dossier de demande d'autorisation complementaire

Auteur : Marc BULLIARD Client : SEM Nièvre Energies

Hydrostadium 22 avenue des Vieux Moulins 74000 Annecy - France SA au capital de 1 000 000 euros RCS – Annecy TGI B Siret 438 289 662 00035 – NAF 7112B www.hydrostadium.fr

ANCIENNES FORGES DE GUERIGNY (58)

DOSSIER DE DEMANDE D'AUTORISATION COMPLEMENTAIRE AMENAGEMENT HYDROELECTRIQUE

N° rapport Indice Date

HSM - 58 - Guérigny – Dossier demande d'autorisation complémentaire A Novembre 2019

Ce document est la seule propriété d’HYDROSTADIUM, il ne peut être modifié ou diffusé à des tiers sans autorisation écrite préalable.

Anciennes forges de Guérigny (58)Dossier de demande d'autorisation complémentaire

Aménagement hydroélectrique

Auteur : Marc BULLIARD Client : SEM Nièvre Energies 2/89

Tableau de suivi de révision

Indice Objet succinct de la révision Date Rédacteur Vérificateur Approbateur

A Initial 29/11/2019 Marc BULLIARD Sébastien GOMBAULT Sébastien GOMBAULT

Signatures

Objet de la révision

Indice A : version initiale




Table des matières 1. PIECE N°1 : NOM ET ADRESSE DU DEMANDEUR .......................................................................................... 6

2. PIECE N°2 : EMPLACEMENT DES OUVRAGES ................................................................................................ 7

2.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE ............................................................................................................................... 7

2.2. SITUATION HYDROGRAPHIQUE ........................................................................................................................... 7

2.3. PARCELLES CADASTRALES CONCERNEES PAR LE PROJET .......................................................................................... 10

3. PIECE N°3 : CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DES OUVRAGES .................................................................. 12

3.1. GENERALITES ................................................................................................................................................ 12

3.1.1. Introduction ...................................................................................................................................... 12

3.1.2. Situation administrative ................................................................................................................... 12

3.1.3. Rubriques de la nomenclature concernées au titre de la loi sur l'Eau .............................................. 13

3.2. DESCRIPTION GENERALE DU SITE ACTUEL ............................................................................................................ 15

3.2.1. Retenue ............................................................................................................................................ 15

3.2.2. Vannage ouest – Bras secondaire .................................................................................................... 15

3.2.3. Vannage sud - TCC ............................................................................................................................ 16

3.2.4. Passe de l’ancien moulin .................................................................................................................. 17

3.3. DESCRIPTION GENERALE DES OUVRAGES PROJETES ............................................................................................... 19

3.3.1. Caractéristiques principales ............................................................................................................. 19

3.3.2. Description générale ........................................................................................................................ 19

3.3.3. Fonctionnement de l'aménagement ................................................................................................ 21

3.3.4. Caractéristiques de la machine ........................................................................................................ 22

3.3.5. Fixation de la machine ..................................................................................................................... 25

3.3.6. Position des armoires électriques ..................................................................................................... 26

3.3.7. Evacuation/Soutirage de l’énergie ................................................................................................... 26

3.4. DESCRIPTION DE LA PHASE TRAVAUX ................................................................................................................. 27

3.4.1. Mise hors d’eau ................................................................................................................................ 27

3.4.2. Adaptation de la passe existante ..................................................................................................... 29

3.4.3. Rénovation des ouvrages génie civil existants ................................................................................. 30

3.4.4. Travaux de génie civil pour la MCH .................................................................................................. 35

3.4.5. Travaux mécanique pour la MCH ..................................................................................................... 36

3.4.6. Travaux élec et contrôle-commande pour la MCH ........................................................................... 37

3.4.7. Travaux de réhabilitation du patrimoine .......................................................................................... 38

3.4.8. Travaux au niveau du vannage sud .................................................................................................. 38

3.4.9. Travaux au niveau du vannage ouest ............................................................................................... 39

3.4.10. Durée probable des travaux ............................................................................................................. 40

4. PIECE N°4 : INCIDENCES DIRECTES ET INDIRECTES, TEMPORAIRES OU PERMANENTES ; ANALYSE DES

IMPACTS ET PRESENTATION DES MESURES CORRECTRICES ............................................................................... 41

4.1. CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL ........................................................................................................................ 41

4.1.1. Bras principal .................................................................................................................................... 41

4.1.2. Bras secondaire ................................................................................................................................ 42

4.1.3. Débit réservé .................................................................................................................................... 42

4.1.4. Franchissement piscicole .................................................................................................................. 42

4.1.5. Transit sédimentaire......................................................................................................................... 44

4.1.6. Autres usages de l’eau ..................................................................................................................... 44

4.1.7. Conclusion ........................................................................................................................................ 45

4.2. CONTEXTE PATRIMONIAL ................................................................................................................................ 45

4.3. INCIDENCES DIRECTES ET INDIRECTES, TEMPORAIRES OU PERMANENTES ................................................................... 46

4.3.1. Incidences du projet en phase chantier ............................................................................................ 46

4.3.2. Incidences du projet en phase d'exploitation future ........................................................................ 47

4.4. COMPATIBILITE AVEC LE ZONAGE DU SITE ........................................................................................................... 47

4.4.1. Compatibilité avec le classement du site .......................................................................................... 47




4.4.2. Compatibilité avec le SDAGE Loire Bretagne et les Sage locales ...................................................... 47

4.5. MESURES COMPENSATOIRES ENVISAGEES ET ACTIONS DE VALORISATION DU SITE........................................................ 49

4.5.1. Volet environnemental ..................................................................................................................... 49

4.5.2. Volet patrimonial ............................................................................................................................. 52

5. PIECE N°5 : PLANS DES TERRAINS SUBMERGES .......................................................................................... 54

6. PIECE N°6 : PLANS DU PROJET .................................................................................................................... 55

7. PIECE N°7 : PROFIL EN LONG DU COURS D'EAU .......................................................................................... 58

8. PIECE N°8 : INFLUENCE HYDRAULIQUE DES OUVRAGES ............................................................................. 62

8.1. HYDROLOGIE ................................................................................................................................................ 62

8.2. OUVRAGES IMMEDIATEMENT A L'AMONT ........................................................................................................... 63

8.3. OUVRAGES IMMEDIATEMENT A L'AVAL .............................................................................................................. 64

8.4. CONCLUSION SUR L'INFLUENCE HYDRAULIQUE DES OUVRAGES PROJETES................................................................... 64

9. PIECE N°9 : DEMANDE D'AUTORISATION COMPLEMENTAIRE .................................................................... 65

10. PIECE N°10 : COUT DU PROJET ............................................................................................................... 66

10.1. PRESTATIONS COMPRISES DANS LE PROJET ...................................................................................................... 66

10.2. CHIFFRAGE ESTIMATIF DES DEPENSES DU PROJET.............................................................................................. 66

10.3. PRODUCTIBLE ATTENDU .............................................................................................................................. 67

10.4. TEMPS DE RETOUR SUR INVESTISSEMENT ........................................................................................................ 67

11. PIECE N°11 : CAPACITES DU PETITIONNAIRE .......................................................................................... 68

12. PIECE N°12 : ACQUISITION DES TERRAINS .............................................................................................. 69

13. PIECE N°13 : DEFRICHEMENT EVENTUEL ................................................................................................ 70

14. PIECE N°14 : ACCORD AVEC LA COLLECTIVITE ......................................................................................... 71

15. PIECE N°15 : REGLEMENT D'EAU ............................................................................................................ 72

15.1. REGLEMENT D'EAU .................................................................................................................................... 72

15.2. ANNEXE AU REGLEMENT D'EAU .................................................................................................................... 79

15.2.1. Fonctionnement actuel : ................................................................................................................... 79

15.2.2. Nouvelle consigne d'exploitation ..................................................................................................... 80

16. PIECE N°16 : MOYENS D'INTERVENTION EN CAS D'INCIDENT ET/OU D'ACCIDENT .................................. 85

17. PIECE N°17 : CONSIGNES DE SURVEILLANCE ........................................................................................... 86

18. PIECE N°18 : ETUDE DE DANGERS ........................................................................................................... 87

19. PIECE N°19 : MISE EN EAU DES OUVRAGES ............................................................................................ 88

20. ANNEXES ............................................................................................................................................... 89

20.1. RELEVE TOPOGRAPHIQUE DU SITE "LES FORGES ROYALES" PAR LE BUREAU D'ETUDE BBE – 07/05/2010 ...................................... 89

20.2. ETUDE PRELIMINAIRE – REALISATION D'UNE PICOCENTRALE HYDROELECTRIQUE SUR LA COMMUNE DE GUERIGNY – 25/10/2010 ........ 89

20.3. DIAGNOSTIC SUR LA CONTINUITE ECOLOGIQUE DU SITE DE GUERIGNY – ETUDE HSM – 10/09/2018 ........................................... 89

20.4. DIAGNOSTIC PATRIMONIAL DES FORGES ROYALES DE GUERIGNY – BRUNO MOREL, ARCHITECTE DU PATRIMOINE – 15/04/2019 ...... 89

20.5. ARRETE PREFECTORAL – DECISION DU PREFET SUITE A LA DEMANDE D'EXAMEN AU CAS PAR CAS – 19/09/2019 .............................. 89

20.6. BAIL EMPHYTEOTIQUE AVEC LA COMMUNE DE GUERIGNY ..................................................................................................... 89

20.7. PROMESSE DE SIGNATURE DU BAIL EMPHYTEOTIQUE DE L'ASSOCIATION "LES AMIS DU VIEUX GUERIGNY"......................................... 89




Généralités

OBJET DU DOSSIER

Le présent dossier constitue une demande d'autorisation complémentaire de construire et d'exploiter une microcentrale hydroélectrique sur le site des anciennes Forges Royales.

Cet ancien site hydroélectrique, à rénover, est implanté sur la Nièvre au cœur de la commune de Guérigny (58).

La demande d'autorisation complémentaire est formulée ad vitam aeternam compte tenu du droit d'eau fondé en titre des anciennes Forges.

La procédure applicable est celle prévue par le décret du 01 Juillet 2014, impliquant la soumission du dossier à une enquête publique. A ce jour, aucune concertation du public n'a eu lieu. L'enquête publique sera lancée dès réception et validation de la conformité de la demande par le préfet.

RESUME NON TECHNIQUE

Par délibération en date du 17 Décembre 2010, la Commune de Guérigny a transféré au Syndicat Intercommunal d’Energies, d’Equipement et d’Environnement de la Nièvre (SIEEEN) la compétence « Production décentralisée d’électricité », pour financer, réaliser et exploiter une centrale hydroélectrique installée sur le site des anciennes Forges Royales.

Le bâtiment est classé monument historique et abrite actuellement une centrale hydroélectrique qui a fonctionné au début du XXème siècle mais qui est depuis longtemps hors d’usage. Cette ancienne centrale est équipée de 2 turbines en chambre d’eau, aujourd’hui non fonctionnelles, mais qui sont toutefois restées en place.

Le projet consiste à construire une nouvelle centrale hydroélectrique sur ce site existant tout en préservant l'aspect patrimonial des anciennes forges et en respectant les contraintes environnementales.

L'aménagement comprendra :

■ L'installation d'une microcentrale hydroélectrique équipée d'une vis hydrodynamique pour un débit d'équipement de 3 m3/s.

■ La réhabilitation de la dévalaison piscicole par la mise en place d'une turbine ichtyocompatible.

■ La conservation et la mise en valeur des turbines existantes, éléments patrimoniaux ayant motivés le classement historique du site.

Le coût total du projet est estimé à environ 510 000 € HT (hors subvention éventuelles et coût MOE) pour une durée d'amortissement prévue sur 12 ans sur la base d'un productible moyen annuel estimé à 316 MWh/an. Le débit réservé sera fixé à 680 l/s (soit 15% du module de la Nièvre au droit de Guérigny) dont 400 l/s dans le bras secondaire et 280 l/s dans le bras principal.




1. PIECE N°1 : NOM ET ADRESSE DU DEMANDEUR

S.E.M. NIEVRE ENERGIES

Adresse :

7-8 Place de la République

58 000 NEVERS

Téléphone : 03 86 59 76 90

Fax : 03 86 59 76 99




2. PIECE N°2 : EMPLACEMENT DES OUVRAGES

2.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE

Guérigny est situé à la confluence de la Nièvre de Champlémy et de la Nièvre d'Arzembouy, à environ 12 km au nord de Nevers, dans le département de la Nièvre (58).

Figure 1 : Situation géographique (Source : Géoportail)

2.2. SITUATION HYDROGRAPHIQUE

Au droit de Guérigny, la confluence des deux Nièvres se fait dans une retenue d’environ 24 500 m².

En aval de cette retenue, la Nièvre est de nouveau divisée en deux bras :

■ Le bras principal qui prend naissance au sud de la retenue, mesurant environ 4 km, qui a historiquement été équipé pour utiliser la force motrice de l’eau (moulin des forges royales, objet du présent projet, puis moulin de Demeurs et moulin du Greux plus en aval)

■ Le bras secondaire, prenant naissance à l’ouest de la retenue, mesurant 4,5 km, également identifié comme « bras de décharge » sur certains documents

Les deux bras sont équipés de vannages à manœuvre manuelle.

Le bras principal est de nouveau divisé en deux dans sa partie amont, sur une distance d’environ 300 mètres (canal de fuite du moulin des anciennes forges et tronçon court-circuité du moulin).

Les deux figures ci-après illustrent ces informations.




Figure 2 : Situation hydrographique globale aux abords de Guérigny (Source : Géoportail)

Le ruisseau du Gué Ferret, qui relie les deux bras de la Nièvre en aval de Guérigny, ne constitue pas une réelle liaison hydraulique compte tenu de sa dimension réduite. Il s’agit plutôt d’un fossé créant une zone humide à conserver.

Nièvre d'Arzembouy

Nièvre de Champlémy

Ruisseau de Mussy

Anciennes Forges Royales

Canal de restitution

Seuil du Moulin de Demeurs

Seuil du Moulin du Greux

Bras principal

Bras secondaire

Ruisseau du Gué Ferret




Figure 3 : Zoom sur la situation hydrographique du site d’étude (Source : Géoportail)

Nièvre de Champlémy

Nièvre d’Arzembouy Bras secondaire

Canal de fuite du moulin

TCC : Tronçon court-circuité

Moulin des forges

Vannes TCC

Vannes & Seuil déversant

Caniveau latéral de la Nièvre de Champlémy

Ruisseau de Bizy

Bras principal




2.3. PARCELLES CADASTRALES CONCERNEES PAR LE PROJET

Figure 4 : Parcelles cadastrales concernées par le projet

Figure 5 : Plan cadastral – SIEEEN – 15/02/2019

Zone de travaux

180

179

133

354




Figure 6 : Légende du plan cadastral

Les parcelles suivantes seront potentiellement concernées par le projet :

■ Parcelles AN 354 / AN 133 / AN 132 / AN 180 / AN 233 : Propriétés de la Commune de Guérigny

■ Parcelle AN 179 : Propriété de l'Association les Amis du Vieux Guérigny




3. PIECE N°3 : CARACTERISTIQUES PRINCIPALES DES OUV RAGES

L'étude technique a pour objet de présenter le site dans son état actuel puis dans son aménagement futur et de décrire les travaux envisagés pour la mise en service du site hydroélectrique de Guérigny.

3.1. GENERALITES

3.1.1. Introduction

La SEM Nièvre Energies souhaite réhabiliter le site des anciennes Forges Royales dans le but de construire une centrale hydroélectrique et de produire de l’électricité en utilisant la ressource naturelle qu’est l’eau.

Cette production est destinée à être totalement revendue sur le réseau national selon les dispositions législatives et réglementaires en vigueur.

Dans le cadre du rachat de l’électricité produite par la future centrale, un contrat de rachat devra être convenu avec EDF.

3.1.2. Situation administrative

Les anciennes Forges Royales apparaissent sur la carte de CASSINI au niveau de Guérigny. Le site apparait également sur les cartes de l'état-major du XIXème siècle.

Figure 7 : Extrait de la carte de CASSINI

Le site des Forges Royales, installé sur la Nièvre, dispose donc d'un droit fondé en titre comme l'atteste sa présence sur la carte de CASSINI et les vestiges identifiés sur site, notamment les organes hydromécaniques utilisant la force motrice de l'eau.




Aucun règlement d'eau écrit n'a été retrouvé mais le site a toujours été régi par un fonctionnement de bon sens permettant d'une part d'utiliser la force hydraulique pour les forges royales et d'autre part de limiter et réguler le niveau d'eau de la retenue de Guérigny, en manœuvrant les ouvrages encore en place aujourd'hui (vannage sud, vannage ouest, empellement des forges).

Un règlement d'eau permettra de formaliser par écrit le fonctionnement actuel, tout en intégrant le fonctionnement de la nouvelle centrale hydroélectrique (voir pièce n°15).

3.1.3. Rubriques de la nomenclature concernées au titre de la loi sur l'Eau

Les installations hydroélectriques relèvent de deux principales législations :

■ la loi du 16 octobre 1919 sur l'utilisation de l'énergie hydraulique, codifiée au livre 5 du code de l'énergie ;

■ et la loi sur l'eau du 3 janvier 1992, codifiée au titre I du livre 2 du code de l'environnement et constituant la base juridique de la "police de l'eau".

L'opération serait répertoriée à la nomenclature soumise à déclaration ou autorisation, des articles L.214-1 à L.214-6 du code de l'Environnement.

Rubriques Nomenclature

Autorisation (A) / Déclaration (D) Caractéristiques

du projet Régime

1.1.1.0

Sondage, forage, y compris les essais de pompage, création de puits ou d'ouvrage souterrain, non destiné à un usage domestique, exécuté en vue de la recherche ou de la surveillance d'eaux souterraines ou en vue d'effectuer un prélèvement temporaire ou permanent dans les eaux souterraines, y compris dans les nappes d'accompagnement de cours d'eau.

Pompage pour assèchement des fouilles si besoin

Déclaration

1.2.1.0

A l'exception des prélèvements faisant l'objet d'une convention avec l'attributaire du débit affecté prévu par l'article L.214-9, prélèvements et installations et ouvrages permettant le prélèvement, y compris par dérivation, dans un cours d'eau, dans sa nappe d'accompagnement, ou dans un plan d'eau ou canal alimenté par ce cours d'eau ou cette nappe.

