FR2919884A1 - Installation et procede pour reduire le phenomene d'eutrophisation dans un bassin - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à une installation (100) destinée à être incorporée dans un bassin naturel (B) ou artificiel (B') pour réduire le phénomène d'eutrophisation.Selon l'invention, l'installation comporte un moyen de captation et de transfert (200) à l'extérieur du bassin (B, B') de l'eau au niveau du fond du bassin (B, B') et qui est susceptible de contenir des sédiments (S) déposés par voie gravitaire.Les sédiments contenus dans l'eau du bassin et qui se sont déposés sur le fond peuvent de la sorte être extraits avec l'eau que le moyen de captation et de transfert soutire. L'extraction des sédiments n'érode pas le fond du bassin et n'augmente pas la turbidité de l'eau.Le fonctionnement de l'installation réduit l'eutrophisation de l'eau contenue dans le bassin, accroît l'éclairage naturel par réduction de la turbidité de l'eau, ce qui contribue à améliorer le fonctionnement biologique du bassin et par conséquent participe au maintien des espèces locales (marines ou dulcicoles).Le coût d'exploitation de l'installation est bien moins onéreux que celui des techniques de dragage.Un procédé pour réduire le phénomène d'eutrophisation dans un bassin naturel ou artificiel est également revendiqué.

Description

La présente invention concerne le domaine de l'extraction des sédiments

susceptibles de se déposer sur le fond d'un bassin naturel ou artificiel, qu'il soit placé ou non dans un milieu marin, afin de maintenir le fonctionnement biologique à l'intérieur du bassin.

L'invention couvre ainsi une installation destinée à être incorporée dans un bassin naturel ou artificiel pour réduire le phénomène d'eutrophisation ainsi qu'un procédé pour réduire le phénomène d'eutrophisation dans un bassin naturel ou artificiel. Pour réduire le phénomène d'eutrophisation de l'eau contenue dans un bassin, phénomène causé par un enrichissement des eaux en matière organique et qui aboutit à une prolifération de la flore et de certains organismes et à une diminution de la teneur en oxygène de l'eau, une solution connue consiste à retirer, par dragage, les sédiments déposés sur le fond. L'utilisation régulière de cette technique, mettant en oeuvre bien souvent des machines injectant sur le fond du bassin de l'eau sous pression en grande quantité et une aspiration des sédiments dispersés permet certes de retirer une grande quantité de ces sédiments mais perturbe aussi provisoirement, l'équilibre du milieu en augmentant la turbidité de l'eau et érode le fond. Cette technique de dragage qui met en oeuvre des machines puissantes est également très coûteuse. Le but de l'invention est donc de proposer une installation capable d'extraire les sédiments susceptibles de se déposer sur le fond du bassin sans perturber le milieu et dont le coût d'exploitation puisse être largement inférieur à celui des machines de dragage. A cet effet, est proposée une installation destinée à être incorporée dans un bassin naturel ou artificiel pour réduire le phénomène d'eutrophisation. Selon l'invention, l'installation comporte un moyen de captation et de transfert à l'extérieur du bassin de l'eau au niveau du fond du bassin et qui est susceptible de contenir des sédiments déposés par voie gravitaire. Les sédiments contenus dans l'eau du bassin, et qui se sont déposés sur le fond, peuvent de la sorte être extraits avec l'eau que le moyen de captation et de transfert soutire. L'extraction des sédiments n'érode pas le fond du bassin et n'augmente pas la turbidité de l'eau.

Le fonctionnement de l'installation réduit l'eutrophisation de l'eau contenue dans le bassin, accroît l'éclairage naturel par réduction de la turbidité de l'eau, ce qui contribue à améliorer le fonctionnement biologique du bassin et par conséquent participe au maintien des espèces locales (marines ou dulcicoles).

