Le barrage de Villerest


Le barrage de Villerest est situé sur la Loire dans les communes de Villerest et de Commelle-Vernay à 6 kilomètres de l’agglomération de Roanne dans le département de la Loire en région Rhône-Alpes.

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La retenue de Villerest s’étend sur 36 kilomètres jusqu’à la ville de Feurs.

La superficie de la retenue est de 770 ha à la cote 316m.

Le bassin versant de la Loire au niveau du barrage de Villerest s’étend sur 6500 km².

Il a pour vocation prioritaire l’écrêtement des crues et contribue significativement à la réduction du risque en Loire Bourguignonne et en Loire Moyenne.

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Il sert également à maintenir le niveau de la Loire en période de basses eaux pour permettre de satisfaire les différents usages de l’eau.

Il est propriété de l’Etablissement public Loire qui est responsable de sa gestion et il a été mis en service en 1985.

Les passes à poissons

barrage du chapeaurouxLe barrage sur le Chapeauroux, situé sur la commune d’Auroux (48) permet de dériver une partie des eaux de la rivière vers la retenue de Naussac, afin d’en compléter le remplissage.

 

 

Barrage_chapeauroux2-2-30da2

Depuis l’effacement de certains obstacles à la migration sur l’Allier et les opérations de repeuplement, le saumon Atlantique et autres grands migrateurs sont progressivement de retour à ce niveau du bassin et sont susceptible de migrer dans cette petite rivière.

pap_seuil_Allier-a109f

Cet ouvrage de 6 m de haut est muni d’une passe à poissons adapté aux grands migrateurs : le saumon atlantique, les aloses et l’anguille.

L’ouvrage situé sur l’Allier est composé d’un seuil qui permet de dériver les eaux de l’Allier vers la retenue de Naussac. seuil_allier-2-149c7
pap_seuil_Allier-a109f Il possède un dispositif de franchissement d’obstacle pour les grandes espèces migratrices.

L’exploitation de Naussac en étiage

Prises_d_eau_Naussac-84743 Lors du soutien d’étiage, l’eau est prélevée dans la retenue par la tour de prise, équipée de quatre vannes étagées.
L’eau transite ensuite dans la conduite sous digue. schema_naussac-5f9fe
Vanne_jetcreux_N-0f2f8 En sortie, elle est soit dirigée vers la vanne à jet creux, soit vers l’usine de pompage-turbinage.
En fonction des paramètres de qualité des eaux mesurés à l’aval, la vanne la mieux adaptée est ouverte, de façon à limiter au maximum l’impact sur le milieu récepteur. Consigne_naussacp-2-72dbe

Le barragiste reçoit la consigne quotidienne du débit sortant, calculée à Orléans pour maintenir les débits aux points objectifs.

Consignes_Etiages-2-ffead Carte_obj_allier-1729f

Les obligations

Afin d’assurer la sécurité des populations, les grands barrages sont soumis à un contrôle très strict de la part de l’administration, au niveau de leur conception, de leur réalisation, de leur première mise en eau et de leur exploitation. Les Préfets des départements sont chargés de ce contrôle.

categorieA-9cbc5 Les barrages de Villerest et Naussac, en raison de leur hauteur et de leur capacité importantes, sont soumis aux obligations de sécurité les plus fortes : on dit qu’ils sont classés en catégorie A.

En tant que propriétaire de ces deux ouvrages, l’Etablissement public Loire est le premier responsable de leur sécurité.

Il en confie la gestion, la surveillance et l’entretien à des entreprises spécialisées dans le cadre de marchés de prestations.

Secu1-9801f L’exploitant surveille et analyse le comportement de l’ouvrage, il vérifie le bon fonctionnement des équipements et procède à leur entretien.
Ces analyses et vérifications font l’objet de rapports transmis chaque année au service de contrôle de l’Etat. Secu-6d99e
Secu4-2-ece3a Une visite d’inspection est conduite chaque année par le service de contrôle en présence de l’exploitant.

