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Chantier de construction d’une centrale hydroélectrique avec un réservoir partiellement rempli, où des travaux de terrassement et l’étanchéité des remblais avec Naue Bentofix® sont en cours.

Assurer l’étanchéité des centrales hydroélectriques

Géosynthétiques pour barrages, pentes et réservoirs

L’étanchéité des ouvrages hydroélectriques désigne l’utilisation de systèmes de barrière géosynthétique pour les barrages, les pentes de réservoirs et les ouvrages hydrauliques. La charge hydraulique, les venues d’eau et l’érosion des pentes génèrent des risques à long terme. Carbofol® géomembranes PEHD et Bentofix® revêtements géosynthétiques en argile offrent des solutions étanches éprouvées pour les centrales au fil de l’eau, les réservoirs de stockage et les stations de pompage-turbinage.

En un coup d’œil

  • Étanchéité et protection des barrages, des pentes de réservoirs et des ouvrages hydrauliques des centrales hydroélectriques au moyen de systèmes de barrière géosynthétique
  • Carbofol®, Bentofix®, Secutex®, Secudrain®, Secumat®
  • Remblai compacté, pentes naturelles, ouvrages en béton, substrat rocheux
  • DIN 18195, EN 13361, Bulletin ICOLD 135, DVWK 113, GRI GM13, agrément BAM (Carbofol® HDPE 510 No. 08/BAM IV.3/08/15)
  • Barrages au fil de l’eau, réservoirs de pompage-turbinage, bassins de résidus miniers, digues de protection contre les crues, ouvrages de prise d’eau

Étanchéité des ouvrages hydroélectriques : principaux défis, solutions Naue et résultats mesurés

Défis

  • Une charge hydraulique élevée provoque des infiltrations à travers le corps du barrage et les ouvrages du réservoir
  • Érosion des pentes sur les berges du réservoir et les parements du barrage sous l’effet de la houle et de l’écoulement
  • La pression de soulèvement et le drainage derrière la géomembrane imposent une contrainte mécanique
  • Les pentes rocheuses raides exigent l’ancrage du système de revêtement dans un terrain difficile
  • Nécessité d’une étanchéité minéralogique lorsque l’apport d’argile est non rentable ou impraticable

Solution

  • Carbofol® géomembrane PEHD comme barrière d’étanchéité principale pour les parements de barrage et les pentes de réservoir
  • Nattes de contrôle de l'érosion Secumat® avec support de végétation sur des pentes jusqu'à 1:1,5
  • Composites de drainage Secudrain® pour réduire la pression interstitielle derrière le revêtement
  • GSB Bentofix® composite avec ancrage mécanique par boulons d’ancrage dans la roche, posé par des applicateurs certifiés (remplace un revêtement en argile compactée)

Résultat

  • Perméation réduite à env. 2,59 × 10⁻¹³ m³/s par défaut (système composite géomembrane + GSB)
  • Couche de roulement renforcée par les racines ; protection permanente contre l'érosion sans revêtement rigide
  • Un drainage contrôlé empêche les contraintes hydrostatiques sur le système d’étanchéité
  • Réduction du transport de matériaux et de la durée de la construction

Applications typiques en hydroélectricité : domaines d’utilisation des géosynthétiques

Les géosynthétiques Naue sont utilisés partout où l’étanchéité, la stabilité des pentes et une longue durée de service sont essentielles.

  • Dams and dykes overflow protection

    Faces amont de barrages

    Étanchéité permanente des parements amont de barrages contre la charge hydraulique et les pertes par infiltration au moyen de géomembranes PEHD Carbofol®

  • Ponds reservoir

    Pentes de réservoir

    Systèmes de protection contre l’érosion et d’étanchéité pour remblais de réservoirs et canaux d’amenée utilisant les GSB Bentofix® et Secumat®

  • Water storage

    Stations de transfert d’énergie par pompage

    Étanchéité composite pour bassins supérieur et inférieur soumis à des variations cycliques du niveau d’eau, utilisant Carbofol® PEHD avec surface structurée

  • Dykes levees waterways canals

    Remblai de protection contre les inondations

    Revêtement géosynthétique en argile sur les faces de digues pour le contrôle des infiltrations lors des crues, avec les systèmes GSB Bentofix®

  • Canal construction

    Ouvrages de prise d'eau et canaux

    Étanchéité des canaux d’amenée et des ouvrages d’entrée pour empêcher les pertes d’eau à l’aide de géomembranes PEHD Carbofol®

Chantier de construction d’un canal hydroélectrique où Bentofix® GSB et la géomembrane Carbofol® sont mises en œuvre comme composants d’étanchéité.
Chantier de construction d’un canal hydroélectrique où Bentofix® GSB et la géomembrane Carbofol® sont mises en œuvre comme composants d’étanchéité.

