FR3091304A1

FR3091304A1 - Procédé et système de captage et d’utilisation de l’eau pluviale tombant sur un territoire

Info

Publication number: FR3091304A1
Application number: FR1874340A
Authority: FR
Inventors: Marcel Matiere
Original assignee: Soc Civ De Brevets Matiere; Societe Civile de Brevets Matiere
Current assignee: Soc Civ De Brevets Matiere; Societe Civile de Brevets Matiere
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: FR3091304B1

Abstract

Procédé et système de captage et d’utilisation de l’eau pluviale tombant sur un territoire L’invention concerne un procédé de captage et d’utilisation de la quantité globale d’eau pluviale tombant sur un territoire vallonné comportant au moins un bassin versant ayant des pentes inclinées vers une vallée et sur lequel est ménagé au moins une retenue d’eau formant une réserve tampon placée à un premier niveau et comportant des moyens d’alimentation en eau, avec un débit contrôlé, d’au moins une installation d’exploitation de l’eau, ainsi que des moyens d’évacuation vers la vallée d’une partie excédentaire de l’eau retenue, caractérisé par le fait que la réserve tampon est alimentée à partir d’ un ensemble de réserves primaires réparties sur toute l’étendue du bassin versant et placées à un niveau supérieur à celui de la réserve tampon, de façon à capter l’eau pluviale tombant au-dessus de ce niveau, chacune desdites réserves primaires étant reliée à la réserve tampon par au moins une conduite d’évacuation munie d’un organe de réglage du débit évacué, que la capacité globale des réserves primaires est déterminée de façon à pouvoir capter, en toute saison, la quantité d’eau pluviale prévue en moyenne pour tomber sur le bassin pendant une période d’au moins un mois et que le débit d’évacuation, vers la réserve tampon, de l’eau retenue dans les réserves primaires est réglé, d’une part pour maintenir dans la réserve tampon un volume d’eau suffisant pour répondre, à chaque instant, aux besoins d’exploitation de l’eau en aval et, d’autre part, pour que les réserves primaires conservent en permanence, un volume libre suffisant pour assurer le rôle d’un bassin d’orage capable d’absorber un apport d’eau exceptionnel. Figure pour l'abrégé : aucune

Description

Titre de l'invention : Procédé et système de captage et d’utilisation de l’eau pluviale tombant sur un territoire

[0001] L’invention a pour objet un procédé et un système de captage et d’exploitation d’une partie aussi importante que possible de la quantité d’eau pluviale reçue par un territoire montagneux ou vallonné.

[0002] Depuis toujours, on a su mettre en réserve une partie de la quantité d’eau tombant dans les périodes pluvieuses, afin de rutiliser pour l’irrigation des terrains en période de sécheresse ou bien construire des barrages pour exploiter la puissance motrice d’un cours d’eau, d’abord dans des moulins à eau de faible chute, puis dans des centrales hydrauliques réalisées en pays montagneux.

[0003] Toutefois, les possibilités de réalisation de telles centrales sont limitées et, dans la plupart des pays, en particulier industrialisés, la puissance électrique nécessaire aux besoins généraux de consommation est fournie, pour l’essentiel, par un certain nombre de centrales principales de très grande puissance qui sont branchées sur un réseau public national de transport permettant de distribuer l’énergie électrique vers les usagers, dans l’ensemble de l’état.

[0004] La puissance électrique transportée est produite, généralement, par des centrales thermiques fonctionnant à partir d’une énergie carbonée, charbon ou pétrole ou bien par des centrales nucléaires, en particulier en France.

[0005] Cependant, depuis quelques années, on a pris conscience de la nécessité, pour la protection de l’environnement, de réduire, autant que possible, les émissions de gaz carbonique ainsi que des particules nocives produites par la combustion du charbon ou des produits pétroliers et qui ont des effets néfastes pour la santé. Pour d’autres raisons, on cherche, également, à réduire le recours à l’énergie nucléaire.

[0006] Par ailleurs, comme les besoins globaux en énergie ne risquent pas de diminuer, il sera, sans doute, nécessaire, dans l’avenir, de favoriser l’utilisation de l’énergie électrique, en particulier pour le chauffage des habitations ou pour les transports. Pour répondre à une probable croissance des besoins en énergie électrique, il faudra, donc, augmenter la puissance produite et acheminée vers l’ensemble des consommateurs par le réseau général de transport.

[0007] C’est pourquoi les pouvoirs publics cherchent maintenant à favoriser l’utilisation, pour la production d’électricité, des énergies renouvelables telles que l’énergie éolienne ou solaire, qui sont bien réparties sur le territoire.

[0008] Toutefois, ces énergies renouvelables, éolienne ou solaire sont, par nature, très irrégulières et la puissance électrique ainsi produite doit être régulée afin de pouvoir être injectée dans le réseau.

[0009] Pour compenser les variations de production inévitables d’une centrale à énergie renouvelable telle que solaire ou éolienne, l’inventeur a, donc, proposé récemment de lui associer une centrale hydroélectrique fournissant une puissance que l’on peut moduler en fonction de la puissance fournie par la centrale solaire ou éolienne à laquelle elle peut s’ajouter, afin d’obtenir une puissance globale relativement stable. Un tel procédé est décrit en détail dans la demande de brevet FR/A/ 1650934.

[0010] Les centrales hydroélectriques de forte puissance nécessitent la construction de barrages de grande hauteur qui entraînent la submersion de vallées entières et ne peuvent donc être réalisés que dans des régions montagneuses et très peu habitées.

[0011] Dans des régions de moyenne montagne ou simplement vallonnées comme, en France, dans le massif central, on réalise parfois des retenues dites collinaires, disposées à certains endroits du bassin versant, afin de capter l’eau pluviale s’écoulant par ruissellement et servant à alimenter des réseaux d’irrigation ou bien un lac de moyenne importance, retenu par un barrage d’assez faible hauteur, par exemple 15 à 20 mètres, et constituant une réserve tampon pouvant alimenter une centrale hydroélectrique. Une telle centrale, dont la production dépend, essentiellement de la pluviométrie et, par conséquent, des conditions météorologiques, ne peut être utilisée que pour injecter occasionnellement une puissance additionnelle dans le réseau général, au même titre qu’une centrale éolienne ou solaire.

[0012] Cependant, de telles régions de moyenne montagne sont, souvent, bien ventées et/ou bien ensoleillées et sont, donc, favorables à l’installation de centrales éoliennes ou solaires. D’ailleurs, il en est de même dans le cas de certains territoires isolés comme des îles dans un océan. Celles-ci doivent, en effet, produire leur électricité de façon autonome au moyen de centrales thermiques qui pourraient, avantageusement être remplacées par des centrales à énergie renouvelable.

[0013] Or, de telles régions bénéficient souvent, au moins à certaines périodes, d’une pluviométrie abondante et elles sont donc propices à l’installation, sur un même territoire, d’une centrale hydraulique pouvant être associée à une centrale solaire ou éolienne, afin de compenser les variations de production de celle-ci, de la façon indiquée dans la demande de brevet citée plus haut.

[0014] Il serait particulièrement intéressant de produire localement la puissance nécessaire aux besoins des consommateurs dans certaines régions trop éloignées des centres de production pour être alimentées sous une puissance suffisante par le réseau général de distribution, ou bien dans des régions totalement isolées comme des îles ou certaines régions très étendues ne pouvant pas être reliées à un réseau général de distribution, comme en Afrique ou en Amérique du sud.

[0015] De plus, il sera préférable, pour cela, de faire appel à une centrale à énergie re nouvelable associée, comme on l’a vu, à une centrale hydroélectrique permettant d’assurer la régulation de la puissance produite.