En outre, tous les dix ans il est procédé à une revue de sureté au cours de la quelle sont inspectées de manière détaillée les parties habituellement immergées, soit après vidange de la retenue, soit au moyen de robots subaquatiques.

Gestion hydraulique

Les principes de gestion hydraulique, tels que la cote de la retenue ou les règles de variation du débit sortant du barrage, sont définis par des textes réglementaires, arrêtés par l’Etat après enquête publique. Ces textes, qui s’imposent à l’exploitant, sont appelés « règlement d’eau ».

 

Autre réglementation : les activités autour des retenues

L’exercice de la navigation de plaisance et des activités sportives et touristiques sur le plan d’eau et ses abords est réglementé par un arrêté préfectoral qui définit, en particulier, les zones autorisées et interdites de baignades et de navigation.

Reglmtbaignade-ceb13

Sur la plage de la commune de Villerest, les conditions de baignade sont précisées par un arrêté pris par le maire.

Le barrage de Naussac

Le barrage de Naussac est situé dans le département de la Lozère sur un affluent de l’Allier, le Donozau.

01 Il a pour vocation de maintenir un débit minimum dans l’Allier et la Loire en période de basses eaux pour permettre la satisfaction des différents usages de l’eau et des besoins des milieux naturels : l’irrigation, l’alimentation en eau potable, le refroidissement des centrales nucléaires…
Le barrage de Naussac et le barrage du Chapeauroux ont été mis en service en 1983 .
L’apport moyen annuel dans la retenue étant insuffisant pour enassurer le remplissage chaque année, une dérivation dans l’allier avec une usine de pompage-turbinage ont été mis en place en 1997.L’ensemble des ouvrages est situé dans le département de la Lozère en région Languedoc-Roussillon. 02

04 La retenue de Naussac s’étend sur une superficie de 1020 ha.
Le Donozau est un cours d’eau d’une longueur de 8 km dont le bassin versant s’étend sur une surface de 53 km²
Le Chapeauroux est un cours d’eau d’une longueur de 58 km dont le bassin versant s’étend sur une surface de 400 km².

Les caractéristiques

Le barrage de Naussac est situé dans le département de la Lozère sur un affluent de l’Allier, le Donozau.

Il a pour vocation de maintenir un débit minimum dans l’Allier et la Loire en période de basses eaux pour permettre la satisfaction des différents usages de l’eau et des besoins des milieux naturels : l’irrigation, l’alimentation en eau potable, le refroidissement des centrales nucléaires…

Il a pour vocation de maintenir un débit minimum dans l’Allier et la Loire en période de basses eaux pour permettre la satisfaction des différents usages de l’eau et des besoins des milieux naturels : l’irrigation, l’alimentation en eau potable, le refroidissement des centrales nucléaires…
Le barrage de Naussac et le barrage du Chapeauroux ont été mis en service en 1983 .

L’apport moyen annuel dans la retenue étant insuffisant pour enassurer le remplissage chaque année, une dérivation dans l’allier avec une usine de pompage-turbinage ont été mis en place en 1997.

La retenue de Naussac s’étend sur une superficie de 1020 ha.
Le Donozau est un cours d’eau d’une longueur de 8 km dont le bassin versant s’étend sur une surface de 53 km².

Le barrage de Naussac est composé de plusieurs éléments :

