La circulation des poissons migrateurs : le transit à travers les turbines des installations hydroélectriques

The movement of migratory fish : transit through turbines of hydroelectric installations

¹ CSP - CEMAGREF, BP 26, 31321 CASTANET-TOLOSAN CEDEX
² 300 R. H-Desbals. 31100 TOULOUSE

Reçu : 24 Mai 1989
Accepté : 26 Mai 1989

Résumé

La réussite des programmes de restauration des populations de poissons migrateurs (salmonidés, alose...) lancés en France ces dernières années nécessite que leur libre circulation soit assurée notamment au niveau des installations hydroélectriques. Lors de la migration d'avalaison, les dommages subis par les juvéniles au cours de leur passage à travers les turbines sont difficilement prévisibles et peuvent se révéler importants. Entre 1984 et 1986, sept expérimentations ont été réalisées en France sur divers types de turbines (FRANCIS, KAPLAN, OSSBERGER), afin de mettre au point un protocole standard d'évaluation des mortalités. Les résultats obtenus lors de ces études ont permis de compléter les données disponibles dans la bibliographie et de réaliser une analyse statistique d'ensemble. Cette analyse a montré que l'importance des dommages est étroitement liée aux caractéristiques de la turbine et à la taille des poissons. Sur les turbines FRANCIS, la mortalité est influencée par des paramètres comme les vitesses absolue et relative en entrée de roue, la vitesse de rotation ainsi que par le rapport taille du poisson à l'espace inter-aubes. Sur les turbines KAPLAN, la mortalité est surtout liée au rapport de la taille du poisson à l'espace inter-pales. Des équations de régression ont été établies qui permettent de prédire l'ordre de grandeur de la mortalité sur ces deux types de turbines pour les salmonidés et les anguillidés.

Abstract

The success of plans for the restoration and enhancement of migratory fish stocks (salmonids, clupeïds...) launched in France during recent years requires that their free movement be ensured, especially at hydroelectric plant locations. The damages suffered during the downstream migration by juveniles or adults passing through a turbine cannot be easily estimated and may be important. Between 1984 and 1986, seven experiments were carried out on several types of turbines (FRANCIS, KAPLAN, OSSBERGER) in order to define a standardized experimental procedure for estimating turbine mortalities. The results obtained during these experiments, completed by other past studies of turbinerelated fish mortality, have allowed a statistical analysis. It resulted that the mortality rate is highly dependent on the characteristics of the turbines and the length of the fish. Hydrodynamic factors, such as absolute and relative velocities at the vanes entrance, as well as speed of revolution and the length of the fish related to the mean distance between vanes, affect losses in FRANCIS turbines. The only factor in KAPLAN turbines is the length of the fish related to the mean distance between blades. Models for predicting potential losses have been formulated for FRANCIS and KAPLAN runners for salmonids and eels.