N" S P É C I A L B - 1962 LA HOUILLE BLANCHE 905

de Essai de mise en pression

la galerie en charge de Roselend

Roselend power tunnel testing

P . J A C Q U I N ,

PAR

E l E . C H A B D O N N E T , I N G E N I E U R S A L A R E G I O N D E Q U I P E M E N T H Y D R A U L I Q U E A L P E S - I I D ' É L E C T R I C I T É D E F R A N C E , C H A M B É R Y

Caractéristiques essentielles de la galerie d'ame­née de la chute de Roselend (Savoie), mettant en évidence l'importance de cet ouvrage, l'une des pièces maîtresses de l'aménagement :

— Longueur approximative 13 km — Diamètre 4,20 m; — Pression intérieure approxima­

tive 15 kg/cm'; — Débit équipé 50 m3/s. Etude, avant exécution, du problème, de l'élan-ehéité de cette galerie, en particulier par mise en pression de cavernes d'essais. Utilisation, dans le projet de revêtement finalement adopté, des capacités de résistance à la pression inté­rieure du rocher et de l'étanchéité de ce dernier. Essai général, avant mise en service, de la galerie à pression maximale. Utilisation de dis­positifs particuliers (voiles équilibrés avec mou­linets, tuyères électromagnétiques) permettant de. découper la galerie en plusieurs tronçons dont le comportement a pu être suivi indépen­damment les uns des autres pendant l'essai. Résultats.

The leading particulars of the Roselend (Savoie) power tunnel, one of the key components of the scheme, give un idea of ifs size:

— Approximule length 13 km; — Diameter 4.2 n i ; — •Approximule internai pressure. 15 kg/cm" ; — Design flow 50 m'/sec.

Prc-construclional study of the impe-rmeabilitg of this tunnel, especiaUq bg pressurisiny test cavities. The final lining scheme allomed for the internai pressure-resisting capacity and impe.rmeabitity of the na.tural rock. General test of the tunnel under maximum pressure prior to the commissioning of the plant. Use of spécial equipment (balanced screens with bypasses and carrent melers, elec-tro-magnetic flow melers), alloming the tunnel to be divided up info several sections in order to study the behcwiour of cach one se.parately dtiring the tests. Test results.

1. — G É N É R A L I T É S

La galer ie don t il est q u e s t i o n fait p a r t i e du complexe de Rose lend-La B â t h i e qui s ' o rdonne au tour de deux idées p r i n c i p a l e s :

— le s tockage , à l ' a l t i tude 1 557, d a n s la cuvet te de Roselend et d a n s ses deux ré se rvo i r s sa te l ­lites de Sa in t -Gué r in et de la Git taz, d ' u n volume de 240 mi l l ions de m è t r e s cubes d ' eau :

— l ' u t i l i s a t ion de la différence d ' a l t i t u d e de 1 203 m ex i s t an t e n t r e le p l a n d 'eau m a x i m a l à Roselend (1 557) et la val lée de l ' Isère (354), à l ' amon t d 'Alber tv i l le où est ins ta l l ée l 'us ine hydroé lec t r ique s o u t e r r a i n e de L a Bâ th ie .

L ' amenée de l 'eau de Rose lend j u s q u ' à l 'us ine sou te r ra ine de L a Bâ th i e est d ' abo rd a s su rée à t ravers la m o n t a g n e p a r u n e galer ie , p u i s p a r

u n e condu i t e forcée, longue de 2 k m , r e l i an t l ' ex t rémi té aval de la galer ie à l 'us ine , s u i v a n t le v e r s a n t de la r ive dro i te de la vallée de l ' Isère.

L a galer ie d ' a m e n é e a u n e l ongueu r de 13 k m . L a p re s s ion i n t é r i eu re c o r r e s p o n d a n t au n iveau m a x i m a l du réservoi r de Roselend est de 116 m à l ' ex t rémi té a m o n t et de 140 m à l ' ex t rémi té aval . Le r e c o u v r e m e n t ver t ica l n ' excède p a s 680 m ; il est le p lus souven t c o m p r i s e n t r e 400 et 600 m et ne devient in fé r i eu r à 400 m q u ' e n u n n o m b r e t rès l imité de po in t s . L a p e n t e r e s t e p roche de 1 % c. Sur tou te la longueur , la sect ion est c i rcu la i re , de d i a m è t r e u t i le voisin de 4 m. Le débit m a x i m a l t r a n s i t é est de 5 0 m 3 / s . Su r cet te galer ie sont b r a n c h é e s d e u x a d d u c t i o n s complé ­m e n t a i r e s , don t celle de l 'Argen t ine q u i fut ut i ­lisée lors de l 'essai généra l .

