Brevet FR2270388A1 — publié le 19751205

b) La présente invention concerne la production de courant électrique en -uti- lisant la retenue d'eau des barrages comme force motrice. c) Actuellement, partout dans le monde : les barrages, qu'ils soient du type "Poutre" ou du type tasse" n'ont qu'une seule retenue, par conséquent : la pression et le débit de l'eau retenue par le barrage ne servent qu'unie fois pour produire du courant électrique. d) Le résultatque l'invention vise à obtenir est dedécupler la production de courant électrique des barrages hydro-électriques existants dans le monde, pour faire face à la pénurie actuelle et å la disparition future des produits pétroliers actuellement utilisés dans la majorité des centrales thermiques ; cela: uniquement avec les ressources hydrauliques actuellement utilisées. e) Pour-arriver à ce résultat, il faut : - Pour les barrages hydro-électriques existants construire les "retenues multiples" en "Amont" du barrage existant. Donc nécessité de le "mettre à sec" pendant la construction des retenues, ce qui ne demanderait pas un travail énorme, leurs proportions restant modestes puisqu'elles n'auront b maintenir uniquement que la pression de 11 eau à leur partie supérieure seulement, en cas de fluctuations de niveau dans les différents compartiments en cours de fonctionnement. En dessous : les pressions sannulant du fait de la présence de l'eau de chaque coté des parois des "Retenues t. - Pour les barrages neufs à édifier : aucun problème, tout le barrage à retenues multiples étant construit et équipé avant la "mise en eau Les "poussées" éventuelles à la partie supérieure de chacune des "retenues" seront reportées et "encaissées" par le barrage lui-même qui est calculé pour contenir la poussée max. des eaux retenues. La transmission de ces "poussées" serait assurée par : des dalles en béton armé comportant des trous judicieux pour éviter les surpressions ou les souspressions en cas de fluctuations de niveaux dans les différents compartiments des "Retenues" : (voir dessin, planche I), ou : des poutres. L'espace libre entre : le barrage et la première retenue ou bien : entre chaque retenue, n'importe peu, il devra être suffisamment grand pour permettre le montage et l'entretien des turbines et des vannes de l'équipement des " Retenues" (voir planche I). En vue d'obtenir le meilleur rendement, cet équipement pourra étre réalisé soit : -avec des turbines ou bien : -avec des "Bulbes" Chaque "Retenue" disposera d'un "puits" donnant accès aux différents organes d'équipement : turbines, vannes, etc, pour leur exploitation et leur entretien: (voir dessins, planches I et II). - Fonctionnement : (voir dessins, planches I et II) Le principe de ce barrage à retenues multiples n'utilise que des lois physiques immuables : En l'occurance : - Pression = hauteur de la retenue (quelqu'en soit le volume) et : - Débit = passage d'une retenue à l'autre (soit par le conduit de communication, soit à travers la turbine) En fonction des besoins de production d'énergie - Les turbines seront mises en route dans l'ordre : 1 - 1+2 - 1+2+3 - 1+2+3+4 - 1+2+3+4+5 , etc..., cette mise en route se faisant nécessairement avec les vannes des conduits de communication ouvertes, ces vannes étant fermées progressivement pour llobten- tion du plein régime de la turbine correspondante. Le fonctionnement régressif du nombre de turbines en action se fera dans l'or- dre inverse, c'est-à-dire 1+2+3+4 - 1+2+3+ - 1+2 et enfin : t,- les vannes des conduits de communication étant ouvertes progressivement "en grand" avant la mise hors circuit de la turbine correspondante. Le fonctionnement : uniquement sur la turbine 1 se ferait en utilisant le niveau max dîeau du barrage, l'eau passant librement d'une retenue dans l'autre par les conduits de communication (vannes ouvertes). Pour les combinaisons de fonctionnement - Turbines 1+2 - 1+2+3, etc..., les niveaux de l'eau s'établiront entre chaque retenue en fonction ès pertes de charge provoquées par le passage de l'eau à travers les turbines des différentes retenues et ils se stabiliseront. On peut éviter ce dénivellement entre chaque retenue et conserver sensiblement le niveau d'eau maximum dans tous les compartiments : A-B-C-D-E entre les retenues (voir dessin, planche I) ; en augmentant progressivement les sections de passage des turbines et des conduits de communication entre retenues dans le sens "val-Mmont, c' est-à-dire ; depuis le barrage de retenue jusqu'à la dernière retenue. Par prudence, il faudra néanmoins conserver les dalles en béton reliant le haut des retenues à la tette du barrage. - "Sécurité" : pour éviter toutes fausses manoeuvres a) - Pour la mise en route des turbines : - Des "Sécurités" interdiront la fermeture de la vanne des conduits de communication entre chaque retenue, si la turbine correspondante n'est pas en action. et, inversement b) - Pour l'arrêt de ces turbines : - D'autres "Sécurités" interdiront l'arrêt de la turbine Si la vanne du conduit de communication correspondant n'est pas grande ouverte. f) - principe des retenues multiples - Ce principe est valable et applicable pour tous les barrages hydro-électriques existants ou à construire. R R E V E N D I C A T I O N S 1) - Barrage hydro-électrique a' retenues multiples, caractérisé par ses retenues multiples et le fait que Ce type de barrage comportant plusieurs retenues permet d'augmenter ou de réduire à volonté la production d'énergie, en fonction de la demande, tout en ne consommant pas plus d'eau pour 5 ou 6 turbines en action que pour 1 seule turbine en service sur un barrage actuel à une seule retenue. 2) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les retenues et leur équipement - turbine ou " Bulbe n, conduit de communication et puits pour le cas d'un barrage construit dans une gorge étroite, pourront avoir : vus en plan, la configuration suivante - Les retenues seront constituées par des " cloisons étanches " en béton, reliant une rive du barrage à l'autre, elles seront construites paraNlèle- ment au barrage de retenue et en " Amont " de ce barrage ; leur hauteur sera la même que la hauteur du n barrage de retenue ".En face de chaque turbine du barrage de retenue, chaque retenue sera équipée - En amont de la retenues", d11 puits étanche en béton qui contiendra tout l'équipement hydro-électrique de la retenue, il sera prévu suffisamment grand pour permettre la mise en place de cet équipement hydro-électrique et aussi d'assurer son exploitation et son entretien. L'espacement entre le " barrage de retenue " et la première " Retenue ou bien : entre chacune des " Retenues n suivantes est indifférent; il sera prévu suffisamment large pour permettre la construction de la retenue et aussi la mise en place et l'entretien de l'équipement hydro-électrique. Le nombre des n Retenues " en Amont du " barrage de retenue " n'est pas immuable, il sera à déterminer en fonction des besoins du lieu et aussi, limité par les possibilités qui ne peuvent pas entre infinies. Pour assurer la bonne tenue des cloisons des " Retenues ", elles seront reliées entre elles à leur partie supérieure par des dalles horizontales en béton armé dont la première : entre le " barrage de retenue " et la première " Retenue ", prendra appui sur la tête du " barrage de retenue, au niveau Max. de retenue ; des trous judicieux seront répartis dans ces dalles pour éviter toutes surpressions ou dépressions qui pourraient se produire en cour de fonctionnement. Le passage de l'eau d'une retenue dans l'autre se faisant au passage du puits d'équipement : - soit par le " conduit de communication n - soit en traversant la n turbine " ou bien le n bulbe n 3)- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les retenues et leur équipement : - turbine ou n Bulbe ", conduit de communication et puits pour le cas d'un barrage construit dans une gorge large, pourront avoir : vus en plan la configuration suivante : - les n Retenues n réalisées par une construction en béton perpendiculaire au barrage et érigée en face de chaque turbine de n barrage de retenue ", se présenteront sous l'aspect suivant : - chaque " Retenue " comprendra : i puits vertical étanche formant n compas- timent n et 1 puits vertical étanche de " Service n qui contiendra tout l'équipement n hydro-électrique " de la retenue, il sera prévu suffisam- ment grand pour permettre la mise en place de cet équipement hydro-elec- trique et aussi assurer son exploitation et son entretien. - Pour la 1ère Retenue i " compartiment " qui se présentera sous la forme d'un puits vertical de section trapéroidale dont les 2 " cotés n seront reliés au " barrage de retenue n suivant un angle ouvert pour constituer un empattement sur le barrage au départ de la construction des n Retenues tt Â ce puits " compartiment " sera accolé le puits de " Service " qui aura une section rectangulaire ou caftée. - Pour les Retenues suivantes i " compartiment " qui se présentera sous la forme d'un puits vertical de section rectangulaire ou carrée, faisant corps avec la retenue-précédente. Â ce puits " compartiment ", sera accolé le puits de " Service " qui aura une section rectangulaire ou carrée. Tous les puits n compartiment " dont la contenance n'a aucune importance pour le fonctionnement seront prévus suffisamment grands pour permettre la construction du puits et aussi la mise en place et l'entretien de l'é- quipement hydro-électrique. Les puits " compartiment g et les puits de " Service " auront au minimum la hauts de retenue de barrage. - Le nombre de " retenues " sera à déterminer en fonction des besoins du lieu et aussi des possibilités qui ne peuvent pas être infinies. Pour assurer la bonne tenue des puits n compartiment " ceux-ci seront ren forcés à leur partie supérieure pour contenir les poussées qui pourraient se produire du fait de fluctuations de niveau dans les " compartiments n en cours de fonctionnement. Le passage de l'eau d'une retenue dans l'autre se faisant au passage du puits de n Service " : - soit par le " conduit de communication " - soit en traversant la " turbine " ou bien le " Bulbe 4) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé - pour l'augmentation progressive de la section de passage des turbines ou des n Bulbes n et des conduits de communication de chaque retenue, depuis l'Aval vers l'Amont ", afin de conserver sensiblement constant le niveau Max. dans les " compartiments n de toutes les " Retenues " pour permettre le fonctionnenent de la totalité des turbines du barrage en utilisant la pression Maximum de la retenue d'eau de ce barrage. Cette augmentation progressive des sections de passage se faisant sui vant une loi à déterminer par le calcul dans chaque cas particulier.