(A) D'une capacité totale maximale supérieure ou égale à 1000 m3/h ou à 5% du débit du cours d'eau ou, à défaut, du débit global d'alimentation du canal ou du plan d'eau

Alimentation de la nouvelle centrale par dérivation d'un débit

de 3 m3/s

Autorisation

2.2.3.0

Rejet dans les eaux de surface, à l'exclusion des rejets visés aux rubriques 4.1.3.0, 2.1.1.0, 2.1.2.0 et 2.1.5.0.

1) Le flux total de pollution brute étant : a. Supérieure ou égale au niveau de référence R2 pour

au moins l'un des paramètres qui y figurent (A) b. Compris entre les niveaux de référence R1 et R2 pour

au moins l'un des paramètres qui y figurent (D) 2) Le produit de la concentration maximale d'Escherichia

coli, par le débit moyen journalier du rejet étant a. Supérieure ou égale au niveau de référence R2 pour

au moins l'un des paramètres qui y figurent (A) b. Compris entre les niveaux de référence R1 et R2 pour

au moins l'un des paramètres qui y figurent (D)

Les eaux pompées pour vidanger le

canal et pour maintenir l'à sec sont restituées à la rivière

par l'intermédiaire d'un bassin de

décantation afin de s'assurer que l'eau restituée au milieu naturel soit claire et dépourvue de toute

pollution.

Non concerné




3.1.1.0

Installations, ouvrages, remblais et épis, dans le lit mineur d'un cours d'eau, constituant :

1) Un obstacle à l'écoulement des crues (A) ; 2) Un obstacle à la continuité écologique entrainant une

différence de niveau supérieure ou égale à 50 cm pour le débit moyen annuel de la ligne d'eau entre l'amont et l'aval de l'ouvrage ou de l'installation (A)

Batardeaux d’isolement du

chantier

Vis hydrodynamique

Autorisation

3.1.2.0

Installations, ouvrages, travaux ou activités conduisant à modifier le profil en long ou en travers du lit mineur d'un cours d'eau ou conduisant à la dérivation d'un cours d'eau

1) Sur une longueur de cours d'eau supérieure ou égale à 100 m (A)

2) Sur une longueur de cours d'eau inférieure à 100 m (D)

Batardeaux d'isolement du

chantier positionnés en travers des

canaux d'amenée et de fuite du moulin.

Profil du cours d'eau non modifié car canal

usinier (artificiel).

Non concerné

3.1.5.0

Installations, ouvrages, travaux ou activités, dans le lit mineur d'un cours d'eau, étant de nature à détruire les frayères, les zones de croissance ou les zones d'alimentation de la faune piscicole, des crustacés et des batraciens, ou dans le lit majeur d'un cours d'eau, étant de nature à détruire les frayères de brochet

1) Destruction de plus de 200 m2 de frayères (A) 2) Dans les autres cas (D)

Mise en place des batardeaux

d'isolement du chantier sur une

surface inférieure à 200 m² (aucune zone

de frayère n'a été recensée sur les

zones d'implantation des batardeaux)

Déclaration

3.3.1.0

Assèchement, mise en eau, imperméabilisation, remblais de zones humides ou de marais, la zone asséchée ou mise en eau étant :

1) Supérieure à 0,1 ha (A) 2) Supérieure à 0,1 ha, mais inférieure à 1 ha (D)

Le canal usinier est actuellement toujours

en eau

Non concerné

Selon les données présentées dans le tableau précédant, le projet devrait donc être soumis à AUTORISATION.

Toutefois, la puissance de l'ouvrage projeté n'étant pas supérieure aux installations actuelles, le projet n'induit pas de modification substantielle à la consistance légale (forges royales et ouvrages annexes de régulation du plan d'eau).

Le projet est donc soumis à la procédure d'AUTORISATION COMPLEMENTAIRE .

En tant qu'installation destinée à la production d'énergie hydroélectrique, le projet est soumis au code de l'environnement. L'annexe à l'article R122-2 détermine les installations qui sont soumis à évaluation environnementale ou à examen au cas par cas.

La puissance de l'installation projetée atteindra environ 67 kW, le projet est donc soumis, en tant qu'installation d'une puissance maximale brute totale inférieure à 4500 kW, à UN EXAMEN AU CAS PAR CAS.

La demande d'examen au cas par cas, via le formulaire CERFA N°14734*03 a été réalisée en parallèle de la présente demande d'autorisation complémentaire. La copie de l’arrêté, reçu le 19 Juillet 2019 des services de la DREAL, portant décision d’une dispense d’évaluation environnementale suite au dépôt du dossier d’examen au cas par cas est disponible en annexe.




3.2. DESCRIPTION GENERALE DU SITE ACTUEL

Les principaux ouvrages permettant la gestion hydraulique de la retenue sont présentés ci-après.

La cote altimétrique des ouvrages existants est issue du levé topographique fourni par le MOA. La correspondance avec l’échelle limnimétrique existante a été faite grâce au niveau du plan d’eau les jours de visite.

3.2.1. Retenue

La retenue créée par les deux systèmes de vannage (décrits par la suite) à la confluence des deux Nièvres a une surface de 24 500 m² (environ 400 mètres de long par environ 61 mètres en moyenne de large). La profondeur moyenne de cette retenue est de l’ordre de quelques mètres.

La rive Est de la retenue est constituée par le terrain naturel. La rive Ouest est partiellement constituée par une digue en terre dont le sommet atteint au minimum, la cote de 195,30 mNGF.

Figure 8 : Retenue de Guérigny (vue vers le nord depuis la rive ouest) et schéma hydraulique

3.2.2. Vannage ouest – Bras secondaire

Le vannage ouest est l’ouvrage qui permet l’alimentation en eau du bras secondaire.

Il est constitué de 5 vannes manuelles de 79 cm de large chacune et d’un seuil déversant en béton de 5,10 m de large, à la cote altimétrique 194,53 mNGF. Les vannes sont déversantes lorsqu’elles sont fermées et leur sommet est à la cote 194.47 m NGF. Une vis sans fin de 7 cm de diamètre, positionnée au centre de chaque vanne, permet leur manœuvre. Lors de la visite de site du 23/05/2017, il a été constaté une sensibilité au colmatage par les flottants au niveau de la surverse sur les vannes.

Figure 9 : Vannes et seuil déversant en béton au départ du bras secondaire




Figure 10 : Ecoulement sur une des vannes avec présence de flottants et ouvrages vus depuis l’aval

3.2.3. Vannage sud - TCC

Le vannage sud est l’ouvrage qui permet d’alimenter le tronçon court-circuité (TCC) de l’ancien moulin. Il est constitué de 6 vannes manuelles de 95 cm de large chacune. Ces vannes sont déversantes et leur sommet est à la cote 194.45 mNGF. Une vis sans fin de 5 cm de diamètre, positionnée au centre de chaque vanne, permet leur manœuvre. Lors de la visite, il a été constaté une sensibilité au colmatage par les flottants au niveau de la surverse sur les vannes.

Figure 12 : Vannage sud vu depuis l’amont & l’aval

Figure 11 : Schéma en élévation des organes du bras secondaire (échelle non respectée)

Seuil vannes : 192.70 mNGF

Seuil béton : 194.53 m NGF Sommet vannes : 194.47 m NGF

79 cm

177 cm

ø vis 7 cm

5.10 m

RN : 194.58 mNGF




3.2.4. Passe de l’ancien moulin

La passe de l’ancien moulin est équipée d’une chambre d’eau en rive gauche, où sont installées les anciennes turbines, ainsi que d’une passe vannée en rive droite. La passe en rive droite est équipée d'un clapet déversant de 2,37 m de large, dont le sommet est à la cote 194.45 mNGF. Le mur déversant de la chambre d’eau mesure 3 m de large pour un seuil à la cote de 194.57 mNGF.

Actuellement la chambre d’eau abritant les turbine est batardée, le déversoir situé à l’aval de cette chambre d’eau n’est donc pas fonctionnel.

Figure 14 : Ancien moulin vu depuis l’aval (photo et schéma 3D)

Figure 13 : Schéma en élévation des organes du TCC du bras principal (échelle non respectée)

Mur déversant

Passe vannée en RD

Chambre d’eau en RG

Seuil vannes : 192.65 mNGF

Sommet vannes : 194.44 mNGF

95 cm

179 cm

RN : 194.58 mNGF

ø vis 5 cm




Figure 15 : Passe vannée en rive droite de l’ancien moulin (vue depuis l’amont & l’aval)

Figure 16 : Elévation de la chambre d’eau (extrait de l’étude préliminaire de Canal E)




3.3. DESCRIPTION GENERALE DES OUVRAGES PROJETES

3.3.1. Caractéristiques principales

Les principales caractéristiques du projet hydroélectrique sont les suivantes :

■ Module de la Nièvre estimé à la prise d’eau de Guérigny : 4,52 m3/s ;

■ Débit d'étiage sévère de la Nièvre estimé à la prise d’eau de Guérigny : 0,68 m3/s ;

■ Superficie de la retenue : 24 500 m² ;

■ Volume stockable : environ 30 000 m3 ;

■ Niveau normal d’exploitation : 194,58 mNGF ;

■ Cote de restitution : 192,31 mNGF ;

■ Hauteur de chute brute (194,58 - 192,31) : 2,27 m ;

■ Débit maximum prélevé : 3 m3/s ;

■ Puissance maximale brute hydraulique : 67 kW ;

■ Débit réservé dans le bras principal (TCC) via le vannage sud : 280 l/s, (6,2 % du module) ;

■ Débit réservé dans le bras secondaire (naturel) via le vannage ouest : 400 l/s, (8,8 % du module) ;

■ Production d’énergie théorique escomptée par an : 316 000 kWh.

3.3.2. Description générale

Afin de préserver les turbines existantes, qui font partie des éléments patrimoniaux ayant motivés le classement du site, il a été décidé d’implanter la nouvelle turbine dans la passe en rive droite de la chambre d’eau des turbines existantes.

Une première mise hors d'eau du canal usinier a permis de réaliser un état sanitaire via un architecte. Cet état sanitaire a révélé plusieurs organes mécaniques ainsi que des ouvrages de génie civil présentant un intérêt patrimonial dans le cadre du classement du site.

L'implantation de la microcentrale et des accessoires associés a donc été étudiée afin de conserver ces ouvrages patrimoniaux au maximum.

Les ouvrages concernés sont les suivants :

■ Le vestige en pierre situé en rive gauche de la passe à l'aval de l'empellement, ancien support d'une roue à aubes.

Vestige en pierre à l'aval RG de la passe




■ L'empellement dans la passe, composé d'un clapet en partie supérieure et d'une vanne en partie inférieure.

Empellement vu de l'aval (à gauche) et de l'amont (à droite)

Etant donné que la passe rive gauche, accueillant les turbines existantes, sera batardée (conservation des turbines), la passe rive droite doit permettre :

■ D'alimenter la turbine hydroélectrique ;

■ D'évacuer les crues au même titre que la passe existante ;

■ De décharger la turbine en cas d'arrêt brutal afin de ne pas provoquer d'exhaussement de la ligne d'eau à l'amont.

L'implantation finale retenue, permettant de respecter les 3 critères est la suivante :

Implantation retenue pour la nouvelle turbine

Le vannage présent au niveau de la passerelle, en amont de la passe devra être déposé pour permettre le passage de l’eau vers la nouvelle turbine.

Toutefois, la passerelle, le garde-corps ainsi que le mécanisme de manœuvre (roues dentées) seront conservés en place. La crémaillère de la vanne pourra également être laissée en place en position relevée afin de ne pas obturer le passage d'eau.

Implantation retenue

Vanne EVC




Vannage de la passe RD, vu de l’aval (photo de gauche), vu de l’amont (photo de droite)

3.3.3. Fonctionnement de l'aménagement

3.3.3.1. Restitution du débit réservé

En fonctionnement normal le débit réservé sera restitué par les 2 vannages Sud et Ouest dans chacun des bras respectifs (bras principal et secondaire). La turbine permettra de turbiner jusqu'à 3 m3/s.

En cas d’arrêt de la turbine (pour maintenance ou suite à un arrêt sur défaut), le débit turbiné habituellement sera restitué au canal usinier par le clapet by-pass positionné en rive gauche de la vis.

En position ouverte, le clapet by-pass doit donc être en mesure de délivrer la totalité du débit turbiné.

Deux calculs de débit ont été réalisés afin de valider la géométrie de la passe prévue.

Un clapet de 1.5 mètre de large permet de délivrer un débit de 3 m3/s à la cote de 194,90 mNGF, permettant de conserver un tirant d'air sous les passerelles mixtes d'accès. Ainsi, en cas d'arrêt de la turbine, la vanne d'alimentation se fermera et le clapet s'ouvrira immédiatement, le niveau d'eau à l'amont de la turbine augmentera progressivement jusqu'à la cote de 194,90 mNGF permettant ainsi de délivrer les 3 m3/s par le clapet de décharge. Ensuite, le niveau de la retenue se stabilisera en évacuant peu à peu le surplus de débit via les vannages Ouest & Sud.

3.3.3.2. Capacité d’évacuation des crues

L'implantation de la turbine dans la passe du canal usinier entraine une réduction de l'évacuation des crues de la retenue par obturation de la passe. Etant donné que la turbine sera arrêtée en crue afin de ne pas endommager l'installation, une vanne doit permettre d'évacuer le débit qui était initialement évacué par la passe existante (avant aménagement).

Dans l'étude du PPRI, Alp'Géorisque considère que la vanne de fond est obturé par des embâcles en cas de forte crue. L'évacuation des crues se fait alors uniquement par déversement sur les organes. Un calcul simplifié de déversoir par-dessus le clapet existant (en position ouvert), à la cote de la crue centennale (195,66 mNGF), permet d'obtenir la capacité d'évacuation de la passe dans son état actuel.

Ce calcul montre que la passe existante assure l'évacuation d'un débit d'environ 8 m3/s par déversement sur le clapet. Le débit retenu sera majoré à 10 m3/s afin de prendre en considération les hypothèses prises sur les données inconnues (niveau aval dans le canal usinier en crue, obturation du plan de grille à l'amont …).

Afin de ne pas réduire la capacité d’évacuation de la passe, le bajoyer RG à l'amont de la vis sera équipé d'une vanne dont le seuil sera calé au niveau du radier, à savoir 192,15 mNGF. Elle sera de même largeur que le clapet de décharge, soit 1,5 m de large pour une hauteur de 1,70 m (jusqu'au seuil du clapet de décharge). Ainsi, pour une crue centennale (Hamont = 195,66 mNGF), cette vanne sera capable d'évacuer environ 10 m3/s.

Le projet ne diminuera donc pas la débitance en crue de la passe existante.

Organes à déposer

Organes conservés




Identification de la vanne EVC et du clapet de décharge

3.3.4. Caractéristiques de la machine

La turbine envisagée est une vis hydrodynamique, dite vis d’Archimède, de type auge inox supportée par une structure métallique mécanosoudée. Le principe de ce type de machine date de l’Antiquité et était initialement utilisé pour remonter de l’eau pour l’irrigation. En pompage, l’effort mécanique de rotation permet d’élever de l’eau grâce à la rotation de la vis. Pour le turbinage c’est l’inverse.

Principe de la vis d’Archimède (pompe à gauche, turbine à droite)

Schéma type de la vis d’Archimède et de ses accessoires

Vanne EVC

Clapet de décharge




Les principales caractéristiques techniques de l’installation projetée sont les suivantes :

- Débit d’équipement : 3 000 l/s (avec la possibilité de turbiner de 900 l/s jusqu’à 3 300 l/s)

- Hauteur de chute : 2.27 m

- Puissance brute : 67 kW

- Puissance nette : 48 kW (rendement global estimé à 71%)

- Diamètre de la vis : 2.6 – 2.7 m

- Inclinaison de la vis par rapport à l’horizontale : 20° - 25°

Le choix d’une structure porteuse mécanosoudée permet de réaliser un minimum de génie-civil et revêt donc un caractère réversible indispensable étant donné le contexte de site classé aux Monuments Historique (tout nouvel équipement doit pouvoir être déposé dans le futur).

Exemple d’une vis hydrodynamique équipée d’une auge autoportée (structure mécanosoudée)

Les différents équipements de la vis sont présentés ci-après (extrait d'une offre du fournisseur ELLEO) :

■ Palier supérieur

■ Palier inférieur

■ Centrale de graissage (graissage automatique)

■ Etanchéité pour protection des crues

■ Transmission électromécanique □ Multiplicateur mécanique à engrenages

□ Accouplement élastique pour protection contre les éventuels à-coups

□ Frein de sécurité à disque à commande oléo hydraulique

□ Générateur asynchrone de puissance nominale 55 kW

■ Équipements électriques et électroniques

□ Appareillage nécessaire à l’injection sur le réseau ENEDIS

□ Protection de découplage

□ Compensation énergie réactive

□ Mesures de niveaux

□ Automate programmable industriel avec entrées analogiques

□ Communication par réseau




□ Interface homme/machine avec terminal tactile

□ Enregistrement d’alarmes avec horodatage

□ Centrale de mesure

□ Module de télégestion

□ Pose de chemins de câbles pour raccordement aux armoires des générateurs, du groupe hydraulique et de l’ensemble des capteurs

■ Prise d’eau

□ Vanne d’alimentation coulissante

Exemple d'une vanne prise d'eau à l'amont d'une vis

□ Groupe hydraulique pour manœuvre du vannage et du frein mécanique

□ Plan de grille grossière (entrefer de 100 mm) pour retenir les embâcles de grandes dimensions. Absence de dégrilleur.

Exemple d'un plan de grille en amont d'une vis

□ Vanne d'évacuation des crues surmontée d'un clapet de décharge. Ouverture du clapet par effet gravitaire en cas de coupure réseau. Ouverture/fermeture manuelle de la vanne d'évacuation des crues.

Exemple d'un clapet de décharge




3.3.5. Fixation de la machine

La structure porteuse de la turbine est fixée au génie-civil par l’intermédiaire de deux poutres métalliques d’appuis horizontales. Une en partie haute et une en partie basse. Les efforts à reprendre sont indiqués sur le schéma suivant :

Le génie-civil support de la vis sera constitué d'un massif pour l'appui amont et d'une semelle pour l'appui aval. Ces ouvrages seront en béton armé.

