• Récolement d'une rampe en enrochements jointifs
• Récolement d'une passe à macro-rugosités régulièrement réparties
• Récolement d'une passe à bassins

Pré-requis

• Concevoir ou évaluer la franchissabilité d’un vannage en conditions hydrauliques correspondant à la période de migration des espèces cibles (débits classés sur la période de migration)
• Prendre en compte les facteurs limitant l’accessibilité des espèces cibles au pied de la vanne : tirant d’eau, vitesses et longueur du coursier, redan, chutes aval, ...
• Remarque : l’ouverture des vannes n’est pas une garantie de libre circulation à la dévalaison ; l’attractivité et les risques de blessures sont à évaluer au même titre que les autres voies de franchissement possible : diagnostic dévalaison

Attractivité 

• Le poisson doit trouver la voie de passage rapidement 
• L’attractivité est prise en compte a minima à travers l’estimation des débits transitant par le vannage et par comparaison avec les débits concurrents : diagnostic montaison ouvrage 

Types d’écoulements

• Ecoulement par surverse : la franchissabilité de ce type de configuration est à analyser de la même façon qu’un seuil vertical (protocole ICE)
• Ecoulements sous la vanne : écoulement en charge (cas dénoyé et cas noyé) et écoulement libre (vanne ouverte au-dessus de la ligne d’eau amont) 

 Points de mesure pour chaque vanne

Ouverture sous la vanne

Calcul des vitesses moyennes d’écoulement sous vannes

Ecoulement en charge		Ecoulement libre
Cas dénoyé à l’aval	Cas noyé par l’aval
L’écoulement sous la vanne subit une forte mise en vitesse en aval immédiat  de la zone de contraction sous la vanne ainsi que des phénomènes de cisaillement et de décollement liés aux pincements du jet sous la vanne  La vitesse d’écoulement dans le jet est liée à Hamont (hauteur d’eau en amont de la vanne - régime dénoyé) ou du DH (hauteur de chute - régime noyé) (courbe ci-contre : vitesse du jet = f(Hamont ou DH)) Exemples de quelques valeurs (tableau) :  Hamont ou DH (m) Vitesse du jet (m/s) 0,2 2 0,9 4,2 1,7 5,8		Dans ce cas, la mise en vitesse est liée uniquement à la pente du radier (pas de chute) et il n’y a pas de phénomènes de cisaillement et de décollement de l’écoulement
Avec Hamont =  Zamont – cote radier	Avec DH = Zamont – Zaval

Evaluation de la classe de franchissabilité

Grandeurs caractéristiques des aménagements

• Débit d'équipement (Qe) : débit maximal turbiné
• Hauteur de chute brute (Hb) : différence d'altitude entre le niveau d'eau au niveau de la prise d'eau et le niveau d'eau au niveau de la restitution
• Hauteur de chute nette (Hn) : hauteur de chute au droit de l'usine (prise en compte des pertes de charges)
• La puissance maximale brute (PMB en kW) : puissance potentielle de l'aménagement = 9.81 x Qe x Hb
• La puissance installée (ou puissance utile en kW) : puissance effective de l'aménagement = 9.81 x Qe x Hn x rendement global machine (tubines, générateur, transformateur)

Classification 

Selon la chute exploitée :

• Centrales de hautes chutes : 100 à 1000 m
• Centrales de moyennes chutes : 15/20 m à 100 m
• Centrales de basses chutes : de 2 à 15/20 m

Le type de turbine installée dépend des caractéristiques hauteur / débit de l'aménagement.

Selon la configuration : 

- Centrales en dérivation                                                               - Centrales en pied de barrage  

Selon le fonctionnement :

• Centrales au fil de l'eau : pas de stockage en amont
• Centrales fonctionnant par éclusées : prise d'eau associée à une retenue avec stockage  

Eléments techniques pour le récolement d’une passe à ralentisseurs

Types de ralentisseurs

Fond suractif

• hauteur de ralentisseurs (a), espacement entre ralentisseurs (P), longueur entre arrête (La), angle de la pointe du ralentisseur (β)

Plan

• caractéristiques géométriques : mesures de B, C, D, H, 
• inclinaison α des ralentisseurs, espacement entre ralentisseurs (P)

Fatou

• caractéristiques géométriques : mesures de a, B, L, H, P, angle α, angle β

Chevrons épais 

• caractéristiques géométriques : mesures de e, M, P, B, a

Volée

Nombre de volées

Pour chaque volée :

• Nombre de ralentisseurs
• Nombre de motifs
• Mesures : 
  • cotes de fond à l’amont du radier (Ram) et à l’aval du radier (Rav) (→ calcul de la pente I de chaque volée)
  • longueur (Lg) et cote déversement premier ralentisseur (De)

Bassin de repos

• Mesures : 
  • cote radier amont, cote radier aval, cote au milieu, largeur et longueur

Conformité des écoulements

Pour chaque volée : 

• Mesures : 
  • cotes niveau d’eau amont et niveau d’eau aval  (→ calcul de la charge amont Hr et charge déversante Ha)
  • tirant d’eau au milieu de la volée (h) 
• Cote de niveau d’eau des bassins de repos
• Estimation du débit d’alimentation (et du débit d’attrait le cas échéant) 
• Evaluation par calcul des conditions hydrauliques dans le dispositif permettant l’apparition de courants hélicoïdaux et la nage du poisson (tirant d'eau sur les ralentisseurs, h/a)
• Vérification de l’absence de chute en entrée piscicole
• Appréciation de l'attractivité de l'entrée piscicole de la passe (conditions hydrauliques au niveau de l'entrée, implantation, orientation et visibilité du jet, proportion de débit dans le dispositif par rapport aux débits concurrents)