[0016] Dans ce cas, cependant, il faudra disposer d’une réserve en eau suffisante pour assurer la puissance nécessaire dans toutes les circonstances, en particulier dans les périodes où l’énergie renouvelable est insuffisante ou, même, nulle.

[0017] D’autre part, de telles régions peuvent avoir un intérêt touristique et ont, généralement, conservé une activité agricole. Il peut, donc, être nécessaire de prévoir des possibilités d’irrigation ainsi qu’une alimentation en eau potable.

[0018] Par ailleurs, même dans les régions tempérées, on observe, depuis un certain temps, des changements climatiques qui entraînent un allongement des périodes chaudes et un risque de sécheresse ou, inversement, une augmentation de la pluviométrie qui, à certains endroits, peut causer des inondations brutales. De tels évènements étant imprévisibles, il serait utile, en période de fortes pluies, de mettre en réserve l’eau tombée en excès afin d’éviter les crues brutales.

[0019] Pour résoudre l’ensemble de ces problèmes, il serait, donc, particulièrement utile d’avoir la possibilité de capter et de mettre en réserve la plus grande partie possible du volume de précipitations tombées sur un territoire et, en outre, d’organiser rationnellement l’exploitation de la quantité d’eau de pluie mise en réserve, afin d’en exploiter tout le potentiel et de répondre, à tout moment, à tous les besoins des usagers.

[0020] Dans ce but, la présente invention a, donc, pour objet un nouveau procédé de captage et d’utilisation de la quantité d’eau pluviale tombant sur un territoire vallonné comportant au moins un bassin versant ayant des pentes inclinées vers une vallée et sur lequel est ménagée au moins une retenue d’eau formant une réserve tampon placée à un premier niveau et comportant des moyens d’alimentation en eau, avec un débit contrôlé, d’au moins une installation d’exploitation de l’eau, ainsi que des moyens d’évacuation vers la vallée d’une partie excédentaire de l’eau retenue.

[0021] Conformément à l’invention, la réserve tampon est alimentée à partir d’un ensemble de réserves primaires réparties sur toute l’étendue du bassin versant et placées à un niveau supérieur à celui de la réserve tampon, de façon à capter l’eau pluviale tombant au-dessus de ce niveau, chacune desdites réserves primaires étant reliée à la réserve tampon par au moins une conduite d’évacuation munie d’un organe de réglage du débit évacué, que la capacité globale des réserves primaires est déterminée de façon à pouvoir capter, en toute saison, la quantité d’eau pluviale prévue en moyenne pour tomber sur le bassin pendant une période d’au moins un mois et que le débit d’évacuation, vers la réserve tampon, de l’eau retenue dans les réserves primaires est réglé, d’une part pour maintenir dans la réserve tampon un volume d’eau suffisant pour répondre, à chaque instant, aux besoins d’exploitation de l’eau en aval et, d’autre part, pour que les réserves primaires conservent en permanence, un volume libre suffisant pour assurer le rôle d’un bassin d’orage capable d’absorber un apport d’eau exceptionnel.

[0022] Dans un mode de réalisation préférentiel de l’invention, le bassin versant est inclus dans un territoire pour lequel ont été établies des cartes de précipitations illustrant la répartition des précipitations dans le territoire, en indiquant, dans des zones adjacentes limitées par des lignes d’égale pluviométrie, la quantité moyenne d’eau pluviale tombée, en une même période de temps, sur chacune desdites zones adjacentes, caractérisé par le fait que l’on compare la partie de la carte de précipitations correspondant au bassin versant avec une carte topographique sur laquelle le bassin versant est divisé en zones horizontales étagées limitées par des lignes de même niveau, afin de déterminer, pour chaque zone horizontale comprise entre deux lignes de niveaux, la quantité moyenne prévisible d’eau tombant sur cette zone dans une même période de temps et l’on en déduit le nombre et le positionnement des réserves primaires à réaliser à chaque niveau et la capacité globale à leur donner pour capter la quantité moyenne d’eau tombant au-dessus de ce niveau.

[0023] Dans ce cas, à partir des relevés effectués pour établir la carte des précipitations, il est possible de déterminer, pour chaque zone horizontale du bassin versant, la quantité maximale prévisible d’eau tombant en une période d’un mois et, alors, de donner aux réserves primaires réalisées à chaque niveau une capacité globale correspondant à cette quantité mensuelle.

[0024] De préférence, la réserve tampon peut être prévue pour alimenter plusieurs installations d’exploitation de l’eau, respectivement pour l’irrigation des terrains avoisinants, la production de puissance électrique ou la production d’eau potable.

[0025] Dans ce cas, on peut avantageusement régler les débits de l’eau évacuée à partir de chacune des réserves primaires ainsi que de la réserve tampon, pour alimenter, à chaque instant ; chacune des installations d’utilisation en fonction de ses besoins à l’instant considéré, tout en maintenant, dans la réserve tampon et les réserves primaires, un volume d’eau suffisant pour répondre à une évolution des besoins.

[0026] Par ailleurs, au moins une partie de l'eau accumulée dans les réserves primaires et la réserve tampon peut servir à entraîner au moins une turbine hydraulique de production d'électricité.

[0027] Dans ce cas, il est particulièrement avantageux que le débit d'eau provenant d'au moins une première réserve primaire placée à au moins un premier niveau et le débit d'eau provenant d'au moins une seconde réserve primaire placée à un second niveau servent, respectivement, au fonctionnement d'au moins deux turbines hydrauliques adaptées, chacune à la hauteur d'eau qui les alimente.

[0028] Dans un mode de réalisation préférentiel, au moins une installation d'exploitation de l'eau captée est une centrale hydroélectrique associée à une centrale à énergie re nouvelable de production d’électricité pour l'alimentation d'un réseau de distribution sous une puissance globale résultant, à chaque instant, de l'addition des puissances électriques produites respectivement, à cet instant, par la centrale à énergie renouvelable et par la centrale hydroélectrique et le débit d'eau provenant des réserves primaires et de la réserve tampon et servant au fonctionnement de la centrale hydroélectrique peut être réglé de façon à produire une puissance électrique capable, à chaque instant, de compenser les variations de la puissance produite par la centrale à énergie renouvelable.

[0029] De façon particulièrement avantageuse, la puissance nominale de la centrale à énergie renouvelable ainsi que celle de la centrale hydroélectrique correspondent à une valeur maximale prévisible des besoins de consommation des usagers dans le territoire, et le débit d’alimentation de la centrale hydroélectrique est réglé en fonction des besoins variables de consommation appliqués sur le réseau local de distribution par les usagers dans le territoire, afin que la puissance hydroélectrique ainsi fournie compense, à tout moment, les variations de puissance quotidiennes ou saisonnières de la centrale à énergie renouvelable.

[0030] Par ailleurs, le débit d’alimentation de la centrale hydroélectrique peut être réglé de façon que la puissance globale injectée dans le réseau par les deux centrales, à énergie renouvelable et hydroélectrique, dépasse la puissance seulement nécessaire pour répondre aux besoins de consommation des usagers à l’instant considéré, le surplus de puissance servant alors à une autre utilisation. En particulier, le surplus de puissance produit par l’ensemble des deux centrales, à énergie renouvelable et hydraulique, peut être utilisé pour le fonctionnement d’une installation de production d’hydrogène liquide.

[0031] Mais l’invention couvre également un système de gestion et d’exploitation des possibilités d’utilisation de la quantité d’eau pluviale tombant sur un territoire vallonné comportant au moins un bassin versant ayant des pentes inclinées vers une vallée et sur lequel est ménagé au moins une retenue d’eau formant une réserve tampon placée à un premier niveau et comportant des moyens d’alimentation en eau, avec un débit contrôlé, d’au moins une installation d’exploitation de l’eau, ainsi que des moyens d’évacuation vers la vallée d’une partie excédentaire de l’eau retenue.