Robustesse et fiabilité de mise en œuvre

Les revêtements de barrages hydroélectriques et de réservoirs doivent résister à une charge hydraulique permanente, aux cycles de température et aux charges de construction. Les géomembranes PEHD Carbofol® et les revêtements géosynthétiques en argile Bentofix® sont conçus précisément pour ces conditions. Leur mise en œuvre a fait ses preuves sur de grands projets présentant des pentes raides et rocheuses, y compris des sections nécessitant un ancrage mécanique par boulons rocheux.

Avantages pratiques :

  • Carbofol® HDPE est disponible avec une surface structurée (MF/MF) pour la conception d’interfaces de frottement sur des pentes raides.
  • Les ponts de fibres aiguilletés des GSB Bentofix® retiennent la bentonite de sodium sous charge hydraulique sans risque d’extrusion.
  • Le non-tissé de protection Secutex® protège la géomembrane contre le poinçonnement par le matériau granulaire de la couche de forme et les engins de mise en œuvre.
  • Le géocomposite de drainage Secudrain® empêche l’accumulation d’eau nuisible derrière le revêtement sur les remblais à forte pente.
  • Tous les produits sont conformes aux exigences d’agrément du BAM et aux normes internationales de qualité.

Centrales hydroélectriques et génie hydraulique : questions fréquentes

L’étanchéité géosynthétique pour les centrales hydroélectriques désigne l’utilisation de géomembranes en PEHD et de revêtements géosynthétiques en argile (GSB) pour empêcher les fuites à travers les corps de barrage, les pentes de réservoir et les ouvrages hydrauliques. Elle est nécessaire partout où une charge hydraulique permanente, des niveaux d’eau variables ou des conditions d’écoulement érosives créent un risque de fuite inacceptable qui ne peut pas être traité par la seule argile compactée ou le béton.

Choisir la géomembrane Carbofol® PEHD comme barrière polymère principale pour des supports lisses ou préparés soumis à une forte charge hydraulique. Choisir le GSB Bentofix® lorsque qu’une couche minérale autocicatrisante est requise, que l’argile compactée n’est pas économique ou qu’une barrière secondaire redondante est spécifiée. Pour une performance d’étanchéité maximale, les deux produits sont combinés dans un système composite.

Les normes pertinentes comprennent la DIN 18195 (étanchéité des ouvrages), l’EN 13361 (géomembranes pour l’étanchéité de réservoirs), le bulletin ICOLD 135 (géomembranes dans les barrages), la DVWK 113 et les exigences d’agrément BAM pour l’Allemagne. Carbofol® HDPE 510 2.5 MF/MF dispose de l’agrément BAM n° 08/BAM IV.3/08/15. Les normes spécifiques au projet et les réglementations nationales doivent être vérifiées par l’ingénieur concepteur. Pour toute assistance, veuillez contacter notre équipe d’ingénierie via le formulaire de demande de contact.

Une couche de GSB Bentofix® hydraté de 10 mm offre une performance d’étanchéité équivalente à celle d’un revêtement en argile compactée de 600 mm, pour un coût nettement inférieur. Les économies proviennent du moindre volume de matériaux, de moins de transports, d’une mise en œuvre plus rapide et de besoins réduits en terrassement. Les économies exactes dépendent de l’ampleur du projet et des coûts locaux des matériaux.

La mise en œuvre sur des pentes raides nécessite des entreprises spécialisées disposant d’équipements de soudage certifiés. Pour les surfaces rocheuses, un ancrage par boulons d’ancrage (généralement des boulons cimentés de 0,6 m de longueur et de 20 mm de diamètre) sécurise la partie supérieure du revêtement. Les soudures de la géomembrane sont réalisées en double piste par fusion et contrôlées par essai de pression. Naue fournit un service de mise en œuvre, des manuels, des plans d’assurance qualité et une supervision technique.

