LE LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN DE BIARRITZ EN LABOURD AU PAYS BASQUE EN 1934 (deuxième partie)

 

LE LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN DE BIARRITZ EN 1934.

A partir de 1929, l'ingénieur Paul Grasset essaya d'exploiter l'énergie des vagues à Biarritz pour produire de l'électricité à moindre coût.

LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN DE BIARRITZ
PAYS BASQUE D'ANTAN

Voici ce que rapporta à ce sujet le bulletin de la Société des sciences, arts & lettres de Bayonne, le 

1er juillet 1934 :

"II Les principaux systèmes qui ont été proposés. 

Les installations Hydro-Maritimes d'Energie de Biarritz.

... On dispose ainsi d'un système à basse chute, à très grand volume dont la hauteur moyenne dépend des localités choisies, autant que possible celles dont le marnage de la marée est le plus élevé et aussi de la variation de la hauteur de la marée dans le mois lunaire, ce peut se comparer à la variation saisonnière de puissance des crues à l'époque de l'étiage des eaux de la Houille Blanche dans laquelle les volumes d'eau fournis peuvent varier dans le rapport de 1 à 10.

La période d'une Onde de marée étant de 12 heures 25 minutes, dont six heures douze minutes à la montée et autant à la descente, montre qu'il est indispensable, ici, de construire des bassins de dimensions considérables avec digues munies de vannages importants, pour retenir l'énorme volume d'eau de chaque marée.

Le coût de ces bassins est tel que le capital à investit pour établir ces installations rend le Prix de Revient de l'Energie plus élevé que celui obtenu dans les Usines thermiques, malgré la dépense du combustible consommé.

En outre les Marées-Motrices ne peuvent être établies que dans les localités où la hauteur moyenne de la Marée est au moins de 5 à 6 mètres. On ne peut donc les utiliser dans toutes les Mers, en Méditerranée par exemple. Sauf dans des cas particuliers, leur emploi n'est donc pas assez général pour satisfaire aux besoins d'Energie de notre Pays.

Le Bélier-Siphon Maritime à Chambre Barométrique, utilise les mouvements de houle de la Mer, dont la période est en moyenne de 10 secondes. Il en résulte que, dans le temps d'une marée ( 44 700 secondes), il se produit environ 4 500 impulsions de la houle, ce qui a permis au Professeur Berget de l'Institut Océanographique de Paris, de prouver qu'une faible houle de 0 m. 80 de hauteur peut fournir 35 fois plus de forces que la marée, dan le port le plus favorisé de France sous ce rapport, Granville, où la dénivellation moyenne est de 9 mètres.

PORT 50 GRANVILLE

Il n'est donc pas nécessaire, dans ce système, d'établir les bassins de retenue dont nous parlons ci-dessus, puisque l'eau qui travaille arrive chaque 10 secondes environ et retourne immédiatement à la Mer. La continuité de l'action de la houle, sous la période de 10 secondes, peut encore être abrégée à la valeur de 1 ou 2 secondes seulement, par l'emploi des prises multiples décalées par rapport à la longueur d'Onde de la Houle, que nous avons prévues et qui travailleront successivement dans un même appareil, triplant ainsi sa puissance de production, dans le même temps.

Le Capital de premier établissement à investir dans une installation du Bélier-Siphon Maritime d'une puissance donnée, comparé à celui trouvé dans les nombreux Devis qui ont été établis pour les projets d'installations Marées-Motrices d'une même puissance, est environ 3 fois moins élevé que celui des Marées-Motrices, par économie que l'on fait de la dépense d'établissement des bassins de retenue.

USINE MAREE MOTRICE LA RANCE
35 DINARD

On voit tout de suite la répercussion qui en résulte sur le Prix de Revient de l'Energie dans les deux cas. En outre la hauteur moyenne de chute utilisable, dans les Marées-Motrices varie de 5 à è mètres. Dans le Bélier-Siphon maritime à Chambre Barométrique elle est de 8 à 10 mètres, ce qui diminue notablement le volume d'eau à employer pour une même puissance dans le Bélier-Siphon, et économise encore sur la dépense de premier établissement.

Le Bélier-Siphon Maritime possède en outre, par rapport aux Marées-Motrices, un avantage capital, c'est que, étant complètement indépendant des variations de hauteur du niveau des Marées, il est applicable à toutes les Mers, sans exceptions, comme la Méditerranée par exemple où la dénivellation de la Marée est très faible, de 0 m. 40 à 0 m. 50 à Marseille.

... V Origine des recherches qui ont abouti à la création des installations de Biarritz.

