Centrale hydroélectrique de Malgovert

Un chantier dans la penteEn aval du barrage de Tignes (73), les centrales de Brévières et de Malgovert sont encours de maintenance et de modernisation. La partie la plus difficile du chantier est laremise en état des conduites forcées de Malgovert, installées sur un terrain en fortepente, avec un dénivelé de 750 m créant une pression de l’eau de 75 bar.

La galerie d’amenée de Malgovert est longue de14,70 km. Elle collecte de l’eau parce qu’elle fonc-tionne comme un drain non étanche. Son diamètreest de 4,55 m et elle déverse l’eau, jusqu’à 100 l/s, dansune galerie blindée de 3,20 m de diamètre. Cette gale-rie est reliée à l’usine de Malgovert par deux conduitesforcées dont le rôle est d’accélérer la vitesse de chutede l’eau jusqu’à 50 m³/s, grâce à une pente de 35° sur1,52 km. Ces deux conduites, de diamètres 2,20 et2,10 m, peuvent être fermées par une vanne de tête.Elles sont placées sur le versant nord, et ancrées dans17 massifs en béton, dont le plus haut est situé à unealtitude de 1 500 m, et le plus bas à 800 m, au niveaude l’usine.

Une pression de 75 barLes deux conduites forcées ont une longueur dévelop-pée de 1 524 m et présentent une hauteur de chute de750 m, ce qui donne une pression de l’eau de 75 bar.Pour éviter les coups de bélier, une cheminée d’équili-bre, d’un diamètre de 30 m, est installée en haut de lapente, en amont de la galerie blindée et des conduitesforcées.Les deux conduites forcées sont en acier de 3,5 cmd’épaisseur, et sont renforcées par des frettes qui lesenserrent. Il s’agit soit de frettes en fers plats, soit decâbles fermés, sans épissure visible, autour desconduites.À l’approche de la centrale, les deux conduites s’écar-tent avant de se diviser en deux rameaux, via dessphères de jonction, puis elles se divisent à nouveaupour créer huit rameaux séparés à l’entrée dans l’usine.

L e 15 avril dernier, une quinzaine de personnesse sont retrouvées en Savoie, près de Bourg-Saint-Maurice, pour visiter le complexe hydro-

électrique de Malgovert. Elles ont été accueillies par leresponsable du chantier, Philippe Martin, directeurde projet pour Spie Batignolles TPCI. Il a présentél’ensemble du projet, du barrage de Tignes jusqu’auxcentrales de production, avant d’emmener les visiteurssur le chantier de la centrale de Malgovert.Les travaux portent sur la maintenance et la moderni-sation de l’outil de production, qui comprend lesorganes de production des centrales, les prises d’eau,les galeries, canaux, vannes, retenues, etc. Le tout enterrain abrupt (pente jusqu’à 80 %), avec des accèsescarpés, et des conditions météorologiques difficiles.

L’installation hydroélectriqueLe barrage de Tignes est le plus haut barrage deFrance, construit à plus de 1 660 m d’altitude. Il per-met de stocker 230 Mm³ d’eau et a été mis en activitéen 1952. C’est un barrage-voûte avec une premièreprise d’eau en pied du barrage. Il alimente en premierl’usine des Brévières, puis une galerie d’amenée dirigel’eau vers l’usine de Malgovert, située 750 m plus basque les Brévières. L’ensemble des deux centrales pro-duit environ 825 GWh/an. Le barrage accepte uneforte décantation, et l’eau n’est pas abrasive.

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44 n° 214 • Mai 2014•

• Maîtrise d’ouvrage : EDF, unitéhydroélectrique de Rhône-Alpes

• Maîtrise d’œuvre : EDF

• Géotechnique : Terrasol

• Ingénierie hydraulique : BisVam (Autriche)

• Génie civil : Spie Batignolles TPCI

• 5 000 m³ de béton au marché(dont 2 000 m³ pompés)

• 180 000 h par an, de mars à novembre

• Budget : 80 à 100 M€ de travaux,y compris dans l’usine et dans le barrage, dont plus de la moitiépour les conduites forcées.

Fiche du chantier

Le groupe de la Sim avec, à droite,

une portion de conduite forcée à frette câblée.

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Pour EDF, l’avantage de l’hydroélectricité est sasouplesse : elle vient en complément du nucléaire

(86 %) et du thermique (3 %). L’énergie hydraulique est unélément indispensable à la sûreté et à l’économie globale du

système électrique français.L’électricité hydraulique représente environ 11 % de la productiond’EDF, soit par exemple 49,6 TWh en 2013. Elle est un atout stra-tégique pour l’équilibre énergétique du réseau. En Rhône-Alpes,EDF produit environ 15 000 GWh/an grâce à ses 120 centrales

hydroélectriques, ce qui représente 43,3 % de la productionfrançaise d’hydroélectricité.

Au cœur de la première région hydraulique de France, l’ins-tallation complexe composée du barrage de Tignes et

de plusieurs centrales hydroélectriques produitune électricité hydraulique, 100 %

renouvelable.

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Tignes-Malgovert : complexe hydroélectrique de Haute-Tarentaise

Le filin de la grue au-dessus des deux conduites forcées.

