Projet d’énergie propre du site C

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Le puissant fleuve Peace, qui coule du nord de la Colombie-Britannique (C.-B.) jusqu’en Alberta, recèle un potentiel incroyable pour répondre à nos besoins en énergie propre.

Le projet Site C est le troisième projet du côté de la C.-B. qui exploite ce potentiel. Une fois achevés, ses générateurs produiront suffisamment d’électricité pour alimenter 450 000 foyers chaque année pendant le prochain siècle. Ensemble, les trois projets du fleuve Peace produiront environ 40 % de l’électricité de BC Hydro.

Situé à environ 7 kilomètres au sud-ouest de Fort St. John, le projet Site C est en construction depuis 2015. La date d’achèvement prévue est 2025. Troisième projet sur le réseau hydroélectrique, le projet Site C bénéficie d’un gain d’efficacité considérable en tirant parti de l’eau déjà stockée dans le réservoir Williston, en amont du barrage W.A.C. Bennett. Cela signifie que le projet Site C produira environ 35 % de l’énergie du barrage Bennett, mais avec seulement 5 % de la superficie du réservoir.

AtkinsRéalis est l’ingénieur en chef pour les structures principales, notamment les tunnels de dérivation, les excavations et le barrage en remblai, le contrefort en béton compacté au rouleau (RCC), la centrale électrique et les déversoirs. Au cours de ce projet, nous avons fourni des services d’ingénierie, réalisé des études de faisabilité et supervisé les investigations géotechniques, achevé la conception détaillée et fourni un soutien technique tout au long de la construction.

Ce que nous construisons

La conception du projet est fortement influencée par les exigences géologiques et hydrauliques complexes du site. Elle comprend les éléments clés suivants :

Stabilisation de la rive nord par une excavation importante des matériaux instables et un nivellement de la pente.
Construction de deux batardeaux temporaires en travers du chenal principal de la rivière et de deux tunnels de dérivation de 12,5 m de diamètre pour permettre la construction du barrage en remblai.
Un barrage en remblai d’environ 1 050 m de long et 60 m de haut au-dessus du lit de la rivière. Le barrage comprend un noyau central imperméable, une tranchée centrale creusée jusqu’au substrat rocheux schisteux, un rideau de coulis le long du fond de la tranchée centrale, des filtres de chaque côté du noyau, des drains en gravier sur le côté aval du noyau et des enveloppes extérieures en sable et gravier.
Un chenal d’approche avec un revêtement imperméable le long du chenal et une berme de 8 m de haut longeant le milieu.
Un contrefort en béton compacté au rouleau (RCC) de 800 m de long pour renforcer la protection sismique. Le contrefort en RCC soutient la paroi sud de la vallée, sert de culée au barrage en remblai et constitue la fondation de la centrale électrique et du déversoir.
Six prises d’eau et conduites forcées avec vannes à levée verticale.
Une centrale électrique comprenant six groupes Francis verticaux de 183 MW.
Une dérivation temporaire composée de deux tunnels jumeaux et de batardeaux.

Innovation et défis

La conception historique des principales structures du projet nécessitait des excavations profondes et importantes dans des conditions géologiques difficiles sur la rive droite. La roche présente des plans de stratification faibles et quasi horizontaux, des cisaillements transversaux subhorizontaux et des rebonds isostatiques, qui assurent la stabilité et les mouvements différentiels potentiels des structures proposées. Notre conception a d’abord résolu ce problème en tournant l’axe des structures en béton perpendiculairement à la rivière, parallèlement à la pente de la vallée, puis en développant le concept de contrefort en béton coulé sur place afin que la poussée hydraulique horizontale sur les ouvrages de tête soit transmise à un contrefort en béton incliné jusqu’à la roche sous le lit de la rivière, contournant ainsi les plans de stratification faibles du lit de la rivière et des parois de la vallée. Cette disposition évite également les gonflements et les rebonds différentiels sous les structures.

Comme les prises d’eau, la centrale électrique et le déversoir sont tous situés à angle droit par rapport à la direction du cours de la rivière Peace, la manière dont l’eau atteint le déversoir est un aspect unique et très difficile du projet Site C. Cela a nécessité l’utilisation intensive de modèles hydrauliques physiques (PHM) ainsi que de modèles de dynamique des fluides computationnelle (CFD). Nous avons conçu le canal d’approche autour de la culée droite du barrage principal en remblai pour qu’il mesure 800 m de long, 24 m de profondeur et plus de 200 m de large afin de gérer les débits de crue vers le déversoir avec des vitesses d’écoulement raisonnables et des conditions d’approche pouvant être gérées grâce à une géométrie soigneusement conçue des piles du déversoir. Le canal est suffisamment large pour maintenir les vitesses maximales en dessous de 5 m/s pour le PMF et à environ 1 m/s pour les débits de production standard. Nous avons résolu les problèmes liés aux conditions d’approche oblique des prises d’eau en ajustant l’immersion des prises et en ajoutant des dispositifs anti-vortex, ce qui a permis d’obtenir des conditions hydrauliques acceptables dans tous les scénarios d’exploitation potentiels.

Un revêtement imperméable sur le radier du canal d’approche est scellé aux ouvrages de tête afin de limiter l’infiltration d’eau dans le substrat rocheux sous le canal d’approche et sous le contrefort en béton compacté au rocher. Une berme à la base du canal d’approche facilitera l’entretien futur du revêtement.

Les tunnels de dérivation ont été utilisés pour les rejets minimaux en aval pendant le remplissage initial du réservoir. Le tunnel n° 2 a été équipé d’orifices juste avant le remplissage du réservoir afin d’augmenter la dissipation d’énergie et de réduire ainsi la capacité du tunnel pour permettre au réservoir de se remplir avec les apports normaux en amont.

Pourquoi est-ce important?

Le site C est un projet historique qui constituera une importante source d’énergie propre pour les 100 prochaines années.

Nous ressentons tous la puissance de l’eau lorsque nous nous tenons près d’un grand fleuve, d’un lac ou de l’océan, et nous avons la chance de vivre à une époque où la technologie a progressé au point de permettre d’exploiter ce potentiel dans le cadre de projets hydroélectriques de grande envergure et à multiples facettes. Non seulement le site C maximise les investissements énergétiques réalisés il y a plusieurs décennies, mais il crée également davantage d’énergie propre pour alimenter notre avenir.

Concevoir et construire des projets marquants, tout en explorant et en innovant ensemble, c’est ce qui nous inspire. Nous éprouvons fierté et satisfaction, sachant que le projet Site C contribuera à alimenter les quatre prochaines générations et que nous sommes membre de l’équipe qui rend cela possible.

augmentation de l’approvisionnement de BC Hydro

3 e

barrage et centrale hydroélectrique sur la rivière Peace

5,100 GWh

d’électricité chaque année

1,7 million

de véhicules électriques alimentés par an en Colombie-Britannique

183 MW Unités Francis

1100 MW

de capacité

éoliennes

Marché

Énergie et énergie renouvelable
Lieu

Fort St John, Colombie-Britannique
Client

BC Hydro British Columbia Hydro and Power Authority (B.C. Hydro)
Collaborateurs

Protocole d’entente pour travailler en équipe intégrée avec Klohn Crippen Berger (KCB).
Date d'achèvement

2025