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L'énergie hydraulique

L'énergie hydraulique - lavoisier / tec et doc - 9782743011918 -
L'énergie hydraulique 
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L'énergie hydraulique
Année : 03/2012 2e édition

Auteur : 

Editeur : Lavoisier / Tec Et Doc

Collection : EDF R&D

Date parution :  (2ème édition)

L'énergie hydraulique fournit au début du XXIe siècle 16 % de la production totale d'électricité dans le monde.

Pour l'avenir, il reste un potentiel annuel de plusieurs milliers de terawatts-heure qui peut encore être aménagé de façon rentable. L'hydroélectricité représente aussi, grâce à ses capacités de stockage de l'eau dans les réservoirs, une très importante contribution à la sécurité d'approvisionnement et à la sûreté des systèmes électriques vis-à-vis des aléas d'indisponibilités d'ouvrages, de pics de consommation imprévus, ou de défaillance des énergies renouvelables intermittentes.

Cette nouvelle édition de L'énergie hydraulique, ouvrage monumental publié par Roger Ginocchio en 1978, est une mise à jour réalisée avec la contribution des services techniques de la direction de la Production Hydraulique et de la direction de la R&D d'EDF. Ce livre présente en 650 pages une énorme somme de connaissances sur les aménagements hydroélectriques et les ouvrages qui composent ces aménagements : barrages, canaux, prises d'eau, conduites forcées, turbines, pompes, passes à poissons, évacuateurs de crues, contrôle-commande, etc. Il fourmille de plans, de croquis et d'exemples.

Sont également exposés les méthodes d'étude de ces aménagements, les outils et méthodes modernes de simulation des structures et des écoulements, d'auscultation des ouvrages et d'optimisation de la maintenance des aménagements offre ainsi un état de l'art des questions environnementales liées à l'énergie hydraulique.

Ce livre est un outil précieux pour les ingénieurs et chercheurs dans le domaine de l'énergie, pour les enseignants et les étudiants, ainsi que pour tous ceux qui souhaitent disposer d'un ouvrage de référence sur l'énergie hydraulique.


En suivant ce lien, retrouvez tous les livres dans la spécialité Energies industrielles.

Descriptif : 

Reliure :
Relié
Nbr de pages :
632
Dimension :
15.5 x 24 x 3 cm
Poids :
1130 gr
ISBN 10 :
2743011912
ISBN 13 :
9782743011918
195,00 €
Epuisé
Cet ouvrage n'est plus commercialisé
par l'éditeur
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Sommaire

Table des matières


Avant-propos V

Première partie
Ressources naturelles et principes d'aménagement
Chapitre 1

Généralités
1.
-Historique.................................................... 3

II.
-Production hydroélectrique dans le monde 5

Références...................................................... .. 8

Bibliographie 8

Chapitre 2

Étude des ressources naturelles
1.
-Topographie.................................................. 9

