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La centrale hydroélectrique de Pragnères (Hautes Pyrénées)

Le développement durable, il y a 60 ans on y pensait déjà

par Serge Degueil

 

L'électricité est un vecteur d’énergie qui permet un transport et une distribution facile. Utilisable par tous, elle répond aux besoins individuels, collectifs et industriels. Mais la consommation électrique n’est pas constante. Elle connaît des périodes de pointe en fonction des saisons, des jours de la semaine, des heures de la journée et de la météorologie. Il faut alors augmenter ou diminuer ponctuellement et rapidement la production pour répondre à la demande. Or l'électricité est une forme d'énergie qui ne se stocke pas quand elle est sous forme de courant alternatif que nous consommons dans la vie quotidienne. L’idée est alors venue de stocker de l’eau dans de grands réservoirs pour reproduire de l’électricité et ainsi répondre à la demande en quelques minutes.

image1Centrale de Pragnères

image2Barrage de Cap de Long

  En 1947, Électricité de France a entrepris dans le cadre du plan Monnet de grands travaux d’aménagement hydroélectrique dans les hautes Pyrénées afin de répondre au besoin énergétique du pays qui sortait exsangue de 5 ans de guerre. Ont alors été construites entre les années 1949 et 53, dans cette vallée très riche en eaux du gave de Pau, les usines d’Arrens, de Gèdre, de Saint Sauveur, de Nouaux, du Pont de la Reine et de Soulom.

La difficulté consistait à trouver des emplacements de réservoirs dans cette vallée, car si les lacs sont nombreux en altitude, ils sont souvent dans des cuvettes de faible capacité. Par contre, dans le haut bassin de la Neste, il était possible de créer de grands réservoirs ; les lacs de Cap-de-Long, Orédon, Aubert et Aumar étaient aménagés depuis longtemps pour les besoins de l'Agriculture. Mais toutes leurs possibilités n'avaient pas été utilisées, car l’apport des bassins versants est faible et les retenues avaient été ajustées à l’origine aux apports de la fonte des neiges. Or, cette région n’est séparée de la Vallée du Gave de Pau, que par le Massif du Néouvielle. L'idée est donc venue d'équiper ces lacs en réservoirs pour les eaux du bassin supérieur du Gave de Pau.

À la cueillette de l’eau[1]

Les aménagements de la rive droite du gave de Pau recueillent les eaux des secteurs du Boulou, du Barada, de Maucapéra, de l’Yse et du secteur d’Aygues Cluses, Escoubous, de la Glère et d’Oueil-nègre. Les aménagements de la rive gauche recueillent les eaux de Gavarnie (prises d’eau de Houle, Saousse et Canaou), du Vignemale (lac d’Ossoue, prises d’eau d’Aspet, de l’Oule de Cestrède et de Cestrède) ainsi que du massif de l’Ardiden (prises d’eau de l’Itouèse et de Badet). La réunion des eaux des deux rives du gave de Pau a nécessité un grand siphon de 900 m de haut. Ainsi est né le projet Pragnères-Cap de Long

Aménagement et fonctionnement de l’usine

L’aménagement de l’ensemble Pragnères-Cap de Long a nécessité 40 km de galeries dont 10 km sous une charge de 130m d’eau, 4 barrages soit près de 72 millions de m3image3Coupe stockés dont 67 millions pour le seul barrage de Cap de long, 30 prises d’eau, 2 stations de pompage et une usine de production. Le réseau hydraulique est contrôlé par un certain nombre de vannes pour permettre de stocker ou de turbiner les eaux captées.

Ce sont les saisons qui déterminent le fonctionnement de la centrale. En hiver, la neige s’amoncelle, les torrents sont gelés et l'eau fait défaut. Pour répondre à la demande en énergie relativement importante en cette saison, l’eau nécessaire au fonctionnement de la centrale est alors prélevée sur le réservoir de Cap de Long. La centrale de production dispose de deux groupes de 80 000 kW et un groupe de 35 000 kW. Ce dernier groupe, branché directement sur la conduite forcée rive gauche peut fonctionner de façon autonome. C’est 195 MW qui peuvent être injectés sur le réseau en moins de 3mn. Le débit turbinable est de 19 m3/s. A la sortie de la centrale, l’eau est reprise pour alimenter successivement les centrales de Luz, du Pont de la Reine et de Soulom. Soit 135 MW supplémentaires 30 mn plus tard.

