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Les Travaux Pratiques Encadrés

Pour commencer, je vais vous en dire plus sur les TPE ou "Travaux Pratique Encadrés", épreuve qui a lieu un an avant le passage des épreuves principales. Le but de ces séances est de former les jeunes à la recherche et à la présentation d'un dossier à l'écrit et à l'oral.

Pour ce projet qui fait partie de mes réalisations, les sujets possibles étaient nombreux et souvent classables dans la catégorie "banale" ou "classique". En effet, la majorité des projets suggérés ont tourné autour de sujets comme "les yeux", "la Mort de Kennedy" ou bien "le Commerce en France". Nous avons finalement opté pour un de mes projet. C'est comme ça que le Barrage des Trois Gorges est devenu notre sujet d'étude.

Je me rappelle des séances de recherche et des heures passées en groupe. Mais ce qui m'a motivé le plus dans ce projet sont les extras que le jury n'attendait pas de la part d'un groupe de lycéens. Je suis allé chercher un livre contenant des images d'un photographe connu et reconnu. J'ai aussi monté une véritable dynamique autour de maquettes, que je vous présenterai plus bas. Le contenu qui suit est en grande partie issu de mon ancien blog et le reste vient d'ajouts plus récents.

Les données

 

Les Caractéristiques

Pays : Chine 
Cours d’eau : Yangtsé ou "Yangzi" en Chinois
L'objectif de l'édifice : Vocation Énergie, contrôle des crues et navigation. 
Date de mise en service : 2003 
Structure : Type Poids 
Hauteur du barrage : 101 mètres m 
Longueur du barrage : 2 335 m 
Altitude du réservoir : 175 mètres m 
Volume du réservoir : 39 300 Mm3 
Surface du réservoir : 104 500 ha 
Nombre de turbines : 26 Mm3
Capacité énergétique : 18 200 MW 
Production annuelle : 84 700 GWh/an


Pour plus d'informations, cliquez sur le lien :) 

Le barrage des Trois-Gorges est lourd de conséquences pour les populations et l'écosystème chinois. © light_blue_calf, Flickr, DR

Le Barrages des Trois Gorges se constitue de plusieurs parties évoquées ci-dessous 

 

Le Réservoir du barrage
Sur les plans du projet du barrage des Trois Gorges, un réservoir d’une capacité de 39,3 milliards de mètres cubes, avec un niveau d’eau normal de 175 m était prévu. Le niveau de l’eau dans le réservoir sera, chaque année, abaissé à 145 m avant le mois de juin, de telle sorte que le réservoir puisse retenir jusqu’à 22,1 milliards de mètres cubes supplémentaires avec la saison des pluies.

La retenue ou "Le Mur"
Sur les plans du projet du barrage des Trois Gorges, un immense mur de béton devait permettre de stocker l'eau dans le réservoir.
Ce sont des millions de tonnes de béton armé utilisées pour ce massif édifice. cette partie du barrage contient les déversoirs, permettant l'évacuation de l'eau sous haute pression.

Vue d'en bas, l'eau sort à haute pression

Vue d'en bas, l'eau sort à haute pression

Les turbines
Ce sont en effet ces centrales qui permettront la production massive d'électricité destinée à la Chine et au commerce de l'énergie. L'objectif du système est de fournir au pays une quantité d'énergie suffisante pour alimenter une région entière en électricité.

Installation d'une turbine

Les écluses
Sur le plan du Barrage des trois Gorges, ces écluses permettent le passage du barrage par les bateaux de commerce ou de tourisme.

Maquette écluses

Construction des écluses

La population

 

Quelles conséquences pour la population ?

Bien que le barrage des trois Gorges ait pour objectif de produire l’électricité nécessaire à la Chine pour son développement, tous les habitants de ce pays ne bénéficient pas de cette “révolution”. La construction a obligé le déplacement important de la population chinoise présente sur le Yangtzé. Ce sont ainsi des millions de personnes qui ont été contraints de déménager.

Le déplacement de centaines de milliers de personnes est du à la création de la retenue d’eau qui a inondé plus d’une dizaine de villes très peuplées, 4 500 hameaux, 140 bourgs et de nombreux villages ainsi que des industries. Mais certaines villes sont situées à des hauteurs différentes et les habitants sont touchés différemment selon l’altitude. Ainsi les personnes situées en plaine ont dû plier bagage plus tôt que celles plus en hauteur. Cela a entraîné de nombreux problèmes sociaux surtout pour ceux situés près des quais qui ont vu leur niveau de vie diminuer avec la montée des eaux. Des camps ont alors été créés mais ils ne suffisent plus. La capacité d’accueil est en effet inférieure à la demande qui a grandi depuis cinq ans. mais pour certains ces délocalisations ont apporté, en plus de l’électricité, une augmentation du nombre de constructions d’appartements avec eau, gaz et électricité. Les régions les plus touchées sont situées au niveau du fleuve Yangtze. On remarque que pour les villes de Wanxian, Yunyang, Kaixian et Chongqing, plus de 100 000 personnes ont été ou seront déplacées. Quant aux 267 000 personnes peuplant les villes de Zigui, Xingshan, Yunyang et Fengdu, elles ont toutes été entièrement déplacées sur de nouveaux sites, soit en amont, soit en aval du barrage, voire sur la rive opposée du Yangtsé.

