[2]Documents Annexes Tpe Barrage hydroélectrique Plan du Dossier -- INTRODUCTION I°Fonctionnement des Barrages Hydroélectriques 1.Histoire -- 2 .Le Fonctionnement du complexe a)Comment obtient ton de l'électricité à travers d'un barrage Hydroélectrique ? -- °La turbine Kaplan et Hélice II°Les Types d'Hydrobarrages 1. Barrages en béton ou maçonnerie a)Barrages poids b)Barrages Voûte c)Barrages à Contreforts 2. Barrage en remblai a)Barrages à terre Homogène b)Barrages Zonés c)Barrages à Masque III°L'Exemple : Complexe Hydraulique de Necaxa -- 2. Le système électrique 3. Le Barrage de Necaxa vI°Exemples d'hydrobarrages dans le monde 1. Un hydrobarrage en Russie 2. Grand Coulee -- 3. Itaipú 4. Barrage de la Rance ou usine marémotrice CONCLUSION -- problème, elle s'épuise, les gisements étant peu nombreux, les besoins étant nombreux, nous devons donc recourir à une solution: l'énergie renouvelable. Elle peut être obtenue par un barrage hydroélectrique, avec comme rôle transformer l'énergie potentielle de l'eau en énergie électrique. Ainsi les barrages hydroélectriques auront une place importante dans une nouvelle Ère qui semble être de plus en plus proche. Nous allons d'abord présenter une brève introduction sur où les hydrobarrages nous mènent. Après on poursuivra expliquant le fonctionnement des hydrobarrages et les types d'hydrobarrages, puis on traitera l'analyse technologique et économique d'un barrage à Mexico et finalement on conclura avec leurs problèmes écologiques et leur avenir. Un hydrobarrage est une construction artificielle qui s'oppose à l'écoulement naturel de l'eau pour le retenir et le stocker dans des réservoirs. L'énergie hydraulique transformée par les hydrobarrages constitue une source d'énergie électrique gratuite, naturelle, rentable et indéfiniment renouvelable par le cycle de l'eau. C'est -- C'est le cas de la France, l'énergie hydraulique constitue la deuxième source de production d'électricité. L'EDF, Electricité de France, estime que l'énergie électrique produite par les hydrobarrages représente près de 15% de la production totale, avec une capacité de 70 TWh en année moyenne. Dès nos jours, la grande hydraulique, -- explications... I. Le Fonctionnement des Hydrobarrages Plan du Dossier -- 1. Histoire Le premier barrage officiellement recensé est celui du Nil qui se construisit vers 4000 ans avant JC pour dévier l'eau à fin de pouvoir construire la ville de Memphis. De plus pendant l'Antiquité plusieurs barrages battis en terre permirent l'irrigation de terres infertiles. Une des civilisations antiques les plus reconnus fut celle des Babyloniens qui héritèrent des Sumériens un génie civil impressionnant -- l'architecture et des moyens modernes construire des édifices beaucoup plus moins limités ainsi nous comptons aujourd'hui avec plus de 35000 barrages et 1500 sont en constructions. L'une des plus grandes innovations et celle de L'usine Marémotrice de la Rance qui produit de l'énergie électrique à partir des marées. -- régions du monde. Plus la centrale sera grande plus le système hydroélectrique aura des sub-stations. Il y a différents types de sub-station comme le centre de commande, le barrage hydraulique, la centrale de transformation d'énergie électrique et une zone résidentielle. Les sub-stations techniques dépendent les unes des autres lors du fonctionnement du système. Le centre de commande est l'endroit où l'information des barrages et de la centrale de transformation sont réunis pour renvoyer des ordres à celles-ci et elle supervise le bon fonctionnement des liens entre les sub-stations. Le barrage hydroélectrique obtiendra de l'énergie de l'eau et l'envoiera vers la centrale de transformation d'énergie qui elle à son tour l'envoiera à une ville ou peuplement (voir doc.1). -- une perte d'argent. a)Comment obtient ton de l'électricité à travers d'un barrage Hydroélectrique ? Il faut d'abord mentionner que la fonction primaire d'un barrage est de retenir l'eau, dans son réservoir. Une fois l'eau stockée, on ouvre les vannes qui laissent passer l'eau dans les canaux. Ces canaux -- b)L'énergie dans l'eau Dans un barrage hydroélectrique on exploite l'énergie cinétique de l'eau. Cette énergie provient de la force de gravitation, c'est-à-dire que plus la chute d'eau aura une hauteur importante plus l'énergie -- Une turbine est un moteur dont l'élément essentiel est une roue portant à sa périphérie des ailettes ou des aubes appelées augets, mise en rotation par l'eau du barrage. Ainsi la pression et la vitesse de l'eau entraînent la rotation de la turbine. L'arbre de cette turbine mettra en fonctionnement l'alternateur (voir doc.3). On a -- Lors de sa conception les turbines hydroélectriques sont prises