Objectif

• Vérifier, à la demande de l’autorité administrative ou du financeur, la conformité de l’ouvrage au niveau du génie civil et de son fonctionnement hydraulique et valider, le cas échéant, les modifications intervenues en phase chantier 

Principe

• Comparer la géométrie du génie civil réalisé avec celle figurant sur les plans d’exécution et analyser les conséquences des écarts sur la conformité des conditions d’écoulement (dans les conditions de débit de la plage de fonctionnement en conditions normales d’exploitation)  

Conformité du génie civil

Plan de situation

• Conformité de l’implantation du dispositif 

Plans d’exécution

• Version des plans d’exécution (établies par l'entreprise ou le maître d'œuvre) approuvés par l’autorité administrative
• A défaut, dernière version de plans transmise lors de l'instruction du projet 

Géomètre expert

• Levers topographiques effectués préalablement par un géomètre expert à la charge du maître d’ouvrage selon les recommandations spécifiques à chaque type de dispositifs 

Points de mesure

• Mesures / relevés de l'ensemble des éléments de dimensionnement ayant une influence sur les conditions hydrauliques dans le  dispositif (il est préférable de procéder à ces mesures dans une passe à poissons non alimentée)
• Les points de mesures se font en fonction du type de dispositifs : passes à bassins, passes en enrochements, passe à macroplots, passes à ralentisseurs, passes spécifiques à anguilles

Conformité des écoulements

• Conformité des niveaux d'eau amont/aval avec les valeurs retenues lors de la conception du dispositif 
• Evaluation des conditions hydrauliques à partir de mesures de lignes d'eau, de vitesses, … et si nécessaire, évaluation in situ du débit (formules hydrauliques ou jaugeage)
• Les points de mesures et les critères hydrauliques sont fonction du type de passe et à cibler sur les écarts éventuels de génie civil : passes à bassins, passes en enrochements, passe à macroplots, passes à ralentisseurs, passes spécifiques à anguilles 

Documents à produire par le pétitionnaire 

• Plans des ouvrages exécutés (plan de masse à l'échelle 1/100ème – 1/50ème, profil en long et profils en travers cotés faisant apparaitre les lignes d’eau à l'échelle 1/50ème  – 1/20ème) 
• Note technique de diagnostic de conformité :
  • Tableau de synthèse avec identification des écarts chiffrés sur le génie civil (la tolérance des écarts admis est de l’ordre du centimètre) et les lignes d'eau
  • Conformité des niveaux d'eau amont/aval avec les valeurs retenues lors de la conception du dispositif 
  • Analyse de l'incidence des écarts sur les écoulements en terme de  compatibilité avec la capacité de nage et de saut des espèces (vitesse, chute, hauteur d’eau…) et d'attractivité de la passe. En cas d'écart significatif sur le génie civil, l'analyse est à réaliser sur l'ensemble de la plage de débit de fonctionnement 
  • Modifications ou ajustements éventuellement nécessaires 

Conformité du génie civil

Radier

• Profil en long (PL) et pente du radier (cotes prises au sommet de la rugosité) 
  • Mesures X : 
    • au niveau de l'entrée hydraulique 
    • au niveau des 3 premières rangées amont et des 3 dernières rangées aval ainsi que sur le reste de la rampe
    • sur le reste de la rampe : 1 point de mesure toutes les 4 rangées
    • en cas d'hétérogénéité du profil en travers (dévers latéral…) ou de dispositif large, 1 profil en long à réaliser pour 5 m de largeur
• Profil en travers et dévers latéraux (PT) 
  • Mesures X : 
    • 1 au niveau de l'entrée hydraulique
    • 1 au niveau de l'entrée piscicole 
    • 1 au milieu de la rampe 
• Rugosité de fond : type de matériaux, hauteur émergente et agencement (orientation et espacement)
• Bassin de repos
  • Mesures :
    • cote radier amont, cote radier aval, cote au milieu 
    • largeur et longueur

Macro-rugosités

• Hauteur émergente du radier (k)
• Diamètre face à l'écoulement (D)
• Espacement (d'axe à axe) transversal (Ay) et longitudinal (Ax) 
  • Mesures : 
    • dans le cas de blocs moulés : mesures systématiques sur les 4 premières rangées amont et les 4 dernières rangées aval
    • dans le cas d’enrochements naturels : mesures sur l'ensemble des rangées de blocs 

Conformité des écoulements

• Cotes des niveaux d’eau : profil en long ligne d'eau (PLE)
  • Mesures : 
    • niveau amont (Zam) et niveau aval (Zav)
    • en aval des blocs et entre les blocs (1 mesure sur les 3 rangées amont et 1 mesure sur les 3 rangées aval + 1 toutes les 4 rangées)
    • bassin de repos : niveaux d'eau amont, centre et aval
• Estimation du débit d’alimentation à partir de la géométrie réelle (cf. formules outil de dimensionnement Onema) ; éventuellement jaugeage courantomètre ou ADCP si une section s'y prête
• Vitesses débitantes inter-blocs et maximales
  • Mesures 
    • sur quelques profils en travers : mesures des vitesses (Ve) d’écoulement entre les blocs : au fond (0,2h depuis le fond), à 0.4h depuis le fond, en surface (0,8h depuis le fond), à 0.4h uniquement si h < 20 cm
    • au niveau de 2 positions X : au centre des espaces inter-blocs (vitesses débitantes) et à mi-distance entre les rangées de blocs, dans l'axe médian du passage inter-bloc (proche des vitesses maximales des jets ; la position exacte du maximum pouvant varier)