[0032] Conformément à l’invention, ce système comprend un ensemble de réserves primaires réparties sur toute l’étendue du bassin versant et placées, respectivement, à des niveaux étagés, au-dessus du niveau de la réserve tampon, et les réserves primaires placées à un niveau présentent, ensemble, une capacité globale qui est déterminée de façon à pouvoir capter, en toute saison, la quantité d’eau pluviale prévue en moyenne pour tomber sur le bassin au-dessus de ce niveau, pendant une période d’au moins un mois. De plus, chacune desdites réserves primaires est reliée à la réserve tampon par au moins une conduite d’évacuation munie d’un organe de réglage du débit évacué, et lesdits organes de réglage sont commandés par un opérateur ou un système général de contrôle de façon à maintenir dans la réserve tampon un volume d’eau suffisant pour répondre, à chaque instant, aux besoins d’utilisation de l’eau en aval et, d’autre part, pour que l’ensemble des réserves primaires conserve, en permanence, une capacité globale suffisante pour absorber un apport d’eau exceptionnel.

[0033] Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, les réserves primaires sont constituées de lacs retenus par une pluralité de seuils répartis sur l’ensemble du bassin versant en tenant compte du relief de celui-ci, de façon à perturber le moins possible l’environnement dans le territoire. Dans ce cas, chaque seuil de retenue d’une réserve primaire peut être constitué d’une digue d’assez faible hauteur pour que le lac de retenue ainsi constitué ne perturbe pas sensiblement l’environnement dans le territoire. Avantageusement, cette digue peut être associée à une surface en matériau étanche s'étendant vers l'amont à partir de la base de ladite digue et sur une certaine distance, de façon à limiter avec la digue un espace creux dans lequel se forme un lac de retenue de l'eau constituant une réserve primaire.

[0034] Dans un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, chaque réserve primaire est constituée d'au moins un conduit allongé formant un espace de captage s'étendant sur un niveau sensiblement horizontal en suivant le profil du terrain naturel à ce niveau et s'ouvrant, au moins partiellement, vers le haut, de façon à recueillir et mettre en réserve au moins une partie importante de la quantité d'eau pluviale s'infiltrant ou s'écoulant par ruissellement le long du terrain naturel, au-dessus du niveau de cet espace de captage. Par ailleurs, au moins certains de ces conduits sont recouverts d'un panneau formant un couvercle, muni d'orifices de pénétration de l'eau à l'intérieur du conduit.

[0035] Mais, dans un autre mode de réalisation très avantageux, pour la mise en œuvre du système de gestion selon l’invention, au moins certaines des réserves primaires peuvent être constituées de conduits allongés réalisés, chacun, à partir d'éléments préfabriqués posés sur une plateforme horizontale ménagée sur le sol et comprenant, en section transversale, deux éléments de côté écartés ayant chacun une base posée sur la plateforme et prolongée vers le haut par une paroi latérale, un élément supérieur reposant sur les extrémités supérieures des deux éléments de côté et un radier de liaison en béton coulé en place entre les faces en regard des deux bases et dans lequel sont noyées des armatures de liaison laissées en attente sur les bases des éléments de côté.

[0036] Par ailleurs, selon une autre caractéristique préférentielle, chaque conduit de captage est posé sur une plateforme horizontale ménagée sur le sol et est recouvert entièrement d'un remblai se raccordant au terrain naturel.

[0037] D’autres caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description qui va suivre de certains modes de réalisation décrits à titre d’exemple et illustrés par les dessins annexés sur lesquels ;

[0038] [fig.l] La figure 1 est une vue schématique, en élévation, d’un territoire équipé d’une installation selon l’invention de captage, de mise en réserve et d’exploitation de l’eau pluviale.

[0039] [fig-2] La figure 2 est une vue schématique de dessus de l’ensemble de l’installation.

[0040] [fig-3] La figure 3 montre schématiquement, en coupe verticale, une réserve primaire de captage de l’eau.

[0041] [fig-4] La figure 4 montre, en coupe verticale et en perspective partielle, un conduit de captage allongé formant une réserve primaire.

[0042] [fig-5] La figure 5 est une vue de détail montrant la jonction entre deux conduits allongés successifs.

[0043] [fig.6] la figure 6 et

[0044] [fig.7] la figure 7 montrent, respectivement, en coupe transversale, d’autres modes de réalisation de conduits de captage.

[0045] [fig.8] La figure 8 montre schématiquement, en perspective, un exemple de réalisation d’un réseau d’évacuation de l’eau mise en réserve dans deux ensembles de réserves primaires situées à des niveaux différents.

[0046] [fig.9] La figure 9 montre, en coupe transversale, un mode de réalisation particulier d’un espace de captage constitué de conduits accolés.

[0047] [fig.10] La figure 10 montre un espace de captage constitué de conduits accolés et décalés en hauteur.

[0048] Sur la figure 1, on a représenté, schématiquement, un territoire vallonné ou de moyenne montagne formant un bassin versant (A) ayant des pentes inclinées vers une vallée 1 dans laquelle coule, par exemple, une rivière 10. Sur la figure 2 qui est une vue schématique de dessus, sont indiquées certaines lignes de niveaux NI, N2,... correspondant au profil du terrain naturel.

[0049] Le territoire (A) peut abriter une population d’importance moyenne, par exemple de quelques milliers d’habitants, qui se répartissent dans des habitations et des locaux industriels ou commerciaux regroupés, sur le dessin, dans la zone (B).

[0050] Le territoire (A) est, normalement, alimenté par un réseau local de distribution d’électricité (R) relié au réseau public général de transport de la puissance électrique produite, à l’échelon national, dans les centrales principales.

[0051] Cependant, pour répondre aux besoins locaux de consommation des usagers et à leur augmentation prévisible, le territoire (A) est aussi équipé, selon l’une des caractéristiques de l’invention, d’une centrale à énergie renouvelable associée à une centrale hydroélectrique. Ces deux centrales sont branchées en parallèle sur un poste de livraison (PL) qui permet d’injecter dans le réseau public (R) une puissance relativement stable, la puissance fournie par la centrale hydroélectrique étant réglée en permanence, en fonction des besoins, de la façon décrite dans le document LR/A/

1650934 cité plus haut.

[0052] Dans le mode de réalisation préférentiel de l’invention, représenté sur les dessins, la centrale à énergie renouvelable est une centrale solaire 4 et celle-ci comprend, de façon connue, un ensemble de modules photo voltaïques 41 produisant un courant continu qui est transformé, par des onduleurs 42, en un courant alternatif à basse tension qui est transmis à un poste de transformation 43 afin de produire un courant alternatif ayant des caractéristiques adaptées à celles du réseau local de distribution (R), par exemple une tension de 20 KV et ce courant est appliqué sur un poste de livraison (PL) pour être injecté dans le réseau (R).

[0053] De même, la centrale hydroélectrique 5 associée à la centrale solaire 4 comprend une ou plusieurs turbines hydrauliques 51, 52 alimentées en eau par des conduites 53,54 munies de moyens 55,56 de réglage du débit d’eau permettant de contrôler la puissance du courant électrique produit par un alternateur entraîné par la turbine et transformé par des moyens 57 en un courant de caractéristiques adaptées au courant transporté par le réseau public (R). Comme indiqué plus haut, ce transformateur 57 est branchés en parallèle sur le poste de livraison PL avec le transformateur 43 de la centrale solaire 4, afin d’injecter dans le réseau public (R) un courant dont la puissance correspond à l’addition des puissances produites, respectivement, par la centrale solaire 4 et la centrale hydroélectrique 5.