Article published by SHF and available at http://www.shf-lhb.org or http://dx.doi.org/10.1051/lhb/1962018

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2. — (

De l ' a m o n t ve r s l 'aval, les t e r r a i n s r encon t r é s sont les su ivan t s (lig. 1) : — en t r e la p r i se d ' eau et la vallée d u Pontce l la -

mon t , la galerie d e m e u r e d a n s les schis tes c r i s ta l l ins de la série sat inée, cons t i t uan t le socle d u massi f s é p a r a n t Roselend de la vallée du Pontce l lamcmt , que la galerie f ran­ch i t p a r u n p o n t - c a n a l ;

— en t re le P o n t c e l l a m o n t et le C h ô m a i s , l a gale­rie t r ave r se des gneiss de divers types , com­p o r t a n t u n acc iden t sous la fo rme d 'une faille ouver te , de 2 m de la rgeur , qu i p r e n d en écha rpe la galer ie s u r u n e longueur de 12 m ; à l ' ex t rémi té aval de ce t ronçon , la galer ie t r ave r se t ro i s pe t i tes b a n d e s de t r i a s ;

— s u r les 700 p r e m i e r s mè t re s , à l 'aval d u C h ô m a i s , sont r e n c o n t r é s d ' abord des gneiss i den t iques à ceux du t ronçon p r é ­cédent , p u i s des gneiss de la sér ie des des schis tes ver ts , ces de rn ie r s séparés des

p r e m i e r s p a r une b a n d e de sch is tes no i r s et de grès du houi l ler . A 700 m d u C h ô m a i s , la galerie t raverse u n acc iden t t r è s i m p o r ­t a n t const i tué pa r u n e b a n d e de t e r r a i n s l aminés et broyés , où l 'on r e n c o n t r e success i ­vement : schis tes no i r s du hou i l l e r su r 24 m, quarz i tes broyées, ca lca i res et c a r g n e u l e s du t r i a s su r 46~m, enfin, sch is tes no i r s d u houi l ler sur 6 m, le tou t b a i g n a n t d a n s u n e n a p p e don t la press ion, au n iveau de la gale­rie, a t te in t 20 k g / c m 2 . A l 'aval de ce t acci­dent , se r e t rouven t les schis tes de la sér ie verte , su r 500 m, au-delà desque l s la galer ie t raverse , su r 1 1 0 0 m, le sync l ina l l i a so t r i a -s ique de La Bâth ie , c o m p o r t a n t 900 m de schis tes du l ias, 120 m d ' a n h y d r i t e et 60 m de cargneules du t r i a s . Au-de là d u sync l ina l , la galerie res te j u s q u ' à son e x t r é m i t é ava l dans les schis tes c r i s ta l l ins de la série sat inée.

3 . — ESSAIS PRÉLIMINAIRES

L 'é tanché i t é d ' une galer ie dépend év idemmen t du r e c o u v r e m e n t de t e r r a i n ; elle dépend auss i de la pe rméabi l i t é d u rocher d a n s lequel elle es t percée et, enfin, cond i t ion liée a u x deux p ré ­cédentes , de la p re s s ion des n a p p e s na tu re l l e s ex i s t an t d a n s la m o n t a g n e . P o u r chois i r en p a r ­fai te conna i s sance , du seul po in t de vue de l ' é tanchéi té , les t ypes de r evê t emen t de la gale­r ie , il est i nd i spensab le de pouvoi r fa i re des hypo thèses valables su r les deux de rn ie r s p a r a ­m è t r e s . C'est d a n s ce b u t que fu ren t exécutés , a v a n t la cons t ruc t ion , d ivers essais in situ qu i on t consis té à é tud ie r la perméabi l i t é d u rocher et la p r e s s ion des n a p p e s na tu re l l e s .

Ces essais on t été réa l i sés d a n s des galeries de r econna i s sance s i tuées su r le t r acé m ê m e de la fu tu re galer ie . Le p r inc ipe en est s imple : le t r o n ç o n de galer ie b r u t e étudié, l imi té soit p a r le f ront de taille et u n b o u c h o n en bé ton a rmé , soit p a r deux bouchons , est r emp l i d 'eau et m i s sous p ress ion . O n m e s u r e la va leur des fuites à différentes p ress ions , si possible ap rès stabil i ­sa t ion de leur débit . On p e u t auss i , avec u n e ce r t a ine a p p r o x i m a t i o n , m e s u r e r la press ion na tu re l l e de la n a p p e sou te r r a ine : c'est a u min i ­m u m la va l eu r de la p ress ion qui s 'établi t dans la c h a m b r e d 'essai isolée, en l 'absence de p o m ­page ou de p u r g e ; il convient d 'a i l leurs de r e m a r q u e r q u e cet te va leur , influencée p a r les a l i m e n t a t i o n s superficielles, var ie d a n s le t e m p s .