  • d’un barrage poids en enrochement compacté d’une hauteur de 50 m dont l’étanchéité est assurée par un masque amont de dalles de béton.
  • d’une tour de prise d’eau constituée par un cylindre en béton armé de 60 mètres de haut et de 7 mètres de diamètre extérieur. Elle comporte 4 vannes placées à différentes hauteurs de 902 à 935m et répartis à la périphérie de la tour.
  • d’une usine de pompage turbinage et d’une vanne jet creux qui permet de restituer les eaux de la retenue.
  • d’un barrage de 6 m de haut sur le Chapeauroux qui permet d’alimenter la retenue. Cet ouvrage est équipé d’une passe à poissons.
  • Le Chapeauroux est un cours d’eau d’une longueur de 58 km dont le bassin versant s’étend sur une surface de 400 km².
  • Le Chapeauroux est un cours d’eau d’une longueur de 58 km dont le bassin versant s’étend sur une surface de 400 km².
  • d’une dérivation sur l’Allier avec un seuil fixe d’une hauteur de 2 mètres équipé d’un dispositif de franchissement pour les espèces migratrices et d’une passe à canoë.
  • Celle-ci est reliée par une galerie de transfert de 300 mètres de long à un bassin de pompage au pied de l’usine équipé d’une vanne clapet.

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Usine_Naussac-2-0f3d3 Barrage_Chap-f7904seuil_allier-da0ceseuil_allier_pap-2-242e1   

La dérivation du Chapeauroux

La dérivation du Chapeauroux permet de compléter le remplissage de la retenue de Naussac par un apport gravitaire.

L’eau est prélevée sur un affluent de l’Allier, le Chapeauroux, au niveau d’un barrage situé sur la commune d’Auroux (48).

Puis elle transite par une galerie souterraine et ressort au niveau d’un canal se jetant dans un ruisseau aménagé, le Réals. Ce ruisseau rejoint ensuite le réservoir de Naussac.

Deriv_Chap_p-3009bLa dérivation du Chapeauroux peut dériver jusqu’à 12 m3/s. Elle fonctionne par la simple ouverture d’une vanne située à l’amont immédiat du barrage du Chapeauroux. Quand la dérivation est active, un débit réservé est conservé à l’aval du barrage.

La dérivation de l’eau est interdite pendant les mois de juillet et août, ainsi que lors du soutien d’étiage par le barrage de Naussac.

L’usine de pompage-turbinage

Pomp_Allier_proce_pt-2-dd6e8 L’Objectif
L’usine de pompage-turbinage est destinée à remonter l’eau depuis le pied du barrage vers la retenue pour la remplir et à produire de l’énergie électrique lors des lachers d’eau.
Elle permet de pomper ou de turbiner des débits variables entre 1,5 et 15 m3/s, avec une hauteur de chute qui dépend du niveau de la retenue. Cette hauteur peut varier entre 30 et 50 m suivant le niveau de remplissage. Usine_turbine-90d9e

L’usine est équipée de 3 groupes réversibles identiques, d’une puissance totale de 8 MW en turbinage et 9 MW en pompage.

Le fonctionnement

En turbinage, l’eau est acheminée vers l’usine à travers la tour de prise et une conduite sous digue. A la sortie de la conduite, elle entraîne la rotation des turbines. Afin de pouvoir faire varier le débit turbiné, chaque pompe-turbine est équipée d’un cercle de vannage, qui permet une entrée plus ou moins importante de l’eau, et d’une roue à pâles orientables.

usine_lot_cercle-43a7a SEau_turbine-2d607

La partie supérieure du groupe, appelée « générateur » permet de transformer l’énergie produite par la rotation de la turbine en électricité. La turbine entraîne la partie mobile, appelée rotor et composé d’électro-aimants.

Usine_1group-875d2Usine_rotor-4a574

Ce rotor tourne à l’intérieur d’un partie fixe, appelée stator et composée d’un bobinage de fils de cuivres. Ceci crée un champ magnétique et un courant électrique récupéré au niveau du stator.

Un poste de transformation est ensuite utilisé pour élever la tension du courant puis raccorder le réseau de l’usine au réseau de transport d’électricité national.

Usine_tranfo-6ebc1En mode pompage, le fonctionnement suit le chemin inverse : l’alimentation électrique permet la mise en rotation des pompes, ce qui permet de remonter l’eau vers le barrage.

