Vallée de la Tamina: quand le lac de retenue a besoin d’un dragage.

Contexte

Un lac de retenue où les sédiments ne cessent de s’accumuler.

Le lac de retenue de Mapragg fait office de bassin de compensation. De là, l’eau peut être repompée vers le lac de retenue de Gigerwald ou acheminée vers la centrale électrique de Sarelli. Mais tout ce qui arrive avec l’eau reste sur place: sable, gravier, vase, bois flotté. Année après année, ces matériaux s’accumulent. Lors d’événements exceptionnels, comme la vidange ciblée du lac de retenue de Gigerwald à l’automne 2024, le processus s’accélère. Les dépôts ont atteint la cote du seuil de la vidange de fond. Si celle-ci venait à être obstruée, le lac de retenue ne pourrait plus être vidangé de manière contrôlée, alors que cette possibilité doit être garantie en permanence. Kraftwerke Sarganserland AG a chargé WALO de résoudre le problème – pour la deuxième fois depuis 2018.

La machine

Une installation que WALO ne cesse de perfectionner.

Les contraintes liées au lac de retenue de Mapragg sont considérables: grande profondeur, niveau d’eau fluctuant, vallée alpine étroite et exigences environnementales strictes. WALO a donc perfectionné l’installation existante et construit une drague flottante modulaire, configurable en fonction des conditions propres à chaque lac de retenue.

La pièce maîtresse de l’installation est une benne preneuse, capable de remonter jusqu’à dix tonnes de matériaux du fond du lac par course, à une profondeur pouvant atteindre 50 mètres. D’un point de vue technique, l’installation pourrait atteindre une profondeur d’intervention de 70 mètres, ce qui représente une capacité inédite en Suisse et lui permet d’aller plus en profondeur que toute autre installation de dragage par aspiration. Les matériaux extraits sont déversés sur une grille grossière, qui élimine dans un premier temps les grosses pierres et le bois. Les matériaux extraits passent ensuite dans un tambour de criblage, qui retient les particules trop volumineuses pour la pompe. Les matériaux fins liquéfiés sont alors pompés par la drague flottante dans la galerie d’amenée, puis acheminés par une conduite sous pression jusqu’à la centrale électrique de Sarelli, avant d’être déversés dans le Rhin.

Depuis la première mise en service de l’installation en 2018, Bernhard Zingg, responsable du développement de machines chez WALO, n’a cessé de la perfectionner. «Le plus grand progrès concerne le flux de matériaux. Nous avons optimisé la mise en suspension de la vase afin que le mélange reste homogène et en mouvement, ne se dépose pas et puisse être pompé de manière optimale», explique Bernhard Zingg.

De nouvelles buses, un apport d’eau accru, une meilleure continuité: la pompe fonctionne presque sans interruption. Selon Bernhard Zingg, les performances de dragage de l’installation ont presque doublé par rapport à 2018.

L’exploitation

Le feeling, un GPS et trois câbles.

Deux personnes travaillent par équipe. Un machiniste pilote la benne preneuse. Un second veille à ce que les matériaux s’écoulent de manière régulière à travers le crible, tout en gardant constamment un œil sur les conduites flottantes, le ponton et le câble électrique flottant sous une tension de 20’000 volts. En apparence, la tâche paraît simple. En réalité, elle exige une coordination précise de nombreux paramètres.

Dans un premier temps, la drague flottante est ancrée au moyen de trois câbles en acier: un câble d’ancrage à l’arrière et deux câbles de stabilisation à droite et à gauche. Le ponton reste ainsi mobile et manœuvrable. La plateforme suit également les variations du niveau du lac, qui peut fluctuer jusqu’à 13 mètres quotidiennement. Un capteur GPS détermine la hauteur, tandis que la longueur des câbles définit la profondeur de dragage. Tous les raccordements – câble électrique, conduites d’eau et de vase – doivent accompagner ces mouvements sans se plier. Une tension excessive des câbles peut provoquer des dommages, notamment au niveau du câble électrique de 20’000 volts immergé.

