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Conduite forcée avec ouvrages spéciaux: De la STEP Hofen à la petite centrale hydroélectrique Morgental

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INTEGRAL TIS-K DN 700

Conduite forcée avec ouvrages spéciaux: De la STEP Hofen à la petite centrale hydroélectrique Morgental

En bordure de la Steinach, entre Arbon et St. Gall, se trouvent les deux stations d’épuration (STEP) de Hofen et de Morgental. Sur le terrain de la STEP Morgental se construit actuellement le premier parc énergétique d’une station d’épuration de Suisse.

De l’électricité verte grâce aux eaux usées
La rivière Steinach étant fortement chargée par les rejets des eaux usées épurées de la STEP Hofen (le débit de rejet à bas niveau atteint jusqu’à 80% du volume du cours inférieur), il a été nécessaire de prendre des mesures pour une amélioration durable de la qualité de l’eau. Ce gros projet comprend la réalisation d’une conduite de refoulement, une petite centrale hydroélectrique, ainsi qu’un déversement direct des eaux usées épurées dans le lac de Constance. La nouvelle conduite sert au rejet des eaux usées épurées de la STEP Hofen et en même temps de conduite de refoulement pour la petite centrale hydroélectrique Morgental.

En plus de l’amélioration de la qualité de l’eau de la Steinach, le dénivelé de 190 m de l’évacuation des eaux usées épurées de la STEP Hofen vers le lac de Constance permet de produire de l’énergie renouvelable dans la nouvelle centrale hydroélectrique. La quantité d’électricité verte ainsi produite correspond à la consommation annuelle d’électricité d’environ un millier de foyers et la chaleur contenue dans les eaux usées purifiées peut être utilisée dans un réseau de chauffage local.

Les aspects écologiques
La conduite a été réalisée comme une installation souterraine. À une profondeur d’environ 2 m, elle passe en grande partie au travers de zones agricoles. Des accords pour le droit de passage ont été conclus avec 25 propriétaires fonciers. Concernant les aspects écologiques et paysagiste, le projet de construction a été entièrement accompagné par un expert en sols. On a particulièrement veillé à ce qu’il ne se produise aucun compactage du sol dans les terrains agricoles. Les activités de construction ont été interrompues dès que le sol était trop humide.

Soumission ouverte et ouvrages spéciaux
Le montant total du projet de la petite centrale hydroélectrique, de la STEP Hofen au lac de Constance, s’éleva à environ 25 millions de francs suisses. Wild Armaturen AG a obtenu le contrat pour la livraison de la nouvelle conduite forcée sur la base d’une soumission complexe et ouverte. Pour une évaluation précise et fiable du matériau de tuyau choisi, du diamètre minimum et des mesures de sécurité à prendre, l’attribution de ce contrat s’est basé sur des calculs détaillés des coups de béliers et des pertes de charges. Quelques ouvrages spéciaux ont également été réalisés pour cette nouvelle conduite d’eaux usées.

Les tuyaux INTEGRAL pour la conduite forcée
Pour cet important projet, Wild Armaturen AG a fourni 4950 m de tuyaux en fonte ductile INTEGRAL TIS-K DN 700 avec les pièces spéciales et verrouillages correspondants. Lors de l’essai de pression, la conduite s’est avérée immédiatement étanche.

Traversée de la bretelle d’autoroute A1 d’Arbon
Les conditions de hauteurs ne permettant pas d’assembler la conduite en pose aérienne sur la construction du pont existant, un fourreau DN 1200 a été poussé par procédé micro-tunneling sous la chaussée, pour recevoir la conduite de refoulement montée sur des patins de glissement spéciaux.

Traversée de routes cantonales
La conduite de refoulement des eaux usées traverse des routes cantonales à 3 endroits. La conduite forcée d’eaux usées équipée de patins de glissement a été tirée dans des fourreaux DN 1200 de longueurs correspondantes posés auparavant. Des gaines de protection pour câbles ont été fixées sur la conduite lors de son introduction.

Pont de canalisation Hofenbach
La structure porteuse pour le support de la conduite d’eaux usées est une construction en acier. La construction du pont, d’environ 40 m de longueur, 2 m de largeur et de section en forme de U rempli les conditions idéales pour un espace de pose suffisant et facilite les travaux d’assemblage de la conduite. L’espace disponible dans le profil en U laisse assez de place pour un passage avec sol en caillebotis. La passerelle permet une visite d’inspection à tout instant de l’installation et à l’intérieur du profil en U, la conduite est parfaitement bien protégée contre les risques possibles en zone forestière.

Regard de contrôle Pfauenmoosstrasse
Un regard de contrôle avec une entrée en surface a été prévu vers le km 2,4. Une vanne d’arrêt ainsi qu’une vanne de purge et d’aération y sont installés. La vanne papillon à entraînement électrique a été intégrée dans le système de surveillance de fuite. La vanne papillon se ferme également par déclenchement automatique en cas de dépassement d’une valeur définie du débit différentiel. En cas de fuite dans la section de conduite, une grande partie du volume de la conduite forcée peut être retenue et ne s’écoulera pas au point de fuite.

Accès de visite dans la conduite
Avant le remplissage initial avec de l’eau, la conduite de refoulement des eaux usées a été contrôlée optiquement sur toute sa longueur avec une caméra d’inspection de canalisation et ainsi documentée sur films vidéo. Installés dans la conduite de refoulement, des pièces spéciales en forme de T autorisent l’introduction de la caméra d’inspection. La distance longitudinale entre les entrées de contrôle est d’environ 800 m. Les entrées de contrôle devant être opérationnelles en tout temps, des ouvrages spéciaux spécialement conçus permettent un accès direct.


Responsables

  • Maître d‘Ouvrage: Entsorgung St. Gallen
  • Ingénieurs: Spalt-Hitz-Tobler AG, St. Gallen; Ingenieurgemeinschaft Rüesch-SHT, St. Gallen
  • Installateur: Josef Muff AG, Sarmenstorf

Informations techniques

  • 4950 m de tuyaux en fonte ductile INTEGRAL TIS-K DN 700 avec des pièces spéciales et verrouillages pour la conduite forcée
  • Des fourreaux DN 1200 pour la traversée de la route avec Microtunneling
  • Vannes d’arrêt, vannes de purge et d‘aération
  • Pièces spéciales en forme de T pour les entrées de contrôle