Le coût d'exploitation de l'installation est bien moins onéreux que celui des techniques de dragage. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moyen de captation et de transfert comprend un réseau de drains déposés contre le fond du bassin, ces drains étant raccordés à une canalisation de collecte, elle même raccordée à un émissaire passant au travers d'une ceinture rocheuse ou d'une enveloppe du bassin et qui débouche en pente à l'extérieur du bassin au travers d'une vanne. Lorsque le bassin est réalisé au sein d'un milieu marin, l'émissaire débouche dans celui-ci au-dessous du niveau des plus basses marées basses. On peut dès lors, en ouvrant quelque temps la vanne à marée basse, soutirer par siphonnage l'eau du fond du bassin contenant des sédiments, c'est-à-dire sans consommer d'énergie. On peut également en ouvrant quelque temps la vanne à marée haute compléter le remplissage du bassin avec de l'eau du milieu marin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, une turbine entraînée par un moteur électrique est interposée entre la canalisation de collecte et l'émissaire pour pomper l'eau du bassin contenant des sédiments ou faire un apport d'eau dans le bassin depuis un milieu marin en l'absence de marnage ou lorsque les marées sont de faibles amplitudes. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moteur électrique est du type pouvant fonctionner comme un alternateur pour produire de l'énergie 25 électrique lorsque la turbine est entraînée par un flux d'eau. L'installation peut ainsi produire de l'énergie électrique à partir de l'énergie potentielle de l'eau circulant par gravité entre le bassin et le milieu naturel et inversement. Cette énergie est de préférence stockée dans des batteries pour en permettre une utilisation ultérieure. 30 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'installation est pourvue d'un générateur de houle susceptible de soulever et de transporter des sédiments en direction du fond du bassin pour y être captés plus rapidement.

Ce générateur de houle sert également à créer dans l'eau du bassin un flux hydraulique reproduisant les turbulences naturelles, par exemple, de type mode battu ou mode abrité, de façon à améliorer le fonctionnement biologique du bassin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le générateur de houle comprend un réservoir ainsi qu'un siphon conçu pour vidanger périodiquement dans le bassin une quantité d'eau stockée dans le réservoir, le générateur de houle utilisant la turbine pour remplir le réservoir. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, la turbine est placée sur une paroi de séparation séparant le réservoir en une cavité supérieure et une cavité inférieure, une conduite d'aspiration étant raccordée sur le réservoir à l'extérieur de celui-ci en débouchant dans la cavité inférieure au travers d'une seconde vanne alors que son extrémité libre débouche à l'intérieur du bassin, le siphon étant placé dans la cavité supérieure, la canalisation de collecte débouchant dans la cavité supérieure, au travers d'une troisième vanne alors que l'émissaire débouche dans la cavité inférieure.

La turbine est ainsi exposée au flux d'eau circulant entre les deux cavités pour pomper ou produire de l'énergie électrique. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, un tube traverse horizontalement une paroi de la cavité supérieure du réservoir, une quatrième vanne étant raccordée sur ce tube pour ouvrir ou fermer son passage interne.

En ouvrant cette vanne et celle de l'émissaire et en fermant les deux autres, on peut réaliser un apport d'eau dans le bassin depuis le milieu marin. On peut le faire par pompage puisque la turbine est placée dans le flux ou encore par siphonnage entre le milieu marin et le bassin. Dans ce cas, la turbine entraîne le moteur électrique qu'il convient de commuter en alternateur pour produire de l'énergie.

Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'installation comporte un dispositif générateur de vagues. La formation de vagues à la surface de l'eau du bassin par le dispositif générateur accroît la surface d'échange entre l'eau et l'air ce qui permet d'augmenter la teneur en oxygène de l'eau. Le dispositif générateur produit encore un hydrodynamisme de surface pour simuler des conditions naturelles. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif générateur de vagues comprend une sphère flottante pourvue intérieurement d'un moyen apte à pouvoir déplacer la position de son centre de gravité.