A.
Bassin versant 9

B.
Profil en long d'un cours d'eau 11

II.-Hydrologie ................................................ .. 12

A.
Définitiondesélémentsducyclede l'eau..................... .. 12

B.
Mécanismes de l'écoulement 14

III.
-Débit solide des cours d'eau 24

A.
Généralité ')L1.
B.
Transport par charriage 25

C.
Transport par suspension 32

Références. .................................................... .. 39

Bibliographie 39

Chapitre 3

Structure d'un aménagement hydroélectrique
1.
-Description sommaire 41

II.
-Caractéristiques fondamentales 43

A.
Hauteurs de chute -Puissances correspondantes 43

B.
Puissance installée -Énergie productible -Puissance garantie 48

III.
-Accumulation de l'énergie ' 50

A.
Principe 50

B.
Quantité d'énergie accumulée dans un réservoir 51

C.
Classification des réservoirs et des usines en fonction
des possibilités d'accumulation 52

D.
Accumulation par pompage 56

Références ' 62

Bibliographie. .................................................. .. 63

Chapitre 4

Les différents types d'aménagements
Les principaux risques associés

1. -Aménagement de haute chute (H>200m) ' 66

n
A.
Ressources naturelles 66

B.
Caractéristiques essentielles des ouvrages 66

C.
Aménagement d'ensemble d'un bassin versant 70

II. -Aménagement de moyenne chute (40 m < H< 200 m) ' 78

n
A.
Ressources naturelles ' 78

B.
Caractéristiques essentielles des ouvrages 78

C.
Groupements d'aménagements 80

III.-Aménagementsdebasse chute(H<40 m)...................... .. 83

n
A.Aménagementsderivières................................. .. 83

B.
Usines marémotrices et hydroliennes ' 90

IV.
-Les principaux risques associés aux différents types d'aménagements 100

A.Ondesdesubmersion etrupturesdebarrages................ .. 100

B.
Risques liés à un mauvais écoulement des crues 103

C.
Risques liés aux conduites forcées 103

D.
Risques liés aux éclusées et lâchures 104

Références. ................................................... .. 104

Bibliographie. ................................................. .. 105

Chapitre 5

Aménagements hydrauliques à buts multiples
1.
-Buts et effets des aménagements hydrauliques 107

A.
Généralités 107

B.
Classification des besoins satisfaits par les aménagements
hydrauliques. ........................................... .. 108

C.
Effets des aménagements hydrauliques 110

II.
-Évolution des aménagements à buts multiples 113

A.
Aménagements monovalents 113

B.
Historiques des aménagements à buts multiples 113

C.
Développement des aménagements à buts multiples 115

D.
Tendances actuelles 115

III.-Compatibilitédesbuts...................................... .. 116

A.
Absence d'interférence 116

B.
Interférences de dimensionnement et de conception 116

C.
Interférences d'exploitation 117

D.
Interférences d'entretien 117

IV.
-Partage des responsabilités et des charges 117

A.
Maîtrise d'ouvrage 117

B.
Maîtrise d'œuvre 118

C.
Répartition des charges 118

V.
-Exemples 121

A.
Le Rhin 121

B.
LeRhône............................................... .. 124

C.
La Durance 128

D.
LeVerdon.............................................. .. 129

Références. ................................................... .. 132

Bibliographie 132

Chapitre 6

Énergie hydraulique et environnement
1.
-Généralités ~ ............ .. 135

II.-Effetdubarragesurle transportsolide........................ .. 136

A.
Conséquences de la sédimentation dans le réservoir. . . . . . . . . . . .. 136

B.
Altération du transport solide à l'aval du barrage 138

C.
Déficitdecapacitéde transport............................ .. 138

D.
Stockage des substances dangereuses dans les sédiments 141

III.-Effetdesubmersionsurlafaune.............................. .. 142

IV.
-Influence sur le climat 143

A.
Influence locale 143

B.
Influence macroscopique: les rejets de gaz à effet de serre 144

V.
-Effets sur les eaux dans la retenue 146

A.
Écosystème de retenue 146

B.
Structure thermique d'un réservoir 147

C.
Chaîne trophique dans les lacs 148

D.
Réponse dynamique d'un écosystème à l'évolution des facteurs
environnementaux 149

E.
Généralitéssur l'eutrophisation............................ .. 150

F.
Apports de nutriments 151

G.
Effets biologiques 153

H.
Le cas particulier des cyanobactéries 157

VI.-Effetssurleseauxhorsdesretenues........................... .. 158

A.
Restriction du débit dans les bras court-circuités 158

B.
Modification du niveau des nappes phréatiques 159

C.
Impact des retenues sur la qualité de l'eau et sur les poissons
de la rivière en aval 159

D.
Effets sur les poissons 163

E.
Effetssurla végétation................................... .. 168

Références. ................................................... .. 169

Bibliographie. ................................................. .. 169

Deuxième partie
Ouvrages de retenue

Chapitre 7

Généralités sur les barrages
1.
-Rôleetclassification........................................ .. 175

