Brevet FR2906287A1 — publié le 20080328

Installation pour la pratique d'activités aquatiques L'invention concerne une installation pour la pratique d'activités aquatiques. On connaît de nombreux exemples d'installations pour la pratique d'activités aquatiques constitués d'une piscine comportant des dispositifs pour créer des vagues. Le document US 4 539 719 décrit un exemple d'une telle piscine comprenant à une extrémité de la piscine, un réservoir communicant avec le fond de piscine, doté d'une aspiration permettant d'aspirer et de stocker dans le réservoir un volume d'eau au dessus du niveau de l'eau de la piscine. Une vanne permet d'expulser par gravité à grande vitesse le volume d'eau stockée dans le réservoir vers la piscine. Ce dispositif permet de produire dans la piscine une vague pour surfer, similaire à une vague naturelle, et avec une profondeur d'eau correspondant à la profondeur de la piscine. Cependant la vague avance dans la piscine et l'évolution du surfeur est limitée par la longueur de la piscine. D'autre part, la création d'une nouvelle vague nécessite un certain temps pour remplir à nouveau le réservoir. Par ailleurs le document US 5 236 280 décrit un autre exemple d'installation pour la pratique d'activités aquatiques dans laquelle une nappe d'eau est forcée à s'écouler sur une surface dont la forme permet d'obtenir l'équivalent d'une vague, qui est parfaitement stationnaire. Des formes diverses de surfaces sous la nappe d'eau permettent d'obtenir des formes de vagues différentes, allant de la vague continue, à une vague de type tunnel. Cependant la nappe d'eau util=isée a une faible épaisseur, ce qui interdit l'utilisation de moyen nécessitant une profondeur d'eau relativement importante, telle qu'une planche de surf à aileron habituellement utilisé en mer, et lorsque l'utilisateur tombe il risque de heurter la surface solide sans que le choc avec la surface 2906287 2 soit véritablement freiné par la hauteur d'eau. La présente invention a pour but de paliers aux inconvénients de chacune des deux installations précédentes, ce qui jusqu'à présent semblait difficile à 5 concilier. A cet effet, conformément à l'invention, l'installation comprend : - un bassin présentant un fond, une voie d'écoulement s'étendant entre une 10 extrémité amont et une extrémité aval par laquelle elle débouche dans le bassin, - des moyens d'alimentation de la voie d'écoulement en eau à son extrémité amont, et ladite voie d'écoulement comporte à son extrémité aval 15 un déflecteur présentant un bord de fuite s'étendant dans le bassin, à l'écart du fond du bassin, ledit déflecteur étant incliné vers le haut en direction de son bord de fuite. Grâce à ces dispositions, une vague est créée en 20 aval du déflecteur dans le bassin permettant pair exemple la pratique du surf avec des planches de surfs à aileron sur une vague stationnaire, profonde, et d'une forme sensiblement identique à une vague naturelle. Contrairement à l'art antérieur, avec une telle installation il est 25 possible d'avoir tout type d'activité aquatique, telle que le kayak, le canoë, le canoë surf, le surf de mer, ou le body surf. Dans divers modes de réalisation de l'installation pour la pratique d'activités aquatiques, selon l'invention, 30 on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - le déflecteur est muni de moyens de réglage de son inclinaison ; - l'installation comprend en outre des moyens pour 35 réguler le niveau d'eau dans le bassin, légèrement au dessus du bord de fuite du déflecteur ; 2906287 3 -les moyens pour réguler le niveau d'eau dans le bassin comprennent un déversoir à hauteur variable ; - le bord de fuite du déflecteur est situé entre 50 centimètres et 1 mètre au dessus du fond du bassin ; 5 - le bassin est délimité par une paroi latérale s'étendant sous le déflecteur ; - la voie d'écoulement comprend un pan incliné à l'amont du déflecteur. L'invention se rapporte également à un procédé pour 10 générer une vague stationnaire dans lequel : - on fournit un bassin présentant un fond, une voie d'écoulement s'étendant entre une extrémité amont et une extrémité aval par laquelle elle débouche dans le bassin, un déflecteur situé à l'extrémité aval de la voie 15 d'écoulement, ledit déflecteur présentant un bord de fuite, - on régule le niveau d'eau dans le bassin pour créer un volume d'eau immergeant le bord de fuite du déflecteur, - on alimente la voie d'écoulement en eau à son 20 extrémité amont pour y faire circuler l'eau de son extrémité amont vers son extrémité