MODES D’EXPLOITATION ET GESTION DES ÉTIAGES©sentation-EDF-partie1.pdf · 2016-04-29 · | 2 sommaire 8ième journée technique epl | 28 avril 2016 1. situation gÉographique des

AMÉNAGEMENT DE GRANGENT

USINE HYDROÉLECTRIQUE DE VILLEREST

MODES D’EXPLOITATION ET GESTION DES

ÉTIAGES

8ième journée technique EPL

Date : 28 avril 2016

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SOMMAIRE

8ième journée technique EPL | 28 avril 2016

1. SITUATION GÉOGRAPHIQUE DES AMÉNAGEMENTS DE GRANGENT ET VILLEREST

2. PRÉSENTATION DU L’EXPLOITATION DE L’AMÉNAGEMENT DE GRANGENT

CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES DE L’AMÉNAGEMENTEXPLOITATION HORS CRUEPOINT SPÉCIFIQUE SUR LA GESTION DES ÉTIAGESEXPLOITATION EN CRUE

3. PRÉSENTATION DE L’EXPLOITATION DE L’USINE DE VILLER EST

PRÉSENTATION DE L’USINEPRÉSENTATION DES DIFFÉRENTS MODES D’EXPLOITATION GRAPHIQUE D’EXPLOITATION DE L’AMÉNAGEMENTPOINT SUR LA GESTION DES ÉTIAGES

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SITUATION GÉOGRAPHIQUE DES AMÉNAGEMENTS� Aménagements de Villerest et Grangent

� Département de la Loire

• Villerest en amont de Roanne

• Grangent proche de la ville de St Etienne

• Distance entre les aménagements ≈70 Km

• Temps de propagation de l’eau ≈ 10h

� La Loire

� Traverse 3 départements

• Ardèche

• Haute-Loire

• Loire

� Les principaux aménagements amonts

� Barrage de Lavalette

• Sur le Lignon du Velay : 30 million m3 utiles

• Alimentation en eau potable de la Ville de St Etienne

� Barrages du Gage et de Lapalisse

• En Ardèche

• Détournent une partie des eaux de la Loire vers le bassin versant méditerranéen


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� Caractéristiques principales du barrage et de la re tenue

• Barrage de type A• 55 m de haut• 365 ha à RN sur 21,4 km• Bassin versant de 3850 Km2

• Capacité de la retenue 57 millions de m3 dont 27 utiles• RN : 420 m NGF, cote minimale d’exploitation : 410 m NGF• PHE 421,70 m NGF• 4 évacuateurs de crue de 1250 m3/s à RN• Un saut à ski équipé d’un clapet de surface à flotteur 60 m3/s • Capacité d’évacuation totale 6000 m3/s à PHE• Vanne alimentation secours du canal Forez (5 m3/s)• Vanne de fond (80 m3/s)• Vanne de restitution 3,5m3/s (Qr 2014) • Vanne de restitution secours (2 m3/s)• Prise d’eau d’alimentation de l’usine de production électrique (80 m3/s)


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� Caractéristiques principales de l’usine de producti on� Galerie d’amenée en charge de 80 m entièrement souterraine Ø 5 m

� Une cheminée d’équilibre de 25 m de hauteur Ø 6 m

� Une conduite forcée de 61 m de longueur Ø 5 m

� 2 groupes de production de 19 MVA pour 38 m3/s unitaire

� Un groupe de restitution (groupe Loire) de 0,9 MVA pour 2 m3/s

� Un groupe d’alimentation du canal Forez 1,8 MVA pour 5 m3/s


3,5 m3/s <Qr< 4,5m 3/s

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Restitution directe à la Loire, au droit de l’usine

Barrage : voûte - poids

Canal du Forez

Usine de production2 groupes principaux : 2X16MW2 groupes auxiliaires :Groupes Loire et Forez

Position du nouveau conduit de débit réservé

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� Exploitation hors crue : période du 16 septembre au 31 mai

� Fonctionnement en éclusée entre 420 m NGF et 410 m NGF

� Rampe de prise et de baisse de charge des groupes : 76 m3/s en 55 mn� Programmes journaliers élaborés par le Centre de Programmation et d’Optimisation

(CPO) de la production hydraulique basé à Lyon

� Optimisation • En fonction de l’hydrologie• Du volume utile• Des besoins en énergie (participe à l’équilibre production / consommation)

� Du 1/03 au 31/05, débit réservé : 4,5 m3/s et Q disponible pour le canal Forez : 2,5 m3/s

� Du 16/09 au 29/02, débit réservé : 4 m3/s et Q disponible pour le canal Forez : 3 m3/s

� Canal Forez alimenté par le groupe Forez ou en cas d’indisponibilité par la vanne Forez• Fonctionnement en éclusées ou au fil l’eau• Programme de débit fourni par le SMIF


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� Exploitation hors crue : période du 1 juin au 15 se ptembre

� Cote touristique à respecter (9/10) à 420,00 m NGF

� Fonctionnement automatique en mode régulation de niveau ou en mode micros éclusées (suivant débit entrant) au plus prés de 420 m (en pratique entre 419,80 m NGF et 419,98 m NGF)

� Débit réservé : 3,5 m3/s

� Q disponible pour le canal Forez : 3,5 m3/s

� Canal Forez alimenté par le groupe Forez ou en cas d’indisponibilité par la vanne Forez• Fonctionnement en éclusées ou au fil l’eau• Programme de débit fourni par le SMIF


