TCH025 MODULE 11 partie 1

1

MODULE 11LE PROJET

PÉRIBONKA (partie I)

Université du Québec (UQ)École de technologie supérieure

TCH-025 TRAVAUX DE GÉNIE CIVIL

Colligé et préparé par: Roger Brière

2

PLAN DU DÉROULEMENT DE LA RENCONTRE

11.1 La construction d’un aménagement hydroélectrique

11.2 Le déboisement, l’essouchement et le décapage

11.3 La provenance des matériaux

11.4 L’assèchement

11.5 Les excavations

11.6 Les routes

11.7 La construction des remblais

11.8 L’instrumentation

11.9 Les géotextiles

11.10 La santé et la sécurité

3


11.1.1 Les particularités du Projet de PéribonkaHydro-Québec réalise un aménagement hydroélectrique d'environ 385 MW sur la rivière Péribonka, au nord du lac Saint-Jean. L'aménagement est situé au kilomètre 151,8 de la Péribonka, immédiatement en amont de sa confluence avec la rivière Manouane.

4


11.1.1 Les particularités du Projet de Péribonka

ObjectifsL'aménagement est situé au kilomètre 151,8 de la Péribonka, immédiatement en amont de sa confluence avec la rivière Manouane. La compagnie Alcan exploite déjà trois centrales sur la rivière, en amont et en aval de l'aménagement projetépar Hydro-Québec. Ce projet s'inscrit dans les orientations de l'entreprise, et illustre sa volonté de croissance et de rentabilité.

Au printemps 2003, Hydro-Québec a complété l'étude d'impact sur l'environnement. Les principaux objectifs de l'étude étaient les suivants :- définir les caractéristiques, le calendrier et le coût de réalisation du projet ;- caractériser les composantes des milieux naturel et humain, et déterminer

les impacts sur l'environnement ;- élaborer les mesures d'atténuation ;- élaborer les programmes de surveillance et de suivi environnementaux.

5


11.1.1 Les particularités du Projet de PéribonkaCe que comprend l'aménagement hydroélectrique- un barrage de 80 m de hauteur, par 700 m de longueur et deux digues de fermeture ;- un réservoir de quelque 35 km de longueur et d'une superficie de 32 km2 ; le niveaumaximal d'exploitation est actuellement estimé à 244,2 m ;

- une centrale souterraine équipée de 3 groupes Francis pour une puissance totaleinstallée de 385 MW et une production d'énergie annuelle moyenne de 2,2 TWh ;

- un évacuateur de crues d'une capacité maximale de l'ordre de 5 300 m3/s ;- une galerie de dérivation temporaire d'une capacité de 2 005 m3/s ;- un accès routier permanent et un accès routier temporaire ;- un campement accueillant jusqu'à 1160 travailleurs en pointe de construction ;des installations temporaires de chantier.

Le débit moyen annuel au site du barrage est de 438m3/s pour un bassin versant de quelque 19 450 km2. La hauteur de chute brute est estimée à 70 m. Le débit d'équipement de la centrale est de 630 m3/s.Projet connexeLa nouvelle centrale sera raccordée au réseau d'Hydro-Québec grâce à une ligne à161 kV reliée au poste Simard. Le raccordement fait l'objet d'une étude d'impact distincte. Pour plus d'information

6


11.1.1 Les particularités du Projet de PéribonkaInvestissement et retombées économiques du projet

- Investissement global : 1,2 G$;- Retombées économiques

régionales : 345 M$.- Prévision d'effectifs : 520 personnes par année sur 5 ans.

7


11.1.1 Les particularités du Projet de Péribonka

L’échéancier:

8

11.1 La construction d’une centrale (suite)11.1.2 Les étapes de construction de cette centrale

9

11.1 La construction d’un aménagement hydroélectrique (suite)

1- Routes:Sur la rive gauche de la Péribonka, on répare une route qui croise le chemin des Passes-Dangereuses (R0250 et R0251) au PK 124 dans le but de donner accès temporairement au site des travaux, qui se trouve à 36 km au sud. Par la suite, une nouvelle route d'accès permanente de 25 km sera construite en rive droite de la rivière Péribonka, à partir du PK 77 du chemin des Passes-Dangereuses.

