Brevet FR2271341A1 — publié le 19751212

La présente invention se rapporte à une installation hydraulique constituée par un bassin de retenue et un système de contrôle du débit à la sortie de ce bassin comportant au moins une vanne automatique dont 1 'obturateur est commande par un flotteur, ce système de contrôle devant assurer par surcrort dans ledit bassin un niveau de remplissage minimal par rapport au niveau à son aval0 A cet effet, l'une des vannes automatiques du contro^le de débit, dans le cas où le système en comporte plusieurs en série, ou l'unique vanne dans le cas où le système en comporte une seule, est équipée du côté'de son flotteur de commande d'un bac situé au-dessus du niveau aval et de contenance légèrement supérieure au volume immerge du flotteur, alimenté par un faible débit auxiliaire provenant d'une petite canalisation dont le départ se situe-dans le bassin de retenue à la cote minimale au-dessous de laquelle le niveau ne doit pas descendre dans ce bassin, La vanne et son flotteur sont normalement équilibrés, le bac étant plein d'eau, Le bac précité comporte un orifice de fuite calibré dont le débit est inférieur à celui de sa petite canalisation d'alimentation.Tant que-le niveau dans la retenue se trouve au-dessus de la cote minimale, c'est-à-dire au-dessus de l'origine de la petite canalisation d'alimentation du bac, le débit de la canalisation d' arrivée, supérieure à la fuite, maintient le bac plein, et la vanne fonctionne normalement telle qu'équilibrée, commandée par son flotteur0 Par contre, lorsque le niveau dans la retenue-descend au-dessous de la cote minimale prédéterminée au départ duquel se trouve la petite canalisation d'alimentation du bac, ladite canalisation n'est plus alimentée, le bac se vide par son orifice calibré et l'équipage du côté flotteur étant allégé d'une valeur supérieure à celle pouvant résulter de l'immersion du flotteur, puisque le volume du bac est supérieur au volume du flotteur, provoquent la fermeture de la vanne, maintenant le niveau dans la retenue à sa cote minimale0 Selon une forme de réalisation de l'invention, la régulation du niveau minimal dans le bassin de retenue et d'un niveau aval constant est assurée par une vanne cylindrique, installée avec son flotteur de commande dans un plan d'eau aval à régler, l'équipage du conté flotteur étant muni d'un bac selon l'invention, Dans le cas d'une forte charge dans le bassin de retenue, la vanne cylindrique ne peut etre disposée directement à la sortie de ce bassin et il est alors nécessaire d'interposer, entre ledit bassin et la vanne cylindrique, un ouvrage régulateur de débit, par exemple un obturateur à disque, fonctionnant en brisecharge et contrôlant le niveau d'un plan d'eau dans un bassin intermédiaire avec un certain débattement, de l'ordre du metre, permettant à la vanne cylindrique installée à son aval de fonctionner normalement0 Dans le cas où il n'est pas nécessaire de régler- le niveau aval avec précision, le dispositif formé par le bac et sa canalisation d'alimentation pourrait être directement appliqué au flotteur de l'obturateur à disque précité, en supprimant la vanne cylindrique du système précédent, à condition d'accepter, du fait des gros efforts agissant-sur cet obturateur à disque non équilibré, que le bac soit de dimensions importantes entraînant une inertie élevée de l'obtu rater. Le système de contrôle de débit est alors constitué par une seule vanne du type obturateur à disque, disposé avec son flotteur de commande dans un plan d'eau aval à la sortie du bassin de retenue, l'équipage du côté flotteur de commande étant muni d'un bac selon l'invention0 L'obturateur à disque assure alors un niveau minimal à la cote voulue dans le bassin de retenue et agit en brise-charge pour régler un niveau avec un certain débattement dans le plan d'eau aval, Ci-après, à titre d'exemples, deux formes de réalisation selon l'invention en référence aux figures annexées :: - la la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une installation selon l'invention, - la figure 2 est une vue de détail de la vanne selon la figure I, - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'une autre forme de réalisation, On voit sur les figures I et 2 un bassin de retenue 1 de niveau N en communication avec un bassin aval intermédiaire 2 au moyen d'une conduite 3 dont la sortie 4 peut être obturée' au moyen dune vanne comportant un obturateur à disque 5 commandé par un flotteur 6 dans ce bassin intermédiaire au moyen d'un fléau 7 et des tiges 8 et 9. Cet obturateur à disque, agissant en brise-charge, règle un niveau N2 à débattement restreint dans le bassin intermédiaire aval 2. Ce bassin 2 est en communication par une conduite 10 avec un deuxième bassin aval Il. La sortie 12 de cette conduite 10, visible en