Brevet FR2653795A1 — publié le 19910503

L'invention concerne un système de régulation d'un débit de fluide s'écoulant le long d'un plan incliné à pente variable reliant deux niveaux de fluide distincts. 1l trouve une application préférentielle dans le domaine des passes à poissons, et tout particulièrement dans celui des passes à anguilles. Tout ouvrage (barrage, déversoir, écluse) constitue un obstacle potentiel à la migration des poissons vers l'amont d'un cours d'eau. Ceci se traduit par une concentration des individus en aval de l'obstacle avec une augmentation de tous les types de mortalité et par là même, une diminution du nombre de migrants. La réduction de l'impact des barrages passe alors par la mise en place de dispositifs de franchissement appropriés. On connaît de nombreux principes permettant aux anguilles de franchir ces obstacles, comme décrit dans le rapport "le franchissement des ouvrages hydrauliques par les anguilles - les publications du département d'halieutique" n 9, publié par l'Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes en 19su, et dont les auteurs sont: MM RIGAUD, FONTENELLE, GASCUEL et LEGAULT. Le document décrit par exemple des systèmes de passe à anguilles à tapis brosse constitués d'une rampe fixe de passage entre l'amont et l'aval du barrage (ou de l'écluse), irriguée par un filet d'eau provenant de l'amont. Les anguilles s'appuient sur des fils de brosse irrigués pour remonter le courant. De façon connue, la vitesse de l'eau doit être inférieure à 1,5 m/s dans la passe, tout en présentant un débit minimal suffisant pour irriguer les fils de brosse, une anguille ne pouvant remonter un courant dont la vitesse est supérieure à 1,5 m/s et sa capacité de reptation n'étant possible qu'en milieu humide. Dans ce dispositif connu, le filet d'eau s'écoulant sur la rampe n'a cependant pas toujours un débit constant car le niveau d'eau en amont peut varier. Ceci se traduit par un courant d'eau dans la passe à anguilles trop fort si le niveau d'eau en amont monte et par un manque d'irrigation si le niveau descend. Dans deux ces deux cas de figure, les anguilles ne peuvent plus passer d'aval en amont, On connaît également par le document précité, un principe d'alimentation en charge présentant l'avantage de permettre une irrigation stable et constante du tapis brosse. Les anguilles arrivées au sommet du tapis brosse "tombent" dans un vivier. L'eau destinée à irriguer le tapis est captée sous le niveau d'eau amont, de telle sorte que le niveau d'eau amont n'influe pas sur le débit d'irrigation qui est donc constant. Mais dans ce cas de figure, les anguilles sont stockées dans un vivier qu'il faut vider régulièrement. li faut donc une intervention humaine. Enfin, on connaît aussi notamment des systèmes incluant des moyens de pompage de l'eau d'irrigation. Dans ces systèmes, l'eau destinée à irriguer la passe à anguilles est pompée au fond du lit en amont et rejetée au sommet de la passe qui se situe au dessus du niveau maximum de l'eau en amont. Les anguilles remontent alors la rampe et tombent dans l'eau en amont. Grâce à la pompe, on obtient un débit d'irrigation toujours constant, quel que soit le niveau d'eau en amont. Toutefois, l'utilisation d'une pompe présente clairement l'inconvénient de nécessiter l'installation d'une alimentation électrique (contraignante en campagne), et soumet le bon fonctionnement du système à l'absence de panne, de dégradation ou de vol de la pompe qui ne peut être surveillée en permanence sur tous les sites. On connaît, également des principes de régulation de niveau d'eau ou de débit tels que décrits dans les documents de brevets européens n" 197.372 et n" 249.558, dans les documents de brevets français 2.522.771, 2.198.503 et 2.377.483, ou dans le document de brevet PCT n" 85/01075, mais aucun des systèmes décrits ne permet une régulation automatique de débit d'eau, applicable à une différence de niveaux et devant permettre un passage pour les anguilles. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients. Plus précisément l'invention a pour objectif de fournir une structure de passe à anguilles irriguée par un débit d'eau constant, quel que soit le niveau d'eau en amont de la passe. Un débit constant signifie que la passe à anguilles sera toujours irriguée sensiblement par la même quantité d'eau. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle passe qui puisse fonctionner de façon autonome, sans nécessiter un asservissement à une source d'alimentation électrique ou à une intervention humaine autre que de maintenance épisodique. De cette façon, l'invention fournit un système de suivi des fluctuations du niveau d'eau en amont et permet une irrigation toujours constante du plan incliné le long duquel nagent les anguilles. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un dispositif de mise en communication de deux niveaux de fluide distincts et variables, notamment pour passe à animaux aquatiques, du type des anguilles et analogues, du type constitué d'une rampe irriguée à inclinaison variable autour d'un axe de rotation, ledit système comprenant des moyens de commande d'inclinaison de la rampe assurant l'écoulement d'un débit sensiblement constant de fluide quelles que soient les valeurs respectives des niveaux desdits fluides. Avantageusement, ces moyens de commande d'inclinaison de la rampe sont fixés à l'extrémité supérieure de la rampe de telle sorte que ladite extrémité supérieure de la rampe soit immergée dans le fluide. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens de commande d'inclinaison de la rampe sont constitués de flotteurs. Préférentiellement, ces flotteurs sont lestables, afin de pouvoir aisément régler le débit d'eau sur la rampe. Avantageusement, la rampe est recouverte d'un substrat permettant la reptation des anguillidés. De façon avantageuse, le substrat est constitué de matières synthétiques pour éviter des remplacements fréquents dudit substrat et faciliter son nettoyage. Un tel substrat peut être constitué de fils de brosse en matière synthétique. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la rampe est fabriquée dans un matériau résistant à l'eau etau gel, par exemple en plastique moulé. De façon préférentielle, ladite rampe comporte une paroi incurvée montée solidaire de la rampe et forme volet mobile coopérant au coulissement relatif avec une autre paroi formant volet dormant fixée à la base du dispositif, de telle sorte que l'ensemble est hermétique au passage du fluide. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ledit volet mobile est composé d'un jeu d'au moins deux volets coulissant les uns sur les autres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné à titre illustratif et non limitatif et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'une passe à anguilles comportant deux flotteurs selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective simplifiée du plan incliné et du volet d'étanchéité fixé sur la base du dispositif. - la figure 3 est une vue en coupe selon AA de la figure 1 - la figure 4 est une vue en perspective du dispositif selon l'invention - la figure 5 est un exemple d'utilisation du dispositif selon l'invention. Comme on peut le voir en figure 1, une passe à anguilles selon l'invention est constituée d'un plan incliné 1, libre en rotation, dont la partie inférieure est fixée à une tige 2 solidaire de la base 6 du dispositif. Les flotteurs 3 sont traversés par une tige 4 fixé à la partie supérieure du plan incliné 1. Les "renflements" 5 représentent la partie supérieure du volet d'étanchéité dormant 8 fixé sur la base 6 du dispositif. Ceux-ci empêchent le passage de l'eau de part et d'autre de l'ensemble mobile 1,3,7,10. L'eau s'écoule sur le plan incliné 1 de l'amont B vers l'aval C. La séparation entre l'amont et l'aval est faite par la coopération du volet dormant 8 avec un volet glissant 7 solidaire de la rampe mobile 1. La figure 2 est une vue en perspective de la rampe inclinée 1 avec les volets d'étanchéité 7,8. Comme déjà mentionné, le volet d'étanchéité 7, qui coulisse sur le volet fixe 8 solidaire de la base du dispositif, est solidaire de la rampe inclinée 1. Deux plans 10 perpendiculaires au plan incliné 1 canalisent l'écoulement de l'eau sur la rampe en empêchant son débordement par les côtés de la rampe inclinée 1. Ceci procure une bonne étanchéité au dispositif, l'eau présente en amont ne pouvant s'écouler sur le plan incliné 1 qu'en passant entre les deux flotteurs 3. La figure 3 représente une coupe selon AA de la figure 1. La tige 4 maintenant les flotteurs 3 se trouve sous le niveau de l'eau de la partie amont. Cette tige 4 traverse la rampe 1 en son extrémité supérieure. La tige 2 permettant la rotation du plan incliné 1 est fixé sur la base 6 du dispositif et traverse le plan incliné à son extrémité inférieure. Le volet dormant 8 est solidaire de la base 6 du dispositif. Le volet coulissant 7 est fixé sous le plan incliné 1 et coulisse sur le volet dormant 8 en suivant les fluctuations du niveau d'eau 34 en amont. Le substrat qui recouvre le plan incliné permet la reptation des anguillidés, selon la direction 33 d'aval en amont. Ce substrat peut être soit artificiel (brosses en plastique, brosses en bois, grillage en plastique), soit naturel ( bruyère, cailloux, branchages, torsades de paille ou de foin). li est avantageux d'utiliser un substrat artificiel du fait qu'il ne nécessite pas de remplacement de matériau. L'utilisation d'une sorte de substrat ou d'une autre dépend beaucoup du pays où la passe à anguilles est utilisée. La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de passe à anguilles selon l'invention. On y retrouve les flotteurs 3 solidaires du plan incliné 1, la tige permettant la rotation 2, la base 6 du dispositif, le volet dormant 8 solidaire de la base 6 du dispositif. La description du fonctionnement du dispositif permettra de mieux comprendre l'objet de l'invention. Au regard de la figure 2, on comprend que si le niveau d'eau en amont 34 baisse, les flotteurs suivent ce mouvement et la quantité d'eau s'écoulant sur la rampe 1 à anguilles reste la même. La partie supérieure du plan incliné reste constamment à la même profondeur sous la surface de l'eau en amont 34. La surface présentée par la passe à anguilles au passage de l'eau étant constante, on a toujours la même quantité d'eau au sommet de la passe. Le plan étant incliné, l'eau déferle sur ce plan de telle façon qu'on obtient un débit