EP0032086A2 - Installation de pompage d'eau avec tête de prise d'eau à flottaison réglable - Google Patents

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EP0032086A2
EP0032086A2 EP80401816A EP80401816A EP0032086A2 EP 0032086 A2 EP0032086 A2 EP 0032086A2 EP 80401816 A EP80401816 A EP 80401816A EP 80401816 A EP80401816 A EP 80401816A EP 0032086 A2 EP0032086 A2 EP 0032086A2
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water
head
water intake
level
ballast
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Paul Bergeron
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BERGERON-RATEAU
Bergeron SA
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BERGERON-RATEAU
Bergeron SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92—Digging elements, e.g. suction heads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems

Definitions

  • Water pumping systems are known in which the water intake is immersed at a determined depth under a floating pontoon which carries the pumping equipment, but this technique is not satisfactory for large power installations which would require so, because of their weight and volume, pontoons difficult to anchor in certain sites due to their disproportionate size.
  • the Applicant has therefore sought to dissociate from the pumping apparatus which may then be on land, the water intake itself and to mount the latter in a floating intake head.
  • the water intake head is characterized in that it comprises means ensuring its flotation and other means making it possible to adjust its level of flotation so that it operates at a suitable depth and follows the differences in the level of the surface of the water, for example due to the tides, and in that it is connected to the pipeline on land - by a flexible and flexible cuff, but rigid enough to withstand the forces, allowing angular travel to follow the level variations of the floating head.
  • the actual water intake is for example in the form of an elongated suction chamber whose face facing the water is provided with grids and the opposite face extended by a rigid discharge pipe connected at its end posterior to the cuff.
  • this suction chamber being-surmounted by a waterproof box shaped as a float, while its lower part supports a ballast bunker ensuring a fixed ballasting function, and its lateral faces each include a waterproof box capable of receiving a appropriate mass of ballast whose ballast is chosen to determine the desired level of head buoyancy.
  • the suction chamber is preferably shaped like a pyramid trunk with a rectangular base, to cause a gradual acceleration of the speed of flow of the water.
  • the entrance to the suction chamber at a height of 2 m for immersion at a depth of 1.50 m the water suction speed is 0.50 m / s at the grid to avoid sucking the floating bodies and reaches 2.40 m / s in the evacuation pipe so that the settling of sand or mud is reduced.
  • FIG. 1 shows a floating water intake head 1 secured to its rigid discharge pipe 2, itself connected to the earth pipe 3 by a flexible and flexible cuff 4.
  • the head of the water intake has a suction chamber 5 (Figure 2) of general truncated pyramid shape, the side facing the water is provided with grids 6 and the opposite side extended by a rigid discharge pipe. 2.
  • the suction chamber 5 is surmounted by a waterproof box shaped as a float 7, its lower part supports a ballast compartment 8 and its lateral faces each carry a waterproof box 9 (FIG. 3) intended to be more or less ballasted according to the buoyancy level sought for the head; these boxes 9 have for this purpose a filling orifice 10 at their top ( Figure 4).
  • the water intake head is guyed by a tube 13 rigidly connecting its upper end to the rear end of its discharge pipe 2.

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Abstract

Tête de prise d'eau (1) pour installation de pompage, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens assurant sa flottaison (caisson étanche conformé en flotteur (7)) et d'autres moyens permettant de régler son niveau de flottaison (soute à ballast (8) et au moins un caisson étanche destiné à être plus ou moins lesté) pour qu'elle opère à une profondeur convenable et suive les différences de niveau de la surface de l'eau, par exemple du fait des marées, et en ce qu'elle est reliée à la canalisation à terre (3) par une manchette souple et flexible (4), mais suffisamment rigide pour résister aux efforts, permettant un débattement angulaire pour suivre les variations de niveau de la tête flottante (1).