Ces expér iences on t m i s en évidence l 'exis­tence , d a n s u n e ce r ta ine g a m m e de press ions , d ' une r e l a t i on l inéaire en t re le débit de fuite et la différence en t r e la p ress ion in té r i eure de la

galerie et la p ress ion na tu r e l l e d a n s le r o c h e r . Cette loi, qui s 'est vérifiée au cou r s de t o u s les essais, est représen tée p a r l ' express ion :

f = k(P — p) dans laquel le :

/ , est le débit de fuite p o u r 1 m l de galer ie , expr imé en 1/mn;

k, un coefficient c a r ac t é r i s an t la pe rméab i l i t é du r o c h e r ;

P , la press ion in té r ieure , en k g / c m 2 ; p , la va leur de la p re s s ion n a t u r e l l e d a n s le

rocher , en k g / c m 2 .

Des cons idéra t ions t h é o r i q u e s p e r m e t t e n t de penser que , d a n s u n t e r r a in h o m o g è n e , le débi t de fuite var ie c o m m e le l o g a r i t h m e d u d i a m è t r e de la galerie. De toutes façons , les différentes galeries d 'essai ava ient des sec t ions t r è s voisi­nes , ce qu i r end les fuites spécifiques t o u t à fait comparab les .

Le coefficient k r é s u l t a n t de ces m e s u r e s es t de l 'o rdre de 0,01 dans les gneiss ou les b o n s schis­tes cr is ta l l ins , a lors qu ' i l a t t e in t 10 e t 12 d a n s le t r ias et les schis tes de l ' ex t rémi té aval . L a p re s ­sion p a a t te in t des va leurs de 13 et 14 k g / c m 2

dans les schis tes cr is ta l l ins c o m p a c t s (va leurs égales ou supér ieures à la p re s s ion i n t é r i e u r e ) , a lors qu 'e l le t omba i t à des v a l e u r s b e a u c o u p p lus faibles d a n s les zones de faible c o u v e r t u r e ou au voisinage du t r i a s . Ces essa is et m e s u r e s préa lables ont donc m o n t r é que d a n s les t e r r a i n s cr is ta l l ins l ' é tanchéi té pouva i t ê t r e c o r r e c t e m e n t assurée p a r l ' imperméabi l i t é d u r o c h e r et la p ress ion des nappes qu i en r é su l t en t .

N" SPÉCIAL B - 1 9 6 2 P. JACQUIN ET E. CHARDONNET 9 0 7

4 . — R E V Ê T E M E N T S D E L A G A L E R I E

L a galer ie est r evê tue su r tou te sa l o n g u e u r ; le r e v ê t e m e n t est t o u j o u r s c i rcu la i re et est cons ­t i tué , soit, s u r la p l u s g r a n d e longueur , de bé ton qu i n ' a p a s de l 'onction d ' é t anché i t é , soit de bl in­dage, su r 1 100 m seu l emen t .

T ro i s types de r e v ê t e m e n t en bé ton on t été adop tés , s u i v a n t la qua l i t é du t e r r a i n :

— d i a m è t r e ut i le 4,40 m, épa i s seu r t h é o r i q u e 20 c m : il s 'agit d ' u n s imple ca r énage h y d r a u ­l ique a p p l i q u é en t r è s bon t e r r a i n ;

— d i a m è t r e u t i le 4,20 m, épa i s seu r t h é o r i q u e 30 c m : r e v ê t e m e n t u t i l i sé d a n s les t e r r a i n s néce s s i t an t u n s o u t è n e m e n t ou u n t r a i t e m e n t u l t é r i e u r p a r i n j ec t ions ;

— d i a m è t r e ut i le 4,20 m , épa i s seu r t h é o r i q u e 50 c m : r e v ê t e m e n t a r m é adop té d a n s les cas où le t e r r a i n n ' e s t p a s capab le d ' enca i sse r les efforts i n d u i t s p a r la p r e s s ion i n t é r i eu re .

D a n s les zones où les c a r a c t é r i s t i q u e s d ' é t an ­chéi té de la m o n t a g n e sont insuff isantes , le revê­t e m e n t est cons t i t ué p a r u n b l indage b loqué au roche r p a r du b é t o n ; ce r e v ê t e m e n t a été adop té de p a r t et d ' a u t r e d u pon t - cana l , j u s q u ' à ce que le r e c o u v r e m e n t a t t e igne le n iveau p i ézomét r i -que , d a n s le t r i a s p e r m é a b l e et à l ' ex t r émi té ava l de la galer ie , où le r e c o u v r e m e n t décro i t et, en m ê m e t e m p s que lui , la p r e s s ion des n a p p e s r e n ­con t rées p a r la galer ie .