On maintient localement en place la sphère flottante, par exemple par un filin, et son fonctionnement génère des vagues. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'installation comporte plusieurs moyens de captation et de transfert et/ou plusieurs générateurs de houle et/ou plusieurs dispositifs générateurs de vagues. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'installation comporte une unité de commande apte à commander, en fonction de paramètres, le fonctionnement du moteur électrique de la turbine, des différentes vannes ainsi que celui du dispositif générateur de vagues.

Un procédé, pour réduire le phénomène d'eutrophisation dans un bassin naturel ou artificiel, est également proposé. Selon l'invention, le procédé consiste à soutirer au fond du bassin de l'eau susceptible de contenir des sédiments déposés par voie gravitaire et à la rejeter à l'extérieur du bassin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le procédé consiste à générer dans le bassin de la houle, par siphonnage périodique, de l'eau stockée par pompage dans un réservoir attenant audit bassin. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le procédé consiste à générer sous la surface de l'eau du bassin un courant de surface qui participe à recréer des courants marins.

Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le procédé consiste à générer des vagues à la surface de l'eau du bassin. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. l représente une vue en coupe d'un bassin isolé d'un milieu marin incorporant une installation pour réduire le phénomène d'eutrophisation fonctionnant dans une phase (l'extraction des sédiments selon l'invention, la Fig. 2 représente une vue agrandie en coupe d'une installation présentée sur la Fig. 1 selon l'invention, la Fig. 3 représente une vue en coupe d'un bassin incorporant une installation pour réduire le phénomène d'eutrophisation montrée à la Fig. 1 et dans laquelle fonctionne un générateur de houle selon l'invention, la Fig. 4 représente une vue en coupe d'un bassin incorporant une installation pour réduire le phénomène d'eutrophisation montré à la Fig. 1 fonctionnant dans une phase de remplissage du bassin selon l'invention et, la Fig. 5 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation d'un bassin de type flottant incorporant une installation pour réduire le phénomène d'eutrophisation selon l'invention. On a représenté à la Fig. 1 un bassin B qui est isolé d'un milieu marin M par une ceinture rocheuse R. Dans cet exemple de réalisation, il s'agit d'un bassin artificiel destiné à recréer les conditions environnementales d'un milieu marin naturel soumis au marnage afm de constituer un refugium . Un refugium est défini par le demandeur comme étant un système semi-ouvert, qui utilise préférentiellement les forces de la nature pour la conservation du patrimoine naturel local. Il faut noter que l'invention pourrait s'appliquer à d'autres types d'enceintes aquatiques comme, par exemple, une carrière naturelle, un ouvrage artificiel, une structure installée en pleine mer ou au coeur du milieu aquatique naturel dans le cas des eaux douces, un port en eau profonde et principalement du type qui possède un seuil ou bien encore à la gestion des grands aquariums. En ce qui concerne l'application de l'invention dans les ports, son intérêt réside dans la captation et l'extraction des polluants tels que les hydrocarbures susceptibles d'être séquestrés dans la boue. S'agissant de ports avec écluses, il est possible d'atteindre une autonomie de leur fonctionnement en utilisant le cycle des marées. S'agissant de ports avec seuils, il est possible d'envisager un pompage actif, sans toutefois abaisser notablement le niveau. L'utilisation de l'invention dans les ports pourrait développer le sens civique de ses usagers.

Le bassin B présenté à la Fig. 1, incorpore une installation 100 destinée à réduire le phénomène d'eutrophisation de l'eau contenue dans le bassin, l'eutrophisation pouvant être définie comme un phénomène causé par un enrichissement des eaux en matière organique et qui aboutit à une prolifération de la flore et de certains organismes et à une diminution de la teneur de l'eau en oxygène.

En réduisant cette eutrophisation, on peut alors améliorer le fonctionnement biologique du bassin ce qui est favorable au maintien des espèces maritimes locales. L'installation 100 comprend ainsi un moyen de captation 200 et de transfert à l'extérieur du bassin des sédiments S susceptibles de se déposer par voie gravitaire sur le fond du bassin.