L'ensemble des structures génie civil seront liées à l'existant uniquement au niveau du radier, des joints secs seront mis en place sur les parties latérales afin de permettre une dépose future.

Le massif amont supportera la vis mais également la vanne d'alimentation.

L’appui inférieur se fera par l’intermédiaire d’une semelle d’appui en béton d’environ 30 cm de large et 2.8 m de long. La réalisation de cette semelle nécessitera la dépose ponctuelle de l’éventuel revêtement en pavés du canal de fuite existant (les pavés déposés pourront être conservés pour une éventuelle remise en état future).

Afin de protéger les organes mécaniques, un capotage amovible en acier viendra couvrir la génératrice.

Les vannes associées à la machine nécessiteront la réalisation de perçages dans les bajoyers existants afin de fixer les rainures latérales.

Plan 3D de l'implantation de la vis avec les appuis génie civil amont/aval / Détail de l'appui aval




3.3.6. Position des armoires électriques

Les armoires électriques et de contrôle commande de la nouvelle turbine seront implantées sur la dalle supérieure du bâtiment abritant les turbines existantes afin de limiter l’impact visuel et profiter de la toiture existante (voir implantation sur photo ci-après).

Les armoires seront rehaussées d'environ 35 cm (sur châssis métallique) pour être au-dessus du niveau de la crue centennale (niveau Q100 = 195,66 mNGF ; niveau dalle 195,36 mNGF).

Implantation envisagée pour les armoires électriques

3.3.7. Evacuation/Soutirage de l’énergie

L’évacuation de l’énergie produite par la vis se fera en 400V (BT)

La pré-étude de raccordement a été envoyée à ENEDIS en parallèle de cette étude.

Le cheminement des câbles, entre les armoires électriques et le point de livraison, se fera par l’intérieur du bâtiment aux turbines (à adapter en fonction de l'implantation du point de livraison).

La consommation des auxiliaires de la nouvelle turbine sera soutirée au réseau afin de maximiser la revente d'énergie au tarif H16 (compteur de soutirage indépendant à prévoir au même endroit que le point de livraison).

De ce fait, il faudra demander un contrat de soutirage pour la nouvelle installation.




3.4. DESCRIPTION DE LA PHASE TRAVAUX

3.4.1. Mise hors d’eau

Une première mise hors d'eau du canal usinier a été réalisée pour procéder à l'état sanitaire du canal usinier par un architecte.

Les batardeaux amont et aval étaient constitués de big-bag remplis de matériaux d’apport exempts de fines (graviers roulés par exemple). Ils ont été mis en place à l’aide d’une pelle araignée.

A la suite de cette opération, les batardeaux ont été repliés.

Compte tenu des nombreuses fuites observées lors de cette opération, il sera demandé au Titulaire du lot "batardage" de sécuriser le batardeau avec la pose d'une membrane étanche en amont et d'un système de récupération des fuites permettant de maintenir le canal usinier à sec.

Le phasage suivi sera donc le suivant :

■ Abaissement du niveau de la retenue

■ Réalisation du batardeau amont et du batardeau aval à l'aide d'une pelle araignée

■ Pêche de sauvegarde et mise hors d’eau, remise à niveau de la retenue

Emplacement des batardeaux provisoires

Batardeau amont

Zone mise hors d’eau

Batardeau aval

Emplacement de la nouvelle turbine

Zones de stockage provisoires des big-bag




Le batardeau amont sera situé à l’amont du pont routier. Ce batardeau mesurera environ 15 ml de long et 2.4 m de haut (3 rangs de big-bag de 80 cm de hauteur utile). Cette hauteur permet d’avoir une revanche de sécurité de 30 cm par rapport au niveau des Hautes Eaux qui correspond approximativement à une crue décennale.

Le batardeau aval mesurera 10 ml de long et 80 cm de haut (un seul rang de big-bag). Il sera positionné dans le canal de fuite en aval de l'implantation de la machine.

L’à sec du chantier sera maintenu grâce à des pompes exhaures permettant de rediriger les éventuelles fuites des batardeaux vers la retenue, en amont, ou vers le cours d’eau, en aval. La capacité de pompage devra être adaptée en fonction des fuites. Il conviendra donc que le titulaire apporte le plus grand soin à la réalisation du batardeau. Il est d’ailleurs conseillé de regrouper la construction des batardeaux et le maintien de l’à sec dans le même lot de travaux afin d’impliquer au maximum le titulaire de ce marché.

Emplacement du batardeau amont / Vue du batardeau amont depuis le canal usinier (lors de l'état sanitaire)

Emplacement du batardeau aval lors de l'état sanitaire

192.9 mNGF : fond de la retenue

194.58 mNGF : niveau de retenue normale (RN)

195 mNGF : niveau de protection

Coupe type du batardeau amont

2.4 m




Afin d’éviter toute pollution du cours d’eau par dispersion de matières en suspension et/ou de laitance de béton, il sera imposé au titulaire des travaux de pomper et filtrer les eaux de fuite provenant du batardeau amont ainsi que les eaux utilisées dans le cadre des travaux avant rejet au cours d'eau naturel.

Afin de ne pas porter atteinte à la vie piscicole, une pêche de sauvegarde sera réalisée pour extraire les poissons piégés dans la zone mise à sec (à organiser avec la fédération de pêche locale).

Restitution provisoire du Qr

Durant les travaux, le débit (y compris le débit réservé) transitera via le vannage Sud et le vannage Ouest.

Maitrise de la cote d’exploitation

Durant les travaux, la cote de la retenue ne devra pas dépasser la cote de 195 mNGF. Les vannes des empellements Sud et Ouest seront ouvertes progressivement en cas de crue.

La commune restera maître de l'exploitation de la retenue pendant les travaux.

3.4.2. Adaptation de la passe existante

Les premiers travaux consisteront à adapter la passe existante :

■ Dépose soignée des organes de l'empellement :

□ clapet et mécanisme de manœuvre

□ vanne et mécanisme de manœuvre (la crémaillère de la vanne pourra éventuellement être laissée en place en position relevée

■ Dépose du poteau central de l'empellement

■ Dépose des 2 premiers rangs de pierres en RG à l'amont de l'empellement et au droit du clapet

■ Dépose du 1er rang de pierres de taille en RG à l'aval de l'empellement

L'ensemble de ces éléments devront être démontés et déposés sans découpe (si possible) afin de permettre leur éventuelle remise en place ultérieure.

Ces éléments pourraient, par exemple, être mis à disposition du musée des Amis du Vieux Guérigny afin qu’ils soient conservés sur place avec une reconstitution de la partie immergée de l'empellement et de l'ancien support de la roue à aube.

Eléments à déposer au niveau de l'empellement (depuis l'amont)




Eléments à déposer au niveau de l'empellement (depuis l'aval)

La dépose des pierres identifiées ci-avant n'impactera pas la stabilité des murs en place car les pierres dégradées au niveau de l'assise des murs seront rénovées. Les pierres ne jouant pas un rôle pour la stabilité des murs seront simplement déposées, les autres seront remplacées (avec adaptation de l'implantation) pour garantir la stabilité des murs.

3.4.3. Rénovation des ouvrages génie civil existants

3.4.3.1. Réparation des maçonneries

Après le nettoyage des murs immergés dans la passe rive droite. L'ensemble des pierres altérées et disparues seront remplacées (identifiées par une étoile jaune sur les photos ci-après, liste non exhaustive).

Les pierres encore en place seront rejointées afin de garantir leur stabilité sur les bajoyers latéraux ainsi qu'au niveau du dallage.

Amont :

Identification des maçonneries à réparer dans la passe rive droite en amont de l'empellement




Identification des maçonneries à réparer au droit de l'empellement

Dallage amont à rejointoyer

Aval :




Identification des maçonneries à réparer dans la passe rive droite en aval de l'empellement

Identification des maçonneries à réparer sur le bajoyer droit de la passe (bâtiment de menuiserie)

3.4.3.2. Etanchéité des murs existants immergés avec la nouvelle installation

La turbine étant implantée en aval de l'empellement existant, le bajoyer rive droite (bâtiment de menuiserie) n'est habituellement pas immergé. Afin de le préserver, l'étanchéité du bajoyer sera reprise en effectuant d'une part, un rejointoiement complet sur toute la hauteur immergée et d'autre part, en appliquant un enduit d'étanchéité similaire à celui observable en partie supérieure (non dégradé).

La liaison entre le dallage et le bajoyer rive droite sera également traitée afin d'en assurer l'étanchéité.

Bajoyer rive droite à rejointoyer puis à étancher par la mise en œuvre d'un enduit d'imperméabilisation

Déplacement de la pierre déposée pour renforcer l'assise du mur

Anciennes traces d'enduit




3.4.3.3. Réfection du soubassement du mur à clocheton au droit de la vanne EVC

Lors des ouvertures de la vanne EVC, des turbulences vont être engendrées au niveau de la sortie des turbines existantes (zone de fortes turbulences à l'initial). Il est donc nécessaire de rénover le soubassement du bajoyer rive gauche du bâtiment à clocheton afin de ne pas le fragiliser :

■ Nettoyage de la maçonnerie

■ Piquage et purge des joints dégradés

■ Rejointoiement complet des maçonneries

Soubassement du bajoyer rive gauche à rénover

3.4.3.4. Réfection de la dalle supérieure du bâtiment aux turbines

Le bâtiment aux turbines abritera les armoires de contrôle-commande, il est donc nécessaire de s'assurer de la stabilité de la dalle supérieure.

En sous-face, les voutains-briques sont globalement en bon état. Quelques zones présentent des zones d'humidité compte tenu du manque d'étanchéité de la dalle supérieure. Ces zones seront nettoyées, puis les joints dégradés seront piqués et reconstitués un par un pour éviter une désolidarisation de l'ensemble de la structure.

Les poutres IPN, légèrement corrodées, seront brossées puis remis en peinture (anticorrosion) afin d'augmenter leur durabilité.




Sous-face de la dalle voutains-briques du bâtiment aux turbines

Les murs porteurs de la dalle en rive droite et en rive gauche seront nettoyés et rejointoyés.

Bajoyer RD de la chambre des turbines / Vue d'ensemble de la chambre des turbines et bajoyer RG

Le poteau de soutien en déport du mur RD du bâtiment aux turbines pourra être remplacé ou rénové si son état le permet afin de garantir la stabilité du mur RD.

Poteau porteur en déport du mur RD du bâtiment aux turbines




Sur la partie supérieure, l'ensemble de la dalle sera nettoyée par grattage et piquage. L'étanchéité de la dalle sera ensuite reconstituée avec un mortier de ciment.

Nota : La toiture pourra être rallongée coté aval afin de protéger la dalle (notamment la dernière poutre) des retombées d'eau.

Vue d'ensemble de la partie supérieure de la dalle du bâtiment aux turbines

3.4.4. Travaux de génie civil pour la MCH

Les travaux de génie civil débuteront par la préparation du radier (curage du canal de fuite, nettoyage haute pression, isolement par batardeau provisoire de type bastaing-ciment prompt en cas de fuite des batardeaux principaux). Les matériaux issus du curage seront évacués par l'entreprise de terrassement en décharge agréée ou mis à disposition du MOA.

Le support amont sera réalisé soit directement sur le dallage actuel soit après dépose du 1er rang de pierre (suivant leur état, le canal de fuite n'ayant pas pu être inspecté lors de l'état sanitaire). Ensuite le support en béton armé sera réalisé selon le phasage suivant :

■ Réalisation des ancrages en radier

■ Ferraillage du massif et coffrage

■ Bétonnage à l'aide d'un camion PUMI (toupie à bras) depuis le pont amont

Le bajoyer rive gauche à l'amont de la vis pourra être réalisé en béton ou à l'aide d'une tôle acier fixée sur le support amont.

Au niveau du support aval de la turbine, le dallage devra être déposé pour ensuite réaliser la semelle d'appui selon le même phasage que le support amont.




Détail du support amont et vue de la passe et du canal de fuite depuis l'amont

3.4.5. Travaux mécanique pour la MCH

3.4.5.1. Mise en place des pièces fixes

Les pièces fixes de la vanne d'alimentation et de la vanne EVC seront fixées au support amont et aux bajoyers existants (bâtiment de menuiserie pour la vanne d'alimentation et pile centrale pour la vanne EVC).

3.4.5.2. Installation de la turbine et des vannes

La mise en place de la vis dans le génie-civil support se fera à l’aide d’une grue mobile depuis le pont routier (un renforcement provisoire du pont sera à prévoir compte tenu de son état structurel révélé lors de l'état sanitaire) ou depuis l’aval, à l’aide d’un engin de manutention roulant dans le canal de fuite.

La partie turbine inclue la fourniture, le montage, le transport et la mise en service de la turbine, y compris de la vanne amont d'alimentation et de la vanne EVC surmonté du clapet de décharge.

Implantation de la vis hydrodynamique et des 2 vannes amont




3.4.5.3. Installation du plan de grille

Afin de protéger l'installation des embâcles de grandes dimensions, un plan de grille grossier (entrefer entre 10 et 15 cm) sera mis en place dans la passe rive droite. Ces dimensions seront d'environ 3,7 m de largeur pour 2,2 m de hauteur.

Ce nouveau plan de grille sera fixé sur la poutre IPN en amont de la passe. Ainsi le nouveau plan de grille et le plan de grille existant associé permettront de protéger l'intégralité de la passe RD.

Le nouveau plan de grille prendra appui également sur les 2 supports de la poutre IPN, à savoir les poteaux situés de part et d'autre de la poutre en RG et en RD.

Plan de grille existant en RG de la passe RD (déposé sur la photo de droite lors de l'état sanitaire)

Nouveau plan de grille grossier et poutre d'appui existante

3.4.6. Travaux élec et contrôle-commande pour la MCH

Les travaux électricité/contrôle-commande interviendront en même temps que le montage de la machine.

Ces travaux consistent à raccorder la machine aux réseaux électrique et télécom afin d’évacuer l’énergie produite et assurer la supervision à distance.

Le raccordement au réseau ENEDIS se fera en 400V BT, avec un compteur indépendant pour l'alimentation des auxiliaires (compteur de soutirage et compteur d'injection). La répartition des prestations entre ENEDIS et le Titulaire des travaux concernant le raccordement de l'installation sera la suivante :

■ ENEDIS :

□ Installation d'un nouveau point de livraison

□ Raccordement de ce point de livraison au réseau




■ Titulaire des travaux élec/CC :

□ Raccordement de l'armoire de CC au point de livraison

□ Fourniture des coffrets de comptage/soutirage au point de livraison (à confirmer suite à la pré-étude de raccordement en cours)

3.4.7. Travaux de réhabilitation du patrimoine

Il est prévu, dans le cadre de la compensation des impacts patrimoniaux du projet, de participer à la rénovation du site dans le cadre du projet en réalisant les travaux suivants :

■ Fourniture et pose de carreaux de vitre (sur mesure) au bâtiment des turbines

■ Fourniture et pose d'une porte d'accès piétonne au bâtiment des turbines

■ Rafraichissement du bâtiment aux turbines (nettoyage, suppression de la végétation …)

■ Stockage et mise en valeur pour conservation de la vanne, du clapet et des pierres de taille présents dans la passe rive droite (reconstruction de la partie immergée de l'empellement avec l'ancien support de roue à aube envisageable)

■ Accès au site : 2 options

□ Fourniture et pose d'une sur-passerelle au-dessus de la passerelle existante afin de fiabiliser et sécuriser l'accès à la nouvelle installation. La nouvelle passerelle prendrait appui à l'amont, sur 2 poteaux verticaux allant jusqu'au fond du bief, et à l'aval, sur la pile centrale construite en pierre de taille (hors périmètre des passerelles existantes).

□ Rénovation des passerelles mixtes existantes en collaboration avec la commune (répartition des charges financières à négocier)

Réhabilitation de l'entrée au bâtiment aux turbines et sécurisation de l'accès au site

3.4.8. Travaux au niveau du vannage sud

Les mécanismes de manœuvre des vannes existantes feront l’objet d’un nettoyage complet et les capots de protections seront remis en peinture.

Les 6 vannes feront l’objet d’une rehausse de 11,5 cm de haut afin de limiter le débit déversé par-dessus les vannes à la cote RN de 194,66 mNGF (débit réservé dans le tronçon court-circuité de 280 l/s). Ces rehausses pourront être faites en bois ou en métal et seront directement fixées sur le tablier existant.

Les rehausses ne devront pas limiter l'ouverture des vannes, des joints plats seront mis en place pour l'appui des rehausses sur les pièces latérales afin de garantir l'étanchéité.

Le nez de pile amont dégradé sera reconstruit en pierres.

Ces travaux nécessiteront l’abaissement provisoire de la retenue d’environ 30 cm (194,15 mNGF).

Carreaux de vitre

Porte d'accès




Vannage Sud – Détail d'une vanne en position fermée et en position ouverte

3.4.9. Travaux au niveau du vannage ouest

Au niveau du vannage Ouest, le débit réservé sera restitué uniquement par le seuil déversant afin d'augmenter la lame d'eau sur le seuil et ainsi améliorer la dévalaison des poissons.

Lorsque la retenue sera au niveau RN (194.66 mNGF), le débit qui transitera via le seuil sera d'environ 410 l/s, en cohérence avec le débit à restituer de 400 l/s.

Les 5 vannes en parallèle du seuil béton feront l’objet d’une rehausse de 19 cm de haut afin de supprimer le débit déversé par-dessus les vannes à la cote RN de 194,66 mNGF. Ces rehausses pourront être faites en bois ou en métal et seront directement fixées sur le tablier existant.

Les rehausses ne devront pas limiter l'ouverture des vannes, des joints plats seront mis en place pour l'appui des rehausses sur les pièces latérales afin de garantir l'étanchéité.

Les mécanismes de manœuvre des vannes existantes feront l’objet d’un nettoyage complet et les capots de protections seront remis en peinture.

Le nez de pile amont et l'assise de la pile centrale sous le pont seront reconstruits en pierre.

Ces travaux nécessiteront l’abaissement provisoire de la retenue d’environ 30 cm (194,15 mNGF).




