Travail de Master de Line Moret
Dans les régions alpines, le changement climatique modifie profondément la disponibilité de la ressource en eau. Le problème n’est pas uniquement la quantité d’eau disponible sur une année, mais aussi sa répartition dans le temps : les apports liés à la fonte sont importants au printemps, alors que les besoins, notamment pour l’irrigation, augmentent en seconde partie d’été durant les périodes de sécheresse.
Le projet Lienne-Raspille, situé en Valais central, vise à répondre à cette problématique en captant une partie des eaux disponibles pendant la période de fonte et en les stockant dans le barrage de Zeuzier. Cette ressource pourra ensuite être restituée lorsque les débits naturels ne suffisent plus à couvrir les besoins de la région, tout en étant valorisée énergétiquement au travers de plusieurs centrales hydroélectriques.
Le travail de Master de Line Moret-Crittin a cherché à anticiper les problématiques auxquelles l’exploitant pourra être confronté et à identifier des stratégies permettant d’optimiser la gestion de cette ressource sur le long terme.
Une ressource, de nombreux usages
L’une des particularités de Lienne-Raspille réside dans la multiplicité des usages et des acteurs concernés. La ressource doit simultanément répondre aux besoins en eau potable, irrigation, protection des milieux naturels, tourisme et production hydroélectrique.
Le projet constitue ainsi un véritable système de gestion intégrée de l’eau, dans lequel il faut déterminer comment stocker, transférer et répartir la ressource en fonction de priorités parfois concurrentes. La région présente en outre une gouvernance complexe, avec de nombreuses communes, sociétés hydroélectriques et autres parties prenantes.
L’aménagement lui-même est conséquent : il prévoit notamment 12 prises d’eau, trois centrales hydroélectriques comprenant cinq groupes, une centrale de pompage, cinq ouvrages de régulation et environ 24 km de conduites sous pression.
Simuler le futur de l’aménagement
Afin d’analyser le comportement de ce système complexe, Line a développé un modèle numérique de l’aménagement avec le logiciel GoldSim. Celui-ci intègre les apports en eau, les consommations des différents usagers, le stockage, le pompage, la production hydroélectrique ainsi que les aspects économiques.
Le modèle a ensuite été soumis à différents scénarios hydrologiques et climatiques, notamment à partir des projections Hydro-CH2018, afin d’étudier l’évolution possible du fonctionnement de Lienne-Raspille jusqu’à la fin du siècle. Des simulations stochastiques ont également permis de prendre en compte la variabilité interannuelle des ressources.
Cette approche est particulièrement importante dans une région où la disparition progressive des glaciers va modifier profondément le régime hydrologique. Les scénarios étudiés indiquent notamment que le glacier de la Plaine Morte pourrait disparaître complètement au cours de la durée de vie de l’aménagement, modifiant fortement la répartition saisonnière des apports en eau.
Anticiper les effets du changement climatique
Les simulations montrent que, dans les conditions actuelles et pour la variabilité hydrologique étudiée, la capacité de stockage prévue permet de répondre aux besoins. Elles mettent toutefois également en évidence une forte sensibilité aux conditions hydrologiques : les recettes énergétiques et les volumes prélevés peuvent varier d’environ ±20 % selon les années, tandis que les volumes d’eau non valorisés aux prises présentent des variations encore plus importantes.
À plus long terme, les scénarios climatiques les plus marqués montrent que de nouvelles difficultés pourraient apparaître d’ici 2085, malgré la construction de Lienne-Raspille. Le projet apporte donc une réponse importante à l’évolution du climat, mais son exploitation ne pourra pas reposer sur des règles de gestion figées pendant plusieurs décennies.
Une gestion plus flexible permet de mieux valoriser l’eau
Plusieurs stratégies d’exploitation ont été testées afin d’améliorer l’utilisation de la ressource : modification des consignes de stockage, réduction des surverses, adaptation du fonctionnement du pompage, meilleure répartition de l’eau entre les différentes cascades hydroélectriques et prise en compte des prix du marché de l’électricité.
L’objectif était de mieux valoriser l’eau disponible tout en maintenant les volumes distribués aux utilisateurs et en garantissant un volume de stockage suffisant à la fin de la période de fonte.
Pour le scénario de référence, les modifications testées permettent de réduire de 5,6 % les volumes d’eau surversés, d’augmenter de 5,3 % les volumes prélevés et surtout d’accroître d’environ 30 % le gain net lié à l’énergie, sans affecter les volumes d’eau distribués aux utilisateurs.
Ces résultats montrent que la valeur d’un tel aménagement dépend non seulement de ses infrastructures, mais aussi de la qualité de son pilotage.
Coupler la gestion de l’eau, la météo et le marché électrique
Le travail met également en évidence plusieurs pistes pour une exploitation future plus dynamique. Les prévisions de sécheresse et les données météorologiques pourraient permettre d’adapter plus finement les consignes de stockage et de déstockage.
De même, la production hydroélectrique pourrait être mieux synchronisée avec les prix du marché de l’électricité. Les variations horaires peuvent être importantes : lors de la période de déstockage de septembre, l’étude observe par exemple des prix moyens variant d’environ 5,6 à 12,4 ct/kWh selon l’heure de la journée. Les réservoirs intermédiaires offrent donc une possibilité de décaler une partie de la production vers les heures les plus favorables.
Parmi les autres pistes identifiées figurent l’autoconsommation de l’énergie produite, l’utilisation de mini-turbines sur certains ouvrages de régulation ou encore la valorisation d’une énergie hydraulique actuellement dissipée lors du déstockage à Plans-Mayens, estimée dans le modèle à environ 450 MWh.
Vers une gestion adaptative du « château d’eau » régional
Ce travail montre finalement que la réussite du projet Lienne-Raspille ne reposera pas seulement sur la capacité à stocker davantage d’eau, mais sur la mise en place d’une gestion proactive, flexible et évolutive de la ressource.
Les règles d’exploitation devront pouvoir s’adapter aux évolutions du climat, des besoins des différents utilisateurs et du marché de l’électricité. Le modèle développé constitue ainsi un premier outil permettant d’anticiper ces évolutions et d’aider à préparer la future exploitation du projet Lienne-Raspille.