Le moyen de captation et de transfert 200 est constitué essentiellement d'un réseau de drains 300 déposés contre le fond du bassin B, ces drains sont raccordés à une canalisation de collecte 310, elle même raccordée à un émissaire 400 passant au travers de la ceinture rocheuse R et qui débouche en pente dans le milieu marin M au- dessous du niveau des plus basses marées basses qui est matérialisé, à cette Fig. 1, par un trait mixte MB. Les sédiments S qui se déposent sur le fond du bassin B peuvent ainsi être aspirés, mélangés avec de l'eau au travers des drains 300 pour être rejetés dans le milieu marin, soit par pompage, soit par simple siphonnage.

Un enrochement E recouvre le réseau de drains 300 pour protéger les espèces animales à la proximité des emplacements des perforations des drains d'aspiration. Une vanne 410 est raccordée sur l'émissaire 400, au niveau de son débouché dans le milieu marin M pour fermer ou ouvrir le passage entre le bassin B et le milieu marin. Dans la position d'ouverture de la vanne 410, le bassin est mis en communication avec le milieu marin M et ainsi, un drainage naturel des sédiments captés sur son fond en direction du milieu marin est obtenu lorsque le niveau de l'eau du milieu marin M est plus bas que celui du bassin B. Des flèches F1 montrent la circulation des sédiments en direction du milieu marin M. A l'inverse, lorsque le niveau d'eau du milieu marin est plus élevé que celui du bassin comme cela est montré à la Fig. 4, l'ouverture de la vanne 410 provoque un afflux d'eau du milieu marin dans le bassin. On peut ainsi renouveler une quantité de l'eau du bassin qui s'est évaporée ou qui a servi au drainage des sédiments. Des flèches F2 montrent la circulation de l'eau provenant du milieu marin M. Une turbine 420, entraînée par un moteur électrique 422, est interposée entre la canalisation de collecte 310 et l'émissaire 400 pour pomper l'eau du bassin B contenant des sédiments S ou faire un apport d'eau dans le bassin B depuis le milieu marin M et ceci en l'absence de marnage ou lorsque les marées sont de faibles amplitudes. Le moteur électrique 422 de la turbine 420 est susceptible d'être alimenté en courant par des batteries, une éolienne ou par un appareil produisant de l'énergie à partir du mouvement des vagues, des marées ou des courants marins, de l'énergie solaire ou de toute autre source d'énergie, lorsque le bassin est éloigné d'une source d'alimentation électrique. Ce moteur peut, dans le cas contraire, être raccordé au réseau électrique.

La turbine 420 peut être entraînée par l'écoulement gravitaire circulant entre le milieu marin M et le bassin B ou inversement. Cette faculté est intéressante car elle permet de récupérer l'énergie potentielle de l'eau résultant de la différence du niveau d'eau existant entre le niveau du bassin B et celui du milieu marin M. Pour cela on peut utiliser, en tant qu'organe moteur relié à la turbine 420, un moteur électrique 422 de type réversible, c'est-à-dire qui peut également fonctionner comme un alternateur pour produire de l'énergie électrique lorsqu'il est entraîné par la turbine alors qu'elle est exposée à un flux d'eau. Cette énergie est stockée dans des batteries afin de pouvoir être utilisée par l'installation 100 quand cela s'avère nécessaire.