Localisation des travaux au niveau du vannage ouest

Détails du vannage et pile centrale à reprendre sous le pont

3.4.10. Durée probable des travaux

L'état sanitaire a été réalisé en fin d'année 2018.

Les travaux se dérouleront principalement en période d'étiage (2020).

Les travaux d'installation de la nouvelle centrale hydroélectrique devraient durer environ 4 mois sur site avec une phase d'approvisionnement et de fabrication estimée à 4 mois.

Reconstruction de la pile en pierres




4. PIECE N°4 : INCIDENCES DIRECTES ET INDIRECTES, TEMPORAIRES OU

PERMANENTES ; ANALYSE DES IMPACTS ET PRESENTATION D ES MESURES

CORRECTRICES

La puissance de l'installation étant inférieure à 4500 kW, le projet est soumis, selon l'annexe à l'article R122-2, à un examen au cas par cas concernant le respect de l'environnement.

Le projet s’inscrit dans les enjeux suivants du contrat territorial de rivière :

■ Enjeu de rétablissement de la continuité écologique

■ Enjeu quantitatif d’amélioration de la répartition ou de la gestion des débits d’eau

■ Enjeu de valorisation de la rivière

Compte tenu de l'implantation du projet sur le site des anciennes forges royales (bâtiments classés aux monuments historiques), l'aspect patrimonial du projet est également présenté dans cette partie.

4.1. CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL

La Nièvre de Champlémy est classée en liste 1 de sa source jusqu’au pont de la RD8 à Guérigny (en amont de la retenue). La Nièvre aval et donc le site de l’étude ne sont pas classé en liste 1 ou en liste 2 selon l’arrêté du 10 juillet 2012.

La Nièvre de Champlémy est classée réservoir biologique en amont de la retenue.

Le site des anciennes forges est situé sur le tronçon de la Nièvre qui n’est pas classé en liste 1 ou en liste 2. Les espèces rencontrées sont principalement des cyprinidés d’eau vive et plus ponctuellement des anguilles.

Il n’a pas été mis en évidence de problématique de circulation piscicole, par contre, il semble avéré que le faible débit dans le bras secondaire lors des périodes d’étiage (170 l/s) dégrade l’habitat le long de ce bras long de 4.5 km.

Voir les études annexées à la présente demande pour plus de détails.

4.1.1. Bras principal

Le bras principal, qui mesure environ 4 km, comporte deux obstacles infranchissables pour la faune piscicole (barrage du moulin du Greux et barrage de Demeurs). Les berges de ce tronçon sont partiellement artificialisées au niveau de Demeurs et en aval direct de la retenue de Guérigny. Sur le reste du tronçon, les berges de ce bras sont constituées de terre avec la présence de nombreux arbres. Peu de blocs sont présents sur le linéaire de ce tronçon.

Figure 17 : Bras principal au niveau de Demeurs




Extrait du diagnostic hydromorphologique de 2012 :

Les biefs constituent des zones lentiques cloisonnées par les ouvrages. La qualité hydromorphologique du milieu et son fonctionnement est comparable à une succession de plan d’eau. Néanmoins, les connexions entre les biefs et le cours principal de la Nièvre permettent l’alimentation en eau de nombreuses dépressions humides favorable au développement de la faune et la flore aquatique.

4.1.2. Bras secondaire

Le bras secondaire s’écoule sans obstacle à la continuité écologique sur environ 4.5 km. Les berges sont principalement constituées de terre recouverte d’herbes et d’arbustes. Des bancs de sables sont également présents mais il n’est pas noté la présence de blocs pouvant constituer des caches pour les poissons.

Figure 18 : Partie amont du bras secondaire

4.1.3. Débit réservé

En l’état actuel, la répartition des débits se fait tel que décrit au §3.2. Le principal élément qui ressort est que le débit s’écoule préférentiellement dans le bras principal (environ 75 %), au détriment du bras secondaire (environ 25% du débit entrant). A l’étiage (débit entrant égal à 640 l/s), le débit transitant dans le bras secondaire est seulement de 170 l/s.

Cette répartition n’est pas optimale pour la vie piscicole étant donné que le bras secondaire présente un intérêt écologique supérieur au bras principal (non cloisonné, moins artificialisé et bras naturel à l'initial).

4.1.4. Franchissement piscicole

4.1.4.1. Montaison

Le site n’est pas équipé d’ouvrage de franchissement piscicole.

Les ouvrages présents au sud de la retenue (vannages sud et passe de l’ancien moulin), ainsi que le vannage ouest, sont infranchissables pour l’ensemble des espèces piscicole (H > 30 cm).

� La classe ICE de ces ouvrages est estimée à 0 (barr ière totale)

Définition guide ICE : La barrière est infranchissable pour les espèces-cibles/stades du groupe considéré et constitue un obstacle total à leur migration. Il est toutefois possible que dans des conditions exceptionnelles, l’obstacle se révèle momentanément franchissable pour une fraction de la population.

Le seuil déversant, en rive droite du vannage ouest, peut être considéré comme une barrière partielle.




� La classe ICE de ce seuil déversant est estimée à 0 ,66 pour les anguilles (barrière partielle à impact significatif)

Définition guide ICE : La barrière représente un obstacle significatif à la migration des espèces-cibles/stades du groupe considéré. Le franchissement de l’obstacle à la montaison est possible une grande partie du temps et pour la majeure partie de la population. L’obstacle est néanmoins susceptible de provoquer des retards de migration non négligeables. L’obstacle reste donc néanmoins infranchissable une partie de la période de migration pour une fraction significative de la population du groupe considéré.

� La classe ICE de ce seuil déversant est estimée à 0 ,33 pour les autres espèces (barrière partielle à impact majeur)

Définition guide ICE : La barrière représente un obstacle majeur à la migration des espèces-cibles/stades du groupe considéré. L’obstacle est infranchissable une grande partie du temps et/ou pour une partie très significative de la population. Le franchissement de l’obstacle à la montaison n’est possible que durant une partie limitée de la période de migration et pour une fraction limitée de la population du groupe considéré. L’obstacle provoque des retards de migration préjudiciables au bon déroulement du cycle biologique des espèces.

Figure 19 : Seuil déversant en rive droite du vannage ouest

Le diagnostic complet sur la continuité écologique est annexé à la présente demande pour plus de détails.

4.1.4.2. Dévalaison

Au niveau de l’ancienne passe du moulin la dévalaison est possible mais non optimale car il existe un risque de blessure (réception de la lame d’eau en partie sur des blocs).

Au niveau du vannage sud, la dévalaison est possible (surverse au-dessus des vannes) par contre elle n’est pas optimale car la lame d’eau tombe sur un radier en béton (risque important de blessure).

Au niveau du vannage ouest, la dévalaison est possible et sans risque de blessure, soit par le seuil déversant, soit par surverse par-dessus les vannes (réception dans un matelas d’eau).

4.1.4.3. Synthèse

La vue aérienne suivante synthétise la franchissabilité piscicole au niveau des trois obstacles à l’écoulement de la retenue de Guérigny.




Figure 20 : Franchissablilité piscicole à la montaison et à la dévalaison

4.1.5. Transit sédimentaire

Lors des épisodes de crue, les vannes levantes des deux vannages (sud et ouest) sont ouvertes. Ce mode d’exploitation et ce type de vanne (passage de l’eau par-dessous) permettent d’assurer un transport des sédiments vers l’aval satisfaisant (le transport des sédiments se faisant principalement en période de fort débit). La retenue ne présente pas un envasement anormal et il n’est pas noté de déficit en matériaux fins à l’aval de la retenue. L’enjeu sédimentaire est jugé mineur dans le cadre de la présente étude. Afin d’optimiser le transport des matériaux lors des épisodes de crue, il est préconisé d’ouvrir en priorité les vannes du vannage ouest car cet organe est le plus proche de l’embouchure des deux Nièvres (à intégrer dans la future consigne d’exploitation).

4.1.6. Autres usages de l’eau

Les autres usagers de l’eau identifiés au niveau de la retenue de Guérigny sont les pêcheurs et les promeneurs.

Il n’y a pas d’activité de baignade ou de navigation (canoë/kayak) recensées au niveau de la retenue.

Passe du moulin

Montaison : barrière totale (classe ICE =0)

Dévalaison : moyenne

Vannage ouest

Montaison : barrière partielle (classe ICE = 0,66 pour l’anguille et 0,33 pour les autres

espèces)

Dévalaison : bonne

Vannage sud

Montaison : barrière totale (classe ICE =0)

Dévalaison : mauvaise




4.1.7. Conclusion

Les observations réalisées dans le cadre du présent état des lieux environnemental ainsi que les études disponibles permettent d’affirmer que :

■ Il est nécessaire de fixer une valeur règlementaire de débit réservé ainsi qu’une répartition de ce débit entre le bras principal et le bras secondaire

■ D’un point de vue environnemental, il est préférable de favoriser le bras secondaire par rapport au bras principal en ce qui concerne la répartition du débit réservé

■ La montaison piscicole est pratiquement rendue impossible par les nombreux ouvrages toutefois, cela ne constitue pas un enjeu prioritaire sur ce cours d'eau

■ La dévalaison piscicole est possible mais elle mériterait d’être améliorée du fait de la présence d’un réservoir biologique à l’amont et compte tenu des risques de blessure actuels

■ L’enjeu sédimentaire n’est pas prégnant sur ce site (une priorisation d’ouverture pour les vannes du vannage ouest est suffisant pour assurer un transport sédimentaire satisfaisant)

4.2. CONTEXTE PATRIMONIAL

Le site des anciennes forges de Guérigny est situé dans un ensemble de bâtiments dont certains sont classés au titre des Monuments Historiques et d’autres sont inscrits (voir plan ci-dessous, transmis par la DRAC).

Figure 21 : Plans des bâtiments classés et inscrits au titre des monuments historiques

Emplacement du projet




4.3. INCIDENCES DIRECTES ET INDIRECTES, TEMPORAIRES OU PERMANENTES

4.3.1. Incidences du projet en phase chantier

Le tableau ci-après liste les activités générant un risque pour l’environnement ainsi que parades prévues pour les supprimer ou les réduire.

Activités Contraintes Impacts Mesures de réduction d’impact

Réalisation des batardeaux

Emprisonnement de poissons dans

l’enceinte du batardeau

Mortalité piscicole

Pêche électrique de sauvegarde

Pompage des fuites dans

l’enceinte du batardeau

Rejet accidentel de laitance ou d’eau

trouble dans la rivière

Pollution de l’eau

Décantation/filtration des eaux rejetées dans le milieu naturel

Mise en œuvre de béton à proximité

de la rivière

Rejet accidentel de laitance du béton dans

l’eau

Pollution de l’eau / Mortalité

piscicole

Utilisation de protections contre la chute de béton et/ou mortiers dans

l’eau pour les bétonnages à proximité de l’eau

Utilisation d’engins de chantier à

proximité de la rivière

Présence d’hydrocarbure et

d’huile

Pollution accidentelle

Ravitaillement interdit à moins de 15 mètres de la rive. Stockage des

carburants sur bacs de rétention, hors crue.

Stationnement des engins en dehors du lit de la rivière – mise en sécurité des stockages de produits par le Titulaire.

Produits absorbants accessibles immédiatement en cas de pollution

accidentelle.

Stockage de matériaux

Présence de ciment et éventuellement d’autres

produits chimiques (adjuvants/résine de

scellement…)


Le stockage des matériaux de chantier se fera en dehors du lit majeur de la rivière et dans des conditionnements étanches pour les produits dangereux

Base vie/sanitaires

Rejet accidentel d’effluents


Utilisation de sanitaires contrôlés et vidanges régulières prévues au cahier

des charges

Bruit Présence d'engins de chantier et phase de

démolition

Emission de bruit

Matériel à faible nuisance sonore, spécifications des horaires de chantier

Poussière Engins de chantier en

période estivale

Emissions éventuelles de

poussières

Nettoyage réguliers des engins, arrosage des routes et des engins




4.3.2. Incidences du projet en phase d'exploitation future

4.3.2.1. Environnement sonore

La réglementation des bruits de voisinage, et donc des aménagements hydroélectriques, s'appuie sur la notion d'émergence. Les valeurs admises de l'émergence sont au maximum de 5 dB(A) en période diurne (de 7h à 22h) et de 3 dB(A) en période nocturne (22h à 7h).

Le cahier des charges de la microcentrale et de la rénovation des bâtiments abritant le matériel seront établis dans l'objectif de réduire au maximum les nuisances sonores de l'installation :

■ Les critères de bruit et de vibrations seront pris en compte dans le choix des équipements

■ Des panneaux anti-bruit pourront être installés

■ L'acoustique du bâtiment sera étudiée pour ne pas générer de caisse de résonance

S'agissant d'un projet de faible puissance, le bruit généré sera relativement réduit.

Enfin, étant donné qu'il s'agit d'une microcentrale de faible chute, l'installation générera par définition moins de bruit qu'une installation classique en moyenne ou haute chute.

4.3.2.2. Canal usinier

Le débit transitant dans le canal usinier sera augmenté suite à l'installation de la microcentrale. L'augmentation du débit entrainera une hausse du niveau d'eau ayant peu d'impact sur l'environnement du canal, situé entre 2 bâtiments. Le pied des murs de chaque bâtiment sera rénové pendant les travaux pour assurer leur stabilité.

4.3.2.3. Continuité écologique

L'implantation de la nouvelle turbine ichtyocompatible ajoutera une nouvelle possibilité de dévalaison, créant ainsi un nouveau lien entre le réservoir biologique en amont de la retenue et le bras principal. La montaison ne sera toujours pas assurée dans le bras principal avec cette nouvelle turbine (intérêt mineur en raison des ouvrages infranchissables à l'aval).

4.4. COMPATIBILITE AVEC LE ZONAGE DU SITE

4.4.1. Compatibilité avec le classement du site

La retenue de Guérigny se situe dans la ZNIEFF VALLEE DE LA NIEVRE EN AVAL DE BEAUMONT-LA-FERRIERE (code 260009934).

Le site ne fait pas parti du réseau NATURA2000 et ne fait pas l’objet d’un arrête de protection de biotope ou d’une réserve biologique.

4.4.2. Compatibilité avec le SDAGE Loire Bretagne et les Sage locales

Le SDAGE (pour Schéma Directeur d’Aménagement et Gestion des Eaux) à l’échelle des grands bassins, et les SAGE (Schéma d’Aménagement et Gestion des Eaux) de portée locale, sont des documents d’orientation institués par les articles 3 et 5 de la Loi sur l’Eau n° 92-3 du 03/01/1992, planifiant la gestion intégrée de la ressource en eau.

Le 3ème SDAGE Loire-Bretagne 2016-2021 a été adopté par le Comité de bassin le 02/10/2014. Il s’appuie sur 14 orientations fondamentales. Pour chacune d'elles sont exposées des dispositions (1A à 14C). Une disposition, déclinaison concrète d’une orientation, doit être précise car opposable aux décisions administratives dans le domaine de l’eau et à certains documents d’urbanisme.

Il est nécessaire de s’assurer qu’au vu de ses effets sur l’environnement et des dispositions prises pour les atténuer ou les supprimer, le projet de microcentrale de Guérigny sera compatible avec les orientations du SDAGE.




Cette compatibilité a été vérifiée pour les dispositions suivantes concernant plus directement le projet :

■ Orientation fondamentale n°1 : « Repenser les aménagements de cours d’eau » :

□ Orientation 1A : « Prévenir toute nouvelle dégradation des milieux »

Le SDAGE rappelle que cet objectif de "non-dégradation" s’entend au sens de l’art. R.212-13 du Code de l’Environnement, soit : l’absence de rétrogradation d’une classe d’état écologique de la masse d’eau concernée.

Le projet de microcentrale utilisera les ouvrages existants et le débit maximum turbiné sera de 3 m3/s ce qui garantit la non-dégradation du milieu.

□ Orientation 1C : « Restaurer la qualité physique et fonctionnelle des cours d’eau (…) »

Sur cette question, le SDAGE précise notamment que « les actions à conduire doivent viser à :

� Restaurer un régime hydrologique favorable au développement des espèces aquatiques et Riveraines : variation saisonnière de débits, étiages soutenus, débits morphogènes maintenus et crues débordantes ;

� Restaurer une continuité écologique favorisant une libre circulation des espèces aquatiques, un transport des sédiments (…) ; ».

Cela se traduit par la disposition 1C1 : « Le régime hydrologique joue un rôle déterminant sur le fonctionnement écologique des cours d’eau. Sa variabilité est à la base du fonctionnement morphologique des rivières, du renouvellement des habitats et donc de la richesse écologique. Les prélèvements, les stockages et les restitutions de débits modifient toutes les composantes du régime (valeur de débit, durée et fréquence des événements). Afin de préserver ou de restaurer un régime hydrologique favorable au développement des espèces aquatiques et riveraines, les enjeux de la restauration concernent :

- le maintien d'un débit minimum dans le cours d'eau (…),

- la réduction des effets des variations non naturelles de débits sur les milieux aquatiques »

L’augmentation du débit réservé dans le bras secondaire permettra d’améliorer la qualité physique et fonctionnelle du cours d’eau (voir §4.1.2). La limitation du débit d’équipement à 3 m3/s ainsi que le fonctionnement de la future turbine au fil de l’eau (pas d’éclusées) permettent de limiter l’impact sur l’hydrologie naturelle du cours d’eau.