[0054] Toutes ces dispositions sont décrites en détail dans le document LR 1650934. En particulier, la puissance produite par la centrale solaire 4 est mesurée en permanence par une unité de contrôle 44 qui commande les moyens 55, 56 de réglage de la puissance produite par la centrale hydroélectrique 5, de façon à injecter dans le réseau public 3 une puissance globale stable correspondant, à chaque instant, aux conditions imposées à l’exploitant des deux centrales par le contrat de concession l’autorisant à se brancher sur le réseau public de distribution (R) pour y injecter une puissance complémentaire.

[0055] Pour cela, la centrale hydroélectrique 5 doit être alimentée à partir d’une réserve d’eau ayant une capacité suffisante pour compenser, à tout moment, les variations de production quotidiennes ou saisonnières de la centrale solaire 4. Cette réserve d’eau doit, donc, être suffisante pour répondre en permanence aux besoins des usagers, éventuellement pendant de longues périodes de sécheresse ou, inversement, de mauvais temps.

[0056] Par ailleurs, comme on l’a indiqué plus haut, l’eau recueillie dans le bassin versant peut avoir d’autres utilisations, ce qui augmente les besoins.

[0057] Comme il est impossible, à proximité des lieux de consommation, de réaliser un lac de très grandes dimensions, l’inventeur a eu l’idée que, pour obtenir une capacité de réserve suffisante, il serait intéressant de disposer d’un grand nombre d’espaces de captage de l’eau répartis sur toute l’étendue du bassin versant afin de récupérer la plus grande partie de la quantité d’eau tombant sur le bassin versant A.

[0058] D’une façon générale, en effet, l’eau pluviale tombant sur un territoire est absorbée partiellement par le sol mais sa plus grande partie ruisselle sur le terrain 12 et forme assez rapidement un réseau de ruisseaux 71 pouvant se rassembler en petits torrents qui s’écoulent vers le bas en suivant les lignes de pente du terrain 12 et, en grossissant progressivement, peuvent causer le débordement de la rivière 10 vers laquelle ils se déversent, en cas de très forte précipitations.

[0059] L’une des idées de l’invention est, précisément, d’éviter ce risque de débordement et d’inondations en captant, dès l’origine, la plus grande partie possible de l’eau tombant et ruisselant sur le sol, dans un grand nombre de réserves primaires 7 réparties sur toute l’étendue du bassin versant et qui sont reliées à une réserve tampon à partir de laquelle pourront être alimentées les diverses installations d’exploitation de l’eau ainsi captée et mise en réserve.

[0060] Cette réserve tampon, ainsi alimentée en permanence à partir des réserves primaires 7 peut, donc, être constituée d’un lac de capacité assez réduite ayant, de ce fait, un faible impact sur l’environnement. Ainsi, dans l’exemple représenté sur la figure 2, la réserve tampon est constituée d’un lac 2 retenu par un barrage 21 construit au débouché d’une vallée 13 passant entre les collines 11, 11’ et à un niveau assez élevé a dessus de la centrale hydraulique 5 pour avoir la hauteur de chute nécessaire au fonctionnement des turbines.

[0061] De même, les réserves primaires 7, réparties sur l’ensemble du territoire, peuvent s’intégrer au profil du terrain naturel, dès lors que celui-ci est relativement vallonné, comme c’est le cas dans de nombreuses régions, notamment, en France, dans le Massif central.

[0062] A cet effet, comme le montrent schématiquement les figures 1 et 2, dès que les divers ruisseaux venant du ruissellement de l’eau se rassemblent en un réseau 71, celui-ci est barré par une petite digue 74 formant un seuil de retenue de l’eau. Tout le bassin versant A peut, ainsi, être recouvert d’un ensemble de petits lacs de retenue 73 à partir desquels l’eau ainsi captée est dirigée par un réseau de conduites 67 vers la réserve tampon 2.

[0063] Pour capter et retenir la plus grande partie possible de l’eau pluviale, le nombre et la capacité de ces petits lacs 73 répartis sur le terrain doivent être adaptés à la quantité prévisible d’eau tombant, en une période de temps, au-dessus de la retenue 74. Dans ce but, il est avantageux de se baser sur les indications de pluviométrie données par les services météorologiques officiels.

[0064] En effet, chaque état est équipé, normalement, d’un très grand nombre de pluviomètres répartis sur tout le territoire de l’état et permettant de mesurer en permanence le volume d’eau tombée en une période de temps et exprimé, habituellement, en millimètres d’eau.

[0065] A partir des mesures effectuées qui peuvent être observées périodiquement ou bien transmises au service météorologique, ce dernier établit des cartes de précipitations indiquant, dans des zones adjacentes limitées par des lignes d’égale pluviométrie, la quantité moyenne prévisible d’eau qui pourra tomber dans cette zone pendant une période donnée.

[0066] On peut, ainsi, se procurer, pour chaque région, une carte montrant, sur une année, la répartition des précipitations moyennes dans le territoire.

[0067] A titre de simple exemple, la carte établie, en France, pour le département du Cantal montre que, dans la région centrale, autour des deux sommets du Puy Mary et du Plomb du Cantal, les précipitations annuelles peuvent aller de 2000 mm à 1500 mm, puis diminuent, vers l’ouest jusqu’à 1200 mm dans la région d’Aurillac et, vers l’ouest, jusqu’à 800 mm autour de Saint Flour. D’une façon générale, en effet, les précipitations dépendent de l’altitude puisqu’elles se produisent lorsque les nuages chargés d’eau rencontrent un relief élevé.

[0068] Par ailleurs, si l’on trouve facilement des cartes des précipitations annuelles, on peut aussi obtenir, auprès des services officiels, des indications plus précises géographiquement et tenant compte des saisons, qui sont obtenues à partir des observations faites, tout au long de l’année, par la multiplicité de pluviomètres répartis sur tout le territoire.

[0069] Il est, donc, possible de repérer la position du bassin versant sur une partie correspondante de la carte des précipitations de la région et, en comparant cette partie avec une carte topographique sur laquelle le bassin versant est divisé en zones horizontales étagées limitées par des lignes de niveaux, d’en déduire la quantité prévisible d’eau de pluie risquant de tomber sur chaque zone comprise entre deux lignes de niveaux.

[0070] De ce fait, le bassin versant A au pied duquel doit être construite l’installation va être divisé en zones horizontales étagées telles que Al, A2, A’2, A3, A’3, A4 ..., limitées par des lignes de niveau NI, ΝΊ, N2, N’2, N3, N’3... et, à chaque étage, les digues 74 de retenue des lacs de captage 73 seront disposées en rangées horizontales suivant sensiblement ces lignes de niveau.

[0071] Cependant, du fait que les lacs de captage 73 de chaque rangée reçoivent toute l’eau provenant de la zone supérieure par les réseaux de ruissellement 71, il est possible de disposer ces rangées de réserves 7 sur des niveaux relativement écartés en hauteur. C’est pourquoi, dans le mode de réalisation représenté schématiquement, à tire de simple exemple, sur les figures 1 et 2, le bassin versant est équipé de réserves primaires placées seulement sur deux niveaux NI, ΝΊ et N3. Dans la réalité, un bassin versant serait évidemment équipé d’un plus grand nombre de niveaux de captage.

[0072] D’autre part, il est à noter que les digues 74 ne devront pas être placées directement sur la ligne de niveau correspondante mais à proximité, au-dessus ou en dessous de celle-ci, comme le montrent les figures 1 et 2. En effet, la position exacte d’une digue sera choisie sur le terrain, en fonction du relief à cet endroit, afin de récupérer la plus grande quantité d’eau possible et de s’inclure au mieux dans le relief pour respecter l’environnement et, le cas échéant, apporter le moins possible de gêne à l’exploitation agricole ou touristique du terrain.

[0073] De même, le nombre et l’espacement des digues 74 et des lacs 73 seront choisis en fonction de la forme et de la répartition des réseaux 71 de ruissellement de l’eau.

