Comité Français des Barrages et Réservoirs

doi_cfbr_shf_colloque2017_a13

Impacts du changement climatique sur la production hydroélectrique alpine : comment une nouvelle retenue à Oberaletsch pourrait garantir la gestion durable des installations existantes


Emeline CALIXTE (Moret et Associés), Fränz ZEIMETZ, Pedro MANSO, Anton SCHLEISS (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne -EPFL, Laboratoire de Constructions Hydrauliques - LCH) , Jonathan FAURIEL (ALPIQ S.A)

Éditeurs :

  • Société Hydrotechnique de France - SHF - ISBN : 979-10-93567-16-7
  • Comité Français des Barrages et Réservoirs - CFBR - ISBN 979-10-96371-04-4

Colloque "Hydraulique des barrages et des digues" - 29 et 30 novembre 2017 - Chambéry, France
Année d’édition 2017

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Title : Management of climate change impacts on Alpine hydropower : how a new reservoir at Oberaletsch can guarantee the sustainability of the Gebidem scheme

Résumé
Suite à décision du Conseil Fédéral de sortir du nucléaire, l’hydroélectricité suisse jouera un rôle central pour réussir la transition énergétique. Cependant, le changement climatique semble avoir un impact négatif sur la production hydraulique à long terme. En effet, avec l’accélération de la fonte des glaciers, les apports hydrauliques vont en général augmenter jusqu’en 2050, puis diminuer avec la disparition d’un grand nombre de glaciers. Ce phénomène va laisser place à des sols très érodibles, les moraines, ce qui se traduira par une augmentation globale de l’apport en sédiments aux retenues existantes. La diminution globale des apports en eau va donc impacter la gestion des barrages, comme celui de Gebidem, dans le canton du Valais en Suisse, déjà très concerné par la gestion des sédiments. Ce barrage est situé en aval du grand glacier d’Aletsch et exploite les eaux de la Massa à la centrale de Bitsch. Le volume de la retenue ne représentant que 2% de l’ensemble des apports de son bassin versant. Le retrait du glacier, et notamment de son bras d’Oberaletsch laisse apparaître un site idéal pour l’implantation d’une nouvelle retenue en amont de Gebidem, ce qui permettrait d’une part d’exploiter une nouvelle hauteur de chute et d’autre part de pouvoir augmenter la capacité de stockage saisonnier permettant une meilleure valorisation de la ressource en eau et une plus grande flexibilité d’exploitation. L’article présente une étude du potentiel du site d’Oberaletsch focalisé sur la possibilité de convertir les futurs impacts du changement climatique en opportunités. La construction d’un nouvel aménagement à Oberaletsch à caractère modulable permettrait de capter l’abondance des apports dans les prochaines décennies et de se préparer pour leur réduction attendue après 2050. Les effets combinés d’une nouvelle retenue et d’un moindre transit des apports en eau en rivière, réduiraient la mobilisation des dépôts de moraine et les apports en sédiments à Gebidem. Une exploitation coordonnée des deux aménagements permettrait des gains d’efficience dans l’usage de l’ensemble des ressources en eau, du territoire et des infrastructures, toute en réduisant et modulant les investissements en nouvelles installations.

Abstract
As a result of the Federal Council’s decision to exit nuclear power, Swiss hydroelectricity will play a key role in achieving the energy transition. However, climate change appears to have an overall negative impact on hydropower production. Indeed, with the acceleration of the glacier melting, annual inflows will increase until 2050, and then decrease with the disappearance of several glaciers. Glacier retreat will expose very erodible moraine, which will result in an overall increase in sediment supply to existing reservoirs. The overall decrease in water inflows will therefore have an impact on the management of hydropower schemes, such as the one using the Gebidem dam in the canton of Valais in Switzerland, already an extreme case in terms of sediment management. The Gebidem dam and hydropower scheme is located downstream of the Grand Aletsch glacier and exploits the inflows of the Massa River at the Bitsch power station. The existing reservoir represents only 2% of the total catchment inflows. The retreat of the glacier and namely of the Oberaletsch branch reveals an ideal site for the construction of a new dam, which would allow the use of a new elevation difference for power generation as well as the creation of new reservoir increasing the leverage of inflow seasonality and operation flexibility, which are key points of the 2050 energy strategy. The paper presents a study carried on the Oberaletsch sub-catchment focusing on how to convert the future impact of climate change in new opportunities. The study shows that the construction of a new modular hydropower scheme at Oberaletsch can take profit from the increased inflows in the next decades whilst preparing the scheme for reduced inflows after 2050. The combined effects of the future reservoir and of the reduced inflows through the river network would reduce the mobilisation of the exposed moraine and the sediment yield to Gebidem. A coordinated operation of the two hydropower schemes can improve the efficiency in the use of the natural resources as well as of the built infrastructure, whilst reducing and phasing the required investments in new infrastructure.

Citation
CALIXTE Emeline, ZEIMETZ Fränz, MANSO Pedro, SCHLEISS Anton, FAURIEL Jonathan. Impacts du changement climatique sur la production hydroélectrique alpine : comment une nouvelle retenue à Oberaletsch pourrait garantir la gestion durable des installations existantes. In Colloque "Hydraulique des barrage et des digues". Chambéry : CFBR-SHF - 29,30 novembre 2017. ISBN 979-10-93567-16-7 & 979-10-96371-04-4. p. 445-456. doi : 10.24346/CFBR_shf_colloque2017_a13


Voir aussi : Colloque "Hydraulique des barrages et des digues"

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