□ Orientation 1D : « Assurer la continuité longitudinale des cours d’eau »

Sa disposition 1D3 édicte : « En matière de continuité écologique, la définition précise des actions à mener suppose une analyse des usages de l'ouvrage, des solutions techniques de restauration de la continuité et leurs effets sur le fonctionnement morphologique et écologique du cours d'eau, les coûts d'investissement et de fonctionnement et enjeux socio-économiques associés à l'ouvrage. Sans préjudice des concessions existantes, les objectifs de résultats en matière de transparence migratoire à long terme conduisent à retenir l’ordre de priorité suivant :

� 1 = effacement. Pour les ouvrages transversaux abandonnés ou sans usages avérés, cette solution sera privilégiée ;

� 2 = arasement partiel et aménagement d’ouvertures (échancrures...), seuils de substitution franchissables par conception ;

� 3 = ouverture des pertuis et transparence par gestion d’ouvrage : manœuvres d’ouvrages mobiles, arrêts de turbinage (...) ;

� 4 = aménagement de dispositifs de franchissement avec obligation d’entretien permanent et de fonctionnement à long terme. Les ouvrages doivent être conçus pour les espèces cibles prises en compte (efficacité attendue suffisante), de manière à entraîner le plus faible retard possible à la montaison et à la dévalaison, et de manière à ce que l'entretien imposé pour assurer leur fonctionnement pérenne (retrait des embâcles, maintien du débit d’alimentation prescrit dans le règlement d’eau) soit le moins important possible »

La chute de Guérigny a eu différents usages depuis sa création. Le projet actuel, porté par la SEM Nièvre Energies (via le SIEEEN), a pour but d’assurer l’approvisionnement local en électricité d’origine renouvelable. A noter qu’il s’agit d’un projet d’intérêt communautaire et non d’intérêt privés. L’effacement ou l’arasement des ouvrages est donc exclu car il ne permettrait pas de mener le projet à bien. Concernant




les manœuvres de transparence, elles ne semblent pas justifiées car elles ne permettraient pas de répondre aux enjeux biologiques de continuité (vitesses trop importantes pour la montaison et impacts à l’amont préjudiciables).

Sa disposition 1D5 édicte : « Il est fortement recommandé que toute nouvelle autorisation ou renouvellement d’autorisation d’équipement ou suréquipement hydroélectrique d’ouvrages existants ne soient délivrées que si le projet prévoit des dispositifs permettant des conditions de franchissement efficace, dans les deux sens de migration. »

Dans le cas du projet de microcentrale au niveau des anciennes forges royales, la dévalaison sera assurée par l'installation d'une turbine ichtyocompatible et la montaison piscicole sera assurée via le bras secondaire du cours d'eau (plusieurs ouvrages infranchissables répertoriés sur le bras principal). Il n’y a donc pas d’incompatibilité avec cette disposition.

Le passage en revue des dispositions du SDAGE 2016-2021 susceptibles de concerner le projet de microcentrale de Guérigny, permet de constater que ce dernier est bien compatible avec elles.

4.5. MESURES COMPENSATOIRES ENVISAGEES ET ACTIONS D E VALORISATION DU SITE

Cette partie décrit les actions qui sont prévues dans le cadre du projet de la microcentrale afin de compenser les impacts du projet, d’une part, et de contribuer, d'autre part, à la valorisation du site et de son environnement.

4.5.1. Volet environnemental

Les apports du projet concernant l’aspect environnemental sont décrits dans les paragraphes suivants.

4.5.1.1. Débit réservé

Le débit réservé est le débit minimum que l’exploitant d’un ouvrage barrant un cours d’eau doit en permanence restituer à l’aval de son ouvrage. Il s’agit d’une contrainte règlementaire.

Ce débit doit « garantir en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces vivantes dans les eaux ».

Ce débit réservé ne peut pas être inférieur au dixième du module de la rivière (débit plancher), soit 452 l/s dans le cas présent, et doit être au minimum égal au Débit Minimum Biologique (DMB). Le DMB peut être déterminé de différentes manières en fonction des enjeux (voir étude HSM en annexe pour plus de détails).

Au vu du type de rivière (rivière de plaine à module modeste et avec un étiage annuel marqué), il est proposé de retenir un débit minimum biologique égal au débit d’étiage de retour 5 ans (QMNA5), soit 680 l/s. Dans le cas présent, cette valeur correspond à 1.5 fois le dixième du module .

Cette valeur de débit réservé a été partagée lors d’une rencontre avec la DDT, l’AFB et d’autres acteurs locaux le 04/10/2017 et semblait faire consensus.

La particularité du site est la présence de deux bras en aval de la retenue. Le bras principal qui mesure près de 4 km de long et qui est en partie court-circuité dans la sa partie amont (sur environ 300 ml). Le bras secondaire qui mesure environ 4.5 km de long.

Un des enjeux réside donc dans la répartition du débit réservé entre ces deux bras. Actuellement, pour les faibles débits, qui sont les plus critiques vis-à-vis de la vie piscicole, la répartition de débit entre ces deux bras est nettement en faveur du bras principal (75% du débit dans le bras principal lorsque le débit total est de 640 l/s, soit seulement 170 l/s dans le bras secondaire).

Dans le cadre du projet, il est proposé de « favoriser » le bras secondaire par rapport au bras principal, en période de faible débit. Cette proposition est principalement motivée par le fait que le bras secondaire est nettement plus long que le TCC du bras principal, qu’il ne comporte pas d’obstacles à l’écoulement empêchant la circulation des poissons et de plus il est moins artificialisé que le bras principal (berges naturelles).




■ Qr bras secondaire

Il est proposé que le débit réservé dans le bras secondaire soit égal à 400 l/s , soit près du dixième du module total pour le seul bras secondaire. Cette nouvelle répartition sera donc une amélioration notable du point de vue de la vie piscicole.

De plus, environ 200 m à l’aval du vannage ouest, le bras secondaire est rejoint par un petit affluent en rive droite (ruisseau de Bizy + contre canal de la Nièvre de Champlémy). Il n’existe pas de données concernant le débit de cet affluent (qui est estimé entre 50 à 100 l/s). Ce débit venant s’ajouter au débit réservé précédemment proposé.

■ Qr TCC

Le débit réservé proposé pour le TCC du bras principal est donc égal à 280 l/s (= 680 - 400 l/s). Ce débit peut paraitre faible par rapport à celui du bras secondaire, d’autant plus que le TCC est plus large. Cependant, le TCC mesure seulement 300 m de long et présente beaucoup moins d’intérêt écologique que le bras secondaire (berges naturelles et absence d’obstacle à l’aval pour le bras secondaire). Par ailleurs, étant donné la faible pente du cours d’eau, une grande partie du TCC sera renoyée par l’aval lorsque la turbine sera en fonctionnement.

La répartition du débit réservé proposée est illustrée sur le plan ci-après :

Figure 22 : Répartition du débit réservé – Source : Géoportail

Qr Bras secondaire = 400 l/s

Qr TCC bras principal

= 280 l/s

50 à 100 l/s (en plus du Qr Bras secondaire)




4.5.1.2. Débit turbiné

Le débit d’équipement de la future microcentrale sera de 3 m3/s et le débit minimum de turbinage d'environ 900 l/s (30% du débit d'équipement).

Ce débit d’équipement correspond au deux tiers du module (4,52 m3/s). Ce taux d’équipement relativement faible permet de limiter les impacts quant à la modification de l’hydrologie naturelle du cours d'eau.

La future turbine permettra de réguler le niveau de la retenue pour un débit entrant total inférieur ou égal à 3,68 m3/s (Qr + Qturbiné).

Globalement, le débit transitant dans le canal de fuite sera plus important qu’actuellement (débit turbiné). Cela permettra de mieux diluer les rejets de la station d’épuration présente juste en aval ce qui constitue une amélioration sur la qualité de l’eau.

4.5.1.3. Montaison piscicole

Au vu des éléments précités, il n’est pas envisagé de créer un ouvrage de montaison piscicole dans le cadre du projet.

Aucun nouvel obstacle à la montaison piscicole n’est créé dans le cadre du projet.

L’augmentation du débit réservé dans le bras secondaire est de nature à améliorer les possibilités de montaison par ce bras, notamment en période de faible débit (attrait du bras secondaire amélioré par rapport au bras principal).

L'attrait du bras secondaire sera assuré compte tenu de la proportion de débit entre les 2 bras.

En effet, la phase critique est atteinte lorsque la turbine est à Pmax (3 m3/s) et que le bras secondaire est seulement au débit réservé (400 l/s). Il faut noter que le débit du bras secondaire sera également renforcé par l'apport, bien que difficilement quantifiable, du ruisseau de Mussy (50 – 100 l/s).

Le débit du bras secondaire représentera donc au minimum 15 % du débit total. Cette proportion de débit, associée à la présence du seuil du moulin du Greux dans le bras principal, environ 150 à 200 m à l'amont de la confluence des 2 bras, est relativement favorable d’après la littérature (Stage AFB, Conception des dispositifs de franchissement : Gamme de fonctionnalité, implantation et alimentation en débit des dispositifs de franchissement à la montaison, Pau 2018), pour guider les poissons en montaison dans le bras secondaire.

Figure 23 : Extrait d'une présentation AFB de 2018 concernant la conception des dispositifs de franchissement




Lorsque la turbine ne sera pas en fonctionnement, le débit du bras secondaire sera favorisé par déversement sur le seuil, assurant ainsi l'attractivité de ce bras.

Lorsque le débit dépassera la capacité max de la turbine, le bras secondaire sera alimenté en priorité par déversement sur le seuil puis par ouverture des vannes du vannage Ouest favorisant ainsi le transit sédimentaire et l'attractivité d ce bras.

Concernant le ruisseau du Gué Ferret, celui-ci n'est pas suffisamment alimenté pour concurrencer l'attractivité du bras secondaire (zone humide peu alimentée avec très peu de courant).

4.5.1.4. Dévalaison piscicole

La dévalaison piscicole sera améliorée au niveau du vannage ouest par l'augmentation de la lame d'eau sur le seuil déversant en béton (cela permettra en outre l’augmentation du débit réservé pour ce bras).

Le type de turbine retenu est une machine ichtyocompatible, c’est-à-dire qui permet aux poissons de dévaler sans dommage (Vis d’Archimède).

La réduction du débit réservé dans le tronçon court-circuité (rehausse du seuil déversant des vannes levantes) aura pour conséquence de limiter l’attractivité de cet exutoire, comportant des risques pour la dévalaison (lame d’eau réduite).

Les conditions de dévalaison seront donc globalement améliorées dans le cadre du projet.

4.5.1.5. Transit sédimentaire

Afin de favoriser le transport des sédiments, une consigne d’exploitation sera mise en place afin de prioriser l’ouverture des vannes du vannage ouest.

De la même manière, lors de la décrue, ce seront les vannes du vannage ouest qui devront être fermées en dernière afin de favoriser le transport sédimentaire vers le bras secondaire.

4.5.2. Volet patrimonial

Suite à l'état sanitaire réalisé par un architecte, le diagnostic a identifié plusieurs travaux nécessaires à la réhabilitation du site (intérêt pour la conservation du patrimoine et/ou présentant un risque à court terme de disparition) et à la réalisation du projet de microcentrale.

Les travaux envisagés à ce stade dans le cadre du projet de microcentrale se scindent en plusieurs catégories :

■ Travaux obligatoires pour la réalisation de la microcentrale :

□ Installations de chantier spécifiques aux travaux patrimoniaux

□ Nettoyage haute pression des murs immergés

□ Réfection de la dalle supérieure du bâtiment aux turbines (abritant les armoires de contrôle-commande)

□ Nettoyage des maçonneries

□ Remplacement des pierres de taille disparues et altérées dans le périmètre de la microcentrale (passe RD)

□ Rejointoiement sur pierres de taille dans le périmètre de la microcentrale (passe RD, bajoyers, dallage) et soubassement du bâtiment à clocheton en face de la vanne EVC

□ Curage du canal de fuite

□ Etanchéité du génie-civil de la passe rive droite dans laquelle va être installée la turbine

□ Dépose pour conservation de la vanne et du clapet présents dans la passe rive droite

□ Dépose pour conservation des pierres de tailles du massif en rive gauche de la passe

□ Fourniture et pose d'un plan de grille frontal en amont de la passe RD

□ Fourniture et pose d'une sur-passerelle pour accès à la microcentrale (OPTION 1)




■ Travaux de participation à la réhabilitation du site (conservation du patrimoine – mesure compensatoire)

□ Stockage et mise en valeur pour conservation de la vanne, du clapet et des pierres de taille présents dans la passe rive droite

□ Fourniture et pose de carreaux de vitre au bâtiment des turbines

□ Fourniture et pose d'une porte d'accès piétonne au bâtiment des turbines

□ Rafraichissement du bâtiment abritant les turbines actuelles

□ Participation à la restauration des plateformes en voutains-briques et éventuellement des colonnes métalliques supports (OPTION 2)

■ Travaux conseillés pour sécuriser l’exploitation future :

□ Rénovation du pont routier amont (diagnostic détaillé à réaliser par la mairie)

□ Curage régulier du canal de fuite

Une grande partie des travaux identifiés dans l'état sanitaire, ne sont pas intégrés au projet de microcentrale car à la charge de la commune de Guérigny dans le cadre de la conservation du patrimoine.




5. PIECE N°5 : PLANS DES TERRAINS SUBMERGES

Le débit dérivé et turbiné par la nouvelle centrale hydroélectrique alimentera le canal de fuite existant. Ce canal étant déjà en eau actuellement, la construction de la nouvelle centrale hydroélectrique n’entrainera aucune nouvelle zone submergée.




6. PIECE N°6 : PLANS DU PROJET

Figure 24 : Vue en plan du site

Figure 25 : Vue en coupe du site depuis l'amont

AMONT AVAL

AMONT




Figure 26 : Vue 3D en coupe longitudinale du site depuis l'amont RD

Figure 27 : Vue 3D en coupe longitudinale du site depuis l'aval RD

Figure 28 : Vue 3D en coupe longitudinale du site depuis l'aval RG

AMONT

AVAL

AVAL

AMONT

AMONT

AVAL




Figure 29 : Coupe longitudinale du site depuis la RG

Figure 30 : Vue 3D du site depuis l'aval

AVAL AMONT

AMONT

AVAL




7. PIECE N°7 : PROFIL EN LONG DU COURS D'EAU

Le profil en long actuel des cours d'eau naturel (bras principal et bras secondaire) ne sera pas modifié par l'installation car celle-ci sera installée dans le canal usinier au droit des anciennes turbines.

La nouvelle installation modifiera le débit dans le canal usinier et dans le tronçon court-circuité à hauteur du débit turbiné mais leurs profils en long ou en travers ne seront pas modifiés.

Figure 31 : Levé topographique du 07/05/2010 réalisé par BBE pour la SIEEEN - Retenue amont avec identification des 2 vannages et de la prise d'eau du moulin des anciennes forges (voir annexe pour plus de détails)

Figure 32 : Levé topographique - Détail du vannage ouest




Figure 33 : Levé topographique - Détail du vannage sud




Figure 34 : Levé topographique - Détail de la prise d'eau du Moulin avec implantation des coupes

Figure 35 : Coupe A-A' - Profil en long au droit des turbines

A'

A

B

B'

C'

C




Figure 36 : Coupe B-B' - Profil en long au droit de la passe rive droite (vannage)

Figure 37 : Coupe C-C' – Coupe en travers au droit de la chambre des turbines




8. PIECE N°8 : INFLUENCE HYDRAULIQUE DES OUVRAGES

8.1. HYDROLOGIE

Ce paragraphe est un extrait de l’étude préliminaire de Canal E qui reprend les données du PPRI.

Une station hydrométrique est suivie en temps réel par la DIREN Bourgogne sur la Nièvre d’Arzembouy à Poiseux (lieu-dit Poisson). Une seconde située à Saint-Aubin-les-Forges apporte des informations complémentaires sur la Nièvre de Champlémy (jusqu'à 1999). Le régime hydrologique de la Nièvre est globalement de type pluvial (débit de pointe en janvier et février). L’étiage a lieu entre juillet et septembre. Le bassin de la Nièvre se caractérise par des différences de régime d’écoulement très nettes entre le sous bassin de la Nièvre de Champlémy et celui de la Nièvre d’Arzembouy. […]

Le site des forges étant situé à la confluence, il est nécessaire d'extrapoler ces débits en intégrant le bassin versant complémentaire collecté entre le point de mesure et le site d'étude. Nous avons opté pour une extrapolation linéaire, de façon dissociée pour la Nièvre d'Arzembouy et la Nièvre de Champlémy, les régimes des deux cours d'eau étant différents. […]

Le débit cumulé est calculé suivant : Qt = Qc x 223 / 210 + Qa x 255 / 224 (en m3/s) Les débits Qc et Qa étant donnés par la DIREN avec un intervalle de confiance de 95%, nous avons pondéré le débit Qt en conséquence, de façon volontairement pessimiste (pondération par 0,95).

Figure 38 : Schéma du principe d’extrapolation retenu pour le calcul du module à Guérigny

Le tableau suivant synthétise les surfaces des bassins versants ainsi que les modules associés :




Les débits caractéristiques suivants sont retenus (voir rapport complet de Canal E pour plus de détails) :

■ Débit d’étiage sévère (quinquennale sèche) : QMNA5 = 0.68 m 3/s

■ Débit moyen interannuel : Module = 4.52 m 3/s

■ Débit instantané de crue de retour 10 ans : Qdécénnale = 64 m3/s

■ Débit instantané de crue de retour 100 ans : Qcentennale = 80 m3/s

8.2. OUVRAGES IMMEDIATEMENT A L'AMONT

A l'amont de l'installation hydroélectrique, outre la retenue créée à Guérigny par la confluence des eaux de la Nièvre d'Arzembouy et de la Nièvre de Champlemy, il existe des ouvrages qui régulent l'eau de ces 2 branches de la Nièvre :

■ Sur la Nièvre d'Arzembouy, au lieu-dit La Poelonnerie, un petit barrage régule les eaux de la rivière. La retenue créée en amont est peu importante.

■ Sur la Nièvre d'Arzembouy, au lieu-dit Le Fourneau, en amont de Premery, un petit barrage régule les eaux de la rivière. La retenue créée en amont est peu importante.

Dans la partie amont du bassin versant, sur la Nièvre de Champlemy se trouvent également quatre retenues d'eau qui alimentaient autrefois des moulins. Ces étangs reposent sur des digues en travers de la vallée. Par ailleurs, plusieurs vestiges d'anciennes retenues subsistent sur la Nièvre de Champlemy et les affluents de la Nièvre. Ces vestiges sont des digues en travers des vallées qui sont ouvertes au centre, au niveau du lit mineur.

