Brevet FR2998311A1 — publié le 20140523

L'invention est relative à un aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur hydraulique pour faciliter l'entretien ou les réparations du dégrilleur assurant le nettoyage de sa grille de retenue des déchets. Dans les installations de production d'énergie électrique ou mécanique 5 mettant en oeuvre un générateur hydraulique d'énergie, ce dernier est alimenté en eau par un réseau comprenant, comme montré sur la figure 1 annexée : - un bief 1 équipé d'une vanne 2 de prise d'eau et dérivant une partie du flux d'un cours d'eau O, - une fosse intermédiaire 3 alimentée par le bief avec interposition d'une 10 grille 4 de retenue des végétaux et déchets, - un canal d'alimentation 5 reliant la fosse 3 au générateur 6, tel que roue à pales ou turbine, ce canal étant équipé d'une vanne d'arrêt 11 ; - un bassin aval 7 communiquant avec un canal 8 de retour au cours d'eau et recevant le débit de sortie du générateur 6, 15 - un trop plein 9 disposé sur le bief 1 à côté de l'alimentation de la fosse 3 et déversant le flux excédentaire dans un canal de fuite 10 se raccordant au canal 8 de retour. En fonctionnement, le flux hydraulique provenant du cours d'eau traverse la grille en y déposant les végétaux, branches, feuilles et objets divers, flottants et/ou 20 immergés, et se déverse dans la fosse intermédiaire de laquelle part le canal 5 alimentant le générateur. Les végétaux et déchets s'accumulant contre la grille réduisent le débit d'eau alimentant le générateur et doivent être éliminés de manière régulière. Dans les installations de grandes dimensions, la grille est équipée d'un 25 dégrilleur comportant des moyens mécaniques et motorisés raclant les déchets plaqués contre la grille et les sortant hors de l'eau, par exemple pour les déverser dans un bac extérieur. Pour assurer l'entretien ou les réparations de ce dispositif, il faut temporairement abaisser la vanne d'alimentation du bief pour l'assécher et ainsi 30 accéder aux parties mécaniques à entretenir ou à réparer. L'assèchement du bief doit être effectué sur une courte durée à défaut de quoi il peut avoir des conséquences sur l'équilibre biologique des espèces végétales et animales et, voir même, les détruire. Ses conséquences sont d'autant plus perceptibles que la distance est grande entre la vanne de prise d'eau et la 35 grille, par exemple plus de 1000 mètres. L'objet de l'invention est de fournir un aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur d'énergie facilitant les opérations d'entretien ou de réparation du dégrilleur, sans que cela ait des conséquences sur l'équilibre biologique des espèces végétales et animales. A cette fin, l'aménagement selon l'invention ajoute, au réseau précédemment décrit, un canal de dérivation dont l'embouchure amont est raccordée au bief et est équipée d'une vanne de fermeture, ce raccordement étant réalisé en amont et près de la partie du bief alimentant la fosse, tandis que l'extrémité aval de ce canal de dérivation est au moins au niveau de la conduite de sortie du générateur d'énergie. Grâce à cet aménagement, pour procéder à l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur, il faut ouvrir la vanne de l'embouchure du canal de dérivation pour réduire le débit parvenant à la fosse. Cela a pour conséquence d'abaisser le niveau de l'eau dans le bief et de réduire la valeur de la force appliquant les végétaux et déchets contre la grille, en rendant ainsi leur extraction plus facile. Par ailleurs le maintien de l'eau dans le bief évite la détérioration du milieu naturel par assèchement et contribue à la préservation de l'équilibre biologique. Dans une forme d'exécution, le canal de dérivation présente une section transversale ne lui permettant d'accueillir qu'entre le tiers et la moitié du débit du bief. Ainsi, lors de l'opération de dégrillage, il est certain que le bief sera toujours alimenté et que l'équilibre biologique restera préservé. Dans une autre forme de réalisation, la partie du bief alimentant la fosse est munie d'une vanne d'arrêt disposée en aval de l'embouchure du canal de dérivation et à proximité de cette fosse. Cette configuration permet, après ouverture de la vanne du canal de dérivation et fermeture de celle disposée sur le bief près de la fosse, d'interrompre l'alimentation de la dite fosse pour faciliter les opérations d'entretien ou de réparation du dégrilleur. Comme cette interruption d'alimentation s'effectue exclusivement dans une zone du bief qui est en général bétonnée elle n'entraîne aucune conséquence sur l'équilibre biologique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant deux formes d'exécution de l'aménagement du réseau hydraulique d'alimentation d'une turbine. Figure 1 est une vue en plan par-dessus du réseau d'alimentation habituel d'un générateur d'énergie constitué par une roue à pales ; Figure 2 est une vue schématique en plan par-dessus d'une forme d'exécution du réseau selon l'invention quand il est en situation d'alimentation d'une turbine, Figure 3 est une vue similaire à la figure 2 mais quand une partie de l'alimentation de la turbine est dérivée pour faciliter l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur; Figure 4 est une vue en plan par dessus d'une autre forme d'exécution du réseau et quand tout le débit du bief est dérivé pour faciliter l'opération de dégrillage. Dans la description qui suit les moyens assurant la même fonction que ceux de l'état de la technique décrit en référence à la figure 1 porteront la même référence, tandis que les moyens nouveaux seront référencés à partir de 15. Le réseau des figures 2 et 3 se différencie de celui connu représentée à la figurel par la présence d'un canal de dérivation 15 dont