Coupe

Au printemps, à la fonte des neiges, l'eau est en excès. Celle provenant de la rive gauche du gave est alors remontée sur Aumar et Cap de Long par la station de pompage 1700 équipée de deux pompes de 11000 kW et une pompe de 6 000 kW soit un débit total de 6.5 m3/s et une hauteur de refoulement de 325 m. L’altitude de la station a été choisie de façon à ce que l’eau provenant de la rive gauche, puisse remonter par gravité (écart de 80 m entre l’altitude de la vanne de tête rive gauche et l’altitude de la station de pompage).

Le secteur d’Escoubous est d’un niveau inférieur à celui de Cap de Long. Les eaux sont remontées par la station de pompage de La Glère. Cette station est équipée de 2 pompes de 2 000 kW avec une capacité de refoulement de 140 m et un débit de 2m3/s. Les stations de pompage sont alimentées par le réseau EDF en profitant du surplus d’électricité des heures creuses.

Histoire d’un chantier hors du commun

Pourquoi hors du commun : Parce que c’est un chantier en altitude (2200m) d’accès difficile soumis aux aléas climatiques de la montagne et que les périodes de chantier sont courtes (5 à 6 mois). De plus à l’époque on ne disposait pas des techniques actuelles en particulier en matière d’acheminement du matériel. Les travaux se sont déroulés sur une période de 6 ans de 1947 à 1953. Globalement les trois premières années ont été consacrées à préparer les accès aux différents chantiers et à l’installation des cantonnements. Pendant toute la durée des travaux c’est plus de 3000 ouvriers qui ont travaillé sur ce chantier.

Préparation des accès et des cantonnements

C’est la construction de 18 téléphériques, 5 funiculaires d’une longueur totale de 3.4 km et 33 km de routes et pistes nouvelles souvent escarpées.

La plupart des chantiers sont équipés d'un téléphérique pour l'accès d'hiver, la solution « routes ou pistes » ayant été réservée pour les chantiers d'été (Cap-de-Long, Maucapéra, vallée d'Ossoue).

 

image5Acheminement du matériel à dos de mulet

image5Les lacets de Cap de Long

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

image6Téléphérique d’Aspé

         image7Cantonnement de la Glère en hiver Certains sites méritent d'âtre mentionnés :

 

- le téléphérique de la Glère, sensiblement horizontal et comportant une grande portée de 2.500 m. Il se raccorde au funiculaire de l’Ayré,

- le téléphérique d'accès à la station de pompage 1700 et à la cheminée d'équilibre est long de 2 km. Il a été établi sur une falaise rocheuse parfois verticale. Aucun sentier n’existant il a fallu établir un sentier muletier de près de 10km pour préparer le chantier,

- le téléphérique d'Aspé, long de 4 km, relie Gavarnie au chantier d'Aspé (1.820 m) après passage d'une crête à 2.000 m. d'altitude[2].

L’accès au barrage de Cap de Long a nécessité la construction d’une route de 13.5 km d’une largeur de 5 m la pente n’excédant pas 10% pour permettre aux camions Diamond de 10T apportant le ciment d’accéder au chantier.

La plupart des baraquements étaient en bois avec ou sans étage montés à dos de mulets au démarrage du chantier. Le cantonnement de la Glère disposait lui de bâtiments en dur. Mais le choix de l’emplacement a parfois été délicat. A Bachebirou, par exemple, le cantonnement a dû être entièrement encastré dans la falaise, entre deux couloirs d'avalanches.

 

       

 

Les ouvrages majeurs

Bien que tous les ouvrages aient présenté de nombreuses difficultés et généré les mêmes prouesses, on retiendra deux chantiers majeurs car les plus visibles. Ce sont le barrage de Cap de long et la station de pompage 1700 au dessus le l’usine hydroélectrique de Pragnères.