aval, - on dispose le bord de fuite du déflecteur à l'écart du fond du bassin et on incline le déflecteur vers le haut suivant le sens de circulation d'eau dans la voie 25 d'alimentation pour générer un flux d'eau formant une vague stationnaire sur le volume d'eau du bassin. Dans le procédé de l'invention on peut en outre réguler le niveau d'eau dans le bassin à la hauteur du bord de fuite plus la hauteur d'eau s'écoulant par la voie 30 d'écoulement au dessus du déflecteur à 10% près. D'autre part, dans le procédé de l'invention, on peut incliner le déflecteur entre 10 et 30 degrés par rapport à l'horizontale et de préférence entre 2,5 et 17,7 degrés par rapport à l'horizontale. 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre 2906287 4 d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : - la figure 1 est une vue de dessus d'une installation conforme à l'invention, 5 - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'installation selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe transversale de l'installation selon la ligne III-III de la figure 1. La figure 1 est une vue de dessus de l'installation 10 d'activité aquatique 25 comprenant essentiellement un bassin 3 de forme sensiblement rectangulaire, une voie d'écoulement 20 en amont du bassin 3, et des moyens d'alimentation 12, 13, 14, 15 en eau de la voie d'écoulement 20. Une grande quantité d'eau s'écoule dans la 15 voie d'alimentation 20 depuis un déversoir amont 1 à une extrémité amont 20a de la voie d'écoulement 20 vers une extrémité aval 20b de ladite voie d'écoulement 20. A son extrémité aval 20b, la voie d'écoulement présente un déflecteur 7 par lequel l'eau arrive dans le bassin 3. 20 Ledit bassin 3 présente un fond 3a et des paroi latérales 3b, 3c, 3d, 3e dont une paroi amont 3b ec une paroi aval 3c. De part et d'autre de la voie d'écoulement 20 se trouve deux plages 16 permettant l'a-:tente des 25 utilisateurs, l'accès à la vague 15 (visible en figure 2) et des places pour des spectateurs. Du côté opposé à la voie d'écoulement 20 et sur les deux côtés latéraux, le bassin 3 présente respectivement un déversoir aval 5 situé derrière la paroi aval 3c et des 30 déversoirs latéraux 4 situés derrière les parois latérales 3d, 3e. Le déversoir aval et les déversoirs latéraux 4 sont recouverts de grilles de sécurité 11 évitant qu'un utilisateur ou un objet perdu soit aspiré dans les canaux de l'installation d'activité aquatique. 35 La figure 2, présente une vue en coupe longitudinale de l'installation, permettant de visualiser 2906287 5 de profil la partie supérieure de l'installation avec la voie d'écoulement 20, le bassin 3 et une courbe 15 représentant la surface de l'eau, et la partie inférieure de l'installation incluant les moyens d'alimentation en 5 eau. La voie d'écoulement 20 est constituée d'un pan incliné 2 inférieur sur lequel l'eau s'écoule et prend de la vitesse par gravité. Le pan incliné peut être fixe ou mobile avec une valeur de pente réglable comprise entre 5 10 et 30 autrement dit entre 2, 5 degrés et 17,5 degrés. Dans ce dernier cas, un dispositif d'étanchéité permet d'éviter toute fuite d'eau avec des guideaux latéraux 9 de la voie d'écoulement 20. La variation de la pente du pan incliné 2 fait varier la vitesse et l'énergie de l'eau dans 15 la voie d'écoulement 20, ce qui permet de faire varier la forme et la hauteur de la vague 15. Un déflecteur 7 faisant toute la largeur de la voie d'écoulement 20 est situé à son extrémité aval 20b, alors que l'eau provenant de la voie d'écoulement 20 a pris un 20 maximum de vitesse. Le déflecteur 7 est articulé autour d'un axe sensiblement horizontal et disposé transversalement à la voie d'écoulement 20, le long de l'extrémité aval 20b, à proximité de la paroi amont 3b. L'inclinaison du déflecteur 7 est ajustable par tout moyen 25 d'actionnement mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique, ou manuel. Le déflecteur 7 peut présenter en section transversale, comme illustré à la figure 2 un profil rectiligne ou courbe, incurvé vers le haut, de sorte à 30 initier un mouvement particulier à l'eau provenant de la voie d'écoulement 20. Lorsque le déflecteur 7 est dans une position où son profil est sensiblement à l'horizontal, celui-ci n'a que peu d'effet, et les remous provoqués ne forment pas une réelle vague avec de la hauteur et une 35 forme adéquat à la pratique d'une activité aquatique. Le déflecteur 7 peut éventuellement être constitué 2906287 6 de plusieurs secteurs s'étendant selon la direction de