Programme R&D Anguilles et ouvrages - Solution technique - Séminaire de restitution 28-29 novembre 2011, Paris

Fiche 13

Tests d’évaluation des dommages subis par des anguilles à la dévalaison lors de leur transit à travers le nouveau groupe turbogénérateur VLH à manteau de roue sphérique installé sur la Moselle à Frouard (54). Responsables scientifiques : M.Larinier (Onema), P.Baran (Onema), S.Mougenez (Onema), D.Monnier (Onema), A.Gillet (Direction des aménagements paysagers), P.Orban (Direction des cours d'eau non navigables), D.Sonny (Profish), D.Ingendahl (Ministerium für Klimaschutz, Umwelt) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. Contexte général de l’action Le groupe turbogénérateur VLH possède des caractéristiques ichtyophiles liées à sa conception. Le 1er prototype de VLH installé à Millau a fait l'objet de tests de dévalaison de smolts et d'anguilles argentées en 2008. Ces tests, dont les résultats sont très satisfaisants, ont permis de confirmer les facultés ichtyophiles des VLH. Ils ont également ouvert des perspectives d'amélioration. Sur la base de ces résultats, des modifications du contour hydraulique ont été introduites. Le manteau de roue a été modifié, adoptant une forme sphérique afin de diminuer le jeu en bout de pale. De nouveaux tests organisés sur la PCH de Frouard visaient à mesurer l'impact de ces modifications sur le caractère ichtyophile des VLH. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. Objectifs de l’action Une de ces nouvelles VLH « à manteau de roue sphérique » a été installée sur le site de Frouard (54) sur la Moselle, en février 2010. Elle doit faire l’objet de tests de dévalaison de poissons (salmonidés et anguilles, dans un premier temps) afin de vérifier si ces modifications de structure de la machine permettent une amélioration sensible du taux de mortalité des poissons empruntant la VLH en dévalaison. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3. Sites d’étude – Méthodologies

La centrale de Frouard, implantée sur la Moselle à proximité de Nancy, est encadrée par les centrales d’Aingerey à l’amont et de Pompey à l’aval. Le Module de la Moselle à Frouard est d’environ 65 m3/s (63.2 m3/s à la station de la Banque Hydro à Toul, soit environ 10 km à l’amont de la centrale de Frouard, sur la période 1960 – 2010).

La centrale de Frouard est en fait constituée de 3 petites centrales indépendantes. La centrale "du moulin" comprend 2 turbines hélices de 10 m3/s chacune, d'une puissance unitaire de 200 kW. La centrale "de l'Ile" comprend une turbine Kaplan, simple réglage, de 30 m3/s, pour une puissance de 700 kW. Enfin, la centrale "de l'écluse" comprend la nouvelle machine VLH 4500 qui a servi aux essais.

Cette machine à manteau de roue sphérique est en fonctionnement depuis février 2010. Elle comporte huit pales et sa puissance électrique maximale, limitée par la puissance du contrat de vente de l'énergie, est de 400 kW. Elle débite 22 m3/s, sous une chute nette de 2.4 m.

A l'amont de la turbine, un dispositif avec un tube en PVC fixer sur le distributeur au niveau des directrices permet d'injecter des anguilles et, par conséquent, de les faire transiter dans la turbine (Cf. Photo1). A l'aval de la turbine, un cadre métallique positionné dans des rainures est équipé d'un filet en polyamide sans nœud au bout duquel un vivier immergé au 2/3 grâce à un ponton flottant permet de récupérer les anguilles (Cf.Photo 2).

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4. Résultats Le taux de blessures létales immédiat d’anguilles adultes (taille comprise entre 60 cm et 1 m) transitant par la nouvelle VLH à manteau de roue sphérique installée à Frouard, fonctionnant à pleine ouverture et à pleine puissance, est extrêmement faible, voire nul, et le taux de blessures non létales à court terme (24 h à 48 h) est faible, puisque de l’ordre de 2%.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5. Applications à la gestion opérationnelle Domaine d’application : Limitation des impacts des centrales hydroélectriques et mise en valeur des très basses chutes y compris dans le contexte de cours d'eau qualifiés "à grands migrateurs"

Transfert technologique : Solution technique adaptée aux ouvrages transversaux de basses chutes Partenaires : Ecogea, Onema, Ademe, France hydroélectricité, Centrale hydroélectrique de Frouard, MJ2 Technologies, EDF Pour en savoir plus : F. BAU, J. LAFITTE, P. BARAN, M. LARINIER F. TRAVADE, E. DE OLIVEIRA, 2011. Test d’un dispositif de répulsion à infrasons au droit de deux ouvrages hydroélectriques sur la Gave de Pau. Rapport ONEMA/EDF - Programme R&D Anguilles/Ouvrage, 76p et annexes.

Contact : Thierry Lagarrigue (thierry.lagarrigue@ecogea.fr); Francis Maury (francis.maury.mj2@orange.fr); Marc Leclerc (marcthierry.leclerc@dbmail.com)

Photo 2. Vue du tube d’injection relié à la piècemétallique installée sur le distributeur de la VLH

Photo 1. Dispositif complet de récupération en place, VLH en marche