Description

  • La présente invention a pour objet une tête de prise d'eau flottante pour installation de pompage destinée à être utilisée sur un site susceptible de présenter un marnage important de l'ordre de six mètres et devant répondre aux impératifs suivants :
    • - distance minimum d'enfoncement de la prise d'eau proprement dite par rapport à la surface de l'eau d'environ 1,50 mètre pour éviter d'aspirer les corps flottants,
    • - niveau minimum de la prise d'eau par rapport au fond déterminé pour éviter d'aspirer des matériaux constitutifs du fond marin ou du lit de la rivière.
  • On connaît des installations de pompage d'eau dans lesquelles la prise d'eau est immergée à une profondeur déterminée sous un ponton flottant qui porte l'appareillage de pompage, mais cette technique n'est pas satisfaisante pour des installations de grande puissance qui imposeraient alors, en raison de leur poids et de leur volume, des pontons difficiles à ancrer dans certains sites de part leur dimension démesurée.
  • La Demanderesse a donc cherché à dissocier de l'appareillage de pompage qui pourra alors être à terre, la prise d'eau proprement dite et à monter cette dernière dans une tête de prise flottante.
  • A cet effet, la tête de prise d'eau suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens assurant sa flottaison et d'autres moyens permettant de régler son niveau de flottaison pour qu'elle opère à une profondeur convenable et suive les différences de niveau de la surface de l'eau, par exemple du fait des marées, et en ce qu'elle est reliée à la canalisation à terre-par une manchette souple et flexible, mais suffisamment rigide pour résister aux efforts, permettant un débattement angulaire pour suivre les variations de niveau de la tête flottante.
  • La prise d'eau proprement dite est par exemple en forme de chambre d'aspiration allongée dont la face tournée vers l'eau est garnie de grilles et la face opposée prolongée par une conduite d'évacuation rigide reliée à son extrémité postérieure à la manchette souple précitée, cette chambre d'aspiration étant-surmontée d'un caisson étanche conformé en flotteur, tandis que sa partie inférieure supporte une soute à ballast assurant une fonction de lestage fixe, et ses faces latérales comportent chacune un caisson étanche susceptible de recevoir une masse appropriée de ballast dont le lestage est choisi pour déterminer le niveau voulu de flottaison de la tête.
  • La chambre d'aspiration est préférablement conformée en tronc de pyramide à base rectangulaire, pour provoquer une accélération progressive de la vitesse d'écoulement de l'eau.
  • A titre d'exemple, l'entrée de la chambre d'aspiration à une hauteur de 2 m pour une immersion à une profondeur de 1,50m, la vitesse d'aspiration de l'eau est de 0,50 m/s à la grille pour éviter d'aspirer les corps flottants et atteint 2,40 m/s dans la conduite d'évacuation pour que la décantation de sable ou de vase soit réduite.
  • On décrira plus en détail ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, un mode de réalisation préféré de la tête de prise d'eau flottante faisant l'objet de la présente invention, en référence au dessin annexé, sur lequel :
    • La figure 1 montre en élévation latérale une vue d'ensemble de la tête de prise d'eau, de sa manchette souple et du départ de la canalisation de l'installation de pompage.
    • La figure 2 montre à plus grande échelle la tête de prise d'eau vue en coupe faite suivant la ligne II - II de la figure 3.
    • Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de face et de dessus correspondantes.
  • La figure 1 montre une tête de prise d'eau flottante 1 solidaire de sa conduite d'évacuation rigide 2, elle même reliée à la canalisation à terre 3 par une manchette souple et flexible 4.
  • La tête de la prise d'eau présente une chambre d'aspiration 5 (figure 2) de forme générale tronc-pyramidale dont la face tournée vers l'eau est garnie de grilles 6 et la face opposée prolongée par une conduite d'évacuation rigide 2.
  • La chambre d'aspiration 5 est surmontée d'un caisson étanche conformé en flotteur 7, sa partie inférieure supporte une soute à ballast 8 et ses faces latérales portent chacune un caisson étanche 9 (figure 3) destiné à être plus ou moins lesté selon le niveau de flottaison recherché pour la tête ; ces caissons 9 présentent à cet effet un orifice de remplissage 10 à leur sommet (figure 4).
  • Le guidage vertical de la tête de prise d'eau suivant le marnage, nécessaire pour résister à la force du courant, est assuré par deux pieux en béton 11 ancrés au sol respectivement de part et d'autre de la tête, cette dernière présentant le long de ses faces latérales une surface de glissement préférablement constituée par un patin 12 en chêne.
  • Pour pallier tout risque de basculement, la tête de prise d'eau est haubanée par un tube 13 reliant rigidement son extrémité supérieure à l'extrémité postérieure de sa conduite d'évacuation 2.
  • Il est du reste bien entendu que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation de la tête de prise d'eau qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention c'est ainsi notamment que son guidage vertical pourrait être réalisé, au lieu des pieux 11 précités, par des chaînes reliant ladite tête à la berge.

Claims (7)

1. Tête de prise d'eau flottante pour une installation de pompage de grande puissance, cette tête de prise d'2au étant susceptible de suivre les différences de niveau de la surface de l'eau, par exemple du fait des marées et étant reliée à la canalisation à terre par une manchette souple et flexible, mais suffisamment rigide pour résister aux efforts, permettant un débattement angulaire pour suivre les variations de niveau de la tête flottante, caractérisée en ce qu'elle consiste en une chambre d'aspiration (5) qui est surmontée d'un caisson étanche (7) conformé en flotteur et qui est équipée de moyens permettant de régler son niveau de flottaison pour qu'elle opère à une profondeur convenable, sachant que par ailleurs l'appareillage de pompage est dissocié de cette tête de prise d'eau.
2. Tête de prise d'eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens permettant de régler son niveau de flottaison consistent en une soute à ballast (8) assurant une fonction de lestage fixe et au moins un caisson étanche (9) susceptible de recevoir une masse appropriée de ballast dont le lestage est choisi pour déterminer le niveau voulu de flottaison de la tête.
3. Tête de prise d'eau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la chambre d'aspiration (5) est une chambre d'aspiration allongée dont la face tournée vers l'eau est garnie de grilles (6) et la face opposée prolongée par une conduite d'évacuation rigide (2) reliée à son extrémité postérieure à la manchette souple (4) reliant la tête (1) à la canalisation à terre (3), cette chambre d'aspiration étant surmontée du caisson étanche (7) conformé en flotteur, tandis que sa partie inférieure supporte la soute à ballast (8) assurant une fonction de lestage fixe, et ses faces latérales comportent chacune un caisson étanche (9) susceptible de recevoir une masse appropriée de ballast dont le lestage est choisi pour déterminer le niveau voulu de flottaison de la tête (1).
4. Tête de prise d'-eau suivant l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisée en ce que la chambre d'aspiration (5) est conformée en tronc de pyramide à base rectangulaire, pour provoquer une accélération de la vitesse d'écoulement de l'eau.
5. Tête de prise d'eau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que son guidage vertical suivant le marnage, nécessaire pour résister à la force du courant, est assuré par deux pieux en béton (11) ancrés au sol respectivement de part et d'autre de la tête (1), cette dernière présentant le long de ses faces latérales une surface de glissement préférablement constituée par un patin (12) en chêne.
6. Tête de prise d'eau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que son guidage vertical est assuré par des chaînes reliant la tête à la berge.
7. Tête de prise d'eau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que pour pallier tout risque de basculement, elle est haubanée par un tube (13) .reliant rigidement son extrémité supérieure à l'extrémité postérieure de sa conduite d'évacuation (2).
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