Ces r e v ê t e m e n t s on t été complé té s d a n s cer­t a i n s cas p a r le t r a i t e m e n t d u t e r r a i n à l 'a ide d ' in jec t ions de c imen t , qu i on t été m e n é e s e n géné ra l à h a u t e p re s s ion , de m a n i è r e à a s s u r e r u n vér i tab le c lavage de l ' ensemble r o c h e r - b é t o n et, p a r là, à amé l io re r l ' é tanché i té de l a ga ler ie q u a n d c 'é ta i t nécessa i re . Ces t r a i t e m e n t s , q u i i n t é r e s sen t u n e zone de 3 m d ' épa i s seu r env i ron a u t o u r de la galerie , on t été réa l i sés a u x ex t ré ­mi t é s des t r o n ç o n s b l indés , au pas sage de la g r a n d e faille r e n c o n t r é e d a n s les gneiss , d a n s les b a n d e s de t r i a s , au con t ac t gne iss -houi l le r , d a n s les ca rgneu les d u sync l ina l de L a B â t h i e et, enfin, au vois inage des v e n u e s d 'eau les p l u s i m p o r t a n t e s a p p a r a i s s a n t d a n s le c r i s t a l l in à l 'aval . E n p l u s de ces t r a i t e m e n t s c o u r a n t s , u n t r a i t e m e n t spécial a été exécuté d a n s les t e r r a i n s b royés d u t r ias , t r a i t e m e n t p réa l ab le nécessa i re au p e r c e m e n t de la galer ie d a n s cet te zone .

Après a c h è v e m e n t de la galer ie et a v a n t l 'essai généra l , des m e s u r e s p i ézomé t r i ques on t été faites su r q u e l q u e s - u n e s des v e n u e s d ' eau (fig. 1). D a n s le cr i s ta l l in , les n a p p e s se recons -

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t i t uen t , au m o i n s pa r t i e l l ement , p o u r atteindre, des p r e s s ions géné ra l emen t supér ieures à la p ress ion in t é r i eu re , là où Je t e r r a i n a été t r a i t é ; p a r con t re , là où il n ' y a pas eu t r a i t emen t , les

p ress ions d e m e u r e n t faibles. D a n s les t e r r a i n s pe rméables , p a r exemple les ca rgneu le s d u t r ias , les p ress ions sont éga l emen t fa ibles et infér ieures à la p ress ion i n t é r i eu re .

5. — DISPOSITIF D'ESSAI ET A P P A R E I L S D E M E S U R E

L'essa i géné ra i in té ressa i t u n e longueur con­t i n u e de 12 k m de galerie, l imitée à l ' amont p a r l ' une des deux v a n n e s de pr i se d 'eau et à l 'aval p a r u n fond soudé su r les b l indages . Il a con­sisté à m e s u r e r , d ' u n e p a r t le débit et le sens des t r ans f e r t s d ' eau le long de la galerie isolée à l 'aide d ' appare i l s d isposés en des points ca rac ­té r i s t iques , d ' a u t r e p a r t les p ress ions dans le t e r r a in a u t o u r de la galer ie .

5 .1 . D é b i t s .

Tro i s m é t h o d e s on t été uti l isées p o u r la m e s u r e des débi ts d a n s la galerie :

— m e s u r e d i rec te à p rox imi té d 'une fenêtre , à l 'a ide d ' u n m a s q u e é tanche en bé ton a r m é by-passé p a r u n e condui te sor tan t à l 'exté­r i eu r et m u n i e d ' appare i l s à d i a p h r a g m e : V I ;

— ut i l i sa t ion de t ro is masques méta l l iques t r ave r sé s à leur base p a r u n a ju tage de d i a m è t r e 400 m m équipé de deux moul i ­ne t s : V2, V3, V4 ;

FJC. 2

— emplo i de neuf tuyè res é l e c t r o m a g n é t i q u e s m e s u r a n t la tens ion d u c o u r a n t i n d u i t p a r le dép lacemen t d ' u n fluide c o n d u c t e u r d a n s u n c h a m p m a g n é t i q u e ; ces appa re i l s , d i s ­posés su r l 'axe de la ga ler ie et p o r t é s p a r u n échaffaudage tubu la i r e , son t p a r t i c u l i è r e ­m e n t aptes à la m e s u r e des faibles v i tesses : T l à T 9 (fig. 2 ) .

La galerie s 'est t rouvée a ins i c o m p a r t i m e n t é e en p lus i eu r s t r onçons à l ' ex t r émi té de sque l s é ta ient m e s u r é s les déb i t s ; c h a q u e t r o n ç o n cor­r e sponda i t a p p r o x i m a t i v e m e n t à u n t e r r a i n de m ê m e n a t u r e et pouva i t a ins i ê t re é tud ié q u a n t a u x échanges d 'eau avec le t e r r a i n d o n t i l é ta i t le siège (fig. 3) :

Vanne de

t ê t e -T l 2 700 m schis tes c r i s t a l l ins n o n t r a i ­t é s ;

T l - V l 1 250 m schis tes c r i s t a l l ins avec u n léger t r a i t e m e n t de conso l ida ­t i o n ;

V1-T2 350 m b l indage , t r o n ç o n des t iné p o u r T2 à la d é t e r m i n a t i o n du r a p p o r t v i tesse a u c e n t r e / vitesse m o y e n n e ( = 0,8) ;

T2-T3 740 m gneiss n o n t r a i t é ;

