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créé le 17/11/10
MAJ le 11/09/17

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Historique des barrages
Source : Encyclopédie des sciences Industrielles Quillet, 1973

L'utilisation de ce que l'on appelait autrefois la force hydraulique remonte assez loin dans le temps, mais elle ne s'est vraiment développée en Europe qu'au Moyen Âge, sous des hauteurs de chute qui ne dépassaient guère le diamètre d'une roue à aube et pour des puissances très faibles. C'est cette utilisation (de même que celle des moulins à vent) qui a alors favorisé l'essor de notre civilisation en remplaçant la force humaine ou animale pour des quantités d'usages industriels ou artisanaux : moulins, marteaux de forge, foulage, etc. Ce n'est guère qu'au cours du XIXe siècle que des puissances importantes furent obtenues, d'abord sur de hautes chutes, par l'emploi des premières conduites forcées et des turbines métalliques. En particulier, dès 1869, Aristide Bergès et Amable Matussière réalisèrent la première chute de 200 m près de Domène dans l'Isère; par la suite, en 1882, sa hauteur fut portée à 500 m (avec des réservoirs amont) et une usine de 600 kW fut équipée de dynamos. La houille blanche était née et cette appellation, à laquelle sont attachés les noms de ces deux précurseurs, fut répandue dans le grand public français à l'occasion de l'exposition de 1889 à Paris.
Par la suite, les installations se multiplient dans le monde et notamment en France dans les Alpes et les Pyrénées. En effet, la technique d'aménagements de puissances unitaires un peu importantes, en basses chutes de rivières et donc avec de gros débits, ne s'est développée que plus tardivement. Les dernières années du siècle virent l'apparition du transport en « haute tension » permis par l'emploi du courant alternatif (« haute tension » d'abord modeste puisque sa valeur était de 11 kV). En définitive,pour le territoire français tout au moins, on peut distinguer trois époques dans l'évolution de l'hydroélectricité :
— L'époque des pionniers, correspondant à ce que l'on a appelé « La Belle Époque »; elle commence avec les deux ou trois dernières décades du XIXe siècle pour se terminer à la guerre de 1914-1918. Au prix de nombreuses difficultés, ces pionniers ont réussi des hautes chutes dont l'importance relative est digne d'admiration. Comme la technique de transport était encore embryonnaire, ils étaient des électrochimistes ou des électrométallurgistes (c'était, notamment, l'âge d'or du carbure de calcium) ; ils utilisaient sur place l'énergie (en général en courant continu, fourni par des dynamos) et n'en distribuaient qu'une faible partie aux alentours pour l'éclairage.
— L'époque de l'entre-deux-guerres où la technique se perfectionne, surtout en matière de transport d'énergie, et où la loi sur les concessions hydroénergétiques du 16 octobre 1919 (toujours en vigueur actuellement) fait bénéficier les concessionnaires de diverses facilités administratives dont surtout celles découlant de la déclaration d'utilité publique. On vit apparaître alors les premières accumulations saisonnières importantes dans les Alpes, les Pyrénées et le Massif Central.
— L'époque suivant la guerre de 1939-1945, caractérisée par de nouvelles évolutions techniques et par la loi de nationalisation de 1946 qui a donné les facilités administratives favorables à la réalisation de grands ensembles d'équipement rationnel concernant des vallées entières. Le transport d'énergie à longue distance fait alors de nouveaux progrès avec un renforcement de l'interconnexion générale du réseau français et un accroissement des échanges avec l'étranger.

PRINCIPAUX OUVRAGES D'UNE CHUTE D'EAU.

1- Les prises d'eau au fil de l'eau (situées sur torrents de montagnes ou à plus basse altitude).
2- Les tunnels ou canaux de dérivation.
Ils permettent de réaliser des circuits très directs, et également de transférer les eaux d'un bassin versant dans un autre.
3- Les grands barrages de retenue en béton ou en matériaux compactés.
- barrages -poids massifs
- barrages-poids évidés ou à contreforts
- barrages voûtes (barrages voûtes purs, barrages coupoles, barrages poids-voûtes)
- barrages à voûtes multiples

Profil en travers de quelques barrages poids


Profil en travers de quelques barrages voûtes

4- Les galeries en charge.
Idem 2 mais plus importantes au niveau de la charge d'eau. Elles sont établies le plus possible en profondeur avec un fort recouvrement rocheux
5- Les cheminées d'équilibre.
Il est nécessaire d'interposer une cheminée d'équilibre entre la galerie en charge et la conduite forcée. Cet ouvrage, généralement souterrain, fonctionne comme un vase d'expansion lors des variations du débit turbiné. Lors d'un arrêt de débit, elle emmagasine l'énergie cinétique considérable de la masse d'eau en mouvement dans la galerie et limite ainsi la surpression de 'coup de bélier'. A l'inverse, au démarrage, elle fournit de l'eau à la conduite pendant le temps nécessaire à la mise en vitesse de l'eau en galerie.
Les deux types de cheminées d'équilibre les plus simples et les plus classiques sont
- le puits vertical de faible diamètre à chambre d'expansion
- le puits vertical, de plus fort diamètre, à diphragme inférieur sans chambre d'expansion
6- Les conduites forcées, destinées à conduire l'eau sous pression jusqu'à l'usine.
7- Les usines.
8- Les galeries ou canaux de restitution.

MATERIEL HYDROMECANIQUE.
Vannes et robinets
Turbines
Alternateurs
Installations de Transfert d'énergie par pompage

Historique des barrages
Source : Encyclopédie des sciences Industrielles Quillet, 1973

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