Figure 39 : Ouvrages hydrauliques de la Nièvre d'Arzembouy - Extrait du document "Etat des lieux des ouvrages et

de leur gestion sur la Nièvre d'Arzembouy : élaboration d'outils pour une gestion concertée"




8.3. OUVRAGES IMMEDIATEMENT A L'AVAL

En aval de l'installation, dans le bras principal, il existe également plusieurs anciennes forges, aujourd'hui encore, équipées de seuil :

■ Le seuil / barrage du Greux

■ Le seuil / barrage de Demeurs

Le turbinage régulier au niveau de la nouvelle microcentrale permettra d'alimenter de façon plus soutenue le bras principal et le débit turbiné sera identique à celui utilisé à l'époque (même puissance et même hauteur de chute). De plus, il est fort probable qu'en absence d'apport dans le bras principal entre les différents moulins, ces derniers aient été dimensionnés pour la même gamme de débit. La nouvelle centrale n'impactera donc pas les moulins à l'aval.

L'arrêté du règlement d'eau pour le moulin du Greux, daté du 10/06/1879, a été retrouvé. Celui-ci ne mentionne aucun débit d'équipement. Il est fait mention d'un certain niveau d'eau à respecter à l'amont du moulin, par régulation des vannes, mais d'aucun débit.

Pour le moulin de Demeurs, le règlement d'eau n'a pas été retrouvé. Les données historiques retrouvées sur ce moulin permettent seulement de statuer sur le caractère fondé en titre du site, car ce dernier, figure sur la carte de Cassini.

8.4. CONCLUSION SUR L'INFLUENCE HYDRAULIQUE DES OUV RAGES PROJETES

La nouvelle installation hydroélectrique permettra, à l'amont, d'améliorer la régulation de la retenue des anciennes forges à un certain niveau d'exploitation via la vis hydrodynamique et le règlement d'eau.

En aval, le débit turbiné et restitué dans le bras principal ne sera pas fondamentalement différent de celui d'aujourd'hui. La restauration de cette usine hydroélectrique n'aura donc que très peu d'influence hydraulique sur les ouvrages présents en amont et en aval.




9. PIECE N°9 : DEMANDE D'AUTORISATION COMPLEMENTAIR E

La SEM Nièvre Energies sollicite l'autorisation à disposer de l'énergie de la rivière La Nièvre, pour l'exploitation, sur le territoire de la commune de Guérigny, de l'aménagement hydroélectrique (appelé Anciennes Forges Royales) destiné à la production d'énergie électrique fournie au réseau de distribution locale, pour une durée indéfinie à compter de la date d'obtention de l'autorisation.

En effet, il s'agit d'une réhabilitation d'une ancienne installation hydroélectrique, qui se veut exemplaire en termes d'intégration environnementale et de réduction des impacts. Ce projet permettra de promouvoir l'histoire industrielle des anciennes forges royales avec la mise en valeur du site.




10. PIECE N°10 : COUT DU PROJET

Les estimations de dépenses d'établissement pour l'installation de la centrale hydroélectrique sont calculées en 2019.

Le budget suivant tient compte de l'ensemble des contraintes techniques et environnementales décrites dans les chapitres précédents.

10.1. PRESTATIONS COMPRISES DANS LE PROJET

■ AUTORISATION ET MAITRISE D'ŒUVRE

Demande d'autorisation complémentaire, avant-projet, projet, relevé de mesures, implantation, étude environnementale, plans de conception, coordination, suivi de chantier.

■ PREPARATION DU CHANTIER

Etat sanitaire, démolitions éventuelles, préparation des accès, renforcement provisoire du pont routier, mise en place des structures destinées aux ouvriers, signalisation et protection du chantier, plan assurance qualité.

■ TERRASSEMENT

Mise en place batardeaux amont et aval, rampe d'accès et pompage pour maintien à sec, démolition au droit de la centrale, dégagement des anciennes turbines, curage du canal usinier.

■ GENIE CIVIL

Rénovation du pont routier, dépose et démolition des éléments de génie civil non utiles, maçonnerie des ouvrages hydrauliques, rénovation du canal usinier.

■ MECANIQUE

Fourniture et installation d'une vanne d'alimentation et d'une vanne d'évacuation des crues surmontée d'un clapet de décharge en amont de la turbine. Fourniture et installation des grilles au niveau de la prise d'eau du canal usinier. Fourniture, transport et installation de la turbine.

■ EQUIPEMENTS ELECTRIQUE ET AUTOMATISATION

Fourniture et installation des armoires automates, des câbles d'alimentation, des chemins de câbles.

■ RACCORDEMENT AU RESEAU

Liaison au réseau ENEDIS en 400V BT, prestation de vérification, comptage.

■ VALORISATION DU SITE PATRIMONIAL

Dégagement des anciennes turbines, nettoyage et rénovation du local, mise en valeur du patrimoine industriel.

■ REMISE EN ETAT DU SITE ET MISE EN SERVICE

Repli de chantier, mise en place des accès définitifs, dépose des batardeaux, première mise en eau, mise en service de l'installation hydroélectrique

10.2. CHIFFRAGE ESTIMATIF DES DEPENSES DU PROJET

Le montant des travaux est estimé, sur la base du retour d’expérience d’HYDROSTADIUM, pour une réalisation 2020, dans un contexte économique stable, à environ 508 k€ hors subvention éventuelles et hors coût MOE.

Dans le but d’optimiser le montant des travaux et la qualité de réalisation, il est proposé au MOA de réaliser un lotissement en 3 lots séparés pour la réalisation de ce projet : un lot génie-civil/terrassement (batardeau, curage), un lot électromécanique (turbine, génie civil, électricité et contrôle-commande) et un lot rénovation patrimoniale qui sera confié à une entreprise spécialisée dans le domaine des monuments historiques.




Le chiffrage des travaux est construit par lot selon l’estimation ci-dessous :

■ Lot Batardage – marché déjà contractualisé = 31 k€

■ Lot Batardage – avenant à prévoir = 20 k€

■ Lot Turbine-GC-CC-Elec = 382 k€ (Option 1) ou 409 k€ (Option 2)

■ Divers (raccordement, état sanitaire déjà contractualisé, aléas) = 47 k€

Le coût total des travaux liés à cette étude est do nc estimé à 480 k€ ou 507 k€ selon l'option choisie pour l'accès au site .

10.3. PRODUCTIBLE ATTENDU

Le productible est estimé sur la base de la puissance nette (48 kW) fournie par la machine (issue de donnée fournisseur) et des hypothèses suivantes :

■ Fonctionnement à puissance maximale (Pmax) � 60% du temps

■ Fonctionnement à mi-charge (50% de Pmax) � 30% du temps

■ Machine à l’arrêt (maintenance, crue et étiage sévère) � 10% du temps

� Soit un temps de fonctionnement équivalent de 75% à Pmax (6 575 h/an)

Le productible moyen estimé est donc de 316 MW.h/an. A noter que cette valeur est une moyenne

susceptible d’évoluer de manière significative d’une année à l’autre en fonction de l’hydrologie.

10.4. TEMPS DE RETOUR SUR INVESTISSEMENT

Sur la base d’un tarif de revente de 132 €/MW.h (tarif H16) et d’une production de 316 MW.h/an, la recette annuelle moyenne est estimée à environ 45 k€/an (augmentant peu à peu avec le taux d'indexation).

On considère une subvention de la DRAC de 30% sur le montant des travaux liés à la conservation du patrimoine, c’est-à-dire un total de 35 k€.

A ce stade, aucune participation de la mairie n'a été prise en compte (rénovation des ponts, piles de ponts et pieds de murs).

Selon les hypothèses prises en compte dans le business plan, le taux de rentabilité interne est de 5%.




11. PIECE N°11 : CAPACITES DU PETITIONNAIRE

Le projet est porté par la SEM NIEVRE ENERGIES.

Créée le 9 novembre 2012, Nièvre Energies est une Société d’Economie Mixte Locale chargée de développer la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables et de conduire des actions de maîtrise de la demande d’énergie.

Ses activités concernent :

■ Aménagement et exploitation des énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien, biomasse, méthanisation, micro-hydraulique, solaire thermique, etc.) de manière durable et volontaire.

■ Mise en œuvre des actions de sensibilisation visant à la maîtrise de l’énergie (sobriété énergétique et efficacité énergétique) et à la promotion des énergies renouvelables.

Le capital social de Nièvre Energies est de 1 740 000 €, décomposé en 17 400 titres d’une valeur nominale de 100 €.

Le financement du projet est envisagé via emprunt (90%) et apport en fonds propres (10%).

L'obtention de l'autorisation, objet du présent dossier, est le prérequis pour finaliser ledit plan de financement avec un établissement bancaire.




12. PIECE N°12 : ACQUISITION DES TERRAINS

L'aménagement hydroélectrique envisagé est situé en majorité sur le territoire de la Commune de Guérigny, laissant à disposition ses terrains à la SEM Nièvre Energies pour la réalisation et l'exploitation de la microcentrale hydroélectrique.

Ce chapitre a pour but de justifier la libre disposition de tous les terrains à la date d'émission du présent dossier de demande d'autorisation complémentaire.

Les différents ouvrages se situent sur les parcelles suivantes :

■ Parcelles AN 354 / AN 133 / AN 132 / AN 180 / AN 233 : Propriétés de la Commune de Guérigny

■ Parcelle AN 179 : Propriété de l'Association "Les Amis du Vieux Guérigny"

Le plan cadastral est présenté au §2.3.

La promesse de signature du Président de l'association "Les Amis du Vieux Guérigny" du bail emphytéotique, qui sera signé suite à l’Assemblée Générale de l’association qui se réunit annuellement en Mars de chaque année, est disponible en annexe du présent document.

La copie du bail emphytéotique administratif qui sera signé entre la commune de Guérigny et la SEM Nièvre Energies, est également disponible en annexe du présent document.




13. PIECE N°13 : DEFRICHEMENT EVENTUEL

Le projet d'installation de la nouvelle centrale hydroélectrique sur le site des anciennes forges royales ne prévoit aucun défrichement.




14. PIECE N°14 : ACCORD AVEC LA COLLECTIVITE

L'installation projetée aura une puissance inférieure à 500 kW.

La totalité de la valeur locative de la force motrice de la chute et de ses aménagements sera attribuée à la SEM Nièvre Energies.




15. PIECE N°15 : REGLEMENT D'EAU

15.1. REGLEMENT D'EAU

Le projet de règlement d'eau est établi conformément au règlement d'eau type annexé à l'article R214-85 :

ARRETE PREFECTORAL N° Portant règlement d’eau de la microcentrale hydroél ectrique « Centrale des Anciennes Forges Royales » sur la commune de Guérigny Vu le code du domaine public fluvial et de la navigation intérieure ; Vu le code de l’énergie et notamment ses articles L511-1 à L511-13, L512-1 à L512-3 et L531-1 à 6 Vu la loi du 16 octobre 1919 modifiée relative à l'utilisation de l'énergie hydraulique ; Vu le code de l'environnement, livre II, titre Ier, chapitres 1er à 7 ; Vu les articles R. 214-71 à R. 214-85 du code de l'environnement ; Vu la rubrique loi sur l’eau n° 5.2.2.0 de la nomenclature « eau » figurant en annexe de l’article R214-1 du code de l’environnement. Vu le Schéma Directeur d’Aménagement de Gestion des Eaux du bassin Loire-Bretagne adopté par le comité de bassin le 02/10/2014. Vu l'arrêté préfectoral portant règlement de police sur les cours d'eau non domaniaux en date du ...... ; Vu la pétition en date du ...... ; Vu les pièces de l'instruction ; Vu l'avis de l’autorité environnementale en date du ...... ; Vu l'avis du conseil général du département en date du ...... ; Vu l'avis du service prévention des risques et sécurité de la DDT Bourgogne-Franche Comté en date du ; Vu l’avis de la DREAL Franche Comté en date du…… ; Vu l’avis de l’AFB en date du ….. ; Vu l’avis de la DRAC en date du …. ; Vu l’avis de l’ARS en date du ……. ; Vu le rapport et les conclusions établis par le commissaire enquêteur à l’issu de l’enquête publique du……. ; Vu le rapport et les propositions du service instructeur en date du ......

ARRETE :

Article 1 er - Autorisation de disposer de l'énergie

La Société SEM Nièvre Energies est autorisée, dans les conditions du présent règlement et pour une durée indéterminée (droit d'eau fondé en titre), à disposer de l'énergie de la rivière la Nièvre, code hydrologique K1954010 (Nièvre d'Arzembouy), pour la production d’énergie hydroélectrique (revente EDF).

La puissance maximale brute hydraulique calculée à partir du débit maximal de la dérivation (3 m3/s) et de la hauteur de chute brute maximale (2,27 m) est fixée à 66 kW, ce qui correspond, compte tenu du rendement normal des appareils d'utilisation, du débit moyen turbinable et des pertes de charges, à une puissance nette de 48 kW.

■ Puissance Maximale Brute 66 kW

■ Hauteur de chute brute 2,27 m

■ Débit dérivé 3 m3/s

■ Module de la Nièvre à Guérigny : 4,52 m3/s

■ Débit réservé :

□ Bras principal : 280 l/s

□ Bras secondaire : 400 l/s

□ Total : 680 l/s




Article 2 - Section aménagée

Les eaux seront dérivées au moyen du canal usinier des anciennes forges royales situées à Guérigny, créant une retenue à la cote normale 194.66 mNGF.

Elles seront restituées à la rivière à Guérigny, à la cote approximative de 192.39 mNGF.

La hauteur de chute brute maximale sera de 2,27 mètres (pour le débit dérivé autorisé).

La longueur du lit court-circuité est d'environ 300 ml sur le bras principal.

Article 3 - Acquisition des droits particuliers à l 'usage de l'eau exercés

Néant Article 4 - Eviction des droits particuliers à l'us age de l'eau non exercés

Néant

Article 5 - Caractéristiques de la prise d'eau

Le niveau de la retenue est fixé comme suit :

■ Niveau minimal de la retenue (vannes fermées) : 194.53 mNGF ;

■ Niveau minimal d’exploitation = Niveau de retenue normal : 194.66 mNGF ;

■ Niveau maximal d'exploitation : 194.90 mNGF

■ Niveau maximal de la retenue (Q100) : 195.66 mNGF

Le débit maximal turbiné sera de 3 mètres cubes par seconde ;

L'ouvrage de prise du débit turbiné est constitué d'une prise directe à l’extrémité Sud de la retenue, via le canal usinier existant pour permettre le passage du débit d’équipement.

Le dispositif de mesure ou d'évaluation du débit turbiné sera constitué par un automate et 2 sondes de mesure de pression (amont/aval) immergée et mesurant le niveau d’eau.

Le débit à maintenir dans la rivière, immédiatement en aval des 2 vannages Sud et Ouest de la retenue (débit réservé), ne devra pas être inférieur, respectivement à 280 l/s et 400 l/s ou au débit naturel du cours d'eau en amont de la retenue si celui-ci est inférieur au total de 680 l/s.

Les valeurs retenues pour le débit maximal de la dérivation et le débit à maintenir dans la rivière (débit réservé) seront affichées à proximité immédiate de la prise d'eau et de l'usine, de façon permanente et lisible pour tous les usagers du cours d’eau.

Article 6 - Caractéristiques du barrage

Les barrages créant la retenue ont les caractéristiques suivantes :

Ouvrages Vannage Ouest Vannage Sud Microcentrale

Type 1 seuil déversant

5 vannes déversantes 6 vannes déversantes Prise d'eau de la turbine

Hauteur au-dessus du TN

Seuil : 1,83 m Vannes : 1,77 m

1,79 m 2,50 m

Longueur en crête Seuil : 5,10 m

Vannes : 3,95 m 5,7 m

Turbine : 2,6 m Vanne EVC : 1,5 m

Cote NGF de la crête du barrage

Seuil : 194,53 mNGF Vannes : 194,47 mNGF

194,44 mNGF Turbine : 193,28 mNGF Vanne EVC : 194,66 mNGF




Article 7 - Evacuateur de crues, déversoir et vanne s, dispositifs de prise et de mesure du débit à maintenir

a) Le déversoir sera constitué par un clapet de décharge ;

Il aura une longueur de 1,5 mètres et sera placé en amont de la turbine sur la rive gauche ;

Sa crête sera calée à la cote de 194,66 mNGF. Une échelle limnimétrique rattachée au nivellement général du site sera scellée à proximité de la turbine ;

b) Le dispositif de décharge sera constitué par un clapet de décharge ;

Il présentera une section de 1,21 m² (0,81 x 1,5 m) en position d'ouverture maximale. Son seuil sera établi à la cote de 193,85 mNGF.

Le clapet de décharge sera disposé de manière à pouvoir être facilement manœuvré en tout temps ;

c) La vanne de fond ou de vidange sera constituée par une vanne charpentée faisant office également de vanne d'évacuation des crues ;

Elle aura une largeur de 1,5 m pour une hauteur de 1,7 m.

d) Le dispositif de mesure du débit à maintenir dans la rivière c’est-à-dire le bras principal et le bras secondaire (débit réservé) sera constitué d'une échelle limnimétrique au niveau des vannages Sud et Ouest.

Article 8 - Canaux de décharge et de fuite

Le canal de fuite (et de décharge) est disposé de manière à écouler facilement toutes les eaux que les ouvrages placés à l'amont peuvent débiter et à ne pas aggraver l'érosion naturelle, non seulement à l'aval des ouvrages, mais également à l'amont.

Article 9 - Mesures de sauvegarde

Les eaux devront être utilisées et restituées en aval de manière à garantir chacun des éléments mentionnés à l'article L. 211-1 du code de l'environnement.

Indépendamment de la réglementation générale, notamment en matière de police des eaux, le permissionnaire sera tenu en particulier de se conformer aux dispositions ci-après :

Dispositions relatives aux divers usages de l'eau énumérés ci-dessus : Néant ;

Dispositions relatives à la conservation, à la reproduction et à la circulation du poisson : la turbine retenue est ichtyocompatible, la dévalaison piscicole sera améliorée au niveau du vannage Ouest par l'augmentation de la lame d'eau au-dessus du seuil déversant ;

Dispositions pour compenser les atteintes que la présence et le fonctionnement de l'ouvrage apportent à la vie, à la circulation et à la reproduction des espèces de poissons, ainsi qu'au milieu aquatique : Aucun impact supplémentaire à la situation actuelle apportée par le projet

Dispositifs mis en place pour éviter la noyade de la faune terrestre : Mise en place d'un plan de grille en amont de la turbine et rampe d'accès existante pour sortir du plan d'eau ;

Article 10 - Repère

Il sera posé, aux frais du permissionnaire, en un point qui sera désigné par le service chargé de la police des eaux, un repère définitif et invariable rattaché au nivellement général de la France et associé à une échelle limnimétrique scellée à proximité. Cette échelle, dont le zéro indiquera le niveau normal d'exploitation de la retenue, devra toujours rester accessible aux agents de l'administration, ou commissionnés par elle, qui ont qualité pour vérifier la hauteur des eaux. Elle demeurera visible aux tiers. Le permissionnaire sera responsable de sa conservation.




