L'usine marémotrice de la Rance n'a pas été construite à cet endroit par hasard : il a en effet fallu beaucoup de temps pour remédier aux problèmes de construction et être sûr que l'emplacement choisi pour la construire était approprié

1. Les problèmes posés par un tel ouvrage :

            a/ L'emplacement bien choisi

      Pour construire une usine marémotrice, il faut certes choisir un endroit où l'amplitude des marées est très grande, mais ce lieu doit permettre l'installation d'un barrage pour utiliser l'énergie des marées.

      Ainsi, dans l'estuaire de la Rance, le marnage peut atteindre 13,50 m lors des marées d'équinoxes (ce sont les marées de vive-eau évoquées en première partie). Cet atout provient de l'obstacle que représente la presqu'île du Cotentin à l'onde marée qui remonte la Manche et qui provient de l'Atlantique.

De plus, la présence d'un bassin (délimité par ce barrage : l'usine marémotrice) est indispensable pour le bon fonctionnement de l'usine (nous verrons pourquoi en troisième partie, en expliquant le fonctionnement de l'usine marémotrice de la Rance). Ainsi, le site de la Rance est tout à fait approprié car la largeur de l'estuaire de la Rance (750m environ : voir figure 10 en face) permet d'en faire un très grand bassin (surface : 22 km² ; hauteur : de 0 à 13,50 m) dans le volume utile est de 184 millions de m3.

      La stabilité de l'usine est également essentielle : la composition des sols doit permettre à l'usine de rester en équilibre. Des sondages ont montré que le lit était constitué par une roche granitique, recouverte par endroits de sable et de galets. Le granit étant une roche dure et non friable, l'emplacement de blocs de béton ne posa donc pas de problème pour la construction.

            b/ La corrosion marine :

      Le choix des matériaux de l'usine a aussi demandé des études de préparation ils doivent résister à la corrosion marine. Assurément l'expérience des matériels travaillant en immersion dans l'eau de mer était déjà importante mais ces matériels s'accommodent en général d'une immobilisation pour entretien plus élevée que ce qui est admissible pour une usine hydroélectrique.

      Des essais d'immersion prolongée et de cycles d'immersion - émersion furent effectués dans la Rance et en mer à Saint-Malo pour déterminer le comportement à l'eau de met des revêtements anti-corrosifs des métaux et des diverses nuances d'acier et d'alliages cuivreux. La protection cathodique (diminue la corrosion en rendant les armatures d'acier plus inertes ; et cliquez ici : adresse d'un site commercial pour plus de précision) des ouvrages de la Rance fut étudiée spécialement car elle posait des problèmes particuliers en raison de la présence d'aciers inoxydables. Mais avant la construction de l'usine, des essais sur des matériaux et des revêtements différents cette avaient démontré l'efficacité de la protection cathodique.

            c/ Des problèmes d'encombrement :

      On a dû faire face à des problèmes d'encombrement liés à la construction des bulbes (définis en 3e partie) ou groupes turboalternateurs. En effet, avant la construction de l'usine, ces groupes bulbes avaient un axe vertical, ce qui aurait obliger de construire une usine de taille plus haute que prévue et on aurait eu beau coup de mal à les insérer dans l'estuaire.

      Des études très poussées ont permit la création de groupes bulbes à axes horizontaux et non verticaux comme à l'habitude. Le souci majeur des ingénieurs était de concevoir des turbines assez discrètes pour pouvoir les insérer dans l'estuaire. A l'époque on connaissait les turbines Kaplan (turbine à hélice dont les pales sont à inclinaison variable) à axes verticaux mais ne pouvaient être appliquées au site de la Rance.

      Le choix des groupes bulbes à axes horizontaux développés par NEYRPIC, entièrement original, apporta de nombreux avantages. On pouvait insérer dans l'usine tous les équipements électromécaniques, doter l'usine d'une énergie suffisante et surtout permettre la construction du pont qui est un avantage considérable pour le concours des citoyens des communes avoisinantes.