Les études que nous avons faites et les recherches auxquelles elles ont donné lieu ont eu pour point de départ l'analyse détaillée des causes de l'éclatement d'une voûte, dont nous avons parlé plus haut, portant la vanne d'alimentation à la Mer des fossés des anciennes fortifications de La Rochelle. Cet accident survenu vers 1830 au Colonel Emy, chef du Génie Militaire de la Place, a été rapporté dans son Ouvrage intitulé : Du mouvement des ondes et des travaux hydrauliques maritimes par E. R. Emy, ex-directeur des fortifications de La Rochelle et de Bayonne, en 1831. Ce fait s'était produit à la suite du prolongement des bajoyers de cette voûte, en canal couvert, courbe, qui avait pour but de recevoir normalement l'impulsion de la Mer, afin de permettre le renouvellement de l'eau des fossés de se produire sur toute leur longueur et d'éviter la stagnation de ces eaux à leur extrémité. La courbure du canal devait permettre d'orienter la prise dans la direction même de l'arrivée du flot pour augmenter la force de chasse des mouvements de l'eau.

Cette prise était établie au fond de la baie formant l'avant-port de La Rochelle, très en arrière de la digue de Richelieu presque entièrement détruite, que traverse le chenal d'entrée des navires, à 1 500 mètres environ, à l'intérieur de cette digue. Elle était située un peu avant la Tour de la Lanterne et du même côté.

La voûte, en pierre de taille très soigneusement appareillée de 2 m. 50 de longueur, 2 m. de largeur et de 1 m. 20 d'épaisseur à la clef, pesait 28 000 kilogs. Elle a été soulevée à 0 m. 60 de hauteur par un effet de ressac qui s'est produit par une mer calme. Elle fut entièrement détruite en 48 heures, c'est-à-dire en l'espace de 4 marées. 

Un effet dynamique aussi puissant produit par l'impulsion d'une mer calme, nous a fait penser que, si l'on pouvait parvenir à comprendre le processus employé par la Nature dans cette circonstance typique, il serait possible d'en appliquer les principes fondamentaux à la construction d'un Machine capable de recueillir et d'utiliser ces forces de la mer.

C'est ce que nous avons fait, tel a été le point de départ des études qui ont abouti à la création du Bélier-siphon maritime à chambre barométrique. 

PLAN D'ENSEMBLE 
BELIER-SIPHON MARITIME A CHAMBRE BAROMETRIQUE

Le colonel Emy attribuait l'accident à une lame de fond ; si cette hypothèse était exacte, on pourrait se demander si la production de cette lame de fond et l'enlèvement du batardeau ayant servi à construire le canal courbe, constitue une simple coïncidence ayant eu pour effet l'éclatement de la voûte.

Par définition même un flot de fond ou lame de fond, est une manifestation de l'Energie de la Mer, qui ne se continue pas, il est essentiellement irrégulier.

Or, si l'éclatement, ou plutôt le soulèvement de la voûte de 28 000 kilogs à 0 m. 60 de hauteur, a pu être produit par un choc des masses d'eau de la mer, le bris de la voûte soulevée et sa destruction finale ont été au contraire le fait de nombreux chocs consécutifs au soulèvement initial, puisque cette destruction a été opérée dans l'espace de deux jours soit pendant le temps de 4 marées.

L'effet dynamique total n'a donc pas été causé par un flot ou lame de fond, mouvement unique, coïncidant avec l'enlèvement du batardeau puis qu'il s'est continué pendant 4 marées jusqu'à la destruction complète de l'ouvrage.

D'autre part, il existe un autre fait : l'éclatement ou enlèvement de la voûte ne s'est produit que quand la marée est montée assez haut pour dépasser le niveau de l'intrados de la voûte, c'est-à-dire quand elle s'est trouvée entièrement remplie d'eau.

Ce fait constituait donc une condition nécessaire sinon suffisante, pour la production du phénomène. En outre, un semblable accident ou même d'autres avaries moins importantes ne s'étaient jamais produites en cet endroit, même dans les grandes tempêtes, avant la construction de la voûte et du canal courbe qui la précédait.

Comme on le voit, nous sommes ici, en présence d'un effet de Ressac bien caractérisé, dans lequel il se produit une transmission d'énergie mécanique à travers la masse d'eau située entre le pleine mer et le point où l'effet s'est produit, à 1 500 mètres de distance.