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� Etiage 2015

� Relations étroites avec la cellule sécheresse

� Tableau de suivi (cote, entrant) envoyé tous les jours par mail aux autorités

� Consigne d’exploitation de Montpezat du 15 juin au 15 septembre• + 1000 l/s à Pont de La Borie si Q à Bas en Basset > 5,4m3/s• Q entrant naturel à Pont de La Borie si Q à Bas en Basset < 5,4m3/s


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Etiage été 2015


415.00

415.50

416.00

416.50

417.00

417.50

418.00

418.50

419.00

419.50

420.00

0

2

4

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Débit instantané entrant à 07H00 à Grangent en m3/s Débit Loire en m3/s

Débit FOREZ en m3/s Débit total évacué en m3/s

Cote à 24h00 m.NGF

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EXPLOITATION DE L’AMÉNAGEMENT DE GRANGENT� Exploitation en crue

� Etat de veille déclaré dès le début d’ouverture du clapet automatique ou à l’initiative des exploitants• Application du mode opératoire « Conduite à tenir en état de veille » : essai des GE, essai des

vannes, …• Mobilisation et affectation du personnel,

• Mise en place d’un service de quart à partir de 180 m3/s déversés

� Etat de crue déclaré dès que le débit total restitué par l’aménagement atteint 350 m3/s • Information des autorités• Respect des objectifs hiérarchisés

– Empêcher la submersion de l’ouvrage en ne dépassant pas la PHE 421,7 m

– Respecter la côte de retenue normale 420 m

– En phase montante de la crue, le débit sortant ne doit jamais dépasser le débit entrant

• Conduite en crue

– Ouverture automatique du clapet à flotteurs (60 m3/s) suivant la côte de la retenue

– Ouverture d’une vanne de crue jusqu’à 300 m3/s par Automate Programmable Barrage

– Ouverture complémentaire des vannes de crue calculée par l’APB et validée par l’exploitant au delà de 300

m3/s (par pas de 100 m3/s)8ième journée technique EPL | 28 avril 2016

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EXPLOITATION DE L’USINE DE VILLEREST

� Caractéristiques principales de l’usine

� Usine souterraine située en rive droite du barrage

� Équipée de 2 groupes Kaplan de puissance unitaire de 32,6 MW

� Débit par groupe de 80 m3/s maximum

� Hauteur de chute brute max 45.80 m

� Deux conduites forcées d’une longueur proche de 100 m

� Deux galeries de fuite d’une longueur proche de 90 m

� Deux prises d’eau supérieures et deux prises d’eau inférieures


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� L’aménagement à deux modes d’exploitation

� Mode Barrage• Mode prioritaire en automatique ou en manuel• Pilotage par le calculateur de conduite EPL• Pour l’usine, équivalent à un mode d’exploitation au fil de l’eau

� Nos objectifs prioritaires en mode barrage• Restituer par les groupes de production la consigne de débit à turbiner fixée par l’exploitant du

barrage• Respecter les critères de variation de débit

– Variation instantanée du débit sortant inférieure à 50 m3/s ;

– Variation horaire du débit sortant inférieure ou égale à 100 m3/s

– Aucune variation du débit sortant ne pourra intervenir avant l’expiration d’un délai dont la valeur en minutes

est égale à 0,6 fois la valeur en m 3/s de la variation précédente instantanée du débit sortant (exemple 50

m3/s x 0,6 = 30 mn).


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� Mode Usine

� Utilisable entre le 1er janvier et le 30 avril

� Permet à l’exploitant EDF de mettre en œuvre des programmes de production placés

� Nos objectifs prioritaires en mode usine• Maintenir la cote de la retenue entre les cotes maximales et minimales fixées par l’exploitant du

barrage• Respecter les critères de variation de débit

– Variation instantanée du débit sortant inférieure à 50 m3/s ;

– Variation horaire du débit sortant inférieure ou égale à 100 m3/s

– Aucune variation du débit sortant ne pourra intervenir avant l’expiration d’un délai dont la valeur en minutes est égale à 0,6 fois la valeur en m 3/s de la variation précédente instantanée du débit sortant (exemple 50 m3/s x 0,6 = 30 mn).

– Au-delà des critères de variation réglementaires les programmes sont fait pour limiter à 50 m3/s les variations de débit turbiné sur une journée.

• En cas de non respect des objectifs, la conduite repasse automatiquement en mode barrage


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� Qualité d’eau et choix des prises d’eau

� Le choix d’utiliser soit les prises d’eau supérieures soit les prises d’eau inférieures est imposé par une consigne EPL de 2005.

• Du 1er août au 30 avril : utilisation de la prise basse de l’usine ;

• Du 1er mai au 31 juillet : utilisation de la prise haute de l’usine


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� Gestion des étiages

� Fonctionnement en mode barrage

� La consigne de débit appliquée aux groupes de production est fournie directement par le calculateur barrage.

� Les groupes de productions fonctionnent mal à faible débit et à faible hauteur de chute (cote retenue 304,00 m)

• D’où des difficultés rencontrées parfois pour assurer un débit stable à 12 m3/s

� En période d’étiage l’exploitant de l’usine échange régulièrement avec l’exploitant du barrage dans le but de respecter le taux d’oxygénation de l’eau à l’aval de l’aménagement de Villerest.

• Alternance de production à l’usine et de déversés par la VS6


MERCI

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