T3-T4 1 150 m gneiss c o m p o r t a n t u n e faille i m p o r t a n t e : for t t r a i t e m e n t ;

T4-V2 455 m t r ias t r a i t é ;

V2-T5 700 m g n e i s s : t r a i t e m e n t loca l ;

T5-V3 1 3 0 m t r i a s b r o y é : t r a i t e m e n t spé­cial ;

V3-T6 500 m schis tes ve r t s n o n t r a i t é s ;

T6-T7 930 m schis tes d u l ias : léger t r a i t e ­m e n t ;

T7-T8 190 m t r i a s , don t 130 m d ' a n h y d r i t e é t anche et 60 m de c a r g n e u ­les p e r m é a b l e s obje t d ' u n t r a i t emen t p a r t i c u l i e r ;

T8-V4 290 m schis tes sa t inés t r a i t é s loca­l e m e n t ;

V4-fond 2 630 m schis tes sa t inés t r a i t é s loca­lement .

Deux déversoirs à mince p a r o i é t a i en t en ou t re instal lés en tête de l ' adduc t ion de l 'Argen-

E S S A I S C E M I S E E N P R E S S I O N DE L A GA LE R I E EN C H A R G E

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l ine , p o u r m e s u r e r , soit le débi t in jecté d a n s la galer ie , soit le débi t déversé .

5.2. P r e s s i o n s (fig. 3 ) .

Sept prises de pression ont été instal lées dans le roche r pour m e s u r e r la différence de p r e s ­sion Rétablissant e n t r e la galer ie et le t e r r a i n ; elles étaient cons t i tuées par des forages tubes, la t r a n s m i s s i o n a u x pos tes de mesure installés d a n s les d e u x fenê t res é t a n t assurée , soit d i rec ­t e m e n t p a r des cana l i sa t ions , soit é lec t r ique­m e n t ; la p r e m i è r e a été placée d a n s le cr i s ta l l in n o n t r a i t é ( v a n n e - T l ) , le forage n ' a y a n t que 1 m de profondeur; l a seconde, avec u n forage de 6 m, é ta i t d isposée d a n s u n e des b a n d e s de t r i a s de T4-V2, la t ro is ième (p rofondeur 6 m ) d a n s les t e r r a i n s b royés de T5-V3, la q u a t r i è m e (p ro ­fondeur de 6 m ) d a n s les schis tes du lias d e T6-T7, la c i n q u i è m e (p ro fondeur 6 m) d ans les ca rgneu le s de T7-T8 , les s ixième et sep t ième d a n s l 'une des b a n d e s de trias de T4-V2 équi ­p a n t d ' anc iens forages de d ra inage , longs de 45 m.

Tous les appare i l s de m e s u r e o n t été f o u r n i s , mis en p lace et exploi tés p a r d e u x Servi ­ces d 'Elect r ic i té de F r a n c e : le D é p a r t e m e n t « Essa i s » de la Di rec t ion des E t u d e s e t Reche r ­ches, p o u r les t uyè re s é l e c t r o m a g n é t i q u e s e t les d i a p h r a g m e s de V I , et la Divis ion T e c h n i q u e Générale de la P r o d u c t i o n H y d r a u l i q u e , p o u r les mou l ine t s et les p r i se s de p r e s s ion .

Il f au t soul igner l ' i m p o r t a n c e d u t r a v a i l p r é ­pa ra to i r e q u ' a nécessi té cet essai , c o n c e r n a n t e n pa r t i cu l i e r la mise a u p o i n t et l ' a d a p t a t i o n des appare i l s de m e s u r e à des cond i t i ons p a r t i c u ­l i è rement d u r e s : i m m e r s i o n et f o n c t i o n n e m e n t con t inus p e n d a n t p l u s de d e u x mo i s sous u n e p ress ion supé r i eu re à 10 k g / c m 2 . Il f a u t sou l i ­gner auss i l ' impor tance des t r a v a u x de m i s e en place et de d é m o n t a g e de t o u t le disposi t i f d 'essai , qui on t nécessi té p l u s de 6 000 h de t r a ­vail . Enfin, il fau t i n d i q u e r q u e la co l l abora t ion f ruc tueuse de t ro is g r a n d s Services d 'E lec t r i c i t é de F r a n c e a p e r m i s d e r é s o u d r e t o u s les p r o ­blèmes en t e m p s u t i le .