Limite de vitesse70 km/hLargeur de la route8,6 mPont forestier déplacé du PK 180,5 au PK 180,7Capacité : 150 tLongueur : 83 m

11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagement

a) Routes et campements

10


Le chantier est situé à 160 km d'Alma, au PK 151,8 de la rivière Péribonka, en amont de la confluence avec la rivière Manouane.

Le campement principal, situé à environ 2 km du site des travaux, pourra accueillir plus de 1 300 travailleurs.


a) Routes et campements

2- Campement:

En plus des dortoirs, on y trouve des bureaux administratifs, une cafétéria pouvant desservir plus de 1 200 personnes, un centre de loisirs, un bar et un dépanneur. Certains bâtiments ont été récupérés du chantier de la Manouane, mais la majoritéseront des unités neuves.

En 2008, à la fin des travaux, le campement sera démonté et transporté vers un autre chantier, et l'aire sera reboisée.

11

11.1 La construction d’un aménagement hydroélectrique(suite)

20 chambresMaison des visiteurs

1 300 litsDortoirs et studios

Hébergement

18 000 m2Zone industrielle

201 840 m2Campement(y compris l'aire des génératrices et l'héliport)

Superficie

200 placesBar

100 placesCasse-croûte

Capacité de 1 200 personnes

Cafétéria

Alimentation

12

11.1 La construction d’un aménagement hydroélectrique(suite)

Ski de fond, raquetteBaseballSports nautiques (baignade, canot, kayak, chaloupe et pêche)

Extérieurs

Conditionnement physiqueQuilles, billardSports de raquette (tennis, badminton)Sports de ballon (volley-ball, basket-ball)

Intérieurs

Loisirs

InfirmerieSécurité industrielleService incendieHéliport

Autres services

13


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementb) Galerie de dérivation

Afin d'assécher le lit de la rivière làoù le barrage sera construit, une galerie de dérivation (tunnel) sera creusée dans le roc de la montagne. C'est là que la rivière coulera pendant la construction du barrage.

18,2 m x 7,5 mDimensions des vannes (H x L)

2 005 m3/sDébit maximal(calculé pour une crue susceptible de se produire une fois tous les 40 ans)

530 m (dont 300 m souterrains)

Longueur

16 m x 13,3 mDimensions de la galerie (H x L)

U inverséForme

14


15


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementc) Batardeaux et barrage

Batardeaux

Un batardeau est un petit barrage temporaire constitué de roc. Son rôle est de diriger la rivière dans la galerie de dérivation afin d'assécher le site du barrage.L'étanchéité du batardeau est assurée par des matériaux imperméables (moraine et enrochement). On construira un pré-batardeau et un batardeau en amont du barrage ainsi qu'un batardeau en aval.

Barrage

Le barrage sera haut de 80 m. Il servira à créer une réserve d'eau et à augmenter la hauteur de chute. Pour rendre l'ouvrage étanche, une paroi de béton plastique, un noyau de moraine et des couches de transition seront mis en place.

16


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementc) Batardeaux et barrage

17

58 0007,517513,5ZonéDigue B

Paroi de béton plastique de 51 m de profondeur pour rendre les fondations étanches

520 0007,565523ZonéDigue A


3 810 000970280ZonéBarrage

195 0007281,812,5ZonéBatardeau aval

275 000820020,5ZonéPrébatardeau et batardeau amont

ParticularitésVolume

(m3)

Largeuren crête

(m)

Longueuren crête

(m)

Hauteur (m)TypeOuvrage

18


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementd) DiguesLes digues serviront à fermer deux vallées secondaires afin de retenir les eaux du futur réservoir. Leur concep-tion est comparable à celle du barrage.