[0074] De plus, comme indiqué sur la figure 3, chaque digue 74 formant un seuil de retenue de l’eau comporte au moins un orifice de sortie 65 muni d’une vanne 66 de réglage du débit de sortie et débouchant dans une conduite de vidange 67 permettant l’évacuation de l’eau accumulée vers la réserve tampon 2. De plus, la digue 74 peut être munie d’un noyau étanche, par exemple en argile, prolongé par une feuille 75 en matériau étanche, afin d’éviter une perte d’eau par infiltration.

[0075] Par ailleurs, la hauteur de la digue 74 sera choisie en fonction de sa position et du relief du terrain, de façon à bien s’intégrer dans l’environnement mais, aussi, à retenir le volume d’eau nécessaire. En pratique, cependant, cette hauteur ne devrait pas dépasser 4 ou 5 mètres, du fait que l’on peut répartir un grand nombre de lacs de réserve 73 le long d’une ligne de niveau.

[0076] Grâce à ces dispositions, chaque rangée horizontale de lacs 73 pourra capter pratiquement la totalité de l’eau s’écoulant dans la zone horizontale A2, A3... au-dessus de la ligne de niveau NI, N2... correspondante.

[0077] Comme on l’a indiqué, la réserve tampon 2 peut servir à alimenter diverses installation d’exploitation de l’eau pluviale recueillie par les réserves primaires 7 et, en particulier, une centrale hydroélectrique 5 dont la puissance peut être réglée pour régulariser la puissance produite par une centrale à énergie renouvelable 4 afin d’approvisionner de façon autonome un territoire isolé en courant électrique ainsi que, par exemple, au moins un réseau d’irrigation 3.

[0078] Pour répartir l’eau entre ces diverses utilisations, en fonction des besoins, la réserve tampon 2 comporte plusieurs vannes de vidange 23 munies d’organes de réglage du débit évacué, respectivement une vanne 23a s’ouvrant sur une conduite 53 d’alimentation de la centrale électrique 5, une vanne 23b s’ouvrant sur une conduite 31 d’alimentation du réseau d’irrigation 3 et une vanne 23c s’ouvrant sur un circuit32 d’évacuation des crues, débouchant directement dans la rivière 10.

[0079] Comme le montrent les figures 1 et 2, les conduites de vidange 67 de tous les lacs 73 constituant les réserves primaires 7 d’une rangée s’étendant le long d’une même ligne de niveau N sont reliés par un circuit d’évacuation 68 à un déversoir 22 débouchant dans la réserve tampon 2.

[0080] Dans l’exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le territoire entourant la centrale hydraulique 5 comporte une seconde colline 11 ’ ayant une plus faible hauteur que la colline 11 est aménagée seulement une série horizontale de lacs de captage 7’a disposés le long d’une ligne de niveau N’ 1 qui correspond au niveau bas NI de la colline 11 mais ce n’est pas indispensable, le niveau et le profil des différentes séries de conduits étant choisis essentiellement en fonction du relief du terrain naturel.

[0081] Comme pour la colline 11, les lacs de captage 7’a sont reliés par des conduites de vidange 67’ à un réseau d’évacuation 68’ débouchant par un déversoir 22’ débouchant dans la réserve primaire 2 à partir de laquelle peuvent être alimentés diverses installation d’utilisation de l’eau, en particulier la centrale hydroélectrique 5 et un réseau d’irrigation 3.

[0082] Par ailleurs, les réseaux d’évacuation 68a, 68c de l’eau captée sur les collines 11, 11’ sont reliés à une ou plusieurs conduites d’alimentation en eau de la centrale hydroélectrique 5.

[0083] A cet égard, il y a lieu de noter que, comme les conduits de captage sont placés à des niveaux différents mais bien déterminés, chaque série de conduits peut alimenter la centrale 5 sous une hauteur d’eau constante et bien connue.

[0084] De façon particulièrement avantageuse, il est, donc, possible d’équiper la centrale de plusieurs turbines hydrauliques ayant, chacune, des caractéristiques adaptées à la hauteur d’eau qui les alimente, par exemple de type Pelton pour les niveaux les plus hauts et de type Francis pour les plus bas.

[0085] Ainsi, comme indiqué sur les figures 1 et 2, la centrale hydroélectrique 5 peut comporter deux turbines hydrauliques 51, 52 alimentées, respectivement, par des conduites 53, 54. Dans l’exemple représenté sur les dessins, les circuits 68, 68’ d’évacuation, au niveau bas NI, N’1 des deux collines 11, 11’, débouchent dans la réserve tampon 2 qui alimente la première turbine 53 par la conduite 53.

[0086] En revanche, les conduites de vidange 67b des réserves primaires 7b disposées au niveau haut N3 de la colline 11 débouchent dans un circuit haut d’évacuation 68b qui est relié directement à la conduite 54 d’alimentation de la seconde turbine 52. Celle-ci peut donc avoir des caractéristiques adaptées au débit et à la plus grande hauteur de chute de l’eau venant des séries supérieures de réserves primaires 7b.

[0087] Ees deux turbines 51, 52 peuvent ainsi fonctionner à leur meilleur rendement, adapté à la hauteur de chute de l’eau qui les alimente, le débit d’eau et, par conséquent la puissance produite étant contrôlés, comme indiqué plus haut, par l’unité de contrôle 44 qui commande les vannes de réglage 55, 56 placées, respectivement, sur les conduites d’alimentation 53, 54 des deux turbines 51, 52.

[0088] Pour simplifier le dessin, l’installation représentée schématiquement sur les figures 1 et 2 ne comporte que deux niveaux de réserves primaires mais, en pratique, le nombre et la disposition des différents lacs de réserve 73 dépendront essentiellement du relief du territoire (A) entourant le site de construction de la centrale hydroélectrique 5 associée à la centrale solaire 4.

[0089] Dans un territoire de moyenne montagne, relativement accidenté et comportant des pentes assez raides, les seuils de retenus des lacs devront être placés à des niveaux assez espacés, par exemple d’une cinquantaine de mètres. En revanche, si le territoire est simplement vallonné et comporte des collines en pente douce, les niveaux NI, N2... des différentes séries de réserves 7 pourront être plus rapprochés, par exemple écartés les uns des autres d’une vingtaine de mètres seulement, afin d’augmenter le nombre d’espaces de captage répartis le long de la pente du terrain.

[0090] Dans ce cas, il serait intéressant de remplacer les lacs de réserve 73 par des conduits allongés en béton armé, de la façon représentée sur les figures 4, 5, 6.

[0091] Comme précédemment, on réalise, le long des pentes naturelles des collines 11, 11’ entourant le lieu choisi pour la construction de la centrale hydroélectrique 5, une pluralité de capacités de stockage d’eau disposées à des niveaux étagés, le long d’une pluralité de plans sensiblement horizontaux écartés l’un de l’autre d’une certaine hauteur, par exemple de quelques dizaines de mètres. Ces capacités de stockage, du type représenté en perspective sur la figure 4, suivent, donc, globalement, le profil de certaines lignes de niveau NI, N2, N3... du terrain naturel correspondant auxdits plans horizontaux et peuvent, donc, s’étendre sur des longueurs importantes. Chaque niveau de réserve NI, N2... comprend, donc, un espace de captage de grande longueur constitué d’une série de conduits allongés 6 qui sont placés, à chaque niveau, dans le prolongement les uns des autres, de façon à suivre sensiblement la ligne de niveau correspondante.

[0092] Les collines 11, 11’ du territoire (A) sont ainsi équipées chacune, selon leur hauteur, d’une ou plusieurs séries de conduits 6 qui s’étendent le long de plans sensiblement horizontaux, en suivant des lignes de niveau espacées, les espaces allongés de captage ayant, ainsi, un profil ondulé correspondant au relief du terrain naturel.