6. — D É R O U L E M E N T D E L'ESSAI

L'essai s 'est dérou lé du 25 ju i l le t au 7 octo­b re i 9 6 0 . L e r empl i s sage a été réal isé p a r les a p p o r t s n a t u r e l s , d ' env i ron 350 1/s, augmen té s d ' u n p r é l è v e m e n t de 200 1/s d a n s le lac de Rose-lend p a r le by -pas s des v a n n e s de tête de gale­r i e ; ce p r é l è v e m e n t a été s u p p r i m é i m m é d i a t e ­m e n t a v a n t la fin d u rempl i s sage , p o u r éviter u n e mise en cha rge b ru t a l e de la galer ie . L 'achè­v e m e n t du r empl i s sage et l a p remiè re mise en cha rge on t été ob tenus à l 'a ide des seuls a p p o r t s n a t u r e l s . Dès que la p re s s ion in t é r i eu re a cor­r e s p o n d u a u n iveau d u lac (1 496) , la galerie a été r emi se e n c o m m u n i c a t i o n avec le lac p a r l ' i n t e rméd ia i r e du by-pass des v a n n e s de t ê t e ; cet équi l ibre , qu i e n t r a î n a i t u n échange en t r e la ga ler ie et le lac, d ' env i ron 50 1/s, a été m a i n ­t enu p e n d a n t c inq j o u r s , pér iode d u r a n t laquel le d iverses opé ra t ions de réglage on t été faites su r

les appare i l s de m e s u r e de débi t , n o t a m m e n t p a r u n sout i rage de 100 1/s réa l i sé à l ' ex t r émi t é aval de la galerie. Le 2 aoû t , la v a n n e d u b y - p a s s a été fermée e t la galer ie a é té m a i n t e n u e isolée, s ans a u c u n appo r t ex té r ieur j u s q u ' a u 18 aoû t , pér iode p e n d a n t l aque l le l a p r e s s ion i n t é r i e u r e a a u g m e n t é r égu l i è remen t , a l i m e n t é e p a r les seuls appor t s de la m o n t a g n e . Du 18 au 23 aoû t , u n appor t artificiel a été in jec té p a r l ' a d d u c ­t ion de l 'Argent ine , d o n t le débi t a va r i é d e 25 1/s à 0 1/s. Le 23 août , le n i v e a u p i é z o m é t r i -q u e a a t t e in t la cote du seui l d é v e r s a n t d e l 'Argent ine p a r lequel , à p a r t i r d e ce t t e d a t e , s'est déversé u n débi t r é g u l i è r e m e n t c ro i s san t , de 0 à 42 1/s, va leur qu ' i l ava i t le 5 s e p t e m b r e q u a n d a été c o m m e n c é l ' a b a i s s e m e n t l en t de la p ress ion in té r ieure en vue de l a v i d a n g e .

7. — R É S U L T A T S

7.1 . P r e s s i o n s (fig. 4 ) .

Les p r i ses de p r e s s ions on t fonct ionné nor ­m a l e m e n t , à la seu le except ion de la pr i se 5, et on t d o n n é des v a l e u r s à 2,5 % p rè s .

L a p r i s e 3 a t o u j o u r s d o n n é des va leu r s supé­r i e u r e s de peu à la p re s s ion in té r i eure , ce qu i ne s 'expl ique p a s c l a i r emen t .

Les p r i s e s 2, 6 e t 7, ins ta l lées d a n s des t e r ­r a i n s semblables ( t r ias t ra i té ) d o n t les i nd i ca ­t ions a v a n t r empl i s sage é ta ien t r e s p e c t i v e m e n t 5-5,7 et 5,6 k g / c m 2 , d o n n e n t des v a l e u r s v a r i a n t de façon iden t ique ; à l ' a chèvemen t d u r e m p l i s ­sage de la galerie, la p r e s s ion a u g m e n t e l égère ­m e n t puis , dès que la p ress ion i n t é r i e u r e croî t , les pr ises suivent i m m é d i a t e m e n t et d o n n e n t

N° SPÉCIAL B - 1962 P. JACQUIN E T E. CHARDONNET 911

F I G . 5

Schéma des apports et des pertes par tronçon.

des va leurs qu i se s t ab i l i sen t et q u i son t supé ­r ieures aux v a l e u r s in i t i a les , m a i s n o t a b l e m e n t infér ieures à la p r e s s i o n i n t é r i e u r e ; la différence press ion i n t é r i eu re — p re s s ion p r i se r e s t e com­prise en t re 3 et 6,5 k g / c m 2 , ce q u i s emble c a r a c ­tériser u n débi t de fui te p e r m a n e n t e .

L a pr i se 1 (2 k g / c m 2 à l 'o r ig ine) , ins ta l lée en

bon t e r r a i n c r i s t a l l in n o n t ra i té , d o n n e des va leurs qu i t e n d e n t r a p i d e m e n t , m a i s n o n i n s ­t a n t a n é m e n t , vers la p ress ion i n t é r i eu re . L a diffé­rence p re s s ion i n t é r i e u r e — pres s ion pr i se passe pa r u n m a x i m u m de 2,5 k g / c m 2 , p u i s se s tab i ­lise ap rès c inq j o u r s vers 1 k g / c m 2 et m a r q u e d a n s les d ix d e r n i e r s j o u r s u n e t e n d a n c e à

912 LA HOUILLE BLANCHE N" SPÉCIAL B - 1962

décro î t re , m e t t a n t a ins i en évidence le processus de r empl i s sage du t e r r a i n et de t endance à l 'équi­l ibre.