19

58 0007,517513,5ZonéDigue B


520 0007,565523ZonéDigue A


3 810 000

970280ZonéBarrage

195 0007281,812,5ZonéBatardeauaval

275 000820020,5ZonéPrébatardeau et batardeau amont

ParticularitésVolume

(m3)

Largeuren crête

(m)

Longueur

en crête (m)

Hauteur (m)

TypeOuvrage

20


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagemente) Évacuateur de crues

L'évacuateur de crues sert à déverser le trop-plein du réservoir en cas de crue. Il s'agit d'un petit barrage en béton muni de trois vannes que l'on ouvre au besoin. Deux des trois vannes sont chauffées.L'eau évacuée est recueillie dans un bassin de dissipation excavé àl'extrémité aval de l'évacuateur avant de poursuive sa course dans le lit naturel de la rivière. Cette eau n'est pas turbinée.

21


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagemente) Évacuateur de crues (suite)

22

7 sectionsJeu de poutrelles(structures mises en place pour l'entretien des vannes)

5 300 m3/sDébit maximal

18,5 m de haut11,5 m de large

Dimensions des vannes

960 mLongueur du canal



e) Évacuateur de crues (suite)

23


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementf) CentralePrise d'eau: La prise d'eau constitue la porte d'entrée des trois conduites forcées. Elle comprend trois vannes destinées à fermer l'entrée d'eau au besoin pour chacun des groupes turbines-alternateurs. Chaque vanne est munie d'une grille qui empêche les débris d'entrer dans les conduites forcées.

24221,7 mNiveau inférieur bétonné

249,2 mNiveau supérieur bétonné

3Nombre de grilles à débris

1 jeu de 4 poutrellesNombre de poutrelles

8,3 m de haut6,4 m de large

Dimensions d'une vanne

3Nombre de vannes

2006-11-20Vue générale des travaux de bétonnage de la prise d'eau.

25


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementf) Centrale

Conduites forcées:Les conduites forcées sont des galeries creusées dans le roc et bétonnées. Elles servent à acheminer l'eau du réservoir jusqu'aux turbines de la centrale et àoptimiser la hauteur de chute de l'eau.

26

5,9 m de diamètre24,5 m de long

Dimensions des conduites blindées

7,9 m de diamètre108 m de long

Dimensions des conduites bétonnées

27


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementf) CentraleCentrale: La centrale souterraine abritera trois groupes turbines-alternateurs. Les transformateurs seront situés dans la galerie des vannes. À son arrivée à la centrale, l'eau aura atteint une hauteur de chute de 70 m.

Elle sera assez puissante pour faire tourner les turbines et les alternateurs, et ainsi produire de l'électricité. L'énergie sera transportée par une lignebiterne (deux lignes passent sur un même pylône) à 161 kV vers le poste de sectionnement Simard qui sera construit à environ 8 km du poste de Saint-Ambroise.

28

210 m3/sDébit nominal d'équipement

144 tours/minVitesse des groupes

67 %Facteur d'utilisation

2,25 TWhÉnergie moyenne annuelle

385 MWPuissance installée totale

3 turbines FrancisGroupes turbines-alternateurs

70 mHauteur de chute maximale

36 m de haut115 m de long24 m de large

Dimensions

SouterraineType

29

Galerie de fuite: La galerie de fuite permettra à l'eau qui sort des turbines de la centrale de s'écouler vers la rivière Péribonka.


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementf) Centrale

23,4 m de haut15 m de large103 m de long

Dimensions

30


11.1.2 Les étapes de construction de cet aménagementg) Réservoir

L'eau de la rivière Péribonka alimente actuellement les centrales de la Chute-des-Passes, de la Chute-du-Diable et de la Chute-à-la-Savane, toutes trois propriété d'Alcan. En 2008, lorsque le barrage sera construit, l'eau de la rivière Péribonka formera un réservoir de 35 km de long pour une superficie totale de 32 km2.