À cela s’ajoutent des facteurs externes qui influencent le rythme des opérations: les sédiments anciens et compactés nécessitent par exemple une pression d’eau plus élevée pour être désagrégés. La volatilité des prix de l’électricité peut entraîner de brèves interruptions du fonctionnement des turbines de la centrale électrique de Sarelli, car la vase ne peut être évacuée que lorsque les turbines sont en marche. Le niveau du Rhin à Diepoldsau détermine la quantité de matériaux pouvant être rejetée. En été, lorsque le débit est plus faible, la limite de 150 m³/seconde est rapidement atteinte. La loi sur la pêche fixe également la période d’opération: le dragage n’est autorisé qu’entre mai et août.

Penser que «plus» signifie automatiquement «mieux» serait toutefois une erreur. En effet, le machiniste doit surveiller en permanence l’évolution de la densité de la vase et adapter son intervention en conséquence: augmenter ou réduire la pression de l’eau, ou encore extraire un peu moins de matériau lors de la prochaine course. Mieux vaut une quantité de matériaux prélevée plus faible, que l’installation peut traiter sans difficulté, qu’une charge maximale qui risque de ralentir le processus. Un fait demeure: malgré l’automatisation, l’interaction entre l’homme et la machine reste déterminante.

 «Le feeling avec la machine ne s’apprend pas dans un manuel. Avec le temps, on apprend à ressentir comment elle réagit: on sait quand elle fonctionne correctement et quand elle atteint ses limites. On sait alors ce qu’elle est capable de supporter», explique Markus Holinger, contremaître chez WALO.

Culture d’équipe

Quand le montage est bien plus qu’un simple montage.

«La phase la plus intense est sans aucun doute le montage, qui dure environ un mois. Tout le monde y participe: le développement des machines, les équipes de la construction hydraulique, le département électrique, la serrurerie et l’atelier de Goldach, WALO Transporte qui assemble la drague flottante, ainsi que les équipes chargées de la pose des conduites, avec également le soutien des collaboratrices et collaborateurs de la centrale électrique. La collaboration est formidable», explique Axel Christ, ingénieur en génie civil chez WALO.

Par ailleurs, la drague flottante possède une particularité qui ne figure dans aucun dossier technique: un canard en plastique nommé Ryan. Alors que, selon la tradition, sainte Barbe est la protectrice des ouvriers des tunnels, c’est le canard Ryan qui joue ce rôle sur le lac de Mapragg, à sa manière. Il a littéralement surgi des eaux lors de la première intervention en 2018 et fait depuis partie intégrante de l’inventaire. Chaque matin, on le nourrit symboliquement. Peut-être ne s’agit-il que d’une superstition, mais sur un engin flottant, un incident peut toujours survenir. C’est d’ailleurs pour cette raison que la réglementation impose qu’il y ait toujours deux personnes à bord de la drague flottante.

Les quatre personnes qui travaillent sur l’installation en semaine logent à l’hôtel de Bad Ragaz. Elles ne retrouvent leur famille que le week-end. Cela signifie que toute personne travaillant sur une drague flottante doit posséder de solides compétences techniques, mais surtout présenter de bonnes aptitudes relationnelles.

«Les membres de l’équipe doivent bien s’entendre. Après tout, ils passent de nombreuses heures par jour ensemble pendant des semaines – à l’hôtel, sur le chantier et sur la drague flottante. Il faut donc que les rapports humains soient harmonieux», explique Axel Christ, ingénieur en génie civil chez WALO.

Mise en perspective

45’000 tonnes – et des perspectives d’avenir.

Un capteur de turbidité installé dans la centrale électrique de Sarelli surveille en temps réel la teneur en matières solides de l’eau. Si la valeur mesurée dépasse la limite autorisée par le canton, le dragage est interrompu. L’ensemble du transport des matériaux peut ainsi être mesuré, documenté et contrôlé. L’installation, qui atteignait encore ses limites en 2018, affiche aujourd’hui des performances presque doublées.

Les fortes précipitations et le dégel du pergélisol contribuent à un apport croissant de sédiments dans les bassins d’accumulation et de compensation suisses. Pour assurer l’exploitation durable des lacs de retenue, le dragage devient indispensable. WALO est prêt à relever ce défi – avec une installation capable d’intervenir plus en profondeur que toute autre solution et une équipe qui sait ce qu’elle fait.