Une centrale hydroélectrique à dérivation est un type de centrale hydroélectrique qui utilise des structures de dérivation d'eau construites artificiellement (telles que des canaux, des tunnels et des conduites sous pression) pour concentrer la différence d'altitude naturelle entre les sections en amont et en aval d'une rivière, générant ainsi de l'électricité.
Composants principaux :
Structure des admissions :
Situé en amont du fleuve, il comprend un petit barrage ou déversoir destiné à intercepter l'eau du fleuve et à la détourner vers le canal de dérivation.
Il est équipé d'une prise d'air, d'une grille à déchets et d'un bassin de sédimentation pour éliminer les débris et les sédiments, protégeant ainsi les équipements suivants.
Canalisation de dérivation d'eau :
Il s'agit de l'« artère » de la centrale hydroélectrique. Elle peut être un canal à ciel ouvert, une galerie non pressurisée, une galerie pressurisée ou une conduite.
Sa fonction est de transporter l'eau depuis la structure de prise d'eau sur une longue distance jusqu'à la centrale électrique en aval, le long du versant de la montagne avec une pente relativement faible.
Réservoir de surpression/réservoir tampon :
Bassin d'amenée sous pression : Situé à l'extrémité du canal ouvert, il s'agit d'une structure de transition reliant le canal de dérivation d'eau sans pression et la conduite sous pression, servant à stabiliser le débit d'eau, à favoriser le dépôt des sédiments et à assurer l'évacuation du trop-plein.
Réservoir tampon : Dans les longs systèmes de tunnels sous pression, un puits vertical ou une tour est installé pour réduire la pression due au coup de bélier ; il sert de tampon entre le système de dérivation d'eau et la conduite sous pression.
Canalisation sous pression :
Une conduite fermée, posée en forte pente depuis le bassin d'équilibre, achemine l'eau à grande vitesse vers la turbine. La différence d'altitude importante est ici convertie en énergie hydraulique.
Centrale:
Située en aval du fleuve, loin de la prise d'eau, elle abrite la turbine, le générateur et le système de contrôle. Le courant d'eau à haute pression fait tourner la turbine, qui actionne le générateur pour produire de l'électricité.
Canal de fuite :
Après la production d'électricité, l'eau retourne sans encombre dans son lit d'origine par le canal de fuite.
Principaux avantages :
Utilisation optimale de la différence d'altitude naturelle : particulièrement adaptée à la construction sur des rivières de montagne à fortes pentes et à débits relativement faibles, permettant l'acquisition économique d'une hauteur de chute importante (différence d'altitude).
Inondation des petits réservoirs : Généralement, seuls des barrages de faible hauteur sont construits, ce qui entraîne une inondation minimale des terres et un déplacement minimal des résidents, avec un impact relativement faible sur l'environnement écologique et la vie des gens.
Investissement relativement flexible : la longueur et le diamètre de la conduite de dérivation d’eau peuvent être construits par phases en fonction de la topographie et des fonds disponibles.
Modification minimale du débit naturel de la rivière : le lit de la rivière en aval de la prise d’eau (jusqu’au point de rejet du canal de fuite) peut subir une réduction de débit, voire un assèchement, mais ce phénomène peut être atténué par le lâcher d’eau à débit écologique. Principaux inconvénients :
Très sensible aux fluctuations naturelles du débit : en raison de la capacité limitée du réservoir, la production d'électricité dépend directement du débit naturel de la rivière, ce qui entraîne une production d'électricité instable pendant les saisons sèches et humides.
Présence de « sections à débit réduit » : Le lit original de la rivière entre la prise d’eau et la centrale électrique subira une réduction importante du débit, voire un assèchement, ce qui pourrait avoir un impact sur l’écosystème riverain et le paysage.
Exigences géologiques élevées : Les tunnels de dérivation longue distance doivent traverser un terrain montagneux complexe, ce qui entraîne des risques géologiques plus élevés (glissements de terrain, infiltrations d'eau) pendant la construction.
Flexibilité opérationnelle légèrement inférieure : comparée aux grandes centrales hydroélectriques à réservoir, sa capacité à réagir rapidement aux variations de la charge du réseau est plus faible.
Scénarios d'application :
Les rivières de petite et moyenne taille en zones montagneuses, en particulier les sections de rivière avec des pentes abruptes et des virages naturels (où une hauteur de chute importante peut être obtenue par rectification du lit).
Comme une étape d'un développement hydroélectrique en cascade.
Dans les zones où les exigences en matière de protection de l'environnement sont élevées et où les inondations à grande échelle ne sont pas autorisées.
Date de publication : 19 décembre 2025
