Architecture Technique Travaux souterrains

Quand la montagne stocke de l’énergie

Mots clés : Travaux publics

La centrale de pompage-turbinage de Nant de Drance s’appuiera sur les flux créés entre deux lacs.

Dans le canton du Valais, un chantier titanesque va donner naissance à l’une des infrastructures énergétiques les plus importantes de Suisse : la centrale de Nant de Drance. Celle-ci sera mise en service en 2018, après dix ans de travaux. Son principe ? Utiliser la différence de niveaux entre les lacs existants du Vieux-Emosson et d’Emosson (300 m environ) pour produire et stocker de l’électricité (voir schéma ci-dessous).

Avec une puissance installée totale de 900 MW, ce nouvel équipement produira environ 2,5 milliards de kWh par an. Il doit permettre de stabiliser le réseau électrique suisse et européen, et ainsi garantir la sécurité de son approvisionnement. « Lorsque les besoins en électricité sont importants, l’eau du Vieux-Emosson chute, via deux puits verticaux de 401 m, dans la centrale souterraine où elle est turbinée avant d’être rejetée dans le lac d’Emosson, explique Gérard Seingre, directeur général des travaux de la société Nant de Drance créée spécialement pour le projet. A l’inverse, quand le réseau électrique est excédentaire, l’eau du lac de retenue aval est pompée vers le lac amont. Le passage du turbinage au pompage s’effectue en moins de dix minutes. »
Nichée à 1 695 m d’altitude, au cœur du massif des Aiguilles Rouges, la « caverne des machines » constitue le cœur de la centrale de Nant de Drance (voir p. 58). Située sous une couverture rocheuse maximale de 600 m environ, elle est, avec ses 194 m de long, 32 m de large et 52 m de haut, « la plus importante de ce type en Europe », selon le responsable du chantier. Au total, 17 km de tunnels – pour les galeries d’accès et d’amenée, la ventilation – ont été creusés à l’aide d’un tunnelier Herrenknecht (142 m de long pour 9,5 m de diamètre) et de 1 600 tonnes d’explosifs. « Nous n’avons pas rencontré de problème avec la géologie du site. Globalement, nous avons eu affaire à des roches de bonne qualité (orthogneiss, métagrauwacke, granit…). Nous avons toutefois contrôlé la radioactivité naturelle du massif et pris les mesures qui s’imposaient : extraction des roches les plus radioactives ou projection de béton sur les parois des galeries », souligne Gérard Seingre.

Barrage sous surveillance.

Les risques hydrogéologiques étaient davantage prégnants. Le forage des tunnels dans le massif a eu pour effet de drainer les eaux souterraines, jusqu’à menacer de surcharger le barrage aval, lequel était sous surveillance constante. « Nous avons mis dix mois pour traverser les 300 m de la faille de la Veudale. La pression hydrostatique autour de la galerie pouvait atteindre 32 bars. Nous avons procédé à des forages de reconnaissance à l’avancement et nous avons réalisé, au total, près de 10 km d’injections de coulis de ciment pour créer une voûte étanche autour du tunnelier, et ainsi réduire la pression hydrostatique », indique le responsable. Les phénomènes de convergence étaient également significatifs : jusqu’à 40 cm sur le diamètre.

Région montagneuse oblige, la configuration du site complexifie la logistique du chantier. Les apports en matériaux étant difficiles, une partie des 1,7 million de m3 de déblais est recyclée in situ pour la fabrication des bétons, le reste étant mis en dépôt sur place. Les conditions météorologiques sont aussi contraignantes. « Le chantier est fermé durant l’hiver et, à chaque épisode neigeux, des avalanches sont déclenchées par des tirs de mine », précise Gérard Seingre. Provoquer les éléments sans attendre qu’ils ne se déchaînent eux-mêmes…

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ENCADRE

17 km de tunnels
1,7 million de m3 de déblais
450 000 m3 de béton

ENCADRE

Maîtrise d’ouvrage : Nant de Drance SA. Maîtrise d’œuvre : Nant de Drance SA. Bureaux d’ingénieurs : ÅF-Consult (conception générale), BG (caverne), Stucky (barrage), Pöyry (galeries), SRP (gestion des matériaux). Entreprises principales : Groupement GMI (Marti et Implenia), Alstom (pompes-turbines), Andritz (chaudronnerie), ABB (transformateurs), Siemens (poste de couplage souterrain).

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