[0093] Chacun de ces conduits allongés 6, représenté en coupe et en perspective partielle sur la figure 4, est réalisé en béton armé préfabriqué et présente une section transversale en U, avec deux parois latérales 61,61’ écartées de part et d’autre d’une base 62 encastrée dans le sol. De plus, la hauteur de la paroi latérale 61 placée du coté amont dans le sens de la pente, correspond à l’épaisseur de terre au-dessus de la base 62, de façon à ne pas dépasser le niveau, à cet endroit, du terrain naturel 12. De la sorte, en cas de pluie, la quantité d’eau pluviale 7 ruisselant à la surface du sol 12 peut se déverser directement dans le conduit 6 dont la largeur et la profondeur sont déterminées de façon à constituer un espace de captage de volume important et suffisant pour accumuler l’eau s’écoulant vers le bas, compte tenu de la longueur du conduit, de la nature et de la pente du terrain en amont et de la distance entre le conduit 6 et le conduit placé au niveau supérieur.

[0094] En particulier, la hauteur des parois latérales 61, 61’ et la largeur de la base 62 seront déterminées pour donner au conduit 6 une section transversale correspondant à la capacité souhaitée, en tenant compte de la pente du terrain 12. Si la pente est importante, par exemple 1/1, la base 62 devra être limitée pour s’insérer dans le terrain, les parois latérales 61,61’ étant assez hautes pour donner la capacité souhaitée. En revanche, si l’angle d’inclinaison du terrain est assez faible, par exemple 20°, la base 62 pourra être plus large et les parois latérales moins hautes.

[0095] Dans ce cas, d’ailleurs, au heu d’être réalisé en une seule pièce, chaque conduit à section en U pourrait être constitué de deux éléments de côté reliés, à leur base, par un radier coulé en place.

[0096] Les deux modes de réalisation qui viennent d’être décrits permettent, donc, de capter et de mettre en réserve la plus grande partie de la quantité d’eau pluviale tombant sur un territoire et de la diriger vers une réserve tampon à partir de laquelle l’eau peut être distribuée vers diverses utilisations en fonction des besoins, les réserves primaires pouvant conserver ensemble une très grande quantité d’eau permettant d’alimenter en permanence la réserve tampon 2 afin d’y maintenir un volume d’eau suffisant pour répondre, à chaque instant, aux besoins d’exploitation de l’eau en aval.

[0097] Cependant, il faut aussi être capable d’absorber un apport d’eau exceptionnel en cas de fortes pluies. La capacité globale des réserves primaires sera donc déterminée de façon à pouvoir capter, en toute saison, la quantité d’eau de pluie prévue en moyenne pour tomber sur le bassin pendant une période d’au moins un mois. Ainsi, il sera possible, en cas de prévision d’orages importants, de vider vers la réserve tampon l’eau contenue dans les réserves primaires afin de conserver dans celles-ci un volume libre suffisant, un débordement de la réserve tampon pouvant être évité en ouvrant la vanne 23c d’évacuation des crues.

[0098] Par ailleurs, d’autres dispositions permettraient d’augmenter la capacité de réserve de certains conduits de captage.

[0099] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, par exemple, le coté vertical amont 61 du conduit 6 est arasé au niveau du terrain naturel 12 afin de permettre le déversement dans le conduit 6 de l’eau ruisselant sur le sol mais le coté aval 61’ est surélevé pour former un petit barrage maintenant un petit lac de réserve 73 qui s’ajoute, ainsi à la capacité du conduit 6.

[0100] En outre, il pourrait être préférable, dans certains cas, de fermer la partie supérieure de chaque conduit de captage 6 au moyen de panneaux plans ou en forme de voûte, permettant de recouvrir l’ensemble d’un remblai 13, afin de rétablir la forme et l’aspect du terrain naturel ou de faciliter une activité agricole, par exemple d’élevage.

[0101] Pour cela, il serait particulièrement avantageux d’utiliser des conduits 8 d’un type connu, représenté sur la figure 7, constitués à partir d’éléments préfabriqués en béton armé posés bout à bout et comprenant, en section transversale, deux éléments de coté 81, 81’ écartés l’un de l’autre, sur lesquels repose un élément supérieur en forme de voûte 82. Comme le montre la figure 4, chaque élément de côté comporte une paroi latérale 81 incurvée de façon à se raccorder tangentiellement à l’élément supérieur 82 et une base 83 à face inférieure plane, ayant une masse suffisante pour maintenir l’élément droit lorsqu’il est posé sur le sol.

[0102] Chaque conduit de captage est posé sur une plateforme 14 constituant le fond sensiblement horizontal d’une tranchée 15 ménagée sur la pente du terrain naturel 12 et est constitué de tronçons alignés posés bout à bout.

[0103] Pour réaliser un tronçon, on pose, tout d’abord, sur la plateforme 14, deux éléments de coté 81, 81’ reposant sur le sol par leur base 83 en se tenant droit et écartés l’un de l’autre de façon à laisser, entre les faces en regard de leurs bases 83, 83’, un espace 84 dans lequel s’étendent des armatures 85 laissées en attente. Un radier en béton 86 est ensuite coulé en place dans cet espace, en noyant ces armatures en attente, de façon à solidariser les deux éléments de coté 81, 81’ sur lesquels est, alors, posé l’élément de voûte 82.

[0104] En posant ainsi sur la plateforme 14 un grand nombre de tronçons alignés l’un à la suite de l’autre, il est possible de réaliser un conduit tubulaire de grande longueur. De plus, chaque tronçon est constitué d’éléments en béton préfabriqués ayant une longueur de quelques mètres et il est, donc, possible de faire varier progressivement l’orientation d’un tronçon par rapport au suivant, ce qui permet de suivre le profil du terrain le long de la plateforme horizontale 14.

[0105] Chaque conduit 6 étant, ainsi, fermé par un élément supérieur 82, il est possible de recouvrir l’ensemble d’un talus 13 se raccordant au terrain naturel 12, ce qui permet de diminuer l’impact visuel sur l’environnement et, en outre, de faciliter une activité agricole, par exemple d’élevage.

[0106] De telles dispositions permettent la réalisation de conduits de captage de très grande section transversale, pouvant dépasser 10 m² mais nécessitent, évidemment, le creusement d’une tranchée importante 15 qui doit être comblée par un talus 13 de grande épaisseur et de grande largeur. De ce fait, chaque ruisseau 72 s’écoulant le long de la pente du terrain 12, doit être prolongé à travers le talus 13 par une conduite 76 débouchant dans un orifice 87 ménagé dans la paroi amont 81 du conduit 8 et permettant de déverser dans celui-ci l’eau pluviale recueillie par le ruisseau 72.

[0107] Cependant, le conduit 8 étant fermé vers le haut, le reste de l’eau ruisselant sur le sol peut être absorbé par le talus 13. La paroi amont 81 du conduit 8 et, éventuellement l’élément supérieur 82 de fermeture du conduit 8 peuvent, donc, avantageusement, être percées d’orifices 87’ permettant la pénétration dans le conduit 8 d’au moins une partie de l’eau infiltrée dans le talus 13 et s’écoulant vers le bas.

[0108] D’autre part, les tronçons successifs 8 ainsi posés dans le prolongement les uns des autres sur la plateforme 14, sont reliés entre eux par le radier continu 86 coulé en en place à mesure de l’avancement et par des joints d’étanchéité interposés entre les extrémités adjacentes des éléments de coté 81, 81’, de façon à constituer un espace de captage continu qui s’étend horizontalement sur une grande longueur, tout le long d’une ligne de niveau, en suivant au plus près le profil du terrain, et dans lequel s’accumule l’eau passant par les différents orifices 87, 87’.

