Bachelorarbeit Florian Kuhnert

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Diplomé
Florian Kuhnert
Professeur
Dr. Zsolt Vecsernyés, Ing. civil dipl. EPF/SIA
Experts
M. Frédéric Bachmann, Ing. rural dipl. EPF,
M. Roland Cottier, Ing. rural dipl. EPF/SIA, M. Fabio Heer, Ing. civil dipl. EPF, M. André Venturi, Ing. rural dipl. EPF
Discipline
Hydraulique
Jahr
2013
Adapter un barrage pour ­acheminer sportifs et Poissons
Aménagement d’une passe à poissons combinée à un run-kayak
Le projet de Conflan, situé sur le Rhône en aval de Chancy à Genève, consiste à construire un barrage sur le dernier tronçon genevois exploitable du fleuve. Dans le cadre de ce projet, ce travail de Bachelor a pour but d'étudier la construction d’une passe à poissons combinée à une passe à kayaks sur la rive droite du barrage. Une rivière de contournement sera également prévue sur la rive gauche pour assurer ainsi la migration de toutes les espèces piscicoles. Les kayakistes auront ainsi un site unique pour pratiquer leur sport toute l’année.

Le projet développé s’articule en études théoriques et essais en laboratoire sur modèle ­physique, afin de valider les choix de conception tout en respectant le fonctionnement du barrage, l’environnement et la gestion des bois flottants en amont.
Le but est également de trouver des réponses conciliant:
– les besoins en eau pour la production d’hydro-électricité
– la gestion des bois flottants pour protéger la prise d’eau de la passe à kayak
– le respect de l’environnement

Contraintes
Les contraintes principales du projet sont:
– chute d’eau du barrage: 6,3 m
– débit équipé de l’usine: 620 m3/s
Une contrainte sine qua non fixée par les SIG était d’utiliser pour les deux projets de passe liés à ce barrage un maximum de 5 m3/s d’eau, en période de temps sec. Il a donc été décidé d’utiliser 3 m3/s pour la passe à kayaks et le reste pour la rivière de contournement renaturée de l’usine.
Plusieurs impacts sont à prendre en compte en amont du barrage, notamment une profondeur d’eau et une largeur du fleuve plus importante, une variabilité de niveau plus faible, une vitesse d’écoulement moins élevée, une accumulation des corps flottants plus marquée, une capacité de charriage affaiblie et un taux de sédimentation plus haut.
Pour cette étude, il a fallu se baser sur les capacités natatoires de la faune piscicole présente dans le Rhône, ainsi qu’aux dimensions des kayaks.
Diverses possibilités ont été étudiées. La variante retenue comprend une passe à bassins successifs, qui laisse une grande liberté géométrique pour qu’elle soit bien intégrée dans la topographie du lieu.

Variante Retenue
Les hauteurs de chutes franchissables par les poissons sont de l’ordre de 15 cm, chaque espèce n’ayant en effet pas la capacité de sauter hors de l’eau. Le choix de chutes de surface
et non plongeantes a permis d’atteindre l’aval du barrage avec une longueur de passe raisonnable de 220 m.
Comme l’espace le long du barrage restait relativement restreint, une solution comprenant un passage destiné exclusivement aux poissons, auquel sera attaché celui pour les kayakistes, a été privilégiée.
Pas moins de 31 bassins se succèderont donc, avec une chute de 25 cm pour les kayakistes et de 12,5 cm pour les poissons.
Un faible débit (0,6 m3/s) sera utilisé afin de faire fonctionner en permanence la passe à poissons. Une vanne-déversoir en amont permettra d’augmenter occasionnellement ce débit à 3 m3 /s pour les kayakistes.

Essais de Laboratoire
Pour la gestion des corps flottants, des tests ont été effectués au Laboratoire d’Hydraulique Appliquée (LHA) d’hepia, sur une maquette représentant la prise d’eau en amont de la passe, avec son bassin de sortie pour les poissons (voir fig. 01, recherche de forme et tests de la version finale retenue).
Le système pris en compte avec un déflecteur s’introduisant dans la retenue du barrage en forme de glissière d’autoroute laisse l’eau passer en dessous, tout en empêchant les bois flottants de pénétrer dans la passe.
Pour s'engager dans la passe, il suffira aux kayakistes de faire un demi-tour une fois ­arrivés au bout du déflecteur (vitesse faible, largeur suffisante).
La passe est prévue entièrement bâtie à l’aide d’enrochements pour une bonne intégration dans le paysage. Un cheminement piéton d’évitement est également projeté à son abord.
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