31

1,5 mMarnage

242,7 mNiveau minimal d'exploitation

244,2 mNiveau maximal d'exploitation

47 millions m3Volume utile

1,08 milliard m3Volume total

438 m3/sApport annuel moyen

32 km2Superficie maximale

32


11.2.1 Le déboisement

Le déboisement de la rive Est du réservoir a été complété en 2004. Celui de la rive Ouest a été réalisé en septembre 2005.

Printemps 2004Déboisement pour installer le campement et la zone d'im-plantation des aménagements.

33


Pour créer le réservoir, il faudra inonder environ 1 916 ha de terrains forestiers productifs accessibles. Sur ce nombre, on compte 272 ha de plantations âgées d'environ 20 ans et 32 ha d'éclairciesprécommerciales.

34


Le volume de bois marchands inondé, présent sur tous les types de terrains, sera de 201 668 m3, dont 74 % de résineux.

35


Secteur du futur réservoir:Au total, un peu plus de 1520 ha ont été déboisés et de cette superficie, environ 1090 ha furent récupérés pour un volume total toutes essences de 110 000 m3.

36


Pour faciliter la navigation, une couronne autour du réservoir a été déboisée aux endroits où les pentes n'étaient pas trop abruptes. Au total, 1040 ha ont ainsi été déboisés. Au cours de l'été et de l'automne 2006, les débris ligneux sur environ 700 ha en rive ouest seront ramassés et brûlés.

37


Les aires à déboiser sont celles dans l’emprise des routes de l’Entrepreneur, conformément au devis et les routes et raccordement permanents à construire par l’Entrepreneur.Toute demande d’autorisation d’aire à déboiser doit être soumise, pour approbation par Hydro-Québec, au moins trois semaines avant le début des travaux de déboisement.

Le déboisement comprend l’abattage de tous les arbres dont le diamètre mesuré à 100 mm du sol est supérieur à 50 mm. Il comprend aussi le débarras de tout bois tombé sur le sol dont le diamètre maximal est supérieur à 50 mm.L’Entrepreneur doit conserver dans leur condition originale, les zones àl’extérieur des aires de déboisement. La chute des arbres à l’extérieur des limites du déboisement doit être évitée. L’entreposage temporaire des arbresabattus devra se faire exclusisement sur l’emplacement déjà déboisé, afin de préserver de tout dommage, les secteurs non touchés par le déboisement.

11.2.1.1 Aires à déboiser

11.2.1.2 Exigences générales

38


L’Entrepreneur doit reboiser à ses frais les aires déboisées par lui sans autorisation.L’abattage doit se faire de façon manuelle, l’abattagepar un bélier mécaniqueest interdit.

L’Entrepreneur doit s’assurer de la récupération des tiges marchandes de toutes essences contenues dans les zones à déboiser situées dans les pentes inférieures à 40%. Les tiges marchandes représentent toute tige ayant un diamètre supérieur à 9cm à 1,3m au-dessus du sol. En ce qui concerne les tiges marchandes situées dans les zones en pentes supérieure à 40%, l’Entrepreneur peut, s’il le désire, les récupérer.Toute dérogation doit faire l’objet d’une demande écrite auprès d’Hydro-Québec. Celui-ci transmet la demande auprès du ministère des Ressources naturelles, de la Faune et des Parcs (MRNFP) qui avise de la recevabilité de lademande .

11.2.1.3 Récupération des bois marchands

11.2.1.2 Exigences générales (suite)

39


Toute exploitation de bois marchand à l’extérieur des zones spécifiées au devis technique est strictement interdit.L’Entrepreneur doit couper, débusquer, ébrancher et empiler les bois marchands à un endroit approuvé par le représentant d’Hydro-Québec.Tout rebut provenant du déboisement qui ne peut être récupéré comme bois marchand doit être éliminé tel que spécifié à la section “Élimination des débris ligneux” du chapitre 2: DÉBOISEMENT, ESSOUCHEMENT ET DÉCAPAGE du devis.