L’usine est équipée de cellules Haute Tension, qui ont pour fonction d’assurer la sécurité électrique de l’installation en jouant le rôle de disjoncteur.
Cellulle_HT-0830c

Le pompage dans l’Allier

Le Fonctionnement

Le pompage dans l’Allier est réalisé depuis l’usine, à l’aide des groupes de pompes-turbines réversibles. En pompage, les groupes permettent de remonter l’eau depuis le pied du barrage vers la retenue. Ces mêmes groupes sont conçus pour produire de l’énergie électrique en cas de lacher d’eau en inversant le sens de rotation.

Sche_Pomp_Allier_proce_mo-811d6Les eaux de l’Allier sont alors dérivées vers l’usine par une galerie alimentée par un seuil sur l’Allier de 2,30 m de hauteur et 130 mètres de long.

Pomp_Allier_Seuil_mobile-24678Ces eaux dérivées de l’Allier sont retenues dans un bassin de pompage créé à l’aval du barrage par fermeture d’un seuil mobile sur le Donozau.

Le seuil sur l’Allier est équipé de dispositifs de franchissement pour les espèces migratrices.

Pomp_Allier_Seuil-cbb68Conditions :

Le pompage des eaux dans l’Allier ne peut intervenir que s’il peut être maintenue un débit suffisant dans la rivière à l’aval

Le réseau de mesure CRISTAL


747Le réseau CRISTAL est un réseau de mesure en temps réel de stations de hauteurs d’eau et de pluies réparties sur le bassin de la Loire et de l’Allier qui comprend une centaine de stations sur le haut bassin.

748ll permet de mesurer en temps réel les précipitations et les niveaux de la Loire et de ses affluents. Ces données sont utilisées pour la gestion des barrages.

Le réseau CRISTAL qui est actuellement géré et maintenu par l’Etat, l’Etablissement lui ayant transféfé la propriété.

753Les hauteurs mesurées en temps réel sont transformées en débit à l’aide de lois hauteur-débit préétablies pour chaque station.
L’élaboration de ces courbes nécessite des mesures ponctuelles et fréquentes de la vitesse d’écoulement à l’aide de matériels spécifiques.
749Des agents spécialisés sont chargés du suivi de chaque station et de l’élaboration de ces courbes caractéristiques.

Les informations enregistrées en continu par les capteurs sont rapatriées sur un serveur à Orléans toutes les heures.

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Ces données sont alors utilisées pour alimenter le modèle de prévision et les logiciels pour assurer la gestion des ouvrages de Villerest et Naussac.

La 5ème édition de la journée technique Ep Loire & DREAL Centre

Le mercredi 26 juin 2013 à Orléans a eu lieu la 5ème Edition de la journée technique entre l’EP Loire et la DREAL Centre.

compil_j_2013-5ee2dElle a rassemblé une soixantaine de personnes, qui participent à la gestion des crues et des étiages de la Loire et de ses affluents.

Il s’agit des prévisionnistes pour la gestion de Villerest, des prévisionnistes du SPC Loire-Cher-Indre, des agents EP Loire, des barragistes de Villerest et Naussac et des agents du département Hydrométrie, Prévision et Données de la DREAL Centre (hydromètres, technicien de maintenance…). A noter la participation de la ville de St Etienne pour la présentation de l’ouvrage de Lavalette sur le Lignon du Velay.

Après une introduction des directeurs de l’EP Loire et de la DREAL Centre, les thèmes abordés ont été les suivants :

 

Bilan de l’année 2012 :

– Bilan Hydrologique

– Bilan du Service de Prévision des Crues Loire Cher Indre

– Gestion de barrages de Villerest et de Naussac

Réseau de mesure CRISTAL et Hydrométrie :

– Modernisation du système de communication (radio),

– Bilan du réseau (nouvelles stations, abandons, …)

– Opérations d’intercomparaisons de matériels pour les jaugeages

Actualités sur les barrages :

– Auscultation des barrages : Généralités et application à Villerest

– Grangent : Prise en compte du SAGE dans la gestion du barrage

– Mise en place d’une consigne crue à Naussac

– Barrage de Lavalette : Présentation et travaux récents

Actualités des prévisionnistes Villerest :

