Le fonctionnement d’un barrage

Une centrale hydraulique produit de l’électricité grâce à une chute d’eau entre deux niveaux de hauteurs différentes, qui met en mouvement une turbine reliée à un alternateur.

1. La retenue de l’eau

Le barrage retient l’écoulement naturel de l’eau. De grandes quantités d’eau s’accumulent et forment un lac de retenue.

2. La conduite forcée de l’eau

Une fois l’eau stockée, des vannes sont ouvertes pour que l’eau s’engouffre dans de longs tuyaux métalliques appelés conduites forcées. Ces tuyaux conduisent l’eau vers la centrale hydraulique, située en contrebas.

La plupart des centrales hydrauliques en France sont automatisées. Chaque centrale se met en marche selon un programme pré-défini en fonction des besoins d’électricité.

3. La production d’électricité

À la sortie de la conduite, dans la centrale, la force de l’eau fait tourner une turbine qui fait à son tour fonctionner un alternateur. Grâce à l’énergie fournie par la turbine, l’alternateur produit un courant électrique alternatif.

La puissance de la centrale dépend de la hauteur de la chute et du débit de l’eau. Plus ils seront importants, plus cette puissance sera élevée.

4. L’adaptation de la tension

Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l’alternateur pour qu’il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à très haute et haute tension.

L’eau turbinée qui a perdu de sa puissance rejoint la rivière par un canal spécial appelé canal de fuite.

source: https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-fonctionnement-d-un-barrage

Qu’est-ce que l’énergie hydraulique ?

L’énergie hydraulique permet de fabriquer de l’électricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force de l’eau. Cette force dépend soit de la hauteur de la chute d’eau (centrales de haute ou moyenne chute), soit du débit des fleuves et des rivières (centrales au fil de l’eau).

L’énergie hydraulique dépend du cycle de l’eau. Elle est la plus importante source d’énergie renouvelable.

Sous l’action du soleil, l’eau des océans et de la terre s’évapore. Elle se condense en nuages qui se déplacent avec le vent. La baisse de température au-dessus des continents provoque des précipitations qui alimentent l’eau des lacs, des rivières et des océans.

Une centrale hydraulique est composée de 3 parties :

  • le barrage qui retient l’eau
  • la centrale qui produit l’électricité
  • les lignes électriques qui évacuent et transportent l’énergie électrique

En France, l’hydroélectricité est exploitée depuis la fin du 19ème siècle, ce qui en fait la plus ancienne des énergies produite grâce à une ressource nationale. EDF exploite 640 barrages dont 150 d’une hauteur supérieure à 20 m.

C’est une énergie qui n’émet pas de gaz à effet de serre, elle est utilisable rapidement grâce aux grandes quantités d’eau stockée et c’est une énergie renouvelable très économique à long terme.

Il existe 3 principales formes de barrages :

Le barrage-poids

En béton ou en pierre, c’est le plus simple et le plus lourd.

Il est vertical par rapport à la retenue et incliné par rapport à la vallée. Il s’appuie uniquement sur le sol.

Ainsi, il oppose toute sa masse à la pression de l’eau.

Le barrage-voûte

En béton, il s’appuie en partie sur des parois rocheuses. Grâce à sa forme courbe, il reporte la pression de l’eau sur les rives. Il peut aussi être soutenu par des contreforts.

Il est incliné par rapport à la retenue et vertical par rapport à la vallée. Il est souvent utilisé dans des vallées étroites.

Le barrage à contreforts

Ses contreforts triangulaires en béton lui permettent de reporter la pression de l’eau vers le sol.

Il est très léger car son poids se réduit seulement à celui des contreforts.

 

Sources: https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/les-differentes-formes-de-barrages