L a pr i se 4 révèle ce m ê m e processus , ma i s d ' a l lu re différente d a n s les schis tes du l i a s ; la p ress ion est nu l le à l 'or igine (pas d ' eau) . La différence p ress ion in t é r i eu re — press ion pr i se a t t e in t u n m a x i m u m de 7 k g / c m 2 l o r sque la p ress ion i n t é r i eu re es t de 8 kg/cm' - e t s 'y m a i n ­t ien t p e n d a n t u n j o u r ; pu is , elle décroî t régul iè ­r e m e n t p o u r être de 1 k g / c m 2 après sept j o u r s , de 0,5 k g / c m 2 ap rè s les douze j o u r s su ivants , et t e n d vers zéro à l a fin de l 'essai .

E n fin d 'essai , la p ress ion in t é r i eu re é t a n t nu l le , t ou t e s les p r i ses d o n n e n t des va leu r s supé ­r i eures a u x va l eu r s in i t ia les .

7.2. D é b i t s (fig. 5 ) .

Dès que la galer ie fut en cha rge et isolée, les c i rcu la t ions à l ' in té r ieur se son t t ou jou r s m a n i ­festées su r tou te la longueur , de l 'aval vers l ' a m o n t ; les appare i l s de m e s u r e de débit ont c o n v e n a b l e m e n t fonct ionné, à l 'exception de la t uyè re 9, h o r s service dès le début , et des tuyères 2 et 4, p r o b a b l e m e n t endommagées p a r la foudre . L ' e r r e u r absolue que compor t a i en t les va l eu r s données p a r ces appare i l s é ta i t de 5 1/s p o u r les m o u l i n e t s et de 7 à 13 I / s , su ivan t le débi t mesu ré , p o u r les t u y è r e s ; l ' e r reur abso­lue des débi ts échangés en t r e la galerie et le t e r r a i n su r chaque, t r o n ç o n est p r i se égale à la s o m m e des e r r e u r s absolues des m e s u r e s de débi t aux ex t rémi té s .

L a s i tua t ion de la galerie p e n d a n t l 'essai se ca rac té r i se p a r l 'aspect évolutif des échanges d 'eau en t r e galer ie et t e r r a i n ; l 'essai n ' a pas d u r é suf f i samment l ong temps p o u r q u ' u n équi l ibre s 'é tabl isse d a n s ces échanges . Il est possible n é a n m o i n s de classer les différents t ronçons :

Zones d'apport : T8- fond ; V2-T3 (à l ' except ion p r o b a b l e m e n t de T4-V2) , sch is tes c r i s t a l l i n s é tanches où les n a p p e s ava ien t é té r e c o n s t i ­tuées a v a n t l 'essai .

Zones d'échange nul après remplissage du ter­rain : T7-T8 , t r i a s d u sync l ina l - a n h y d r i t e é tanche , ca rgneules t r a i t ées .

Zones où le terrain est. en cours de remplissage avec tendance à l'équilibre : v a n n e T l ; T l - V l ; V2-T5 ; bons schis tes c r i s t a l l ins p a s ou p e u t r a i t é s ; les échanges vers le t e r r a i n décro is ­sent lo r sque la p re s s ion i n t é r i e u r e c ro î t .

Zones où alternent apports et pertes : V 1 - T 3 ; V3-T6 : T 6 - T 7 ; il convient de r e m a r q u e r q u e les débi ts des a p p o r t s ou des pe r t e s r e s t e n t in fér ieurs à l ' e r r eu r absolue fa i te s u r l eu r m e s u r e et q u ' a p p a r a i s s a n t d a n s des gneiss , des bons schis tes c r i s ta l l ins et des sch is tes d u lias, il s 'agit p r o b a b l e m e n t de r e m p l i s s a g e d u t e r ra in , c o m m e d a n s le cas p r é c é d e n t .

Zone de pertes croissantes : T 5 - V 3 ; ce t te zone m a r q u e u n e légère t e n d a n c e à l ' a cc ro i s semen t de l 'échange vers le t e r r a i n ; m a i s , c o m p t e t e n u de la va leur des p re s s ions qu i y f u r e n t m e s u ­rées avan t le p e r c e m e n t de l a ga le r ie (20 k g / c m 2 ) , on peu t pense r qu ' i l s 'agi t là éga­lement d ' un p h é n o m è n e de r e m p l i s s a g e de la m o n t a g n e .

Le carac tè re évolutif s ignalé p l u s h a u t es t m i s c l a i rement en évidence p a r l ' a cc ro i s semen t r é g u ­lier du débit déversé à l 'Argen t ine l o r s q u e le niveau p iézomét r ique a a t t e in t l ' a l t i tude d u seui l déversan t (1 565,20); ce débit , m e s u r é avec u n e e r r e u r faible, a var ié de 0 à 4 3 1 / s e n t re ize j o u r s ; é t an t donné l 'a l lure d e cet a c c r o i s s e m e n t , il est légit ime de penser qu ' i l n ' é t a i t p a s t e r m i n é lo r squ 'on a mis fin à l 'essai .

