Synergies entre la production hydroélectrique et la protection contre les crues : cas d'étude de la Sihl en Suisse

Abstract

Située à la confluence de deux cours d'eau – la Limmat et la Sihl – la ville de Zurich a toujours dû faire face aux crues. Suite aux crues de 2005, un projet de dérivation de la Sihl vers le lac de Zurich en amont de la ville a été lancé. En alternative à un premier projet de galerie de décharge de la Sihl, qui ne contribue qu'à la protection contre les crues, la dérivation de débits par l'aménagement hydroélectrique de pompage-turbinage existant sur le bassin versant présente l'avantage d'une synergie novatrice entre deux objectifs : la protection contre les crues, d'une part, et le réaménagement d'une infrastructure de production d'énergie renouvelable avec augmentation de la puissance installée, d'autre part. Le concept consiste à gérer le niveau du lac d'accumulation de l'aménagement situé sur la Sihl à l'amont de Zurich en tenant compte des prévisions météorologiques afin de laminer les crues tout en produisant de l'énergie hydraulique. La réalisation d'abaissements anticipés du plan d'eau à l'annonce de crues doit néanmoins respecter le règlement de contrôle des niveaux du lac de la Sihl, situé sur un bassin versant très peuplé. La performance de cette solution est fortement liée à la fiabilité des prévisions météorologiques et hydrométriques. Pour augmenter l'effet protecteur de l'aménagement, une augmentation de la puissance équipée de l'aménagement doit être envisagée. Cet article présente une étude hydrologique du bassin versant avec l'accent sur l'analyse des crues, dans l'objectif de déterminer la contribution de différents débits d'équipement de la centrale d'Etzelwerk à la protection de la ville de Zurich lors de crues de périodes de retour de 300 à 500 ans. Le modèle de simulation Routing System du bassin versant est établi et calé sur 32 années complètes, comportant des événements de crue importants. Ensuite, des cas de charge de précipitations de périodes de retour 100, 300 et 1000 ans sont générés comme entrées pour la simulation d'événements de crue. En fin de compte, un débit d'équipement de 147 m3/s, soit quatre fois la capacité actuelle, est finalement retenu comme le débit minimal qui remplirait les exigences de protection contre les crues à Zurich, ce qui correspond à une puissance installée de 600 MW.