Le bulletin 135 de l’ICOLD, la norme EN 13361-1 et la directive DVWK 113 régissent les performances des géomembranes en génie hydraulique. Les calculs de perméation pour les systèmes composites (géomembrane + GSB) s’appuient sur des modèles de fuite publiés (par ex. Giroud et Bonaparte, 1989). Naue fournit une assistance à la conception conformément aux directives internationales en vigueur et aux exigences nationales. Des calculateurs numériques correspondants sont disponibles dans le Naue Portal pour faciliter le choix de la solution et la conception.

Les géomembranes Carbofol® en PEHD sont fabriquées à partir de résine PEHD de qualité alimentaire et conviennent au contact avec l’eau potable. Les variantes approuvées par BAM sont conformes aux exigences réglementaires allemandes pour les applications hydrauliques sensibles. Pour les certifications et agréments spécifiques applicables dans le pays de votre projet, veuillez contacter l’équipe commerciale de Naue.

Secudrain® est placé directement derrière la géomembrane ou le GSB pour collecter et évacuer toute eau traversant l’étanchéité primaire. Dans les sections de remblai à forte pente, il empêche l’augmentation de la pression interstitielle qui pourrait provoquer le soulèvement ou le déplacement latéral du revêtement. Le drainage est dirigé vers un point de collecte contrôlé au pied du barrage. Le géocomposite est spécifié conformément aux exigences de drainage de la DVWK 113.

Tous les soudures de géomembrane sont réalisées par extrusion à double piste et contrôlées par méthode à lance d’air ou par canal de pression après achèvement. Naue fournit des plans d’assurance qualité spécifiques au projet, des relevés d’essais de soudures et une documentation de traçabilité des matériaux. Pour les projets approuvés par BAM, une fréquence supplémentaire d’essais destructifs est définie. Les équipes de mise en œuvre certifiées par Naue sont formées au soudage et aux exigences de sécurité pour la mise en œuvre sur des pentes raides de barrage.

Concevez votre système d’étanchéité pour l’hydroélectricité : normes et assistance technique

Le dimensionnement des systèmes d’étanchéité géosynthétiques pour les ouvrages hydroélectriques s’appuie sur des normes de conception internationales et nationales reconnues. Naue engineers accompagnent les équipes de projet depuis la phase de conception jusqu’à la qualification de la mise en œuvre.

  • DIN 18195: Étanchéité des constructions : exigences générales pour les systèmes de barrière (Allemagne)
  • EN 13361: Géomembranes : caractéristiques requises pour une utilisation dans les réservoirs et l’étanchéité de canaux (Europe)
  • Bulletin ICOLD 135 : Géomembranes comme éléments de contrôle des fuites dans les barrages et réservoirs (International)
  • DVWK 113 : Utilisation de revêtements synthétiques en génie hydraulique : recommandations pour la conception et la mise en œuvre (Allemagne)
  • GRI GM13 : Méthodes d’essai et propriétés des géomembranes PEHD lisses et à surface structurée (États-Unis/International)
  • BAM approval: Homologation par le Federal Institute pour Carbofol® HDPE 510 (No. 08/BAM IV.3/08/15)
Vue aérienne de la construction d’un barrage sur la rivière Sava, où Naue Bentofix® assure l’étanchéité à l’intérieur des remblais et où Secutex® H est mis en œuvre sous l’enrochement comme couche de filtration et de séparation.
Vue aérienne de la construction d’un barrage sur la rivière Sava, où Naue Bentofix® assure l’étanchéité à l’intérieur des remblais et où Secutex® H est mis en œuvre sous l’enrochement comme couche de filtration et de séparation.

Performance des géosynthétiques Naue dans les ouvrages hydroélectriques

  1. Barrière polymère étanche sous charge hydraulique permanente : Carbofol®
  2. Couche minérale autoscellante : Bentofix®
  3. Drainage contrôlé derrière le revêtement empêche le soulèvement : Secudrain®
  4. Protection contre le poinçonnement de la géomembrane lors de la mise en œuvre et pendant la durée de service : Secutex®
  5. Contrôle permanent de l'érosion des pentes par renforcement racinaire : Secumat®

Téléchargements et services

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  • Conviviale et accessible: disponible à tout moment et en tout lieu, sur ordinateur ou mobile.
  • Coûts et utilisation des matériaux optimisés: réduire les coûts de construction tout en garantissant la stabilité à long terme du projet.
  • Conforme aux normes du secteur: conforme à l’AASHTO et à d’autres directives d’ingénierie.