A.
Rôle 175

B.
Classification ........................................... .. 178

II.
-Choix de l'emplacement et des caractéristiques 179

A.
Conditions relatives à la topographie 179

B.
Conditions géologiques 181

C.
Conditions hydrologiques 187

D.
Conditions relatives à la géographie humaine 187

III.
-Sujétions communes aux différents types d'ouvrages 190

A.Approvisionnementdesmatériaux ......................... .. 190

B.
Installation du matériel de chantier 191

C.
Logement du personnel 191

IV.-Dispositionsconstructives ................................... .. 192

A.
Procédés de construction en lit de rivière 192

B.
Étanchement et consolidation des fondations et appuis. . . . . . . . .. 199

Références. ................................................... .. 201

Bibliographie 202

Chapitre 8

Barrages
1.
-Généralités 203

A.
Description sommaire 203

B.
Classification 203

C.
Forces appliquées 204

II.-Étudedes différentstypesdebarrages......................... .. 209

lia-Barrages-poids.......................................... .. 209

A.
Barrages en béton 209

B.
Barrages en remblai 222

C.
Barrages à contreforts. ................................... .. 237

D.
Barragesmobiles :............. .. 245

lib -Barrages-voûtes 265

A.
Caractéristiques principales 267

B.
Conditions d'emploi 269

C.
Natureetpropriétésdesmatériaux......................... .. 270

D.
Conditions de stabilité 270

E.
Dispositionsconstructives. ................................ .. 275

III.
-Surveillance et auscultation des barrages 277

A.Définitionetobjectifs.................................... .. 277

B.
Moyens d'auscultation 278

Références.................................................... .. 289

Bibliographie 290

Chapitre 9

Organes annexes des ouvrages de retenue
1.
-Évacuateurdecrues. ....................................... .. 293

A.
Généralités 293

B.
Évacuateurs à écoulementlibre............................ .. 296

C.
Évacuateurs en charge 300

D.
Dispositionsconstructives. ................................ .. 305

II.
-Ouvrages de vidanges 319

III.
-Dispositifs de franchissement des barrages par les poissons 321

A.
Dispositifs pour le franchissement des obstacles à la montaison 321

B.
Dispositifs de dévalaison 333

C.
Dispositifs de franchissement dans le monde 336

Références. ................................................... .. 337

Bibliographie 338

Troisième partie
Ouvrages de dérivation
Chapitre 10

Ouvrages de prise d'eau
1.
-Généralités................................................. 343

II.
-Prises d'eau en rivière 344

A.
Ouvrages d'entrée 344

B.
Organes de réglages du débit dérivé 347

C.
Ouvrages d'épuration 347

D.
Prises d'eau d'adductions secondaires 353

III.
-Prises d'eau en réservoir. 354

A.
Mécanisme de la sédimentation des réservoirs. . . . . . . . . . . . . . . . .. 354

B.
Conditions à remplir par les ouvrages de prise d'eau 355

C.
Dispositionsconstructives. ................................ .. 356

D.
Organes de dévasement des réservoirs 358

Références. ................................................... .. 361

Bibliographie. ................................................. .. 361

Chapitre 11

Ouvrages d'amenée et de restitution
1.
-Rôle-Différentstypes. ..................................... .. 363

A.
Ouvrages d'amenée 363

B.
Ouvragesde restitution................................... .. 364

Il.
-Rappel des lois de l'écoulement dans les canaux 365

A.
Écoulement à surface libre 365

B.
Écoulement en charge 369

III.-Notiondesection économique............................... .. 372

IV.-Dispositionsconstructives ................................... .. 374

A.
Canaux à ciel ouvert 374

B.
Ouvrages en galerie 379

Références. ................................................... .. 385

Bibliographie 385

Chapitre 12

Conduites forcées
1.
-Rôle-Différentstypes...................................... .. 387

II.
-Lois de l'écoulement dans les conduites 387

lia-Régimepermanent ....................................... .. 387

lib -Régime non permanent -Coup de bélier 388

A.
Cas d'une fermeture instantanée 389

B.
Cas d'une fermeture non instantanée 392

III.-Déterminationsdesdimensions............................... .. 394

A.
Sectionéconomique ..................................... .. 394

B.
Détermination de l'épaisseur 394

IV.
-Dispositions constructives 397

A.
Différents types de conduites forcées 397

B.
Mise en place des conduites sur le terrain 402

Références. ................................................... .. 404

Bibliographie 405

Chapitre 13

Cheminées d'équilibre
1.
-But de l'ouvrage 407

II.
-Régime d'oscillation en masse 408

A.
Étude qualitative 408

B.
Étude quantitative sommaire 409

III.
-Dispositions constructives 412

A.
Cheminée à étranglement 412

B.
Cheminée déversante 413

C.
Cheminée à épanouissement 413

D.
Cheminée différentielle 414

E.
Exemples 414

Références. ................................................... .. 417

Bibliographie 418


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