Pour simuler le mouvement de la houle à l'intérieur du bassin, l'installation 100 est pourvue d'un générateur de houle 500 susceptible de soulever et de transporter les sédiments contenus dans l'eau du bassin en direction de son fond pour y être captés plus rapidement. A la Fig. 2, le générateur de houle 500 comprend ainsi un réservoir 510, disposé par exemple contre une paroi de la ceinture rocheuse R, ainsi qu'un siphon 520 conçu pour vidanger périodiquement dans le bassin B une quantité d'eau stockée dans le réservoir 510. Le générateur de houle 500 utilise également la turbine 420 pour pomper de l'eau contenue dans le bassin B afin de remplir le réservoir 510. Pour permettre cela, la turbine 420 est montée de manière particulière. En effet, cette turbine est placée sur une paroi de séparation 512 séparant en deux cavités, une supérieure 514 et une inférieure 516, le réservoir 510. La turbine est ainsi exposée au flux d'eau circulant entre les deux cavités 514 et 516 pour pomper ou produire de l'énergie électrique. Une conduite d'aspiration 530 est raccordée sur le réservoir 510 à l'extérieur de celui-ci. Elle débouche dans la cavité inférieure 516 au travers d'une seconde vanne 540 alors que son extrémité libre débouche dans le bassin B. Le siphon 520 est placé dans la cavité supérieure 514 du réservoir 510. Par ailleurs, la canalisation de collecte 310 débouche dans la cavité supérieure, au travers d'une troisième vanne 320 alors que l'émissaire 400 débouche dans la cavité inférieure 516. Ainsi, lorsque les deux vannes 410 et 320 sont fermées et que la vanne 540 est ouverte, l'entraînement de la turbine 420 dans un sens de rotation par son moteur 422 pompe de l'eau contenue dans le bassin B pour la transvaser dans le réservoir 510 qui se remplit alors.

Le siphon 520 comprend une partie coudée 522 tournée vers le haut du réservoir et qui se prolonge d'un côté et vers le bas par une première portion 524 débouchant dans le réservoir 510 et de l'autre côté par une seconde portion 526 qui se prolonge également vers le bas, puis par une portion coudée qui débouche dans le bassin B en passant au travers d'une paroi du réservoir. Pendant le fonctionnement du moteur électrique 422, et comme le montrent les flèches F3 à la Fig. 3, la turbine remplit le réservoir 510. A la Fig. 2, le niveau de l'eau s'élève alors jusqu'à remplir la première portion 524 et lorsque cette eau traverse la partie coudée 522, le siphon 520 s'amorce et vidange violemment dans le bassin B une quantité d'eau contenue dans le réservoir 510 comme le montrent les flèches F4 à la Fig. 3. La vidange se poursuit jusqu'à ce que le niveau d'eau s'abaisse en dessous du débouché de la première portion 524, visible uniquement sur la Fig. 2, provoquant alors le désamorçage du siphon. Un nouveau cycle de remplissage et de vidange démarre ensuite.