2. La construction :

      Tout d'abord, il est indispensable d'interrompre la navigation entre la baie de Saint-Malo et l'estuaire de la Rance. Tout d'abord, il est indispensable d'interrompre la navigation entre la baie de Saint-Malo et l'estuaire de la Rance. Les travaux ont duré 6 ans occupant 500 à 600 ouvriers.

            a/ Préparation de la construction : les diverses solutions envisagées

      La construction de l'usine de la Rance posait a priori des problèmes délicats en raison des dénivellations qui se produiraient de part et d'autre des ouvrages en construction et des courants de plus en plus intenses qui en résulteraient. Dès sa création, en 1951, la région d'équipement marémotrice s'était attaquée à ces problèmes. La réalisation de l'usine par caissons amenés par flottaison, qui avait été, n'a jamais été retenue par la région d'équipement. La solution arrêtée en 1955 prévoyait que les ouvrages seraient exécutés à sec à l'intérieur d'enceintes successives délimitées par des batardeaux (digue, barrage provisoire, établi pour assécher la partie où l'on veut exécuter les travaux).

      Le batardeau général côté mer assurant la coupure devait être réalisé d'abord par des colonnes creuses en béton posées sur fond, occupant sensiblement la moitié de la coupure et immédiatement remplies de sable. Ces colonnes devaient être ensuite reliées entre elles par des cellules en palplanches (profilé métallique planté avec d'autres dans un sol pour former une paroi étanche) plates remplies de sable de manière à ce que la tenue au renversement des ensembles ainsi constitués soit en rapport avec les efforts appliqués. Le batardeau côté fleuve devait être ensuite et, étant soumis à des efforts de renversement moindres, pouvait être réalisé par des procédés classiques en palplanches.

            b/ La mise à sec

      La construction de l'usine marémotrice a été réalisée à sec. Il a donc fallu avant tout stopper l'échange entre la Rance et la baie. Ces travaux ont été difficiles à réaliser car la Rance a un débit élevé de 18 000 m3/s. Le système utilisé a été le suivant : on a construit deux batardeaux (voir figure 13 ci-dessous), l'un en aval d'abord (côté mer), puis l'autre en amont (côté fleuve), pour former entre eux un lac intérieur de quelques dizaines d'hectares.

Les ouvrages ont été construits dans l'ordre chronologique suivant :

- Une enceinte rive gauche pour la construction de l'écluse, constituée de murs en béton exécutés à la marée et incorporés dans l'ouvrage définitif. Cette écluse autoriserait ultérieurement le passage des bateaux entre la mer et le bassin de retenue. (mise en service le 19 novembre 1962).

- Une enceinte rive droite, pour la construction du barrage mobile. Cette enceinte était constituée par des gabions de palplanches à âme plate, remplis de sable de 16 à 19 m de diamètre. Le barrage mobile est un mur percé de 6 pertuis qui permettent le passage du flot vers l'amont. (achevé le 24 mars 1963).

- Une grande enceinte pour l'édification de l'usine et la digue morte. Cette enceinte comprenait le batardeau de coupure au nord, côté mer, et un batardeau sud, côté estuaire, en gabions de palplanches. Pour fermer la partie centrale du batardeau de coupure on utilisa une technique inédite. En effet il n'était pas possible de construire directement des gabions en palplanches dans les courants dont la violence augmentait avec le rétrécissement du passage.

      Des caissons cylindriques creux ont été échoués tous les 21 m sur des embases (partie d'une pièce servant d'appui, de support d'une autre pièce) préparées à l'avance. Pour accroître leur stabilité, ces caissons furent remplis de sable, les espaces entre caissons étant fermés par des planches en béton armé à raison d'un intervalle sur deux, ce qui permit de construire des gabions ancrés sur les caissons. Les passes restantes furent fermées de la même manière. Ensuite le batardeau sud a été achevé en eau morte. Enfin, il a suffit de vider le lac intérieur pour travailler au fond à pied sec.

            c/ La construction de l'enceinte principale

      Une fois l'emplacement de l'usine mis à sec, on a construit la partie principale de l'usine sur le sol granitique. Cette partie est en fait une digue creuse en grande partie, longue de près de 400 mètres, large de 33 mètres et haute de 32 mètres. Elle contient tout l'équipement électromagnétique de l'usine (voir 3e partie).