Si ces personnes partent de la vallée du Yangtze, celles-ci ont été réparties dans les régions voisines du Chonqing et du Yichang. Ainsi ce sont les régions appelées Nanjing, Nankin, Shanxi ou bien Shandong qui vont accueillir cette population déplacée. Le gouvernement a prévu une somme de 1.5 milliard de dollars pour ce déplacement mais cette somme était prévue pour 1.3 millions de personnes et non pour plus de 2 millions de personnes. Ainsi des millions de personnes se retrouvent à la rue sans pouvoir protester et se reloger. Il y a en effet des logements prévus par le gouvernement, mais qui comme les camps, ne répondent pas à la demande générale. Comme cette population est souvent pauvre, le chômage augmente ainsi que la pauvreté dans les régions concernées par la délocalisation.
 

Chiffres datant de 2012

Question Environnementale

Quelles conséquences environnementales ?

Parmi les nombreuses sous-estimations des experts, on notera celle de la rapidité avec laquelle les sédiments s’accumulent dans le lac de rétention. L’érosion, accrue par la déforestation et la culture intensive du proche plateau du Tibet, entraîne chaque année plus de 500 millions de tonnes de vase dans les gorges du fleuve. Si la sédimentation entraînée est trop rapide, le barrage ne pourra plus contenir les risques d’inondation (écrêtage). En aval, en revanche, l’absence de ces sédiments, qui jouaient un rôle d’engrais naturel lors des crues, amènera les paysans à recourir à l’agrochimie (comme dans la vallée du Nil). D’où une intense pollution de l’eau du fleuve, déjà transformé en cloaque en amont : les niveaux de phosphores et d’azote qui participent à la création d’algues qui libèrent des bactéries attaquant le foie et le système nerveux sont aujourd’hui dix fois supérieurs à ce qu’ils étaient il y a dix ans ; le déversement des eaux usées dans l’eau retenue par le barrage a doublé entre 2000 et 2005.
Les eaux du Yangtsé sont des eaux riches en sédiments. En effet, quelques kilomètres en amont se situe le plateau du Tibet. Ce plateau est très exploité et il fait face à un grave problème de déforestation. Ainsi, les sols sont asséchés à cause de la désertification et sont très friables. Lorsque les eaux passent dans cette zone, elles se saturent en sédiments, d’où la couleur jaune du fleuve.

Cependant, après la construction de ce barrage, le fleuve sera ralenti. Ainsi, les sédiments se déposeront au fond du fleuve : c’est la sédimentation. De plus les sédiments seront aussi arrêtés par le barrage. Ainsi le fleuve en aval du barrage sera très pauvre en sédiments. Seulement, ce phénomène jouera un rôle important dans la modification du paysage que nous expliciterons par la suite. On pourra noter aussi qu’il est possible que les sédiments s’accumulent au niveau du barrage et provoquent la baisse du rendement de celui-ci. Par exemple le barrage de Sanmenxia, sur le Houang Ho en Chine, a perdu en 4 ans 41 % de sa capacité de stockage, en raison de la sédimentation de boues. Cependant, il est prévu que les sédiments devraient pouvoir être évacués par les 23 ouvertures pratiquées à la base du barrage des Trois Gorges. Cette sédimentation a également des conséquences sur la qualité de l’eau.

 

 

Fonctionnement

Mais au fait, comment ça fonctionne ?

Cette partie est plus actuelle et technique. Ayant avancé en âge et en maturité, je suis plus en mesure de vous expliquer au mieux le fonctionnement d'un barrage hydraulique.

Premièrement, un barrage hydraulique sert à retenir une quantité d'eau importante afin d'exploiter la force issue de la pression de l'eau. Le résultat de la rotation de la turbine est une production importante d'électricité.

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1 L'eau est retenue

2 Direction de l'eau vers la turbine

3 Activation de la turbine par force hydraulique

4 Rejet de l'eau vers le cours d'eau

Un Barrage hydraulique

Maquettes

 

Ma vision du 3D

Avec du recul vis à vis de ce projet, je pense que c'est bien cette partie qui m'a le plus motivé et qui a payé lors de la notation. J'espère vous faire voyager un peu dans le monde de la maquette :)

En matière de logiciel 3D, de nombreux existent mais ne permettent pas tous une prise en main facile dès le début. Aujourd'hui, je maîtrise mieux les logiciels comme Google Sketchup. A l'époque, j'ai pris le défi de maîtriser le logiciel que l'on appelle Blender. Je vous mets juste en dessous des exemples.

Ce qui es possible sur Blender

Ma dernière création sur Google Sketchup 2017

La maquette 3D d'époque

Lors de ce projet la maquette 3D sous Blender a été proposée.

Images de rendu issu de Blender 2012

La maquette physique d'époque

Afin de réaliser la maquette finale physique, je suis passé par une maquette 3D en papier, que j'avais scanné par schémas, que vous pouvez retrouver ICI.

La deuxième étape utilise du bois afin de compléter la structure.
Le jour de la présentation, il a fallu la monter et cela a bien fait sourire les jurés :)

Certains Gamers l'ont fait

Bibliographie

 
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