en charge à fin de déterminer laquelle est la plus appropriée pour le barrage selon sa taille, son rendement et son type. °Les turbines à action -- plus hauts mais leur fonctionnement plus complexe. Ces turbines sont immergées dans l'eau car elles se trouvent à l'intérieur du canal d'écoulement du barrage pour cette raison il est important de faire attention au phénomène de cavitation qui est la résultante de la pression d'aspiration de l'eau en hauteur et se manifeste en une -- d'être totalement immergé sous l'eau ( voir doc. 7 et 20). II. Les Types d'Hydrobarrages Plan du Dossier Chaque barrage est particulier par ses dimensions, la nature du terrain sur lequel s´appui, l´importance des débits de la rivière, selon son ingéniosité et leurs matériaux, ils sont classés dans l´un des types suivants : 1. Barrages en béton ou maçonnerie Plan du Dossier a)Barrages poids La stabilité de ce type de barrage sous l´effet de la poussée de l´eau est assurée par le poids du matériel ils peuvent être en maçonnerie ou béton. Ils conviennent pour des vallées larges ayant une fondation rocheuse. Le désavantage est que ce barrage a besoin de beaucoup de matériaux (voir doc.8). b)Barrages Voûte Ils sont généralement en béton et ont une forme d´arc qui report les -- (voir doc.9). c)Barrages à Contreforts Ces barrages peuvent avoir la même structure de poids ou voûte mais portent une série de murs parallèles souvent de forme triangulaire plus ou moins espacés pour repartir l´effort de l´eau sur plusieurs contreforts (voir doc.10). 2. Barrage en remblai Plan du Dossier Les barrages en remblai ils ont tous la même forme et utilisent les matériaux disponibles sur le site de construction. a)Barrages à terre Homogène : Ce système utilise un seul matériel pour assurer l'étanchéité et -- (voir doc.11). b)Barrages Zonés Ils utilisent plusieurs matériaux disposés de façon à le rendre stable -- (voir doc.12). c)Barrages à Masque La seule différence des deux antérieur est qu´on utilise un écran -- Elle est constituée par le réservoir du fleuve Necaxa qui avec le barrage de Laguna et Los Reyes forment la principale source d'eau de l'hydrobarrage de Necaxa. b)La deuxième division Elle est la convergence de fleuves Cuacuila, Acazintla, Piedras de Amolar, et plusieurs écoulements qui remplissent les barrages de Tenango et Nexapa. -- capacité de 30 m³/s. Tableau de barrages BARRAGES CAPACITÉ ELEVATION NECAXA 31 millions m³ 1338 m TENANGO 43 millions m³ 1350 m -- station de Pachuca et enfin celle de el Carmen. 3. Le Barrage de Necaxa Plan du Dossier -- depuis 97 ans. IV. Exemples d'hydrobarrages dans le monde Plan du Dossier 1. Un hydrobarrage en Russie Cette hydrobarrage, possède une de plus grands potentiels hydroélectriques puisqu'elle profit le courant du fleuve Volga, le plus grand de l'Europe, et aussi par la technologie russe qui a construit un de plus grands barrages. Cependant cet hydrobarrage est très loin de centres industriels et villes, et la Russie utilise alors le pétrole et l'énergie nucléaire comme principales sources (voir -- Plan du Dossier L'hydrobarrage de Grand Coulee, est une de plus grandes dans le monde. Elle est située au centre de Washington, aux Etats-Unis, elle profit de la rivière Columbia qui forme le lac Roosevelt et produit 6500 MW -- de 230000 volts, est transformée en énergie électrique de tension 220 volts de forte intensité par un transformateur avant d'être transporte dans les villes par des fils électriques. L'hydrobarrage de Grand Coulee a été nommée la huitième merveille du monde en 1942 lors de la fin de sa construction (voir doc.18). -- Plan du Dossier Dans cette photographie vue aérienne, on peut observer l'hydrobarrage de Itaipú, projet entrepris par le gouvernement de Brésil et Paraguay dans les eaux du fleuve Paraná. C'est le plus grand hydrobarrage du monde dans l'actualité et d'où on obtient des importantes sources énergétiques pour les deux pays et pour la région. Itaipu a une -- moyenne (voir doc. 19). 4. Barrage de la Rance ou usine marémotrice Plan du Dossier -- L'eau est une source d'énergie propre. Son exploitation pour la production d'électricité ne génère ni déchets toxiques ni pollution atmosphérique. Cependant, la construction d'un barrage reste une intervention humaine sur la nature qui a des répercussions sur le paysage ainsi que sur la vie aquatique et terrestre, et sur la qualité -- semble de plus en plus céder sa place à la civilisation. Cependant la technologie n'essai pas simplement de sacrifier la terre, alors des nouvelles techniques comme les hydrobarrages effacent de la carte les usines de charbon et nucléaire pour arriver à établir un équilibre entre l'homme moderne et la nature ceci est l'avantage de