particulier sur la figure 2, peut être obturée au moyen d'une vanne comportant un obturateur cylindrique 13 commandé par un flotteur 14 dans le bassin 11 au moyen d'un fléau 15 et d'une tige 160 Au-dessus du flotteur 14 est disposé un-bac 17 dont le volume interne est légèrement supérieur au volume immergé du flotteur 14 et qui est alimenté en eau provenant du bassin 1 par une petite canalisation 18 munie d'un robinet 19 de réglage de débit, le départ 20 de cette canalisation étant situé dans le bassin 1 à la hauteur minimale au-dessous de laquelle le niveau N ne doit pas descendre. Le bac 17 comporte un orifice de vidange calibré 21 dont le débit, compte tenu du réglage du robinet 19, est inférieur à celui de sa canalisation d'alimen- tation 18o Lorsque le niveau N dans le bassin de retenue 1 est au-dessus du départ 20 de la canalisation d'alimentation 18 du bac, le débit de celle-ci maintient le bac plein d'eau0 On fait l'équilibrage de la vanne cylindrique dans ces conditions, et celle-ci règle alors normalement un niveau constant N3 dans le deuxième bassin aval 11. Lorsque le niveau N du bassin de retenue 1 descend en Xl au-dessous du départ 20 de la canalisation 11, celle-ci n'est plus alimentée et le bac 17 se vide par l'orifice 21. L'équipage du côté flotteur 14 est alors allégé d'une valeur supérieure à celle provenant de l'action dudit flotteur et la vanne cylindrique 13 ferme, de sorte que le niveau dans le bassin de retenue ne descend pas au-dessous de la cote minimale Ni, à la hauteur du départ 20 de la canalisation 18. La figure 3 montre une variante de l'invention où le système de contrôle est constitué par une seule vanne du type obturateur à disque, dont le disque 22 obture la sortie 4 de la conduite 3, cet obturateur étant commandé par un flotteur 230 Au-dessus du flotteur 23 est disposé un bac 24, semblable au bac 6 de la figure 1, dont le volume est legerewent supérieur au voI o iDm rge du flotteur 23 et qui est alimente par la canalisation 18. Ce bac comporte un orifice de vidange calibre 25. Cette vanne fonctionne de façon analogue à la vanne de la figure 1 en ce qu'elle assure un niveau amont minimal NI dans Le bassin de retenue I sais, n'étant pas équilibrée, elle agit en brise-charge pour régler un niveau aval N2 avec un certain débattement. Les dispositions selon l'invention présentent également un intérêt lorsque la sortie 4 se trouve en bout d'une conduite de grande longueur et à forte inclinaison descendante pour maintenir ladite conduite toujours pleine et éviter ainsi sa vidange partielle, ce qui poserait des probleres car l'écoulement se ferait alors par ruissellesent sur le fond dans une partie de la conduite. Dans ces conditions, le niveau anont minisssa à respecter est fixé juste au-dessus de l'embouchure de la conduite dans la retenue, de façon à maintenir la conduite toujours pleine. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais couvre toutes variantes, en particulier celle consistant à replacer le bac fixé sur la tige du flotteur par un bac relié à la vanne par un système approprié de cibles et de poulies. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de contrôle de débit à la sortie d'un bassin de retenue, comportant au moins une vanne automatique, assurant dans ledit bassin un niveau minimal, caractérisé en ce que ladite vanne est équipée d'un bac situé au-dessus du niveau aval et de contenance légèrement supérieure au volume immergé du flotteur, alimente par un faible debit auxiliaire provenant d'une petite canalisation dont le départ se situe dans le bassin de retenue à la cote minimale au-dessous de laquelle le niveau ne doit pas descendre dans ce bassin, ce bac comportant un orifice de vidange dont le débit est inférieur au débit auxiliaire amené par sa canalisation d'alimentation, et étant relié à la vanne par des moyens exerçant sur l'obturateur un un effort tendant à l'ouvrir. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que le contrôle de débit est assuré par une seule vanne, du type obturateur à disque, installée dans un plan d'eau à la sortie du bassin de retenue, équipée d'un bac selon l'invention, assurant un niveau minimal dans ledit bassin de retenue et un niveau avec un certain débattement dans ledit plan d'eau à la sortie du bassin. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle de débit est assuré par une première vanne du type obturateur à disque, installée à la sortie du bassin de retenue dans un premier plan d'eau et réglant un niveau avec un certain débattement dans ce plan d'eau, suivie d'une déuxième vanne du type cylindrique, installée dans un deuxième plan d'eau à la sortie du premier plan d'eau, munie d'un bac selon l'invention et assurant un niveau minimal dans ledit bassin de retenue et un niveau constant dans le deuxième plan d'eau.