constant d'irrigation, quelque soit le niveau d'eau en amont. Grâce à ce dispositif, on tolère des différences de niveau allant jusqu'à 50 cm. De plus, par rapport aux passes à anguilles classiques, le dispositif de l'invention présente un encombrement et un poids considérablement réduits. Ainsi, la base 6 de la passe selon l'invention présente-t-elle par exemple une longueur de 1 m 50, à comparer avec la dizaine de mètres des passes existantes. Une augmentation du niveau d'eau en amont provoque le phénomène inverse, c'est à dire que la pente du plan incliné augmente mais le débit d'eau sur ce plan reste cependant constant. l'est à noter qu'une variation du niveau d'eau en aval 35 n'influe pas sur le fonctionnement du dispositif. Le volet d'étanchéité dormant 8 et le volet coulissant 7 peuvent également être remplacés par une pluralité de lames coulissant les unes sur les autres, formant ainsi un barrage étanche à l'eau. L'implantation de la passe à anguille de l'invention peut être réalisée sous plusieurs formes. La figure 5 représente un exemple d'utilisation d'une passe selon l'invention. Sur les barrages de faible dénivellation, la passe peut être implantée dans l'ouvrage lui-même. De façon plus courante, lorsque la dénivellation est importante entre les niveaux d'eau amont et aval, le passage des anguilles suit un parcours contournant le barrage 55, sur une distance d'autant plus grande que la dénivellation est importante, de façon à maintenir une possibilité de reptation et une vitesse de l'eau acceptables dans la passe. Dans ce cas, la rampe mobile 50 de l'invention est située en haut de la passe, c'est-à-dire à la sortie du passage si on considère le sens de migration 57 de l'aval vers l'amont. Le cas échéant, d'autres rampes 51,52,53 sont prévues le long du passage, entrecoupées de bassins de repos 54. Ces rampes 51,52,53, sont des rampes fixes de type classique, munies ou non d'un substrat de reptation des anguilles. De façon connue, les passes sont généralement équipées de moyens d'attraction des anguilles à l'aide de remous provoqués à l'aval de la passe, par exemple au moyen d'une chute d'eau. Comme représenté en figure 3, le dispositif de l'invention peut prévoir à cet effet une prise 31 de prélèvement d'eau en amont de la rampe, avec rejet de l'eau en aval de la passe, pour former un débit d'attrait. Ce rejet d'eau provoque des remous qui attirent les anguilles. En rejetant l'eau en aval 32 de la passe, on attire ainsi les anguilles qui trouvent ainsi facilement la passe à anguilles. Si on prélève l'eau profondément sous le niveau d'eau en amont, on dispose d'une importante pression permettant de rejeter cette eau au-dessus du niveau d'eau en aval, provoquant ainsi d'importants remous. La prise de prélèvement d'eau 31 est avantageusement placée à une certaine distance du fond 6 du dispositif pour éviter que le conduit d'eau chargé d'acheminer l'eau jusqu'en aval 32 ne se bouche par accumulation de vase. Bien entendu, le dispositif présenté aux figures 1 à 5 ne représente qu'un mode de réalisation préférentiel de l'invention dans le cas de passes à anguilles, et l'homme du métier imaginera de nombreuses autres variantes et applications rentrant dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise en communication de deux niveaux de fluide distincts et variables, notamment pour passe à animaux aquatiques, du type des anguillidés et analogues, du type constitué d'une rampe irriguée (1) à inclinaison variable autour d'un axe de rotation (2), caractérisé en ce que ledit système comprend des moyens (3) de commande d'inclinaison de la rampe (1) assurant l'écoulement d'un débit sensiblement constant de fluide quelles que soient les valeurs respectives des niveaux desdits fluides. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens (3) de commande d'inclinaison de la rampe (1) sont fixés à l'extrémité supérieure de la rampe de telle sorte que ladite extrémité supérieure de la rampe (1) soit immergée dans le fluide. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens (3) de commande d'inclinaison de la rampe (1) sont constitués de flotteurs. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les flotteurs (3) sont lestables. 5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rampe (1) est recouverte d'un substrat permettant la reptation des anguillidés. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit substrat est constitué en matériau synthétique. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que ledit substrat est composé de fils de brosse en matière synthétique. 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que la rampe (1) est fabriquée dans un matériau résistant à l'eau et au gel, préférentiellement en plastique moulé. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que ladite rampe (1) comporte une paroi incurvée (7) montée solidaire de la rampe et forme volet mobile coopérant au coulissement relatif avec une autre paroi (8) formant volet dormant fixée à la base (6) du dispositif, de telle sorte que l'ensemble (7,8) est hermétique au passage du fluide. 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que ledit volet mobile est composé d'un jeu d'au moins deux volets coulissant les uns sur les autres.