L’exploitant mettra en place un repère de niveau sur les échelles limnimétriques des 2 vannages comprenant les éléments visibles suivants :

■ Un rectangle vert correspondant au niveau normal d’exploitation garantissant en permanence un débit qui ne saurait être inférieur au débit réservé.

■ Un rectangle rouge positionné sous le rectangle vert dont l’apparition témoignera de l’insuffisance du débit réservé.

Article 11 - Obligations de mesures à la charge du permissionnaire

Le permissionnaire est tenu d'assurer la pose et le fonctionnement des moyens de mesure ou d'évaluation prévus aux articles 5, 7, 9 et 10, de conserver trois ans les dossiers correspondants et de tenir ceux-ci à la disposition des agents de l'administration, ainsi que des personnes morales de droit public dont la liste est fixée en application de l'article L. 214-8. Article 12 - Manœuvre des vannes de décharge et aut res ouvrages

En dehors des périodes de crues et dans toute la mesure du possible durant ces périodes, la gestion des ouvrages sera conduite de telle manière que le niveau de la retenue ne dépasse pas le niveau normal d'exploitation. Le permissionnaire sera tenu dans ce but de manœuvrer, en temps opportun, les ouvrages de décharge.

Le niveau de la retenue ne devra pas dépasser le niveau des plus hautes eaux ni être inférieur au niveau minimal d'exploitation sauf travaux, chasses ou vidanges. Le permissionnaire devra, de la même façon, manœuvrer les ouvrages prévus pour que les conditions relatives à la dérivation et à la transmission des eaux soient respectées.

Le site possède 1 clapet de décharge dont les caractéristiques sont : 1.5 m de large par 0,81 m de haut. Son fonctionnement sera le suivant :

■ Relevé en position fermé au niveau de 194,66 mNGF (retenue normale) en exploitation normale hors crue

■ Baissé en position ouvert à 193,85 mNGF pour assurer la décharge de la turbine en cas d'arrêt brutal (cote d’eau amont correspondante à 194,90 mNGF pour un débit de 3 m3/s)

Le site possède plusieurs vannes d'évacuation des crues au niveau des vannages Ouest et Sud ainsi qu'au niveau de la microcentrale. Ces vannes seront ouvertes peu à peu en parallèle de l'augmentation de débit lors des crues. Article 13 - Chasses de dégravage La vanne d'évacuation des crues juxtaposée à la nouvelle turbine permettra de réaliser des chasses de dégravage (vanne ouverte uniquement en crue). Article 14 - Vidanges

En cas de besoin, le canal usinier pourra être vidangé par le biais de la vanne d'évacuation des crues après batardage du canal à l'amont.

Article 15 - Manœuvres relatives à la navigation Sans objet.

Article 16 - Entretien de la retenue et du lit du c ours d'eau

Toutes les fois que la nécessité en sera reconnue et qu'il en sera requis par le préfet, le permissionnaire sera tenu d'effectuer le curage de la retenue dans toute la longueur du remous ainsi que celle du cours d'eau entre la prise et la restitution, sauf l'application des anciens règlements ou usages locaux et sauf le concours qui pourrait être réclamé des riverains et autres intéressés suivant l'intérêt que ceux-ci auraient à l'exécution de ce travail.




Les modalités de curage seront soumises à l'accord du service de la police des eaux après consultation du service chargé de la police de la pêche et, s'il y a lieu, du service chargé de la police de la navigation.

Lorsque la retenue ou les cours d'eau ne seront pas la propriété exclusive du permissionnaire, les riverains, s'ils le jugent préférable, pourront d'ailleurs opérer le curage eux-mêmes et à leurs frais, chacun dans la partie du lit lui appartenant.

Toutes dispositions devront en outre être prises par le permissionnaire pour que le lit du cours d'eau soit conservé dans son état, sa profondeur et sa largeur naturelles, notamment en considération des articles L. 215-14 et L. 215-15-1.

Article 17 - Observation des règlements

Le permissionnaire est tenu de se conformer à tous les règlements existants ou à intervenir sur la police, le mode de distribution et le partage des eaux, et la sécurité civile.

Article 18 - Entretien des installations

Tous les ouvrages doivent être constamment entretenus en bon état par les soins et aux frais du permissionnaire.

Article 19 - Dispositions applicables en cas d'inci dent ou d'accident

Mesures de sécurité civile :

Le permissionnaire doit informer dans les meilleurs délais le service de police de l’eau, l’agence française de la biodiversité (AFB), le service de la préfecture (SIRACEDPC), l’ARS ainsi que la mairie de Guérigny de tout incident ou accident affectant l'usine objet de l'autorisation et présentant un danger pour la sécurité civile, la qualité, la circulation ou la conservation des eaux.

Dès qu'il en a connaissance, le permissionnaire est tenu, concurremment, le cas échéant, avec la personne à l'origine de l'incident ou de l'accident, de prendre ou de faire prendre toutes les mesures possibles pour mettre fin à la cause du danger ou d'atteinte au milieu aquatique, évaluer les conséquences de l'incident ou de l'accident et y remédier. Le préfet peut prescrire au permissionnaire les mesures à prendre pour mettre fin au dommage constaté et en circonscrire la gravité, et notamment les analyses à effectuer.

En cas de carences et s'il y a un risque de pollution ou de destruction du milieu naturel, ou encore pour la santé publique et l'alimentation en eau potable, le préfet peut prendre ou faire exécuter les mesures nécessaires aux frais et risques des personnes responsables.

Dans l'intérêt de la sécurité civile, l'administration pourra, après mise en demeure du permissionnaire, sauf cas d'urgence, prendre les mesures nécessaires pour prévenir ou faire disparaître, aux frais et risques du permissionnaire, tout dommage provenant de son fait, sans préjudice de l'application des dispositions pénales et de toute action civile qui pourrait lui être intentée.

Les prescriptions résultant des dispositions du présent article, pas plus que le visa des plans ou que la surveillance des ingénieurs prévus aux articles 22 et 23 ci-après, ne sauraient avoir pour effet de diminuer en quoi que ce soit la responsabilité du permissionnaire, qui demeure pleine et entière tant en ce qui concerne les dispositions techniques des ouvrages que leur mode d'exécution, leur entretien et leur exploitation.

Article 20 - Réserve des droits des tiers

Les droits des tiers sont et demeurent expressément réservés.

Article 21 - Occupation du domaine public Sans objet.




Article 22 - Communication des plans Les plans des ouvrages à établir devront être visés dans les formes prévues aux Articles R. 214-71 à R. 214-84.

Article 23 - Exécution des travaux – Récolement – C ontrôles

Les ouvrages seront exécutés avec le plus grand soin, en matériaux de bonne qualité, conformément aux règles de l'art et aux plans visés par le préfet.

Les agents du service chargé de la police des eaux et ceux du service chargé de l'électricité, ainsi que les fonctionnaires et agents habilités pour constater les infractions en matière de police des eaux et de police de la pêche, auront, en permanence, libre accès aux chantiers des travaux et aux ouvrages en exploitation.

Les travaux devront être terminés dans un délai de 12 mois à dater de la notification du présent arrêté autorisant les travaux. Dès l'achèvement des travaux et au plus tard à l'expiration de ce délai, le permissionnaire en avise le préfet, qui lui fait connaître la date de la visite de récolement des travaux.

Lors du récolement des travaux, un procès-verbal est dressé et notifié au permissionnaire dans les conditions prévues aux articles R. 214-77 et R. 214-78.

A toute époque, le permissionnaire est tenu de donner aux ingénieurs et agents chargés de la police des eaux ou de l'électricité et de la pêche accès aux ouvrages, à l'usine et à ses dépendances, sauf dans les parties servant à l'habitation de l'usinier ou de son personnel. Sur les réquisitions des fonctionnaires du contrôle, il devra les mettre à même de procéder à ses frais à toutes les mesures et vérifications utiles pour constater l'exécution du présent règlement.

Article 24 - Mise en service de l'installation

La mise en service définitive de l'installation ne peut intervenir avant que le procès-verbal de récolement n'ait été notifié au permissionnaire.

Le cas échéant, un récolement provisoire peut permettre une mise en service provisoire.

Article 25 – Réserves en force

Pendant la première année à compter de l'achèvement des travaux, les demandes du conseil général devront être satisfaites par le permissionnaire sans préavis. Passé ce délai et jusqu'à l'expiration de la dixième année à compter de l'achèvement des travaux, le permissionnaire ne sera tenu de satisfaire aux demandes qu'après un préavis de six mois. Au-delà de la dixième année et jusqu'à l'expiration de l'autorisation, le préavis sera de douze mois.

Article 26 – Clauses de précarité

Le permissionnaire ne peut prétendre à aucune indemnité ni dédommagement quelconque si, à quelque époque que ce soit, l'administration reconnaît nécessaire de prendre, dans les cas prévus aux articles L. 211-3 (II, 1°) et L. 214-4, des mesures qui le privent d'une manière temporaire ou définitive de tout ou partie des avantages résultant du présent règlement.

Article 27 - Modifications des conditions d'exploit ation en cas d'atteinte à la ressource en eau ou au milieu aquatique

Si les résultats des mesures et les évaluations prévus à l'article 11 mettent en évidence des atteintes aux intérêts mentionnés à l'article L. 211-1, et en particulier dans les cas prévus aux articles L. 211-3 (II, 1°) et L. 214-4, le préfet pourra prendre un arrêté complémentaire modifiant les conditions d'exploitation, en application de l'article R. 214-17.




Article 28 - Cession de l'autorisation - Changement dans la destination de l'usine

Lorsque le bénéfice de l'autorisation est transmis à une autre personne que celle qui était mentionnée au dossier de la demande d'autorisation complémentaire, le nouveau bénéficiaire doit en faire la notification au préfet, qui, dans les deux mois de cette notification, devra en donner acte ou signifier son refus motivé.

La notification devra comporter une note précisant les capacités techniques et financières du repreneur et justifiant qu'il remplit les conditions de nationalité prescrites par l'article 26 de la loi du 16 octobre 1919 relative à l'utilisation de l'énergie hydraulique et l'article 1er du décret n° 70-414 du 12 mai 1970 concernant la nationalité des concessionnaires et permissionnaires d'énergie hydraulique. Le permissionnaire doit, s'il change l'objet principal de l'utilisation de l'énergie, en aviser le préfet.

Article 29 - Redevance domaniale

Sans objet.

Article 30 - Mise en chômage - Retrait de l'autoris ation - Cessation de l'exploitation - Renonciation à l'autorisation

Indépendamment des poursuites pénales, en cas d'inobservation des dispositions du présent arrêté, le préfet met le permissionnaire en demeure de s'y conformer dans un délai déterminé. Si, à l'expiration du délai fixé, il n'a pas été obtempéré à cette injonction par le bénéficiaire de la présente autorisation, ou par l'exploitant, ou encore par le propriétaire de l'installation s'il n'y a pas d'exploitant, le préfet peut mettre en œuvre l'ensemble des dispositions de l'article L. 216-1 concernant la consignation d'une somme correspondant à l'estimation des travaux à réaliser, la réalisation d'office des mesures prescrites et la suspension de l'autorisation. Il est rappelé que le contrat d'achat par EDF de l'énergie produite pourra, le cas échéant, être suspendu ou résilié dans les conditions fixées par le décret n° 86-203 du 7 février 1986, modifié par le décret n° 93-925 du 13 juillet 1993, portant application de l'article 8 bis de la loi n° 46-628 du 8 avril 1946 sur la nationalisation de l'électricité et du gaz.

Si l'entreprise cesse d'être exploitée pendant une durée de deux années, sauf prolongation des délais par arrêté complémentaire, l'administration peut prononcer le retrait d'office de l'autorisation et imposer au permissionnaire le rétablissement, à ses frais, du libre écoulement du cours d'eau. Au cas où le permissionnaire déclare renoncer à l'autorisation, l'administration en prononce le retrait d'office et peut imposer le rétablissement du libre écoulement des eaux aux frais du permissionnaire.

Article 31 - Renouvellement de l'autorisation

La demande tendant au renouvellement de la présente autorisation doit être présentée au préfet cinq ans au moins avant la date d'expiration de celle-ci, conformément à l'article 16 de la loi du 16 octobre 1919 relative à l'utilisation de l'énergie hydraulique et à l'article R. 214-82.

Si l'autorisation n'est pas renouvelée, le permissionnaire peut être tenu de rétablir à ses frais le libre écoulement des eaux, si le maintien de tout ou partie des ouvrages n'est pas d'intérêt général.

Article 32 - Publication et exécution

Le secrétaire général de la préfecture de la Nièvre et le maire de la commune de Guérigny sont chargés, chacun en ce qui le concerne, d'assurer l'exécution du présent arrêté, qui sera notifié au permissionnaire, publié au Recueil des actes administratifs de la préfecture et affiché à la mairie de Guérigny.

Ampliation en sera également adressée au service chargé de l'électricité.

En outre :

Une copie du présent arrêté d'autorisation sera déposée à la mairie de Guérigny et pourra y être consultée ;

Un extrait de l'arrêté, énumérant notamment les prescriptions auxquelles l'installation est soumise, sera affiché à la mairie pendant une durée minimale d'un mois ; une attestation de l'accomplissement de cette formalité sera dressée par le maire et envoyée au préfet ;

Le même extrait sera affiché en permanence de façon visible dans l'installation par les soins du permissionnaire.




15.2. ANNEXE AU REGLEMENT D'EAU

15.2.1. Fonctionnement actuel :

Jusqu'à ce jour, la manœuvre des vannes manuelles décrites précédemment (vannages ouest et sud) était effectuée par les services techniques de la mairie, de manière empirique.

Le récolement entre l'échelle limnimétrique du site et le système de nivellement français a été réalisé sur la base des différentes visites réalisées à l'aide du levé topographique (bureau d'étude BBE – Mai 2010).

Lors de la visite du 23/05/2017, le niveau du plan d’eau (photo ci-dessous) était d'environ 5 cm sur l’échelle et de 15 cm au niveau du clapet soit 194,59 mNGF.

Echelle limnimétrique en rive gauche de la retenue

Sur les photos pris par le SIEEEN le 12/11/2018, le niveau du plan d’eau (photo ci-dessous) était d'environ -9 cm par rapport à l’échelle. AU niveau du clapet, le niveau d'eau atteignait l'arase de ce dernier soit 194,45 mNGF.

D’après les traces de marnage constatées sur site, il est supposé que les vannes sont ouvertes de telle manière à ce que la cote de la retenue ne dépasse pas le niveau d'environ 30 cm de l’échelle limnimétrique (soit environ 194.89 mNGF).

Les vannes sont ouvertes en période de fort débit afin d’éviter que la retenue déborde. Elles sont ensuite fermées lorsque les débits entrants diminuent, afin de ne pas vidanger la retenue.

L’ordre d’ouverture et de fermeture des vannes ainsi que les cotes minimum et maximum de la retenue ne sont pas connus.

Répartition des débits hors crue :

En situation d’exploitation normale (lorsque toutes les vannes sont fermées), le débit se répartit sur les ouvrages suivants en fonction du niveau de la retenue :

■ Vannage Ouest

□ Déversement sur le seuil en béton

Marnage habituel




□ Déversement sur l'arase des vannes

■ Vannage Sud

□ Déversement sur l'arase des vannes

■ Canal usinier forges royales

□ Déversement sur le clapet

Capacité d’évacuation des crues

La capacité d’évacuation des crues correspond au débit maximum que peuvent faire transiter les ouvrages lorsque toutes les vannes sont ouvertes, sous une certaine hauteur d’eau.

D'après les calculs réalisés dans le cadre du PPRI (étude Alp'Géorisque), un niveau d'eau de 195,56 mNGF permet de faire transiter la crue décennale Q10 et un niveau de 195,66 mNGF permet le transit de la crue centennale Q100. Le scénario retenu par Alp'Géorisque pour réaliser ces calculs prend en compte le risque d'embâcles au niveau des différentes vannes, en supposant que plusieurs vannes sont totalement obstruées lors de la crue.

Extrait de l'étude d'Alp'Géorisque :

"Le scénario B permet de simuler une bonne gestion des ouvrages hydrauliques et la formation d'embâcles qui obstruent une partie des ouvertures des pelles. Ce scénario est réaliste car les risques d'embâcles sont élevés sur la Nièvre. Il est défavorable à l'écoulement des crues car la surface d'ouverture est réduite.

Il a été choisi d'obstruer par des embâcles les ouvrages suivants au niveau de la forgerie royale :

■ 5 pelles sur 11 au niveau des vannages Ouest et Sud

■ La vanne de fond du canal usinier"

Figure 40 : Tableau récapitulatif des simulations hydrauliques au niveau de la forgerie royale - Source : Etude

d'Alp'Géorisque pour le PPRI

15.2.2. Nouvelle consigne d'exploitation

Une consigne d’exploitation en situation normale et une consigne d’exploitation en crue doivent être rédigées afin de formaliser le mode d’exploitation des ouvrages de la retenue. Ces documents devront notamment identifier les personnes responsables de la manœuvre des vannes en fonction des conditions hydrologiques.

15.2.2.1. Exploitation normale (hors crue)

En exploitation normale (hors crue), la cote du plan d’eau sera régulée grâce à la nouve lle turbine . Il ne sera pas nécessaire de manœuvrer les vannes dans la plage de marnage comprise entre la cote minimale d’exploitation (RN), en dessous de laquelle la machine s’arrêtera automatiquement pour garantir les débits réservés par surverse, et la cote maximale d’exploitation (RNmax), au-delà de laquelle il sera nécessaire d’ouvrir une ou plusieurs vannes dans le but de maintenir la cote du plan d’eau (état de crue décrit dans le paragraphe suivant).

L’ouverture des vannes sera moins fréquente qu’actu ellement car le débit turbiné par la nouvelle machine aura pour effet d’augmenter le débit total évacué pour une cote de retenue identique.




