Chambre d’équilibre

Une chambre d’équilibre (ou cheminée d’équilibre) est un organe hydraulique essentiel à la régularisation des débits d’acheminement de l’eau entre un bassin d’accumulation et une centrale hydroélectrique : il s'agit d'un puits vertical situé à proximité de la tête de la conduite forcée qui joue un rôle de tampon neutralisant les variations de débit de la galerie d’amenée et permettant de limiter sa contribution aux coups de bélier. La fonction d’une chambre d’équilibre est sensiblement la même en pompage qu’en turbinage. Son intérêt est d’autant plus important que la hauteur de chute est élevée et que le système d’adduction est long. On parlera généralement de cheminée d’équilibre lorsque la configuration du terrain oblige à créer un volume tampon extérieur (c’est le cas pour la centrale Manic 5 d’Hydro-Québec). Dans les sols karstiques, des cheminées d'équilibre se creusent parfois entre les réseaux hydrauliques souterrains et la surface. Les eaux de surface peuvent ainsi s'évacuer par la cheminée et inversement le trop-plein de la rivière souterraine peut remonter en surface. Pour un ouvrage de moyenne et haute chute, de longues conduites sont nécessaires pour approvisionner en eau les turbines (Pelton ou Francis) depuis l’ouvrage de retenue. Plus la pression est élevée, plus la conduite doit être robuste et plus son coût linéique est important. Pour cette raison, le système d’adduction haute chute comporte les éléments suivants : une galerie d’amenée de faible pente transportant l’eau en altitude (à basse pression), une conduite forcée (ou puits blindé) de pente raide acheminant l’eau jusqu’aux turbines (à haute pression), une chambre d’équilibre qui est un puits vertical (ou oblique selon la configuration du terrain) ouvert en son sommet et dont le pied se situe à la jonction de la galerie et de la conduite forcée, et dont l’altitude de la tête est située quelques dizaines de mètres au-dessus de celle du plan d’eau de la retenue. Pour un état de marche stationnaire, les débits de la galerie et de la conduite sont identiques et la chambre d’équilibre ne joue aucun rôle.