[0109] Comme précédemment, cette quantité d’eau accumulée en période pluvieuse peut être prélevée en fonction des besoins par des orifices de sortie 65 ménagés à la base des éléments de côté aval 81’ et débouchant chacun dans une conduite de vidange 67 munie d’une vanne 66 de réglage du débit de sortie. De plus, comme le montre la figure 4, la plateforme 14, globalement horizontale, sur laquelle sont posés les éléments de coté 81, 81’, peut être aménagée de façon que le fond de chaque tronçon de conduit 8 soit légèrement incliné afin de favoriser la circulation de l’eau vers l’orifice de sortie 65 débouchant sur une conduite de vidange 67.

[0110] L’un des objectifs de la présente invention est de réaliser des espaces de captage répartis sur l’ensemble du territoire entourant la centrale solaire 4 et la centrale hydraulique 5, ayant une très grande longueur mais des dimensions transversales réduites, afin de réduire au maximum l’impact sur l’environnement et, notamment, de maintenir les activités agricoles ou touristiques.

[0111] C’est pourquoi les conduits de captage doivent être encastrés dans le sol et, éventuellement, recouverts d’un remblai, comme dans le cas de la figure 7. De même, les conduites de vidange 67 ainsi que l’ensemble du réseau d’évacuation 68 seront, de préférence, enterrés dans des tranchées remblayées après la pose.

[0112] Cependant, la quantité d’eau à transporter augmente à mesure que s’ajoutent les volumes d’eau venant des niveaux successifs de captage et la section transversale des conduites d’évacuation de l’eau, doit donc être adaptée à ces débits. En particulier, dans l’exemple représenté sur les figures 1 et 2, c’est le cas des réseaux d’évacuation 68c et 68a qui reprennent toute l’eau provenant de plusieurs niveaux de captage superposés, ainsi que des conduites 53, 54 qui assurent l’alimentation en eau des turbines 51,52.

[0113] Il est alors particulièrement avantageux de réaliser le circuit de descente de l’eau de la façon représentée sur la figure 8, dans laquelle les réseaux 68c d’évacuation de l’eau venant des espaces de captage 6c, 6d, débouchent dans une conduite 9 d’alimentation de la centrale 5, ayant une très grande section et constituée, à cet effet de plusieurs conduits 91 de section rectangulaire, placés l’un à côté de l’autre et accolés par leurs parois latérales 92. Comme le montre la figure 9, il est ainsi possible de réaliser un ensemble de canalisations ayant une section globale rectangulaire et de hauteur très réduite, compte tenu du volume d’eau transporté, ce qui permet de l’enterrer plus facilement dans le terrain. D’ailleurs, chaque conduit 91 peut être fermé par un couvercle 93 permettant de recouvrir l’ensemble d’un remblai 13 afin de reconstituer la pente naturelle du terrain.

[0114] A cet égard, il serait intéressant de réaliser de cette façon, non seulement les conduites 53, 54 d’alimentation des turbines 51, 52, mais aussi les réseaux d’évacuation 68c et 68a, représentés schématiquement sur les figures 1 et 2, qui doivent également avoir une section de passage importante. Or, ces conduites ne suivent pas nécessairement une ligne de pente. Dans ce cas, comme le montre la figure 10, il serait avantageux de décaler en hauteur, l’un par rapport à l’autre, les niveaux des conduits accolés 91 afin de s’adapter au profil du terrain 12, l’ensemble étant posé sur une plateforme 14 en escalier et pouvant, encore, être recouvert d’un remblai 13.

[0115] Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux détails des modes de réalisation qui viennent d’être décrits à titre de simple exemple mais couvre aussi les variantes utilisant des moyens équivalents, ainsi que d’autres applications.

[Revendication 1]

[Revendication 2]

Claims

Revendications

Procédé de captage et d’utilisation de la quantité globale d’eau pluviale tombant sur un territoire vallonné comportant au moins un bassin versant (A) ayant des pentes inclinées vers une vallée (1) et sur lequel est ménagé au moins une retenue d’eau formant une réserve tampon (2) placée à un premier niveau et comportant des moyens d’alimentation en eau, avec un débit contrôlé, d’au moins une installation (5) d’exploitation de l’eau, ainsi que des moyens d’évacuation vers la vallée (1) d’une partie excédentaire de l’eau retenue, caractérisé par le fait que la réserve tampon (2) est alimentée à partir d’un ensemble de réserves primaires (7) réparties sur toute l’étendue du bassin versant (A) et placées à un niveau supérieur à celui de la réserve tampon (2), de façon à capter l’eau pluviale tombant au-dessus de ce niveau, chacune desdites réserves primaires (7) étant reliée à la réserve tampon (2) par au moins une conduite d’évacuation (67) munie d’un organe (66) de réglage du débit évacué, que la capacité globale des réserves primaires (7) est déterminée de façon à pouvoir capter, en toute saison, la quantité d’eau pluviale prévue en moyenne pour tomber sur le bassin (A) pendant une période d’au moins un mois et que le débit d’évacuation, vers la réserve tampon, de l’eau retenue dans les réserves primaires (7) est réglé, d’une part pour maintenir dans la réserve tampon (2) un volume d’eau suffisant pour répondre, à chaque instant, aux besoins d’exploitation de l’eau en aval et, d’autre part, pour que les réserves primaires (7) conservent en permanence, un volume libre suffisant pour assurer le rôle d’un bassin d’orage capable d’absorber un apport d’eau exceptionnel. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le bassin versant (A) est inclus dans un territoire pour lequel ont été établies des cartes de précipitations illustrant la répartition des précipitations dans le territoire, en indiquant, dans des zones adjacentes limitées par des lignes d’égale pluviométrie, la quantité moyenne d’eau pluviale tombée, en une même période de temps, sur chacune desdites zones adjacentes, caractérisé par le fait que l’on compare la partie de la carte de précipitations correspondant au bassin versant (A) avec une carte topographique sur laquelle le bassin versant (A) est divisé en zones horizontales étagées (A1,A2,A’2,...) limitées par des lignes de même niveau (NI,N’ 1,N2,N’2...), afin de déterminer, pour chaque zone horizontale comprise entre deux lignes de niveaux, la quantité moyenne prévisible

d’eau tombant sur cette zone dans une même période de temps et l’on en déduit le nombre et le positionnement des réserves primaires (7,73) à réaliser à chaque niveau et la capacité globale à leur donner pour capter la quantité moyenne d’eau tombant au-dessus de ce niveau. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que, à partir des relevés effectués pour établir la carte des précipitations, on détermine, pour chaque zone horizontale (A1,A2...) du bassin versant (A), la quantité maximale prévisible d’eau tombant en une période d’un mois et l’on donne aux réserves primaires (7) réalisées à chaque niveau une capacité globale correspondant à cette quantité mensuelle. [Revendication 4] Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la réserve tampon (2) est prévue pour alimenter plusieurs installations d’exploitation de l’eau, respectivement pour l’irrigation (3) des terrains avoisinants, la production de puissance électrique (5) ou la production d’eau potable, caractérisé par le fait que l’on règle les débits de l’eau évacuée à partir de chacune des réserves primaires (7) ainsi que de la réserve tampon (2), afin d’alimenter à chaque instant chacune des installations d’utilisation (3,5...) en fonction de ses besoins à l’instant considéré, tout en maintenant, dans la réserve tampon (2) et les réserves primaires (7), un volume d’eau suffisant pour répondre à une évolution des besoins. [Revendication 5] Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'au moins une partie de l'eau accumulée dans les réserves primaires (7) et la réserve tampon (2) sert à l'entraînement d'au moins une turbine hydraulique (51) de production d'électricité. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le débit d'eau provenant d'au moins une première réserve primaire (7a) placée à au moins un premier niveau (NI) et le débit d'eau provenant d'au moins une seconde réserve primaire (7b) placée à un second niveau (N3) servent, respectivement, au fonctionnement d'au moins deux turbines hydrauliques (51,52) adaptées, chacune, à la hauteur d'eau qui les alimente. [Revendication 7] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu’au moins une installation d'exploitation de l'eau captée est une centrale hydroélectrique (5) associée à une centrale à énergie renouvelable (4) de production d’électricité pour l'alimentation d'un réseau local (R) de distribution d’électricité dans le territoire, sous une puissance globale résultant, à chaque instant, de l'addition des