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La centrale turbine les eaux et peut produire680 GWh/an avec quatre groupes équipés de deuxturbines Pelton chacun. Les huit turbines à eau sontmunies de bâches en tôle d’acier qui protègent uneroue mobile et évacuent l’eau en circulation. Ces tur-bines comportent chacune un injecteur et une rouemobile, munie sur sa périphérie d’aubes appeléesaugets. L’injecteur envoie l’eau, à très grande vitesse,sur les augets de la roue, qui tourne et est couplée à unalternateur puis à un transformateur pour fournirl’énergie électrique. Les alternateurs de l’usine sontd’origine (1952).Dans la centrale de Malgovert, deux vannes de tête ontété remplacées, ainsi que huit robinets sphériques : cespièces de 25 tonnes chacune permettent d’ouvrir ou decouper l’eau juste avant la turbine. Après son passagedans l’usine, l’eau est libérée dans l’Isère.

Le chantier de Tignes à MalgovertPour les travaux préparatoires du chantier, il a falluabaisser le niveau de l’eau dans la retenue du barragede Tignes de 135 m, à son niveau minimal de 1 655 mNGF. De plus, à la demande d’EDF, la centrale doitpouvoir fonctionner, chaque année, à plein régimependant quatre mois (du 1er novembre au 1er mars),puis quatre mois avec une conduite vide, et enfin êtrearrêtée quatre mois avec les deux conduites vides.Philippe Martin indique : « Selon le marché de tra-vaux, un téléphérique devait être construit pour soule-ver les charges. Mais nous avons proposé une autreoption, la création de pistes forestières permettant l’accèsde grues mobiles, ce qui présentait plus de facilités pourréaliser le chantier. » Les pistes sont situées d’un seulcôté des conduites forcées, sur la rive gauche en des-cendant. Des escaliers métalliques longent les con -duites forcées pour permettre leur accès.Le planning du chantier a compris la création de cespistes forestières et de plateformes dans la forêtcommunale de Bourg-Saint-Maurice, réalisées en2012. Ce sont 3,5 km de pistes qui ont étéconstruites, et 9 plateformes différentes capables desupporter des grues jusqu’à 300 t, avec 8 essieux. Lespistes forestières seront restituées à l’ONF à la findu chantier. L’équipement du chantier comprendune pelle-araignée et jusqu’à 8 grues mobiles enmême temps. En complément, un hélicoptère a étéutilisé pour les parties hautes de l’ouvrage, là où il n’ya pas de piste.Les travaux sur les conduites forcées de Malgovert etla centrale doivent se terminer en 2015. Les installa-

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Philippe Martin, directeur de projetpour Spie Batignolles, présente

le plan des conduites forcées.

Une grue mobile sur sa plate-forme.

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tions doivent êtres repliées et les sites remis en étatpour la fin 2015.

Mouvements du versantUn système de mesure du terrain existe depuis lesannées 1970, et a permis de découvrir que le versantde la montagne bouge légèrement et descend de 5 cmpar an au maximum. Les massifs en béton qui suppor-tent les conduites forcées ont suivi la pente, et desmorceaux de tuyaux ont dû être rajoutés pour éviterles fuites. Afin d’éviter ces opérations de maintenancecoûteuses, un système de joint coulissant a été choisipar EDF, et fait l’objet de ce chantier.Pour répondre à la modification des efforts provenantde la conduite et dus à la mise en place de ces jointscoulissants, dix des 17 massifs ont dû recevoir un ren-forcement de leur génie civil ou être reconstruits. Lesmassifs sont renforcés par deux oreilles placées sur lescôtés, d’abord ancrées dans le sol puis vissées sur lesmassifs. Les ancrages sont perpendiculaires à la pente,avec une profondeur d’ancrage de 15 à 20 m pour desmassifs de 8 m de large. Les pilettes en béton, sur les-quelles reposent directement les conduites forcéesentre les massifs, sont elles aussi renforcées afin d’êtreéquipées de nouveaux supports métalliques accom-modant les mouvements de la conduite. Ainsi,60 pilettes sont en cours de changement.

200 m de conduites forcéesLa première partie des conduites forcées est consolidéepar des frettes en fers plats, qui sont fragiles à la fatigue.Il est donc nécessaire de remplacer 200 m de conduitesforcées au diamètre de 2,20 m et de 2,10 m, et de réali-ser de nombreux terrassements sous les conduites. Lestravaux consistent à remplacer les conduites abîmées,en soulevant dans la pente des portions de tuyaux, déjàsoudés en usine, et pesant jusqu’à 30 t.Le chantier des conduites forcées comprend le rempla-cement des joints et le remplacement de tronçons fret-tés avec des fers plats par des lisses mécano-soudées.Les tuyaux à frettes câblées ne sont pas changés.De plus, des manchons libres sont rajoutés : ils coulis-sent et permettent une course sur 20 ans, afin de suivrele mouvement de la montagne. Les joints libres ne peu-vent être installés que quand le génie civil est terminé.Huit sphères de jonction des tuyaux, en partie bassedes conduites, ont été remplacées par des bifurcations.Pour garantir la sûreté de l’hydraulique, les chocs surles conduites forcées doivent être évités durant toutela durée du chantier, parce qu’ils risqueraient de créerun point faible lors de la remise en eau.Philippe Martin conclut : « La difficulté principale duchantier est de travailler dans la pente, l’un au-dessus del’autre, ce qui engendre des risques de chutes d’outils oude personnes. Pour assurer la sécurité et éviter toutesuperposition de tâches, le chantier est sectorisé, etchaque secteur est bordé de filets. »Au plus fort du chantier, jusqu’à 200 personnes sontmobilisées, appartenant à de nombreuses entrepriseslocales et nationales. n Mireille Bouniol

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47Mai 2014 • •n° 214

L’une des conduites forcées divisée en deux rameaux.

Un robinet sphérique en place dans l’usine, mis en service en 2013.

Un tronçon de conduitesoudé en attente.

Les turbines Pelton d’origine : à gauche les injecteurs et à droite les roues mobiles.

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