Le rejet brutal d'une quantité d'eau dans le bassin provoque la mise en suspension de sédiments déposés et qui vont se déplacer par gravité vers le fond du bassin où ils pourront être aspirés, mélangés à de l'eau, par le moyen de captation et de transfert 200. Ce déversement d'eau génère également, par les fortes turbulences qu'il produit, un circuit hydrodynamique dans le bassin B qui participe à recréer les conditions environnementales maritimes. La puissance de ces turbulences décroît logiquement avec l'éloignement de la sortie du siphon 520. En fonction notamment de la capacité de pompage de la turbine 420, on peut obtenir des cycles de génération de turbulences plus ou moins rapprochés. Comme cela a été mentionné ci-avant, en référence à la Fig. 4, l'ouverture de la vanne 410 permet de faire un apport d'eau depuis le milieu marin M vers le bassin B. Cela fonctionne pour autant que les vannes 540 et 320 demeurent fermées et que le niveau d'eau du milieu marin M soit supérieur à celui du bassin B. A la Fig. 2, cet apport d'eau dans le bassin B est avantageusement réalisé par l'intermédiaire du réservoir 510 et plus précisément au travers d'un tube 550 traversant horizontalement une paroi du réservoir 510, dans sa cavité supérieure 514, en étant situé audessous du siphon 520. Une quatrième vanne 560 est raccordée sur ce tube 550 pour ouvrir ou fermer son passage interne. Ainsi, et comme cela est montré à la Fig. 4 par les flèches F2, l'admission, au travers du tube 550, dans le bassin B, d'eau en provenance du milieu marin M produit, dans le bassin, un courant de surface qui participe à recréer des courants marins. Par ailleurs, la turbine 420 qui est exposée au flux d'eau est utilisée pour produire de l'énergie électrique. Cette turbine 420 entraîne le moteur électrique 422 commuté en alternateur et qui alimente en courant des batteries de stockage. En l'absence de différence de niveau entre le milieu marin et le bassin, le moteur électrique 422 est alimenté en courant électrique par l'intermédiaire de batteries, par une éolienne ou par un appareil produisant de l'énergie à partir du mouvement des vagues ou bien encore en étant raccordé à un réseau électrique ou par toute autre source d'énergie renouvelable. La disposition particulière de la turbine 420 sur une paroi de séparation 512, montrée en particulier à la Fig. 2, présente en outre l'avantage de permettre des opérations de maintenance de l'installation 100 et en particulier des interventions sur la turbine 420 et son moteur 422, sur le siphon 520, ainsi que sur les deux vannes 320 et 560. Aux Figs. 1, 3, 4 et 5, l'installation 100 comporte encore un dispositif générateur de vagues 600 destiné à permettre l'accroissement de l'oxygénation de l'eau du bassin B en augmentant la surface d'échange à la surface de l'eau et à entretenir un mouvement hydrodynamique de l'eau dans le bassin. Le dispositif générateur de vagues 600 comprend une sphère flottante 610 maintenue localement en place, par exemple par des filins, et qui est pourvue d'un moyen apte à pouvoir déplacer la position du centre de gravité de la sphère flottante 610. Ce moyen est avantageusement logé à l'intérieur de la sphère flottante 610. Il comprend un moteur électrique susceptible de déplacer une masse de façon à modifier la position de son centre de gravité. De cette manière, le mouvement de la masse produit un mouvement vertical de la sphère flottante 610 qui génère une onde de houle favorisant l'oxygénation de l'eau ainsi qu'un mouvement de l'eau à proximité de la surface de l'eau. L'alimentation électrique, avantageusement réalisée par batterie, est aussi logée à l'intérieur de la sphère flottante 610 pour rendre autonome le fonctionnement du générateur de vagues 600. La sphère flottante incorpore également un moyen de commande à distance du fonctionnement du moteur électrique.

Le fonctionnement de l'installation 100 est mis en oeuvre par une unité de commande, non représentée, qui commande, en fonction de paramètres, le fonctionnement du moteur électrique 422 de la turbine 420, des différentes vannes 410, 320, 540 et 560 ainsi que celui du dispositif générateur de vagues 600.

Bien que cela ne soit pas montré sur les Figs., l'installation 100 peut comporter dans des bassins de relativement grandes dimensions plusieurs moyens de captation et de transfert 200, plusieurs générateurs de houle 500 et plusieurs dispositifs générateurs de vagues 600.

Nous allons aborder maintenant le fonctionnement de l'installation 100, les principales phases du fonctionnement de l'installation 100 se présentant de la façon suivante. Pour soutirer les sédiments S déposés au fond du bassin B afin de les transférer dans le milieu marin M, les vannes 320 et 410 sont ouvertes et les deux autres, c'est-à- dire les vannes 540 et 560 sont fermées. Lorsque le niveau de l'eau dans le milieu marin M est inférieur à celui du bassin, l'eau chargée de sédiments est aspirée par siphonnage dans le milieu marin M au travers des drains 300. L'entraînement du moteur électrique 422 commuté en alternateur de la turbine 420, produit du courant électrique et charge des batteries.