– Organisation pour l’étiage 2013

– Nouveaux outils

– Mise en place d’un plan de continuité d’activités

-Travaux sur Villerest

– Qualité des eaux de Villerest et Naussac

Actualités du service de prévision des crues LCI :

– Révision du Règlement d’Information Crue

– Modèle hydraulique aval Villerest

– Modélisation des barrages

– Chaine opérationnelle du SPC LCI

1-1-Bilan_hydrologique_2012
1-2-Vigilance_2012
1-3-Bilan-2012-barrages
2-Cristal_Hydrometrie-2
3-1_Auscultation-BRL
3-2-sage-Loire-RA
3-3-Consigne_crue_Naussac
3-4-Presentation_St-Etienne-Lavalette
4-1-Organisation-Etiage_2013
4-2-GARHY2-0
4-3-Procedure-RC
4-4-Travaux-villerest-juin-2013
4-5-PCA 4-6-Maintien_des_competences_previs_2013 4-7-Qualite_des_eaux_Villerest_Naussac
5-1-Presentation_RIC
5-2-Chaine_Operationnelle_SPC_LCI
5-3-Modelisation_des_barrages
5-4-Modele_hydraulique_Aval_Villerest
Discours_Ouverture_DEE-JLR
Programme_5eme_journee_technique_EP_Loire-2

La 4ème édition de la journée technique Ep Loire & DREAL Centre

Le lundi 04 juin 2012 à Orléans a eu lieu la 4ème Edition de la journée technique entre l’EP Loire et la DREAL Centre

Journee_technique_04-06-12

Elle a rassemblé une quarantaine de personnes, qui participent à la gestion des crues et des étiages de la Loire et des ses affluents.

Il s’agit des prévisionnistes pour la gestion de Villerest, des prévisionnistes du SPC Loire-Cher-Indre, des agents EP Loire sur site, des barragistes de Villerest et Naussac et des agents du département Mesures, Réseau et Données hydrométriques de la DREAL Centre.

Groupe_JT_-_site_eploire-a1f45A noter la participation d’EDF pour la présentation des travaux de l’ouvrage de Grangent, de l’usine de Villerest et du projet de la nouvelle configuration de la retenue de Poutès.

ppt_-_site_epl-0794eAprès une introduction des directeurs de l’EP Loire et de la DREAL Centre, les thèmes abordés ont été les suivants :

  • Bilan 2011 pour SHPEC, actualités et perspectives 2012
  • Gestion de l’étiage par les barrages en 2011
  • Retour sur les événements hydrologiques et bilan de la vigilance crue en 2011
  • Gestion de Villerest en crue en 2011 (événement, fonctionnement…)
  • Actualités sur les développements des outils de prévision (outils SPC, outils Villerest : Lolla et Garhy)
  • Présentation de l’avancement des travaux des vannes de Villerest
  • Actualités des ouvrages de Grangent, Poutès et l’usine de Villerest par EDF
  • Évolution du réseau hydrométéo et de CRISTAL

Anim_j_-epl-208581-1_Etiage_2011
1-2_Etiage2011-RepartitionVN
1-3_Etiage_2012_LOLLA
1-4_RC-2011
1-5_Presentation_GARHY
1-6_Etiage2011-BRL
1-7_Barrage_de_Villerest_Vannes
Discours_d_ouverture_Directeur_EpLoire_JC_Eude
EDF-Mode_usine_Villerest
EDF-New_config_site_Poutes
EDF-Presentation_travaux_Grangent
JourneeTechniqueEPL-DREALC_2012
Reunion_DREAL_EP_Loire_-_Intercomparaison_Allier
Reunion_DREAL_EP_Loire_-_retour_sur_evenements_hydro Reunion_SHPEC_EPL4062012_evol_cristal
Reunion_SHPEC_EPL4062012_evol_hydro-meteo_et_cristal
Reunion_SPC-LCI_EP_Loire_-_Etiage2012
Station_Cristal_2011