      La mise en eau de l'usine marémotrice a lieu le 14 mars 1966. L'usine marémotrice a produit son premier kilowatt le 19 août 1966 à 13 h 31. Le Président de la République, le Général de Gaulle, a inauguré le barrage le 26 novembre 1966. Le 4 décembre 1967, les 24 groupes bulbes (ils font partis de l'équipement électromagnétique expliqué en 3e partie) de l'usine marémotrice sont mis en service.

      Ainsi, la France, la première, a construit une usine marémotrice de taille industrielle. A l'époque, on voyait dans le barrage une solution au nucléaire. La construction du barrage a coûté 617 millions de francs en 1967 soit 3,5 milliards de francs en 1996. Le tableau ci-dessous rappelle les différentes étapes de la réalisation de l'usine.

3. Description et caractéristiques de l'usine :

            a/ Présentation de l'usine

L'ensemble des ouvrages comprend de la rive gauche à la rive droite :

- Une écluse rétablissant la navigation entre le bassin et la mer.

- L'usine proprement dite située dans la partie la plus profonde de la Rance qui abrite 24 groupes du type 'bulbe'.

- Une digue en enrochement dite "digue morte" complétant la fermeture de l'estuaire entre l'usine et l'îlot de Chalibert.

- Un barrage mobile équipé de 6 vannes qui relie l'îlot de Chalibert à la culée rive droite.

      Le couronnement des ouvrages supporte une route à grande circulation reliant Dinard à St-Malo ; constituée par deux chaussées de 7 m de large avec terre-plein central, elle franchit l'écluse à l'aide de deux ponts levants de 9 m de largeur chacun.

            b/ L'enceinte principale :

       L'enceinte principale est en fait l'usine proprement dite. La salle des machines est constituée par une digue creuse en béton armé de 390 m de longueur et 33 m de largeur entre les parements extrêmes. Elle est divisée en 28 travées par des contreforts équidistants de 13,30 m et couverte par une voûte qui supporte la route.

      Les 3 premières travées les plus voisines de l'écluse sont occupées par les ateliers d'entretien et les aires de démontage. Les 25 suivantes abritent les 24 groupes, les 3 transformateurs principaux ainsi que la salle de commande. La dernière travée de démontage et celle de la salle de commande comportent chacune un puisard (égout vertical fermé destiné à absorber les eaux-vannes) descendant jusqu'à la cote - 17,50 CM où sont collectées les eaux d'infiltration et de rejet. Chaque puisard est équipé de 8 pompes d'une puissance unitaire de 75 kW représentant, pour l'ensemble de l'usine, une capacité globale de refoulement de 2,4 mètres cubes par seconde. Les locaux aménagés dans le bajoyer (paroi latérale d'une chambre d'écluse) est de l'écluse abritent la plupart des services auxiliaires de l'usine ainsi que le circuit ouvert aux visiteurs.

            c/ Les éléments secondaires :

- L'écluse : L'écluse dont le radier est calé à la cote + 2 CM comporte un sas de 65 m de longueur et 13.m de largeur. Elle est équipée à chaque extrémité d'une porte à deux vantaux qui pivotent chacun autour d'un axe vertical et s'effacent dans les bajoyers en position ouverte. La manoeuvre de l'écluse et des ponts routiers est assurée d'un poste de contrôle situé dans le bâtiment administratif sur le bajoyer Est de l'écluse.

- Le barrage mobile : Long de 115 mètres, il est constitué par 6 vannes du type wagon manoeuvrées chacune par un servomoteur (moteur jouant un rôle d'actionneur) à huile. La hauteur de levée est de 10 m et la largeur de chaque passe de 15 m. Cet ouvrage, contrôlé depuis la salle de commande de l'usine, peut assurer le passage d'un débit total de 9 600 mètres cubes seconde sous une dénivellation de 5 m. Il permet l'équilibrage rapide des niveaux en vue du vidage ou du remplissage du bassin.

- La digue morte : c'est un barrage en enrochement (gros blocs de roche utilisés pour la protection des parties immergées des ouvrages d'art) de 163 m de longueur dont l'étanchéité est assurée par un noyau central en béton comportant une galerie visitable à la partie basse. Cet ouvrage s'appuie côté rive gauche sur le mur qui termine l'usine et côté rive droite sur l'îlot de Chalibert. Des précautions ont dû être prises pour assurer la protection des deux parements (face extérieure, visible, d'un ouvrage) soumis alternativement aux effets de la houle.