l'embouchure 15a est disposée en amont de la zone équipée de la grille 4 et près de cette zone. L'embouchure 15a est munie d'une vanne d'arrêt 17 qui est représentée fermée à la figure 2, alors qu'elle est représentée ouverte à la figure 3. Le générateur est une turbine 6a qui est disposée à un niveau inférieur à celui du bief 1 et dont l'alimentation est assurée par une conduite forcée 5a. Le conduit de sortie 18 de la turbine 6a débite dans le bassin aval 7, recevant aussi l'extrémité aval 15b du canal ou du conduit de dérivation 15 et celle 10b du canal de fuite 10. En fonctionnement normal d'alimentation en eau de la turbine 6a, montré à la figure 2, le débit d'alimentation passe à travers la grille 4 tandis que l'excédent passe sur le trop plein et emprunte le canal de fuite 10. Ce débit d'alimentation est emmené par la conduite forcée 5a vers la turbine 6a. Quand le raclage du dégrilleur est bloqué par surabondance de feuilles et de branches et qu'il faut procéder à une opération d'élimination de ces encombrants bloquant le dégrilleur, la vanne d'arrêt 17 du canal de dérivation 15 est ouverte afin qu'une partie substantielle du débit passe par ce canal. Il en résulte que le niveau de l'eau dans le bief 1 est abaissé, que les déchets plaqués contre la grille 4 sont soumis à une moindre pression, voir se retrouvent hors de l'eau, et qu'ils peuvent être enlevés plus facilement, aussi bien par des moyens mécaniques que manuellement. Dès que l'opération est terminée la vanne 17 est amenée en position de fermeture de manière à limiter le temps pendant lequel le canal de fuite n'est plus alimenté et pour ne pas perturber trop longtemps l'équilibre biologique. Dans cette réalisation la section transversale du canal de dérivation 15 est choisie pour ne recevoir qu'entre le tiers et la moitié du débit du bief, afin qu'il reste toujours de l'eau dans le bief pendant l'opération de déblocage du dégrilleur. Grâce à cet agencement, l'eau circule en permanence dans le bief et l'opération de déblocage du dégrilleur a été effectuée sans que rien ne vienne perturber les conditions biologiques habituelles en amont de la vanne 17. En effet, sur une grande longueur telle que 1000 mètres environ, le niveau et la vitesse de l'eau demeurent sensiblement inchangés pendant toute la durée de l'opération de déblocage du dégrilleur. Dans la forme d'exécution de la figure 4, le réseau d'alimentation de la fosse 3 comprend, en amont et près de cette fosse, une vanne d'arrêt 20 qui, quand elle est amenée en position de fermeture, oblige le débit du bief à emprunter le canal de dérivation 15 en réduisant ou supprimant tout débit dans le court tronçon du bief 1 allant à la grille 4, la fosse 3 et le canal de fuite 10 pour faciliter l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur. Dans cette réalisation, il est avantageux que le canal de dérivation 15 qui se substitue temporairement à la conduite forcée 5a ait une section lui permettant d'accueillir la totalité du débit du bief 1. Lorsque la totalité du débit est supprimée entre la vanne 20 et la vanne 11 alimentant la conduite forcée 5a, il devient possible en plus d'assurer l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur, de retirer les dépôts de sédiments situés aussi bien entre la vanne 11 et la grille que dans le canal de fuite 10 que dans la fosse 3. Cette réalisation permet alors d'assurer un nettoyage des sols bétonnés de ces zones améliorant ainsi le rendement de la turbine sans qu'il n'y ait eu besoin d'assécher le bief 1 sur toute sa longueur et par voie de conséquence, sans altérer voir détruire la faune et la flore présentes sur toute la longueur de ce bief 1. REVENDICATIONS1. Aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur hydraulique pour faciliter l'entretien ou les réparations du dégrilleur assurant le nettoyage de sa grille de retenue des déchets, le dit réseau comprenant - un bief (1) dérivant une partie du flux d'un cours d'eau O et équipé d'une vanne (2) de prise d'eau, - une fosse (3) alimentée par le bief avec interposition d'une grille (4) de retenue des végétaux et déchets, un canal d'alimentation (5) reliant la fosse (3) au générateur (6), un bassin aval (7) communiquant avec un canal (8) de retour au cours d'eau et recevant le débit de sortie du générateur (6), un trop plein (9) disposé sur le bief à côté de l'alimentation de la fosse (3) et déversant le flux excédentaire dans un canal de fuite (10) se raccordant au canal (8) de retour, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un canal de dérivation (15) dont l'embouchure amont (15a) est raccordée au bief (1) et est équipée d'une vanne de fermeture (17), ce raccordement étant réalisé près de la partie du bief (1) alimentant la fosse (3), tandis que l'extrémité aval (15b) de ce canal de dérivation est au moins au niveau de la conduite de sortie (18) du générateur d'énergie. 2. Aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur hydraulique selon la revendication 1 caractérisée en ce que le canal de dérivation (15) présente une section transversale ne lui permettant d'accueillir qu'entre le tiers et la moitié du débit du bief (1). 3. Aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur 25 hydraulique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie du bief (1) alimentant la fosse (3) est munie d'une vanne d'arrêt (20) disposée en aval de l'embouchure (15a) du canal de dérivation (15) et à proximité de cette fosse (3). 4. Aménagement du réseau d'alimentation en eau d'une turbine hydraulique selon les revendications 1 et 3 prises ensemble caractérisé en ce que 30 le canal de dérivation (15) présente une section transversale lui permettant d'accueillir la totalité du débit du bief (1).