En l'absence de marnage, le moteur électrique 422 est raccordé à une source de courant électrique si bien que la turbine 420 pompe l'eau ainsi que les sédiments qu'elle contient vers le milieu marin M. Pour remplir le bassin, les vannes 560 et 410 sont ouvertes et les deux autres, c'est-à-dire les vannes 540 et 320 sont fermées. Le remplissage du bassin B est de préférence réalisé quand le niveau de l'eau du milieu marin M est supérieur à celui du bassin pour que cette opération ne consomme pas d'énergie, voire qu'elle en produise. L'eau est admise dans le bassin au travers du tube 550 en produisant un courant de surface. Pour générer de la houle dans le bassin, les vannes 320, 410 et 560 sont fermées alors que la vanne 540 demeure ouverte. La mise sous tension du moteur électrique 422 de la turbine 420, ainsi que le fonctionnement du siphon 520, génèrent régulièrement un afflux massif d'eau dans le bassin simulant ainsi une houle. Pendant les périodes de houle, mais de préférence en dehors de celles-ci, le dispositif générateur de vagues 600 peut être utilisé pour oxygéner l'eau du bassin et produire un mouvement hydrodynamique de l'eau dans le bassin. Dans la variante de réalisation représentée à la Fig. 5, le bassin B' est un bassin artificiel flottant sur un milieu marin M, tel qu'une mer, en étant ancré sur le fond marin par l'intermédiaire d'une ancre A ou d'un moyen similaire. Le bassin B' peut être placé dans un endroit où l'on souhaite préserver une biodiversité locale.

Il peut encore servir de dispositif expérimental destiné à étudier les effets de paramètres environnementaux sur un écosystème, servir de ferme aquacole, de bassin d'acclimatation ou de bassin de stockage temporaire pour des espèces vivantes (cas des bassins tampons par exemple). On notera que dans cette variante montrée à la Fig.5, le renouvellement de l'eau peut être assuré par une captation, non représentée, du débordement des vagues sur les parois extérieures du bassin B'. Cet apport d'eau parvient à créer une différence de pression hydrostatique à l'intérieur du bassin B' par rapport au milieu naturel M, favorisant ainsi une évacuation de l'eau de fond chargée en sédiments à travers la conduite 400. Pour évacuer cette eau à l'extérieur du bassin, la vanne 410 demeure ouverte en permanence. Le fonctionnement de cette vanne est cependant, dans une variante de réalisation non représentée, commandé par l'unité de commande prenant en compte, par l'intermédiaire d'un capteur approprié, la pression hydrostatique à l'intérieur du bassin B'. La fermeture de cette vanne peut être commandée, pair exemple, en cas de pollution du milieu naturel.

Le bassin B' incorpore une installation 100 destinée à réduire le phénomène d'eutrophisation de l'eau qu'il contient. Il est constitué d'une enveloppe V contenant une relativement grande quantité d'eau provenant du milieu maritime environnant pour reproduire les conditions de vie locales dans lesquelles les espèces végétales et animales pourront se développer.

L'installation destinée à réduire le phénomène d'eutrophisation de l'eau contenue dans un bassin de l'invention permet de modéliser le milieu naturel en procédant à l'extraction des sédiments du bassin par une vidange partielle de ce dernier, en procédant à son remplissage, en produisant une houle ou des courants de surface ou encore en produisant des vagues.

Elle permet de réduire les coûts de gestion en utilisant l'énergie potentielle des masses d'eau en mouvement ou en utilisant des énergies renouvelables. Elle permet ainsi de maintenir les espèces et les communautés biologiques dans de grands volumes d'eau tout en s'approchant au maximum des paramètres du milieu naturel.

La gestion du fonctionnement des vannes, du moteur de la turbine et du générateur de vagues par l'unité de commande procure une modularité du fonctionnement à l'installation pour adapter la qualité et la quantité de l'eau du bassin au but recherché.

Par ailleurs, l'installation peut fonctionner en circuit fermé plusieurs jours en isolant complètement le bassin du milieu environnant. Par exemple, en cas d'impact environnemental néfaste sur le milieu marin, l'installation permet de préserver les communautés biologiques hébergées dans le bassin.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1) Installation (100) destinée à être incorporée dans un bassin naturel (B) ou artificiel (B') pour réduire le phénomène d'eutrophisation, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de captation et de transfert (200) à l'extérieur du bassin (B, B') de l'eau au niveau du fond du bassin (B, B') et qui est susceptible de contenir des sédiments (S) déposés par voie gravitaire.