puissances électriques produites respectivement, à cet instant, par la centrale à énergie renouvelable (4) et par la centrale hydroélectrique (5) et que le débit d'eau provenant des réserves primaires (7) et de la réserve tampon (2) et servant au fonctionnement de la centrale hydroélectrique (5) est réglé de façon à produire une puissance électrique capable, à chaque instant, de compenser les variations de la puissance produite par la centrale à énergie renouvelable (4). [Revendication 8] Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la puissance nominale de la centrale à énergie renouvelable (4) ainsi que celle de la centrale hydroélectrique (5) correspondent à une valeur maximale prévisible des besoins de consommation des usagers dans le territoire, et que le débit d’alimentation de la centrale hydroélectrique (5) est réglé en fonction des besoins variables de consommation appliqués sur le réseau local de distribution (R) par les usagers dans le territoire, afin que la puissance hydroélectrique ainsi fournie compense, à tout moment, les variations de puissance quotidiennes ou saisonnières de la centrale à énergie renouvelable (4). [Revendication 9] Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le débit d’alimentation de la centrale hydroélectrique (5) est réglé de façon que la puissance globale injectée dans le réseau (R) par les deux centrales, à énergie renouvelable (4) et hydroélectrique (5), dépasse la puissance seulement nécessaire pour répondre aux besoins de consommation des usagers à l’instant considéré, le surplus de puissance servant alors à une autre utilisation. [Revendication 10] Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le surplus de puissance produit par l’ensemble des deux centrales, à énergie renouvelable (4) et hydraulique (5), est utilisé pour le fonctionnement d’une installation de production d’hydrogène liquide. [Revendication 11] Système de gestion et d’exploitation des possibilités d’utilisation de la quantité d’eau pluviale tombant sur un territoire vallonné comportant au moins un bassin versant (A) ayant des pentes inclinées vers une vallée (1) et sur lequel est ménagée au moins une retenue d’eau formant une réserve tampon (2) placée à un premier niveau et comportant des moyens d’alimentation en eau, avec un débit contrôlé, d’au moins une installation (5) d’exploitation de l’eau, ainsi que des moyens d’évacuation vers la vallée d’une partie excédentaire de l’eau retenue, caractérisé par le fait qu’il comprend un ensemble de réserves primaires (7) réparties sur toute l’étendue du bassin versant (A) et placées, respec-

tivement, à des niveaux étagés, au-dessus du niveau de la réserve tampon (2), que les réserves primaires (7a,7’a) placées à un premier niveau (NI,N’ 1) présentent, ensemble, une capacité globale qui est déterminée de façon à pouvoir capter, en toute saison, la quantité d’eau pluviale prévue en moyenne pour tomber sur le bassin (A) au-dessus de ce premier niveau, pendant une période d’au moins un mois, que chacune desdites réserves primaires (7) est reliée à la réserve tampon (2) par au moins une conduite d’évacuation (68) munie d’un organe (23) de réglage du débit évacué, et que lesdits organes de réglage (23) des débits d’évacuation des réserves primaires (7) sont commandés par un opérateur ou un système général de contrôle de façon à maintenir dans la réserve tampon (2) un volume d’eau suffisant pour répondre, à chaque instant, aux besoins d’utilisation de l’eau en aval et, d’autre part, pour que l’ensemble des réserves primaires (7) conserve, en permanence, une capacité globale suffisante pour absorber un apport d’eau exceptionnel. [Revendication 12] Installation pour la mise en œuvre du système de gestion et d’exploitation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les réserves primaires sont constituées de lacs (73) retenus par une pluralité de seuils (74) répartis sur l’ensemble du bassin versant en tenant compte du relief de celui-ci, de façon à perturber le moins possible l’environnement dans le territoire. [Revendication 13] Installation selon la revendication 12, caractérisée par le fait que chaque seuil de retenue d’une réserve primaire est constitué d’une digue (74) d’assez faible hauteur pour que le lac de retenue (73) ainsi constitué ne perturbe pas sensiblement l’environnement dans le territoire. [Revendication 14] Installation selon la revendication 13, caractérisée par le fait que la digue (74) est associée à une surface en matériau étanche (75) s'étendant vers l'amont à partir de la base de ladite digue (74) et sur une certaine distance, de façon à limiter avec la digue un espace creux dans lequel se forme un lac (73) de retenue de l'eau constituant une réserve primaire. [Revendication 15] Installation pour la mise en œuvre du système de gestion et d’exploitation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que chaque réserve primaire est constituée d'au moins un conduit allongé (6) formant un espace de captage s'étendant sur un niveau sensiblement horizontal en suivant le profil du terrain naturel (12) à ce niveau et s'ouvrant, au moins partiellement, vers le haut, de façon à recueillir et mettre en réserve au moins une partie importante de la quantité d'eau pluviale (7) s'infiltrant ou s'écoulant par ruissellement le long du terrain

naturel (12), au-dessus du niveau de cet espace de captage (6). [Revendication 16] Installation selon la revendication 15, caractérisée par le fait qu'au moins certains des conduits allongés (6) formant les espaces de captage présentent une section transversale en U comportant deux parois latérales (61, 6 Γ) écartées de part et d'autre d'une base (62) encastrée dans le sol et que la paroi latérale (61) placée en amont dans le sens d'écoulement de l'eau ne dépasse pas le niveau du terrain naturel (12), de façon à permettre le déversement dans le conduit de l'eau pluviale (7) ruisselant sur le terrain (12). [Revendication 17] Installation selon l’une des revendications 15 et 16, caractérisée par le fait qu'au moins certains des conduits (6) formant des espaces de captage sont recouverts d'un panneau (82) en forme de couvercle s'étendant entre les deux parois latérales amont (61) et aval (6Γ), ledit couvercle étant muni d'orifices de pénétration de l'eau à l'intérieur du conduit (6). [Revendication 18] Installation selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée par le fait que la paroi (61) du conduit (6) placée en amont dans le sens d'écoulement est munie d'orifices (63, 64) permettant la pénétration dans le conduit (6) d'une partie de l'eau infiltrée dans le sol et de l'eau (72) s'écoulant par ruissellement. [Revendication 19] Installation pour la mise en œuvre du système de gestion selon la revendications 11, caractérisée par le fait qu'au moins certaines des réserves primaires sont constituées de conduits allongés (8) réalisés, chacun, à partir d'éléments préfabriqués posés sur une plateforme horizontale (14) ménagée sur le sol et comprenant, en section transversale, deux éléments de côté écartés (81, 8Γ) ayant chacun une base (83) posée sur la plateforme (14) et prolongée vers le haut par une paroi latérale, un élément supérieur (82) reposant sur les extrémités supérieures des deux éléments de côté (81, 8 Γ) et un radier de liaison (86) en béton coulé en place entre les faces en regard des deux bases et dans lequel sont noyées des armatures de liaison (85) laissées en attente sur les bases (73) des éléments de côté. [Revendication 20] Installation selon la revendication 19, caractérisée par le fait que l'ensemble du conduit de captage est posé sur une plateforme horizontale (14) ménagée sur le sol et est recouvert entièrement d'un remblai (13) se raccordant au terrain naturel.

1/10 [Fig. 1]