8. — C O N C L U S I O N S

De cet essai de mise en charge , se dégagent que lques conclus ions in t é res san tes :

— Bien que l 'é ta t d 'équi l ibre n ' a i t p a s été a t t e in t d a n s les échanges d 'eau en t re la galerie et le t e r r a i n , on cons ta te cependan t que le bi lan global est posit if et q u e la galerie est le siège d ' u n appo r t qu i é ta i t de 43 1/s lorsque l 'essai a p r i s fin; ce t te va l eu r es t ce r t a inemen t éloignée de la va l eu r finale et l ' a l lure de l ' accroissement de ce débit au to r i s e à pense r qu ' i l a u r a i t pu a t t e i n d r e u n e va leur supé r i eu re à 1001 / s .

— Comme on s'y a t t enda i t , le r evê tement en bélon, tel du m o i n s qu ' i l a été exécuté d a n s cet te

galerie, c 'est-à-dire sans p r é c a u t i o n s spécia les , est insuffisant p o u r a s s u r e r l ' é tanché i té .

— L 'é tanchéi té est a s su rée en géné ra l p a r l ' imperméabi l i té du t e r r a i n et p a r la p r e s s i o n des eaux qu ' i l con t i en t ; il est probable, q u e l a p lu ­p a r t des échanges d 'eau cons ta t é s de l a ga ler ie vers le t e r ra in ne sont que des pe r t e s a p p a r e n ­tes r é su l t an t du rempl i s sage de la m o n t a g n e e t de la recons t i tu t ion des n a p p e s qu i , d ' a i l l eu r s , mobil isent u n vo lume i m p o r t a n t , de l ' o rd re de p lus i eu r s centa ines de mi l l ie rs de m è t r e s cubes .

— Il est possible, d a n s ce r t a in s cas , de r e n d r e é tanches pa r u n t r a i t e m e n t a p p r o p r i é des t e r ­r a in s pe rméables .

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D I S C U S S I O N

Président : M. C H A P O U T H I E R

M. le Président dit l'émotion qu'il a ressentie en lisant par avance ce mémoire, car il a participé aux pre­mières ébauches de la chute de Roselend dont la pre­mière idée remonte aux Aciéries d'Ugine.

M. le Président remercie M. J A C Q U I N de sa communi­cation, très détaillée et très circonstanciée, et lui pose deux questions un peu en dehors du sujet :

1° Ce n'est peut-être pas la première fois que l'on l'ait sur une telle échelle et sur terrain, un essai de perméabilité générale des nappes qui entourent une galerie. N'y aurait-il pas quelque chose de plus large à en tirer que le simple essai de mise en charge de la galerie de La Bâthie?

2° On a beaucoup discuté, au moment de la concep­tion du projet de Roselend, sur la construction d'une usine brise-charge. Comme il y a 100 m de variation de niveau, la construction d'une usine qui aurait été à 1 500 m de hauteur avait ses partisans, mais très vite, on a accepté la solution de la mise en charge de la galerie. Les dépenses supplémentaires (blindage et revê­tements spéciaux) auxquelles on a été conduits ne lais­sent-elles aucun remords quant au fait de ne pas avoir opté pour une galerie sans charge qui aurait comporté une usine brise-charge au barrage? Le calcul a contrario a-t-il été fait?

M. L A B A V E précise que si la comparaison a posteriori entre la solution retenue et la solution comportant une usine brise-charge au pied du barrage n'a pas été faite, elle est certainement dans le sens de la solution rete­nue, surtout si l'on tient compte des problèmes d'exploi­tation.

M. le Président pense qu'il serait intéressant de faire ce calcul.

M. L E P O U L O N indique qu'un tel calcul a été fait au Chambon en 1029. Faire des usines brise-charge pour des hauteurs de chute de 100 ou 150 m ne présente pas d'énormes dépenses.

M. L A B A Y E indique, en ce qui concerne les essais a priori en galerie, que la Région Alpes II procède actuel­lement à des essais sur le tracé de la galerie en charge du Mont-Cenis, à l'attaque du Suiffet, où une galerie de reconnaissance a été mise en charge sur une lon­gueur de 750 m environ. Les observations sont dès à présent réconfortantes, puisqu'en 4 ou o heures, après le remplissage de la galerie, la pression est montée à 11 kg pour atteindre, quelques semaines après, 15 kg. D'autres essais seront effectués à l'attaque aval de cette galerie en charge, dans une galerie de reconnaissance en cours de perforation actuellement, au Saint-Anne.

M. le Président remercie à nouveau M. J A C Q U I N .

E R R A T U M

Dans notre numéro 2, de mars-avril 1962, page 283 , à la ligne suivant le mot

« Discussion », au lieu de : Président : M . YvON, lire : Président : M . GlBRAT.