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Etudes du projet
Afin de déterminer l'impact du projet de la construction d'une centrale sur les rives de l'Areuse, une étude a été menée durant l'année 2010 au sein de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).
Des modèles physiques ont été crées afin :
- d'analyser la capacité de transit des crues au droit du seuil existant, complété par une prise d'eau située en rive gauche
- de valider et d'optimiser l'efficacité de la prise d'eau projetée en regard de la dynamique sédimentaire de la zone d'influence de l'aménagement et, si nécessaire, proposer d'autres solutions ou des mesures constructives complémentaires.
Etudes réalisées au sein de l'EPFL
Cette étude a été menée sur les secteurs suivants, développés ci-dessous :
- Données de base
- Modèle, similitude et instrumentation
- Approche méthodologique
Hydrologie
La station de l'OFEV (Office fédéral de l'environnement) installée à l'amont immédiat du site mesure le niveau de l'Areuse depuis 1904.
La section jaugée permis de transformer ces mesures en débits et l'analyse statistique d'établir leur période de retour.
Selon les données de l'OFEV, les crues de l'Areuse ont généralement lieu au printemps, lors de la fonte des neiges. Ces épisodes de crue s'étalent sur plusieurs jours et le débit de pointe persiste sur une durée de 20h environ.
Charriage
Aucune donnée concernant les sédiments n'existaient pour l'Areuse, une visite du terrain a donc été effectuée afin de caractériser la granulométrie du lit de l'Areuse.
Les phénomènes de frottement et de butée réciproque des granulats ont permis de démontrer que le charriage n'intervenait qu'à partir d'une certaine force critique du courant.
Il a été démontré que pour que 30 % des grains soient mobilisés, une débit d'environ 40 m3/s de l'Areuse est requis, alors que 80 m3/s sont nécessaires pour la mise en mouvement du diamètre moyen.
Raison pour laquelle, la centrale est stoppée quand le débit de l'Areuse est trop élevée.
Tests de charriage
Bois flottants
Aucune donnée concernant le volume de bois flottants ni les dimensions des troncs n'existaient pour l'Areuse. Par conséquent, ces paramètres ont été définis de manière théorique. Sur la base des analyses effectuées par Bezzola et Lange (2006), une formule empirique prmettant de calculer le volume de bois flottant attendu sur un cours d'eau en fonction de la surface du bassin versant a été appliquée.
Pour l'Areuse, avec un bassin versant de 377 km2 à la station de l'OFEV, 2'350 m3 de bois étaient attendus.
Tests bois flottants
Les limites du tronçon de l'Areuse ont été modelisés à l'échelle géométrique 1:25.
Plan du modèle physique au 1:25
Tests de rugosité et nouvelle prise d'eau
Le modèle a été alimenté par le circuit fermé du laboratoire, où le débit était mesuré et régulé à l'aide de sonde à ultrasons, de limnimètres à pointes ou encore de mini Echo Sounder.
Limnimètre à pointe Mini Echo Sounder
Sonde à ultrasons
L'étude s'est déroulée en plusieurs phases successives selon une approche méthodologique :
- Le calage du modèle
- L'état actuel
- La configuration de la nouvelle prise d'eau
- L'optimisation de la nouvelle prise d'eau
- Le lit mobile de la nouvelle prise d'eau