Le barrage de Cap de Long

Le barrage a été édifié à l’emplacement d’un verrou glacière ce qui a permis de construire un barrage voûte-poids complété par une digue au dessus du lac le Loustallat. Le chantier, limité aux périodes estivales, a duré quatre ans. Le ciment est acheminé en vrac par wagons spéciaux jusqu’à Arreau puis par camion jusqu’au chantier. Une carrière de granit située à 1200 m du chantier fournit les matériaux à deux installations de concassage, primaires et secondaires (concasseur de 85 et 79 tonnes) les matériaux étant ensuite acheminés par tapis vers deux centrales à béton.

La station de pompage de Pragnères

La station de pompage a été construite sur une plateforme creusée à même la paroi à la côte 1690. Elle est desservie par deux téléphériques dont un téléphérique de chantier, le « Blondin », permettant de monter des éléments de 15 t. La station est équipée de 3 pompes[3] d’un débit nominal de 6.5m3/s sous une hauteur de refoulement de 325 m. Un certain nombre de vannes permettent les différentes connexions, l’ensemble est télécommandé depuis l’usine de Pragnères. La vanne de sectionnement placée sur la conduite forcée pèse à elle seule 37 tonnes. La station est alimentée par deux  lignes électriques en provenance de la centrale de Pragnères.

Les galeries

C’est la partie la plus discrète du chantier. La galerie principale Cap-de-Long-Pragnères a un diamètre de 3,20 m, toutes les autres sont à section minimum. La perforation s’est essentiellement déroulée dans du granit ce qui a permis de ne pas revêtir la totalité des galeries lorsque le granit était homogène. Dans les zones très fracturées le revêtement a été effectué en deux passes, la première à 5,5 kg/cm² la seconde à une pression 3 fois supérieure à la pression qu’aura à subir la galerie. Pour le bétonnage en hiver, les agrégats ont été stockés en galerie. Il y a même eu l’ouverture d’une carrière souterraine pour le chantier de Bachebirou. Sur les rives droites et gauches ont été réalisées des cheminées d’équilibre qui permettent de réguler la pression dans les galeries en fonction de la hauteur d’eau dans le réservoir de Cap de Long, du débit des différents

captages et du fonctionnement des stations de pompage de la Glère et de Pragnères.

 

 

image8Construction du barrage (1952) image10Construction de la station de pompage avec le ponton de déchargement du téléphérique image11Galerie Cap de Long/Pragnères (10 km pente 2%) image9Prise d'eau de Cap de Long

 

 Pragnères maintenant

 

Après 60 ans de services, EDF a décidé de remplacer la partie basse de la conduite forcée qui alimente la centrale à partir des eaux de Cap de Long soit sur 800 m de dénivelé dans une pente variant de 45 à 75%. Les travaux se sont déroulés en deux temps ; une phase de démontage des tuyaux et de démolition des plots support (plus 2 000 m3 de béton à démolir et à reconstruire). Les anciens tuyaux ont servi de goulotte pour évacuer une partie des gravats. Le matériel a été acheminé en altitude par le téléphérique de chantier le « Blondin » mais équipé maintenant d’une nacelle téléguidée permettant de positionner les pièces avec une grande précision. Certains supports ont été démolis à l’aide d’un tractopelle élingué et entièrement télécommandé compte tenu de sa position. Un échafaudage de 2500 marches a été installé sur toute la hauteur du chantier. Les travaux ont duré 3 ans, et mobilisé plus d’une centaine d’ouvriers. La centrale de Pragnères a maintenant retrouvé toute sa capacité soit près de 200 MW à la disposition du réseau.

image14Le hall des turbines

image12image12 Vue générale de l'usine

 

 

 

 

 

image13La turbine Pelton

 

 

 

 

 

 

 

Références

 

 

Revue de l’ingénieur hydraulicien Août 1953

Plaquette éditée par : Groupement des centrales hydroélectriques Luz/Pragnères

[1] Le détail des aménagements est donné pour tous ceux qui aiment parcourir la montagne

[2] Le 18 décembre" 1952, la station d'arrivée a été endommagée par une avalanche consécutive à des chutes de neige exceptionnelles. Les 65 hommes du chantier furent isolés pendant 2 jours et durent redescendre à pieds dans plus 1 m de neige.

[3] La station a été dimensionnée pour 5 pompes qui auraient permis un débit de 9m3/s. Cet aménagement supposé la transformation des Laquettes sous Aumar en réservoir.