Complémentarité de la modélisation physique et numérique à l’exemple d’un aménagement hydroélectrique / Complementarity of physical and numerical modeling using the example of a run-of-river hydropower plant

Comme beaucoup d’aménagements hydroélectriques au fil de l’eau, celui de Lavey sur le Rhône en Suisse est affecté de manière récurrente par l’alluvionnement de sa retenue. Outre la gestion sédimentaire, les thèmes abordés par la modélisation concernent également la capacité de transit des crues au droit du barrage, les écoulements d’approche de la prise d'eau et l’optimisation des consignes d’exploitation de l’aménagement. Les niveaux d’eau, les vitesses et directions d’écoulement, la répartition du débit dans les pertuis, les processus d’alluvionnement et de purge sont ainsi analysés selon une approche stratégique qui s’appuie sur la complémentarité des modélisations numériques et physique. L’approche numérique à degré de complexité croissant est particulièrement intéressante pour la documentation des écoulements à large échelle et pour l’étude préalable des variantes d’aménagement. La simulation du transport sédimentaire confirme cependant l’avantage de la modélisation physique. Cette étude de cas conclut à la complémentarité des modélisations numériques et physique, en soulignant l’importance du calage sur les observations et mesures in situ. Une approche stratégique est finalement proposée pour le choix du ou des modèle(s) adéquat(s), basée sur des critères d’échelle et de problème à examiner.----------------------As several of other run-of-river hydropower plants, the hydraulic scheme of Lavey on the Rhone River in Switzerland is concerned by continuous reservoir sedimentation. The domain of interest of the modeling is the appropriate sediment management, the flood evacuation capacity of the weir, the approach flow of the water intake as well as the exploitation rules of the plant. Water levels, flow velocities and directions, flow distribution between the entries of the water intake, sediment deposition and flushing were analysed by a strategic approach based on the complementarity of numerical and physical modeling. The numerical simulation with increasing complexity level is particularly interesting for large scale flow analysis as well as pre-evaluation of alternatives. The simulation of sediment transport phenomenon confirms the utility of the physical model. This case study confirms the pertinence of the hybrid modeling approach based on a calibration using in situ observations and measures. A strategic approach is finally given for choosing the adequate model(s), based on criteria of scale and phenomenon.