gorges d un cours d eau, ou un resserrement en général. Si l on veut stocker un maximum d eau, il faut aussi calculer le volume de la cuvette en amont du barrage. Une vallée large et plate, c est parfait! De bonnes conditions géologiques : les roches sur lesquelles s appuie le barrage doivent être stables et étanches, à la fois pour des raisons d efficacité et de sécurité. De bonnes conditions hydrologiques : les précipitations sur le bassin-versant qui alimente la cuvette du barrage doivent être suffisantes pour la remplir et compenser les pertes d évaporation du lac de retenue. Il faut aussi bien sûr convaincre les éventuels habitants de la cuvette qui va être submergée de déménager et les indemniser.

5 Les types de barrages Les barrages -poids, qui s appuient entièrement sur le sol du soubassement. Ce sol doit être particulièrement résistant, puisqu il va encaisser toute la poussée de l eau retenue. Les barrages-poids sont en béton, ou en remblais de terre ou de roches. Les barrages -voûtes, en forme d arc convexe, qui s appuient en grande partie sur leurs parois latérales rocheuses. Ces parois doivent être saines et sont inspectés régulièrement. Ce type de barrage est utilisé dans les vallées étranglées, pour des largeurs de barrage ne dépassant pas 6 fois sa hauteur. Les barrages ne retiennent pas que de l eau : ils arrêtent aussi les sédiments érodés par les cours d eau qui alimentent la cuvette de retenue. Ils ont donc tendance à s envaser plus ou moins vite. Il faut donc prévoir soit de pomper ces sédiments, soit de les vidanger régulièrement en utilisant une conduite de vidange placée à la base du barrage. Ces vidanges sont délicates. Attention à l afflux d eau boueuse en aval du barrage : les habitants et les poissons n aiment pas ça!

6 Les principaux risques d un barrage hydroélectrique Les crues Les s éismes Les infiltrations d eau dans le corps du barrage ou sous le barrage L impact écologique, en particulier autour et en aval des très grands barrages. Exemple : la construction sur le Nil du gigantesque barrage d Assouan en Égypte (160 milliards de m 3 de capacité de retenue) a provoqué plusieurs effets, entre autres une baisse sensible de la teneur en limons de l eau, en aval du barrage. Résultat : le delta du Nil, qui avançait jusque-là sur la mer, a commencé à reculer (retrait du rivage de plusieurs dizaines de mètres par an à certains endroits), et les paysans du delta ont dû utiliser davantage d engrais pour maintenir les rendements agricoles, en raison du déficit des limons apportés par la crue annuelle avant la construction du barrage. L impact écologique des barrages de taille moyenne n est pas nul non plus. Exemple : l eau dormante de la retenue d un barrage a tendance à être sous-oxygénée : les poissons qui reçoivent l eau appauvrie qui alimente les turbines de la centrale n apprécient pas. Et à l inverse, quand on lâche brutalement de l eau du haut du barrage, elle s enrichit beaucoup en oxygène et contient des microbulles d air. Les poissons n aiment pas ça non plus! L impact humain.

7 Les avantages et les inconvénients Les avantages : Le renouvellement constant de l'énergie motrice grâce au mécanisme du cycle de l'eau La facilitée d'entretien et la faible usure du matériel Le haut niveau de rendement des machines, capable de transformer 90% de l'énergie de l'eau en énergie mécanique Aucun risque de pollution Faible coût et souplesse d'exploitation L' énergie hydraulique fournit 15% de l' électricité produite par EDF Energie rapidement mobilisable(quelques minutes) jusqu à MW sur les MW du parc de production hydraulique L'eau est gratuite et renouvelable Permet d'économiser le combustible nucléaire ou fossile Création de lac et de station balnéaire Les inconvénients : Gâche l'environnement Modifie l'aspect naturel du site Conséquences sur les poissons Peut représenter un risque pour les personnes en aval.

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