Brevet FR2508512A1 — publié le 19821231

Dispositif de protection des poissons contre leur aspiration dans des prises d'eau. La présente invention concerne des dispositifs destinés à la protection du milieu environnant et, plus précisément, des dispositifs destinés à protéger les poissons contre l'aspiration dans des prises d'eau de diverses installations, par exemple dans les prises d'eau d'ouvrages hydrauliques, de centrales thermiques et atomiques, de systèmes d'irrigation, de stations de pompage diverses, telles que celles servant à la distribution d'eau industrielle ou domestique, de pompes d'alimentation des étangs de pisciculture. L'invention peut etre utilisée dans tous les secteurs de l'industrie et de l'agriculture, là où les systèmes de distribution d'eau sont alimentés à partir de prises d'eau dans les bassins présentant un intérêt au point de vue de la pêche et de la vie des poissons (industries hydrotech- nique, hydro-electrique, anelioration et dustributìon d'eau, établissements d'alevinage). On connait bien des boites d'admission standard pour des conduits d'aspiration de stations de pompage mobiles, comprenant un couvercle doté d'une ferrure de raccordement et une boite cylindrique à paroi perforée. L'inconvénient de cette boite d'admission est que, pendant le fonctionnement de la station de pompage, il se crée à sa surface cylindrique un champ non uniforme de vitesses d'aspiration, les vecteurs de vitesses étant orientés perpendiculairement à la surface, ce qui ne permet pas d'obtenir des conditions favorables pour écarter les poissons. Sur certaines portions de la surface, les vitesses d'aspiration dépassent les valeurs auxquelles les poissions; et surtout les alevins, peuvent résister. Au fur et à mesure de l'obstruction des perforations, les vitesses d'aspiration s'accroissent. Les poissons se trouvant dans la zone d'influence de la boite d'admis sion sont attirés par succion à sa surface et périssent, tandis que les alevins sont aspirés dans le système de pompage et y périssent eux aussi. La boite s'obstrue ra pidement, ce qui provoque des arrêts fréquents de la station de pompage. On connait un dispositif de protection des poissons pour les stations de pompage comprenant un tambour à grille, un dispositif de lavage disposé à l'intérieur du tambour et fixé sur un arbre creux portant une roue à palettes, et un manchon par lequel l'eau est admise au dispositif de lavage. L'inconvénient de ce dispositif est qu'il se forme à la surface du tambour à grille un champ non uniforme de vitesses d'aspiration ; les vecteurs de vitesses sont orientés perpendiculairement à la surface du tambour, il n'existe pas de courants déviant les poissons. Le dispositif de lavage améliore les conditions de fonctionnement du tambour, car il empêche dans une certaine mesure l'obstruction de la grille. Toutefois, l'action du dispositif de lavage sur chaque portion de la grille du tambour est périodique et le tambour se trouve colmaté au bout d'un certain temps. Le fait que le tambour à grille est moins susceptible de colmatage améliore son efficacité, en ce qui concerne la protection des poissons, mais cette amélioration n'est pas importante. Beaucoup de poissons, et surtout d'alevins, se trouvant dans la zone d'influence du tambour à grille périssent. Un autre inconvénient du tambour à grille est qu'il comprend des éléments mobiles immergés. L'usure des éléments mobilesprovoque une détérioration des conditions d'utilisation du tambour à grille et nécessite des arrêts de fonctionnement. Lorsque la prise d'eau ne peut pas être interrompue, cela provoque des pertes de poissons supplémentaires. On connait un dispositif de protection des poissons pour une prise d'eau comprenant une conduite d'aspiration perforée et un tambour à paroi ondulée monté sur la conduite d'aspiration et tournant autour de l'axe dela conduite, la paroi avant (par rapport au sens de rotation du tambour) de chaque ondulation étant réalisée sous forme d'une grille protectrice et les ondulations elles-mêmes étant disposées suivant une ligne hélicoïdale à la surface extérieure du tambour, un couloir de déviation des poissons formant une fente annulaire avec le tambour, et un dispositif d'entrainement du tambour. L'inconvénient de ce dispositif de protection des poissons est que les poissons, et surtout les alevins, risquent avec un haut degré de probabilité d'être abîmés par le tambour ondulé tournant, puisque le courant d'enlèvement se formant sur les ondulations provoque un changement brusque du champ de vitesse du courant aspiré par le tambour. Les poissons peuvent également être blessés à l'endroit où le courant d'enlèvement entre dans le couloir de déviation des poissons dans la fente annulaire. Un autre inconvénient de ce dispositif de protection des poissons est qu'il comprend des éléments tournants immergés qui compliquent la construction, l'utilisation et la réparation, ce qui diminue nettement la sécurité de fonctionnement car, dès que l'organe d'entrainement du tambour est mis hors d'usage, l'effet de déviation des poissons s'annule et il apparait des inconvénients supplémentaires inhérents aux dispositifs envisagés ci-dessus. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients des dispositifs décrits plus haut. Dans le cadre de l'invention, on s'est proposé de créer un dispositif de protection des poissons contre l'aspiration dans les prises d'eau, par exemple, réalisé de manière à permettre la déviation des poissons de la surface d'aspiration d'eau, sans les blesser, et à en améliorer les conditions d'utilisation et la sécurité de fonctionnement. Le but visé est atteint par le fait que dans le dispositif destiné à protéger les poissons contre l'aspiration dans une prise d'eau, par exemple, et comprenant un écran perméable à l'eau monté sur une conduite d'aspiration perforée, il est prévu, selon l'invention, entre l'écran et la conduite, des cloisons dont la longueur du contour d'appui sur l'écran diminue vers la partie d'entrée de la conduite perforée, la surface de l'écran délimitée par deux cloisons voisines étant supérieure à la surface de la conduite comprise entre les mêmes cloisons, les cloisons étant disposées sur ladite conduite d'une telle façon que la résistance hydraulique entre elles augmente avec l'augmentation de la distance entre les cloisons et la partie d'entrée de la conduite perforée. Dans le cas où le dispositif de protection des poissons est utilisé dans des bassins d'eau dans lesquels il n'y a pas de courants de passage, il est préférable de prévoir un dispositif générateur de courant destiné à créer un écoulement sur l'écran perméable à l'eau et disposé sur l'entrée de la conduite perforée de manière qu'il puisse se déplacer suivant l'axe de celle-ci. Le dispositif de l'invention présente essentiellement les avantages qui suivent. Le fait de prévoir, entre l'é- cran perméable à l'eau et la conduite d'aspiration perforée, des cloisons dont la longueur du contour d'appui sur l'écran diminue vers la partie d'entrée de la conduite perforée détermine une configuration de la surface de l'écran telle que le courant d'eau dirigé vers le dispositif est séparé en un courant aspiré dont les vecteurs vitesses sont orientés perpendiculairement à la surface de l'écran et en un courant d'enlèvement dont les vecteurs vitesses sont orientés parallèlement à l'écran perméable à l'eau.Les cloisons délimitant une surface de l'écran supérieure à la surface de la conduite comprise entre les mêmes cloisdns sont disposées sur la conduite perforée d'une façon tellé qu'elles créent une résistance hydraulique au courant aspiré à travers l'écran. La résistance hydraulique entre les cloisons est d'autant plus grande que les cloisons se trouvent plus loin de la partie d'entrée de la conduite perforée. Les différences résistances hydrauliques entre les cloisons ont pour effet d'égaliser les vitesses d'aspiration sur toute la surface de l'écran perméable à l'eau. En même temps, cette uniformité des vitesses d'aspiration permet de maintenir constamment un courant d'enlèvement orienté suivant la surface de l'écran. Ce courant d'enlèvement crée autour de toute la surface de l'écran un écoulement permanent de déviation des poissons et prévient l'engorgement de l'écran par les débris. Grace au dispositif générateur de courant destiné à créer un courant d'enlèvement supplémentaire à la surface de l'écran perméable à l'eau et disposé sur la partie d'entrée de la conduite perforée de manière à pouvoir se déplacer suivant l'axe de celle-ci, le courant d'enlèvement principal peut être amplifié, surtout dans les cas où il n'y a pas de courants de passage dans la zone de prise d'eau. En déplaçant le dispositif générateur de courant suivant l'axe de la conduite, on peut régler la distance entre le courant d'enlèvement supplémentaire et la surface de l'écran. I1 en résulte que l'effet de protection des poissons assuré par le dispositif conforme à l'invention augmente considérablement et dépasse 90% pour les poissons et les alevins d'une longueur d'au moins 30 mm. D'autre part, le dispositif de protection des poissons ne nécessite aucun entretien spécial, puisqu'il est dépourvu d'éléments tournants et que le courant d'enlèvement garantit l'écran perméable à l'eau contre l'obstruction par les débris. Lorsque le dispositif est doté d'un générateur de courant, son débit d'alimentation est faible et ne dépasse pas 3% de débit de la prise d'eau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre dlun exemple de réalisation en se référant au dessin annexé sur lequel la figure unique représente schématiquement, en coupe longitudinale, un dispositif conforme à l'invention destiné à protéger les poissons contre l'aspiration dans une prise d'eau, par exemple. Tel qu'il est représenté sur le dessin, le dispositif de protection des poissons est destiné à être monté sur la conduite d'aspiration d'une station de pompage pour l'irrigation de terres avec prise d'eau dans un lac sans courants de passage. Le dispositif de protection des poissons comprend une conduite d'aspiration perforée 1 dotée d'une bride pour le raccordement de la conduite d'aspiration d'une station de pompage, un écran 2 perméable à l'eau pouvant être réalisé, par exemple, en tole métallique