2) Installation (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de captation et de transfert (200) comprend un réseau de drains (300) déposés contre le fond du bassin (B, B'), ces drains étant raccordés à une canalisation de collecte (310), elle même raccordée à un émissaire (400) passant au travers d'une ceinture rocheuse (R) ou d'une l'enveloppe (V) du bassin (B, B') et qui débouche en pente à l'extérieur du bassin (B, B') au travers d'une vanne (410).

3) Installation (100) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une turbine (420) entraînée par un moteur électrique (422) est interposée entre la canalisation de collecte (310) et l'émissaire (400) pour pomper l'eau du bassin (B, B') contenant des sédiments (S) ou faire un apport d'eau dans le bassin (B, B') depuis un milieu marin (M) en l'absence de marnage ou lorsque les marées sont de faibles amplitudes.

4) Installation (100) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moteur électrique (422) est du type pouvant fonctionner comme un alternateur pour produire de l'énergie électrique lorsque la turbine (420) est entraînée par un flux d'eau.

5) Installation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un générateur de houle (500) susceptible de soulever et de transporter des sédiments (S) en direction du fond du bassin (B, B') pour y être captés plus rapidement.

6) Installation (100) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le générateur de houle (500) comprend un réservoir (510) ainsi qu'un siphon (520) conçu pour vidanger périodiquement dans le bassin (B, B') une quantité d'eau stockée dans le réservoir (510), le générateur de houle (500) utilisant la turbine (420) pour remplir le réservoir (510).

7) Installation (100) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la turbine (420) est placée sur une paroi de séparation (512) séparant le réservoir (510) en une cavité supérieure (514) et une cavité inférieure (516), une conduite d'aspiration (530) étant raccordée sur le réservoir (510) à l'extérieur de celui-ci en débouchant dans lacavité inférieure (516) au travers d'une seconde vanne (540) alors que son extrémité libre débouche à l'intérieur du bassin (B, B'), le siphon (520) étant placé dans la cavité supérieure (514), la canalisation de collecte (310) débouchant dans la cavité supérieure (514), au travers d'une troisième vanne (320) alors que l'émissaire (400) débouche dans la cavité inférieure (516).

8) Installation (100) selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'un tube (550) traverse horizontalement une paroi de la cavité supérieure (514) du réservoir (510), une quatrième vanne (560) étant raccordée sur ce tube (550) pour ouvrir ou fermer son passage interne.

9) Installation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif générateur de vagues (600).

10) Installation (100) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif générateur de vagues (600) comprend une sphère flottante (610) pourvue intérieurement d'un moyen apte à pouvoir déplacer la position de son centre de gravité.

11) Installation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs moyens de captation et de transfert (200) et/ou plusieurs générateurs de houle (500) et/ou plusieurs dispositifs générateurs de vagues (600).

12) Installation (100) selon l'une quelconque des revendications 9, 10 ou 11, caractérisée en ce qu'elle comporte une unité de commande apte à commander, en fonction de paramètres, le fonctionnement du moteur électrique (422) de la turbine (420), des différentes vannes (410, 320, 540 et 560) ainsi que celui du dispositif générateur de vagues (600).

13) Procédé pour réduire le phénomène d'eutrophisation dans un bassin naturel (B) ou artificiel (B'), caractérisé en ce qu'il consiste à soutirer au fond du bassin (B, B') de l'eau susceptible de contenir des sédiments (S) déposés par voie gravitaire et à la rejeter à l'extérieur du bassin (B, B').

14) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste à générer 30 dans le bassin (B, B') de la houle par siphonnage périodique de l'eau stockée par pompage dans un réservoir (510) attenant audit bassin.

15) Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il consiste à générer sous la surface de l'eau du bassin (B, B') un courant de surface qui participe à recréer des courants marins.

16) Procédé selon la revendication 13, 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il consiste à générer des vagues à la surface de l'eau du bassin (B, B').