La cote minimum, notée RN ou RNmin , permet de garantir que les débits s’écoulant par le bras secondaire et par le TCC du bras principal sont au minimum égaux aux débits réservés dont la valeur est définie dans les paragraphes précédents. Ces débits réservés seront facilement contrôlables par l’administration grâce à un repère visuel à mettre en place au niveau de l’échelle limnimétrique existante.

Cette cote minimum permet également de conserver l’attractivité touristique et de loisir de la retenue (un marnage trop important est de nature à dégrader cette attractivité).

Il est proposé de définir le niveau minimum de la retenue à la cote 194,66 mNGF (12 cm sur l’échelle limnimétrique).

Le tableau ci-dessous synthétise la répartition des débits hors crue dans le cadre du projet :

Niveau Exploitation

Niveau mNGF

Niveau Echelle

limni

Débit bras principal (m 3/s) Débit bras secondaire (m 3/s) Débit total

(m3/s) Turbine Vannage Sud

Clapet de décharge Vannage Ouest Seuil déversant

RN max 194,90 36 cm 3 1,68 0,33 0,66 1,96 7,63

194,80 26 cm 3 1,00 0,15 0,29 1,22 5,66

194,70 16 cm 3 0,46 0,02 0,04 0,59 4,11

RN ON 194,66 12 cm 3 0,28 0 0 0,41 3,69

RN OFF 194,66 12 cm 0 0,28 0 0 0,41 0,69

194,60 6 cm 0 0,08 0 0 0,17 0,25

194,58 4 cm 0 0 0 0 0,08 0,08

Niveau mini 194,53 -1 cm 0 0 0 0 0 0

En cas d’arrêt de la turbine (défaut électrique par exemple), le débit initialement turbiné sera reporté sur le clapet de décharge grâce à son ouverture automatique. Cela permettra d'une part de ne pas provoquer un exhaussement non contrôlé à l'amont (supérieur à la cote RN max) et d'autre part, de ne pas dénoyer brutalement les berges du bras principal afin ne pas pénaliser un producteur éventuel à l’aval.

Le clapet de décharge reviendra progressivement en position fermé avec la baisse du niveau de la retenue (jusqu'à la cote de 194,66 mNGF).

En exploitation normale, aucune manœuvre manuelle n'est nécessaire pour exploiter la retenue.

15.2.2.2. Exploitation en crue

La gestion en crue sera la suivante :

■ Hausse progressive du niveau d'eau dans la retenue suite à l'atteinte de la cote RN max pour un débit d'environ 7,63 m3/s ;

■ Ouverture progressive de 2 vannes du vannage Ouest pour favoriser le transit sédimentaire dans le bras secondaire (bras cible pour le transit piscicole) et limiter la hausse du niveau à l'aval de la turbine (canal usinier = bras principal)

■ Ouverture progressive de 2 vannes du vannage Sud

■ Ouverture par alternance des vannes du vannage Ouest et Sud pour équilibrer les débits

■ Arrêt de la turbine par fermeture de la vanne d'alimentation et ouverture du clapet de décharge

■ Ouverture progressive de la vanne EVC

Lors de la décrue, les actions seront réalisées dans l'ordre inverse hormis quelques exceptions :

■ Fermeture progressive de la vanne EVC




■ Fermeture progressive de 2 vannes du vannage Sud

■ Fermeture progressive de 2 vannes du vannage Ouest

■ Fermeture progressive des dernières vannes du vannage Sud

■ Vérification des organes de la microcentrale, évacuation des embâcles éventuels dans le canal usinier (à l'aval du plan de grille et sur le plan de grille)

■ Démarrage de la turbine

■ Fermeture progressive des dernières vannes du vannage Ouest

■ Régulation du niveau d'eau par la turbine

En période de crue, une surveillance accrue devra être mise en place pour évacuer les embâcles pouvant potentiellement obstruer les organes d'évacuation.

Une nouvelle vanne devra être ouverte à chaque fois que le niveau de la retenue amont atteindra la cote RN max de 194,90 mNGF. L’ouverture des vannes devra se faire de manière progressive afin d’éviter de créer un sur-débit à l’aval et afin de ne pas vidanger la retenue (débit sortant > débit entrant).

L’ordre d’ouverture des vannes devra être déterminé de manière à équilibrer les débits entre les deux bras (TCC et bras secondaire). Il est également préconisé de privilégier l’ouverture d’une des vannes du bras secondaire en priorité afin de favoriser le transport des sédiments (ce vannage étant le plus proche de l’embouchure des deux Nièvres dans la retenue).

De plus, l’exploitant en charge de la manœuvre des vannes, veillera à ne pas toujours ouvrir et fermer la même vanne, dans un souci de mieux répartir l’usure entre les différents matériels.

L’ouverture des vannes évacuatrices de crue se fera obligatoirement en local (pas d’ouverture à distance) afin de contrôler l’absence de tiers à l’aval des vannes (risque sureté hydraulique).

Un dispositif d’alerte automatique sera mis en place afin d’avertir l’exploitant en charge de l’ouverture des vannes lorsque le niveau de la retenue augmente (capteur de niveau associé à un dispositif d’alerte sur téléphone mobile par exemple).

15.2.2.3. Synthèse des Niveaux d'Exploitation

Les principaux niveaux du nouveau mode d’exploitation proposé sont les suivants :

■ Plus Hautes Eaux (PHE) = 195,66 mNGF / 112 cm échelle limnimétrique : cote théorique atteinte pour un débit de crue centennale (80 m3/s) selon le scénario B retenu dans l'étude d'Alp'Géorisque pour le PPRI

■ Hautes Eaux (HE) = 195,56 mNGF / 102 cm échelle limnimétrique : cote théorique atteinte pour un débit de crue décennale (60 m3/s) selon le scénario B retenu dans l'étude d'Alp'Géorisque pour le PPRI

■ Niveau d’exploitation maximum (RN max) = 194,90 mNGF / 36 cm échelle : niveau maximum de la retenue en exploitation normale => ouverture progressive des évacuateurs de crue lorsque cette cote est atteinte

■ Niveau de Retenue Normale (RN) = 194,66 mNGF / 12 c m échelle : niveau cible de la régulation automatique par la turbine (tant que la cote est supérieure à cette valeur la turbine augmente le débit turbiné jusqu’au débit d’équipement). Une fois le débit maximum turbinable atteint, le niveau de la retenue augmente et le reste du débit est évacué par surverse au niveau du bras secondaire et du TCC. Tant que le débit minimum turbinage n’est pas atteint, la machine reste à l’arrêt et la régulation se fait par déversement, comme actuellement.

■ Niveau d’exploitation minimum (RN min ) = 194,53 mNGF / -1 cm échelle : niveau minimum théorique de la retenue garanti par la géométrie des ouvrages. Le seuil le plus bas est le déversoir en béton du vannage Ouest.

Le schéma suivant récapitule les principaux niveaux du mode d’exploitation proposé ainsi que les actions associées en fonction du sens d’évolution du débit entrant. Les valeurs sur l’échelle correspondent à celles de l’échelle en place en rive gauche de la retenue.




RN : 194,66 mNGF Retenue Normale

RNmax : 194,90 mNGF Cote d’exploit. max

Régulation de la cote par turbine jusqu’à Qentrant = (Qr + Qéquip turbine) Turbine à l’arrêt si Qentrant < (Qr + Qmin turbine)

Diminution progressive de la cote

Ouverture progressive des vannes

Lorsque le débit diminue Lorsque le débit augmente

Fermeture progressive des vannes

Etiage sévère

Exploitation normale

Etat de crue

Etat de crue exceptionnelle

Mise en sécurité de l’ouvrage : vérification de l’ouverture de

toutes les vannes et de l’absence d’embâcles +

interdiction d’accès sur les berges et à l’aval pour les tiers

Inspections de contrôle de l’état des ouvrages à la

décrue et, si besoin, réalisation de travaux de

remise en état

Augmentation progressive de la cote, une fois que la machine est saturée (Pmax)

Turbine à l’arrêt, surveillance de la bonne répartition des débits dans les différents bras

Inondation des bâtiments / Interdiction d'accès au site et aux berges

HE : 195,56 mNGF Hautes eaux (Q10)

PHE : 195,66 mNGF Plus hautes eaux (Q100)

Crue : 195,10 m NGF

Mise en charge des ouvrages (ponts, passerelles)

194,53 mNGF : Seuil du déversoir en béton du vannag e Ouest




15.2.2.4. Synthèse fonctionnement hydraulique

Le tableau suivant synthétise la cote de la retenue, les valeurs de débits transités par chacun des ouvrages et l’occurrence probable, en fonction du débit entrant dans la retenue :

Débit entrant dans la retenue (m 3/s) Q < 0.68 Q = 0.68 0.68 < Q < 1.28 1.28 ≤ Q < 3.68 3.68 ≤ Q < 7.63 7.63 ≤ Q < 60 60 ≤ Q < 80 80 < Q

Etat Etiage sévère Etiage (QMNA5)

Exploitation normale Crue Crue extrême

Position des vannes Ensemble des vannes fermées

Ouverture/fermeture progressive des

vannes pour maintenir RNmax

Ensemble des vannes ouvertes

Côte de la retenue

(m NGF)

(cm échelle limni)

N < RN

N < 194.66

N < 12

RN

194.66

12

RN < N < RNmax

194.66 < N < 194.90

12 < N < 36

RNmax < N < HE

194.90 < N < 195.56

36 < N < 102

HE ≤ N < PHE

195.56 ≤ N < 195.66

102 ≤ N < 112

PHE ≤ N

195.66 ≤ N

112 ≤ N

Débit bras secondaire (m3/s) < 0.4 0.4 0.4 < Q < 2.62 2.62 < Q < ≈ 23 23 ≤ Q < 33 33 ≤ Q

Débit bras principal TCC + surverse clapet

de décharge (m3/s)

< 0.28 0.28 0.28 < Q < 2.01 2.01 < Q < ≈ 34 34 ≤ Q < 47 47 ≤ Q

Etat microcentrale A l’arrêt (débit d’armement de la machine = environ 600 l/s)

Régulation du débit pour

maintenir la RN Turbinage à puissance maximale

A l’arrêt

(mise en sécurité)

Débit microcentrale (m3/s) 0 0.6 < Q < 3 3 0

Occurrence estimée

Temps de retour > 5 ans

ρ < 0.055 %

Temps de retour 5 ans

(ρ ≈ 0.055%)

Plusieurs jours par an

(ρ ≈ 6 %)

Situation quasi-permanente

(ρ ≈ 83 %)

Plusieurs jours par an

(ρ ≈ 10 %)

Temps de retour entre 10 et 100 ans

(0.003 < ρ < 0.03 %)

Temps de retour 100 ans

(≈ 0.003 %)




16. PIECE N°16 : MOYENS D'INTERVENTION EN CAS D'IN CIDENT ET/OU

D'ACCIDENT

Les principes généraux qui seront mis en œuvre sont les suivants :

■ Assurer toutes les dispositions relatives à la sécurité et la protection du personnel et du public

■ Préserver les différents ouvrages, équipements et matériels

■ Mettre en application des consignes particulières en fonction des types d'accidents et/ou incidents

Moyens de surveillance

L'exploitant prévoit les moyens de surveillance respectant l'arrêté du 11/09/2015 fixant les prescriptions techniques générales applicables aux installations et ouvrages soumis à autorisation (selon les articles L.214 - 1 à 3 du code de l'environnement).

L'exploitant prévoit en particulier de réaliser des tournées régulières sur le site en conditions normales d'exploitation hors crue (1 fois par semaine a minima).

Ces tournées seront renforcées en période de crues, notamment avec l'aide du personnel de la mairie de Guérigny pour gérer l'ouverture des vannes d'évacuation des crues de la retenue. L'exploitant se réfèrera à la station de Poisson (seule station vigicrues à proximité du site) sur la Nièvre d'Arzembouy en considérant les seuils de débit suivant :

■ Etat de veille : 5 m3/s

■ Etat de crue : 8 m3/s

■ Etat d'alerte : 10 m3/s

Aucune station vigicrue n'existe sur la Nièvre de Champlemy à l'amont de Guérigny ou à l'aval du site. L'exploitant devra assurer la gestion de la retenue en se basant sur la surveillance du niveau d'eau via l'échelle limnimétrique.

Un carnet de suivi de l'installation sera mis en place avec le recensement de tous les faits remarquables.

Moyens d'intervention

L'exploitant prévoit un entretien régulier de son installation.

Un système de renvoi d'alarme permettra d'alerter l'exploitant en cas de défaut sur l'installation.

Un entretien complet sera réalisé si nécessaire après chaque crue pour éviter le passage d'embâcle dans la turbine pouvant occasionner des dégâts sur l'installation et un exhaussement de la ligne d'eau amont (impact faible compte tenu de l'évacuation par surverse sur les 2 vannages Sud et Ouest).

La vanne EVC sera manœuvrée uniquement en période de crue afin de favoriser l'évacuation des sédiments et matériaux dans la passe de la turbine. Cette procédure permettra également de limiter l'ensablement du canal de fuite en sortie des anciennes turbines et en pied de la nouvelle turbine (les sédiments étant charriés plus en aval lors des crues). La vanne EVC sera ouverte dès que toutes les vannes des vannages Ouest et Sud seront ouvertes et que le niveau d'eau de la retenue dépassera la cote de 194,90 mNGF (36 cm sur l'échelle).




17. PIECE N°17 : CONSIGNES DE SURVEILLANCE

Surveillance programmée :

Des visites hebdomadaires seront faites par l’exploitant L’intégralité des ouvrages sera visitée. Les organes fixes seront inspectés. Les organes mobiles seront manœuvrés manuellement de visu et vérification sur place de la bonne procédure.

La maintenance courante à faire sur la machine est sommaire. Il s’agit principalement de :

■ Nettoyage de la grille de la vis : au pas hebdomadaire à mensuel selon la saison

■ Graissage des paliers : vérification de la centrale de graissage au pas mensuel

Un plan de maintenance détaillé sera fourni avec la machine (comprenant les plans et les procédures de démontage/remontage).

Surveillance en période de crue :

L'état de veille sera déclenché dès que le niveau de la retenue atteindra la cote de 194,90 mNGF.

L'état de crue sera déclenché dès que 2 vannes de chaque vannage, Ouest et Sud, seront ouvertes et que le niveau de la retenue atteindra de nouveau 194,90 mNGF.

La turbine sera automatiquement arrêtée dès que l'ensemble des vannes seront ouvertes au niveau des 2 vannages.

Dès l'état de veille, l’exploitant local sera alerté par voie téléphonique (alarme).

Le propriétaire préviendra le service de la police de l’eau de tout incident. Les agents locaux de l’AFB seront prévenus de tout incident susceptible de porter atteinte à l’environnement aquatique.

Suite à une période de crue et avant de reprendre la production, il sera procédé à une inspection sommaire de l’ouvrage afin de vérifier visuellement son bon état.




18. PIECE N°18 : ETUDE DE DANGERS

Cette pièce réglementaire est sans objet car le barrage n'est pas classé au titre de la sécurité des ouvrages hydrauliques (décret n°2007-1735 du 11.12.2007, modifié par le décret n°2015-526 du 12.05.2015).

En effet :

■ La hauteur du barrage au-dessus du terrain naturel sera de 2,50 m (< 5m)

■ Le volume d'eau de la retenue est estimé à environ 30 000 m3 (< 0.05 millions de m3 d'eau)

■ Des habitations sont présentes à l'aval de l'installation




19. PIECE N°19 : MISE EN EAU DES OUVRAGES

La première mise en eau doit suivre les prescriptions de l'article R214-121 du Code de l'Environnement ainsi que l'article 2 de l'Arrêté du 29 Février 2008 fixant les prescriptions relatives à la sécurité et à la sureté des ouvrages hydrauliques :

■ Préalablement à la première mise en eau :

□ Un essai de mise en eau sera réalisé sur la vis d'Archimède préalablement à son installation sur site.

□ L'ensemble des ouvrages seront préalablement contrôlés (dossier technique, contrôle des installations sur site).

□ Une procédure de mise en eau sera rédigée avec notamment les consignes d'intervention en cas d'incident.

□ La Mairie de Guérigny sera informée de la première mise en eau de l'installation.

□ Les ouvrages annexes (retenue, canal de fuite, TCC) étant déjà en eau actuellement, aucune procédure spécifique ne doit être mise en place.

■ Pendant la première mise en eau :

□ Le fonctionnement à sec de la vanne d'évacuation des crues, du clapet de décharge et de la vanne d'alimentation de la vis sera vérifié.

□ Le remplissage se fera de manière progressive afin de vérifier l'étanchéité et la stabilité des ouvrages (arrêt immédiat avec ouverture de la vanne EVC en cas de fuite, fissure ou mouvement).

□ Sécurisation des accès et des abords des ouvrages pendant la phase de mise en eau et surveillance en continu des abords.

□ Une surveillance accrue sera mise en place pendant les deux premières semaines d'exploitation.




20. ANNEXES

20.1. RELEVE TOPOGRAPHIQUE DU SITE "LES FORGES ROYA LES" PAR LE BUREAU D'ETUDE BBE – 07/05/2010

20.2. ETUDE PRELIMINAIRE – REALISATION D'UNE PICOCE NTRALE HYDROELECTRIQUE SUR LA COMMUNE DE GUERIGNY – 25/10/2010

20.3. DIAGNOSTIC SUR LA CONTINUITE ECOLOGIQUE DU SI TE DE GUERIGNY – ETUDE HSM – 10/09/2018

20.4. DIAGNOSTIC PATRIMONIAL DES FORGES ROYALES DE GUERIGNY – BRUNO MOREL, ARCHITECTE DU PATRIMOINE – 15/04/2019

20.5. ARRETE PREFECTORAL – DECISION DU PREFET SUITE A LA DEMANDE D'EXAMEN AU CAS PAR CAS – 19/09/2019

20.6. BAIL EMPHYTEOTIQUE AVEC LA COMMUNE DE GUERIGN Y

20.7. PROMESSE DE SIGNATURE DU BAIL EMPHYTEOTIQUE D E L'ASSOCIATION "LES AMIS DU VIEUX GUERIGNY"

dossier de demande d'autorisation complementaire

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