perforée protégée par un revêtement anticorrosif, des cloisons 3 disposées entre la conduite perforée 1 et l'écran 2 et réalisées sous forme de cônes tronqués dont les petites bases se touvent sur la conduite perforée et dont les grandes bases s'appuient sur l'écran perméable à l'eau, un dispositif générateur de courant 4 monté sur la partie d'entrée de la conduite perforée 1 de manière à pouvoir être déplacé suivant l'axe de celle-ci, et une conduite 5 d'alimentation du générateur de courant 4. La conduite d'aspiration perforée 1 est destinée à assurer une alimentation régulière en eau de la conduite d'aspiration de la station de pompage. L'aire de sa section mouillée est choisie de manière qu'elle puisse laiser passer plusieurs fois la quantité d'eau pouvant passer par la section mouillée de la conduite de la station de pompage. L'écran 2 perméable à l'eau est destiné à admettre l'eau dans le dispositif et à diviser le courant d'eau en un courant aspiré et en un courant d'enlèvement. L'aire de la section mouillée de l'écran perméable à l'eau 2 est choisie de manière que la vitesse du cou- rant aspiré par cette section puisse être inférieure à la vitesse du courant d'enlèvement pour une espèce de poissons à protéger et que les vitesses d'aspiration soient réparties de façon uniforme à la surface de l'écran 2. Les cloisons 3 sont destinées à créer des résistances hydrauliques différentes s'opposant au courant aspiré à travers l'écran 2 et à donner à l'écran perméable à l'eau 2 une certaine configuration nécessaire à la division du courant d'eau à l'entrée du dispositif.Les cloisons 3 sont disposées entre la conduite 1 et l'écran 2 d'une façon telle que la surface de l'écran 2 comprise entre deux cloisons voisines 3 soit supérieure à la surface de la conduite 1 et que la résistance hydraulique entre les cloisons soit d'autant plus élevée que les cloisons 3 se trouvent plus loin de la partie d'entrée de la conduite perforée 1 par exemple, la résistance hydraulique de l'espace b est supérieure à la résistance hydraulique de l'espace a. Le dispositif générateur de courant 4 est destiné à amplifier le courant d'enlèvement sur l'écran 2 et est réalisé sous forme d'un corps conique renfermant une cavité intérieure reliée à la conduite d'alimentation 5 et comportant un certain nombre de buses disposées suivant les génératrices du cône et orientées vers la base du cône et communiquant avec sa cavité intérieure. Le générateur de courant 4 est raccordé par sa base à la partie d'entrée de la conduite 1. La conduite 5 d'alimentation du dispositif générateur de courant 4 sert à y amener un agent génératour de courant. Le fonctionneraent du dispositif de protection des poissons contre l'aspiration dns une prise d'eau, par exemple, est le suivant, L'installation de prise d'cau étant mise en marche, le courant d'eau à l'entrée du dispositif attaque la surface de l'écran perméable à l'eau 2 et se divise en un courant ;,:ipiré et en un courant d'enlèvement. Les cloisons 3 permettent d'obtenir des conditions d'aspiration unifor:aes à toute la surface de l'écran 2, cette aspiration se faisant aux vitesses minimales que les poissons peuvent suimonter sans être attirés à la surface de 11 écran 2.Le courant d'enlèvement agissant parallèlement à la surface de l'écran 2 entratne les poissons en déhors de la zone d'influence du disposiuif. L'effet d'enlèvement est amplifié par l'action des jets issus du dispositif générateur de courant 4, qui entraient avec eux l'eau ambiante et créent un courant hydraulique continu autour du dispositif. Le colorant d'enlèvement a également pour effet d'éloigner constamment les divers débris flottants de la surface du dispositif. Le dispositif de protection de poissons peut ere utilisé de manière efficace pour la prise d'eau, aussi bien dans les courants d'eau que dans les réservoirs. Il permettra d'éviter la lésion des poissons et l'aspiration des alevins dans les prises d'eau. Bien entendu diverses modifications peuvent être ap portes par l'homme d'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. DisposiLif de protection despolss'ns contre l'aspiration dans les prises d'eau, par exemple, comprenant un écran perméable à l'eau monté sur une conduite d'aspiration perforée, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend des cloisons disposées entre l'écran et la conduite et dont la longueur du contour d'appui sur l'écran diminue vers la partie d'entrée de la conduite perforée de sorte que la surface de l'écran délimitée par deux cloisons voisines soit supérieure à la surface de la conduite comprise entre les mimes cloisons, et que les cloisons sont disposées sur ladite conduite d'une telle façon que la résistance hydraulique entre elles augnente avec l'augmentation de la distance entre les cloisons et la partie d'entrée de la conduite perforée. 2. Dispositif selon la revendication 1, c a r a c t é ris é par le fait que la partie d'entrée de la conduite perforée est dotée d'un dispositif génératour de courant destiné à créer un écoulement sur l'écran perméable à l'eau et monté de maniere à pouvoir être déplacé suivant l'axe de la conduite.