11.2.1.3 Récupération des bois marchands (suite)

11.2.2 Essouchement et décapage

L’essouchement comprend l’enlèvement de toutes les souches, des racines de plus de 50 mm de diamètre et des racines entremêlées de moindre diamètre, dans les limites des surfaces à décaper.

11.2.2.1 Définitions

40


11.2.2 Essouchement et décapage

Le décapage comprend l’enlèvement de tout matériau meuble non conforme aux exigences du devis. Il est effectué de façon à réduire au minimum les pertes de matériau sous-jacent à conserver comme remblai en fondation. Les broussailles comprennent toute végétation dont les branches principales mesurent 50 mm ou moins de diamètre près de la surface du sol. Les arbres comprennent toute végétation non considérée comme broussaille.

11.2.2.1 Définitions (suite)

11.2.2.2 Exigences généralesL’Entrepreneur doit exécuter l’essouchement et le décapage dans l’emprise des ouvrages à construire, à l’intérieur des limites montrées sur les dessins.L’essouchement de l’emprise des routes de l’Entrepreneur est fixé par Hydro-Québec sur présentation du tracé des routes que l’Entrepreneur désire construire.

41

11.2 Le déboisement, l’essouchement et le décapage11.2.2 Essouchement et décapage11.2.2.2 Exigences générales (suite)

L’Entrepreneur doit exécuter l’essouchement et le décapage des aires de travail, service, stockage, etc.Le décapage peut être exécuté avec l’excavation du mort-terrain en une seule opération lorsque le mort-terrain est inacceptable comme remblai tel que décrit au chapitre “EXCAVATIONS” du devis.

11.2.3 Élimination des débris ligneuxHormis le bois destiné à la récupération commerciale, tous les arbres et arbustes abattus ainsi que les rémanents et les débris ligneux provenant de la récupération des bois doivent être éliminés par brûlage ou envoyés aux aires de rejet identifiées aux “Clauses particulières” du devis.Le brûlage, s’il est retenu, doit être fait conformément aux lois et règlements applicables et suivant les conditions imposées par la SOPFEU, notamment en ce qui a trait à la hauteur des empilements à brûler (maximum 2,5 m) et aux distances minimales à respecter pour la mise en tas et en digue, soit 10 m entre les tas, 25 m d’une digue à une autre et cinq fois la hauteur des tas pour la distance des tas à la lisière boisée.

42


11.2.3 Élimination des débris ligneux (suite)L’Entrepreneur doit s’assurer de la combustion complète des empilements et ce, jusqu’à l’approbation par Hydro-Québec.

11.2.4 Mise en copeaux

La mise en copeaux peut être utilisée comme méthode d’élimination à la condition que les copeaux soient récoltés et emportés à un endroit approuvépar Hydro-Québec. En aucun cas, ils ne doivent être répandus sur le sol ou laissés en tas.

43

LISTE MÉDIAGRAPHIQUE

Hydro-Québec, Vice-Présidence Centre de services partagés, Direction Acquisition,PROJET PÉRIBONKA, Excavation de la prise d’eau et des conduites forcées, novembre 2004. ( 6 CD-ROM )

Hydro-Québec, Vice-Présidence Centre de services partagés, Direction Acquisition,RÉGION SAGUENAY PROJET PÉRIBONKA, Construction du barrage et des digues A et B et excavation phaseII de l’évacuateur de crues, mai 2005. (devis en 2 volumes et plus d’une centaine de plans)

http://www.hydroquebec.com/peribonka/projet_travaux/carte.html

Documents

TCH025 MODULE 11 partie 1