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Etude de l’ajout d’une vanne de garde sur un pertuis de vidange de fond

Nicolas CROCHETON

Éditeur : Comité Français des Barrages et Réservoirs - CFBR - ISBN 979-10-96371-21-1

Colloque : Barrages, digues et canaux : enjeux, pratiques récentes et innovations pour les organes de vantellerie, contrôle-commande, télécom et alimentations électriques - Aix-les-Bains, France
Année d’édition 2024

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Titre : Etude de l’ajout d’une vanne de garde sur un pertuis de vidange de fond

Résumé
Le dispositif de vidange de fond d’un barrage a pour fonction primaire de permettre la vidange totale ou
partielle de la retenue amont dans un certain délai. Il peut également parfois être employé pour contribuer à
restituer un débit de consigne vers l’aval du barrage. Dans tous les cas, le débit relâché à l’aval est contrôlé par
une vanne dédiée à cet effet ; cette vanne sera dite vanne de service.
En cas de défaillance de la vanne de service au cours de la restitution d’un débit, par exemple un blocage en
position intermédiaire, il devient impossible de stopper l’écoulement. Ce scénario peut alors conduire à relâcher
en aval un volume d’eau bien supérieur à celui prévu. Cela peut engendrer des conséquences importantes avec
une perte de volume d’eau stocké dans la retenue ou bien avec un débit relâché en aval devenant plus élevé que
la normale.
La solution usuellement mise en œuvre pour sécuriser le fonctionnement de la vidange de fond d’un ouvrage
est de prévoir une deuxième vanne dans le pertuis, en amont de la vanne de service ; cette vanne sera dite vanne
de garde. Il peut néanmoins arriver que des aménagements existants aient été construits sans pleinement prendre
en compte le risque de défaillance de la vanne de service ; avec une vanne de garde non adaptée à la fermeture
en charge ou bien totalement absente.
Après la présentation de ces exigences générales, le présent article exposera un cas d’étude d’ajout d’une
vanne de garde sur un aménagement existant. L’aménagement considéré est un barrage voute de 50 m de haut
environ qui est muni de 2 pertuis de vidange de fond équipés chacun d’une vanne de service de type segment,
mais pas de vanne de garde. L’étude s’est attachée à analyser la faisabilité de l’ajout de vannes de garde selon 2
architectures différentes, en conservant ou non les vannes de service existantes. Les solutions ont été comparées
en termes de complexité de chantier avec l’impact sur la structure existante du barrage, de coûts de réalisation
et d’implications pour l’exploitation/maintenance de l’aménagement.

Abstract
The main function of bottom outlet sluice on a dam is to flush totally or partially the reservoir within a limited
time. It can also contribute to a controlled release of a downstream flow. In any case, the flow has to be controlled
by a gate ; it is said to be the service gate.
In case of malfunctioning of the service gate during flow release, it can become impossible to stop this flow.
This case can lead to release a water volume much higher than expected. It can involve negative consequences
with the loss of stored water in the reservoir, or an intense flow released in the downstream river.
Usually, the implemented solution to ensure reliability of bottom outlets is to consider a second gate in the
sluice, upstream of the service gate ; this gate is then called the emergency gate. However, dams have been
constructed sometimes without consideration of service gate failure, or with installation of a second gate not able
to fulfill its required functions.
After presentation of the main general requirements of a safe bottom outlet sluice, the present article will
focus on a case study for addition of an emergency gate on an existing dam. The considered dam is 50 m high
and it includes two bottom outlet sluices with radial service gates only. The study has analyzed two different
scenarios for addition of emergency gates, with and without keeping the existing service gates. The solutions
have been compared in terms of works complexity, impact on dam structure, installation costs and consequences
for operation and maintenance.

Citation
Crocheton N. (2024). Etude de l’ajout d’une vanne de garde sur un pertuis de vidange de fond. In Colloque CFBR Vantellerie. Aix-les-Bains CFBR 19,20 juin 2024. ISBN 979-10-96371-21-1. doi : 10.24346/cfbr_colloque2024_g1

Voir aussi : Colloque Vantellerie

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