Résumons ainsi qu'il suit les conditions nécessaires et suffisantes qui seront rencontrées pour réaliser l'effet produit :

a) La disposition en cul-de-sac de la voûte, quand la vanne était fermée.

b) La construction du nouveau canal ouvert, dont la section d'orifice était orientée de manière à recevoir normalement l'effort de l'impulsion.

c) l'existence de la condition que la voûte soit entièrement remplie d'eau par une élévation suffisante de la marée.

Il ne s'agit pas ici d'une lame, d'un parquet de mer agissant directement sur la résistance, comme ceux que l'on voit dans les tempêtes frapper les rochers ou les digues, mais d'une transmission de l'énergie à travers la masse liquide, relativement immobile, séparant les eaux de la mer, du fond de la baie, et douées d'un mouvement ondulatoire à peine apparent.

LE LABORATOIRE HYDRO-DYNAMIQUE MARIN
AU PHARE DE BIARRITZ 

Nous sommes donc en présence des faits et conditions suivantes :

1) Energie immense des forces de la mer.

2) Transmission d'une quantité suffisante de cette Energie à travers la masse d'eau séparant la mer du point attaqué, capable d'opérer le soulèvement et le bris de la voûte pesant 28 000 kilogs, la mer étant calme.

3) Présence à ce point d'un dispositif en cul-de-sac dans lequel l'Energie transmise se trouve arrêtée dans sa course, et se réalise en effets cinétiques et dynamiques puissants.

4) L'effet produit par l'exécution du canal à ciel ouvert, du Colonel Emy, a été de favoriser le travail de cette énergie en rendant plus efficace l'action du flot.

Une importante question se pose maintenant à notre attention :

Les faits dont nous venons de parler constituent-ils un processus normal de la transmission, à travers les masses d'eau, de grandes quantités d'énergie provenant des impulsions puissantes de la mer, ou bien sont-ils la conséquence d'une conjonction rare et accidentelle des conditions nécessaires et suffisantes pour les produire ? 

BELIER-SIPHON MARITIME A CHAMBRE BAROMETRIQUE

L'expérience va répondre, du moins en partie, à ce questions : le ressac est un phénomène courant très connu, nous en avons observé et étudié les effets très souvent :

a) A Brest il a occasionné des dégradations aux digues situées derrière le port de Commerce, près des grands bassins de radoub.

b) A Bayonne il fatiguait et parfois brisait les amarres des navires à quai aux pontons des Forges de l'Adour, au Boucau à 1 200 mètres environ de l'entrée du fleuve. On a dû établir des brises-lames sur les deux rives de l'Adour pour en éteindre les effets.

c) Le même phénomène s'est produit à La Pallice-La Rochelle au poste des navires pétroliers, en outre la porte de l'écluse de l'entrée des bassins, de 22 mètres de largeur, a été faussée et cassée par un effet de ressac à environ 200 mètres de la passe.

d) Depuis le déclassement des fortifications de La Rochelle, la Ville a utilisé l'exutoire formé pat l'ancienne prise d'eau des fossés, pour y faire déboucher un égout collecteur dont l'orifice était fermée par une vanne manoeuvrée à la main, dans les pleines mers de grande marée, pour empêcher les eaux de l'égout d'être refoulées dans les maisons du quartier. Cette vanne étant devenue hors de service, on crut bon, ce printemps dernier, de la remplacer par un clapet de retenue automatique, ouvrant dans le sens de l'égout à la mer. On dut renoncer à ce système parce qu'il se produisait des coups de bélier tellement formidables parfois, que les maisons voisines en étaient ébranlées. C'était le même phénomène qui avait causé la ruine de la voûte du Colonel Emy.

e) Au Havre au fond de l'avant-port, il a détruit la digue d'une ancienne batterie déclassée, voisine des Ateliers Augustin Normand, à une distance d'environ 800 mètres de la passe extérieure d'entrée.

f) A St-Jean-de-Luz, il a pu arracher une des pierres du parement de la digue de Sainte-Barbe, dans l'angle intérieur de son enracinement, à la falaise du même nom.

g) Au Socoa au fond du port, le quai opposé à l'entrée, dans le port lui-même, subit un effet de ressac qui détruit la muraille sur environ 3 mètres de longueur.

Un autre coup de ressac, parti de la passe de la Artha, et réfléchi au fond de la baie, à la Plage, située environ à 1 200 mètres de cette passe, s'est produit au fond de l'avant-port du Socoa, à une distance à peu près semblable, et a démoli les embrasures des canons qui défendaient l'entrée du port au pied du Fort. L'angle formé par le ressac direct et le ressac réfléchi du fond de la Plage est de l'ordre de 30° environ, son sommet étant situé sur un point de celle-ci."

A suivre...

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