son axe d'articulation, permettant de donner à chaque secteur des inclinaisons différentes. Chaque secteur peut en outre avoir un profil différent. Cependant on préférera un 5 déflecteur 7 formé d'une unique section permettant d'obtenir une vague 15 la plus régulière possible sur toute la largeur du bassin 3 permettant à un utilisateur comme un surfeur d'avoir de larges évolution sur ladite vague 15. Le déflecteur 7 présente à son extrémité aval un 10 bord de fuite 7a s'étendant dans le bassin 3, à l'écart du fond 3a du bassin, ledit déflecteur 7 étant incliné vers le haut en direction de son bord de fuite 7a. De préférence, le bord de fuite 7a se trouvera en dessous du niveau de l'eau dans le bassin. L'eau est accélérée par la voie 15 d'écoulement 20, est guidée par le déflecteur 7 et vient à la rencontre de l'eau du bassin 3, produisant dans ledit bassin 3 en aval du déflecteur 7 une vague 15 par l'apport de l'eau provenant de la voie d'écoulement 20 et par l'eau déjà présente dans le bassin 3 sous le déflecteur 7 et en 20 aval la paroi latérale amont 3b du bassin. Bien que le bord de fuite 7a se situe en dessous du niveau d'eau du bassin 3, le pan incliné 2 et la force de l'eau provenant de la voie d'écoulement 20 empêchent que de l'eau du bassin ne viennent en amont du déflecteur 7. 25 De préférence, le bord de fuite 7a du déflecteur 7 est situé à une distance d comprise entre 50 cm et 1 mètre du fond 3a du bassin. Cette hauteur d'eau située sous le déflecteur 7 est importante pour créer _me vague 15 de grande ampleur, mettant en oeuvre des mouvements d'eau 30 produisant une forme de vague réaliste et représentative de ce qu'un utilisateur peut trouver en mer ou en rivière. D'autre part, des déflecteurs latéraux 8 peuvent être intégrés en amont du déflecteur 7 et sur chaque côté latéral de la voie d'écoulement 20 appelés guideau 9, et 35 permettant de modifier la forme de la vague 15 à ses extrémités, pour que par exemple un surfeur puisse 2906287 7 facilement exécuter un demi-tour. Comme le déflecteur 7, les déflecteurs latéraux 8 peuvent être actionnés par tout moyen d'actionnement mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique, ou même manuel, d'un état d'effacement complet 5 à un état de saillie dans la voie d'écoulement 20. En aval des guideaux 9 de la voie d'écoulement 20, des murs guideaux mobiles 18 sont disposés et sont chacun montés mobiles en rotation selon un axe vertical de chaque côté du déflecteur 7. Lorsqu'ils sont positionnés dans le 10 prolongement des guideaux 9, ils limitent la largeur de la vague 15. Lorsqu'ils sont dans une position d'ouverture par rapport à la direction de l'écoulement, Ils peuvent modifier la forme de la vague 15 et surtout provoquer la création d'une seconde vague en aval de la vague 15, utile 15 pour la pratique d'activités aquatiques, telles que le canoë ou le canoë surf. L'ouverture de ses murs guideaux mobiles peut être augmentée jusqu'à être dans une position repliée, perpendiculaire au prolongement des guideaux 9 de la voie d'écoulement 20. 20 Des moyens 10 pour réguler le niveau d'eau dans le bassin 3 sont disposés en périphérie de celui-ci et en limite des déversoirs latéraux 4 et du déversoir aval 5. Ils sont constitués par exemple de vannes plates ou d'ajutages réglables en hauteur disposés à l'extrémité 25 supérieure de la paroi aval 3c et éventuellement des parois latérales 3d et 3e. Ces moyens pour réguler le niveau d'eau 10 permettent d'ajuster le niveau d'eau du bassin, de sorte qu'il soit au dessus du bord de fuite du déflecteur 7, ce qui est un paramètre primordial de réglage des 30 caractéristiques de forme et de hauteur de la vague 15. Par conséquent, l'eau déversée par les déversoirs latéraux 4 et le déversoir aval 5 à travers les grilles de sécurité 11 descend dans des canaux latéraux 12 pour les déversoirs latéraux 4 et le déversoir aval 5. Sous le 35 bassin 3, l'eau nécessaire au bon fonctionnement de l'installation en circuit fermé est stockée. 2906287 8 Chacun de ces canaux 12 est munie d'un dispositif de pompage 13 pour forcer l'eau à revenir dans un dispositif de tranquillisation et de guidage de l'eau 14 lui permettant de remonter, en partie supérieure, en amont 5 de la voie d'écoulement 20, où est installé un masque 6 qui permet de lisser la surface de l'eau entrant dans le déversoir amont 1 alimentant la voie d'écoulement 20. Ledit masque 6 participe à la formation d'une nappe d'eau régulière et lisse dans la voie d'écoulement 20, permettant 10 d'obtenir une vague 15 elle-même régulière et lisse. Chacun des dispositifs de pompages 13 des canaux latérales sont situés sous les plages 16 de l'installation, tel qu'illustré à la figure 3. Par conséquent, l'installation présentée utilise tout l'espace disponible 15 pour faire circuler l'eau dans un circuit fermé, et les zones où sont situées les dispositifs de pompages 13 sont idéalement situées pour maximiser l'énergie transférée à l'eau du circuit est lui donner une vitesse importante. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée 20 au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre illustratif non limitatif. Ainsi, l'installation bien que l'installation décrite fonctionne avec un circuit d'eau fermé, elle s'applique également à une installation utilisant une source naturelle d'alimentation en eau. 25 En outre, l'invention peut prendre la forme d'une structure fixe à terre utilisant tout type de construction, ou la forme d'une structure mobile construite en un ou plusieurs éléments. Par exemple, la structure de l'installation peut être installé dans une barge flottante. 30 L'installation pour la pratique d'activités aquatiques conforme à l'invention permet la pratique régulières d'activités aquatiques grâce à la création d'au moins une vague stationnaire similaire aux vagues naturelles. La profondeur d'eau du bassin sous la vague 35 permet en outre des activités très diverses, comme le surf de mer à aileron, le canoë-kayak free style ou rodéo. REVENDICATIONS 1. Installation pour la pratique d'activités aquatiques comprenant : - un bassin (3) présentant un fond (3a), - une voie d'écoulement (20) s'étendant entre une extrémité amont (20a) et une extrémité aval (20b) par laquelle elle débouche dans le bassin (3), - des moyens d'alimentation (12, 13, 19, 15) de la voie d'écoulement (20) en eau à son extrémité amont (20a), dans laquelle la voie d'écoulement (20) comporte à son extrémité aval (20b) un déflecteur (7) présentant un bord de fuite (7a) s'étendant dans le bassin (3), à l'écart du fond (3a) du bassin (3), ledit déflecteur (7) étant incliné vers le haut en direction de son bord de fuite(7a). 2. Installation selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur (7) est muni de moyens de réglage de son inclinaison. 3. Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, comprenant en outre des moyens pour réguler le niveau d'eau (10) dans le bassin (3), légèrement au dessus du bord de fuite (7a) du déflecteur (7). 4. Installation selon la revendication 3, dans laquelle les moyens pour réguler le niveau d'eau (10) dans le bassin (3) comprennent un déversoir (4, 5) à hauteur variable. 5. Installation selon la revendication 4, dans laquelle le bord de fuite (7a) du déflecteur (7) est situé à une distance (d) comprise entre 50 centimètres et 1 mètre au dessus du fond (3a) du bassin. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le bassin (3) est délimité par une paroi latérale (3b) s'étendant sensiblement sous le déflecteur (7). 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la voie 2906287 10 d'écoulement (20) comprend un pan incliné (2) à l'amont du déflecteur (7). 8. Procédé pour générer une vague (15) stationnaire dans lequel : 5 - on fournit un bassin (3) présentant un fond (3a), une voie d'écoulement (20) s'étendant entre une extrémité amont (20a) et une extrémité aval (20b) par laquelle elle débouche dans le bassin (3), un déflecteur (7) situé à l'extrémité aval (20b) de la voie d'écoulement (20), ledit 10 déflecteur (7) présentant un bord de fuite (7a), - on régule le niveau d'eau dans le bassin (3) pour créer un volume d'eau immergeant le bord de fuite (7a) du déflecteur (7), - on alimente la voie d'écoulement (2D) en eau à 15 son extrémité amont (20a) pour y faire circuler l'eau de son extrémité amont (20a) vers son extrémité aval (20b), - on dispose le bord de fuite (7a) du déflecteur (7) à l'écart du fond (3a) du bassin et on incline le déflecteur (7) vers le haut suivant le sens de circulation 20 d'eau dans la voie d'alimentation (20) pour générer un flux d'eau formant une vague (15) stationnaire sur le volume d'eau du bassin. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on régule le niveau d'eau dans le bassin (3) à la hauteur du 25 bord de fuite (7a) plus la hauteur d'eau s'écoulant par la voie d'écoulement (20) au dessus du déflecteur à 10% près. l0.Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, dans lequel on incline le déflecteur (7) entre 2,5 degrés et 17,5 degrés par rapport à 30 l'horizontale.