Les grilles d'entrée d'eau
Article rédigé par François Romiée - Juin 2026- Reproduction interdite sans l'accord écrit de l'AMA01.
Toute installation utilisant la force de l’eau quel que soit le moteur hydraulique utilisé (roue, turbine, vis…) doit comporter un dispositif de filtrage de l’eau. Voici tout ce qu’il faut savoir sur la grille, élément essentiel de l’amenée d’eau vers le moteur.
1. Utilité de la grille
La grille permet d’une part de séparer de l’eau des éléments flottants ou entraînés par le débit. Les corps étrangers peuvent selon la nature et leur taille détériorer plus ou moins gravement l’installation, ou bien l’encrasser et perturber son fonctionnement.
Le degré de filtration dépend de la nature de l’installation : vis, roue, turbine crossflow, turbine Francis et Kaplan, dans l’ordre de tolérance aux débris des aménagements.
La grille permet d’autre part d’éviter l’absorption accidentelle de poissons, voire d’autres animaux, dans le moteur hydraulique.
En cas de passage dans une turbine les chances de survie sont faibles, mais dans une roue ou une vis, la mortalité baisse assez fortement.
Cependant, l’expérience montre que les poissons que l’on retrouve « collés » aux grilles sont dans l’immense majorité des cas, malades ou affaiblis : bouche infectée après avoir été capturés dans un bien mal nommé parcours « no-kill », blessés par un prédateur (cormorans), ou présentant des lésions cutanées, témoins d’un état général dégradé.
2. Réglementation
L’administration, par la voie de l’OFB (Office Français de la Biodiversité) émet des recommandations pour des grilles dites « ichtyocompatibles », c’est-à-dire qui permettent à la fois d’éviter le passage de poisson dans les machines, mais qui soient conçues pour que les poissons puissent, le cas échéant, s’arracher du courant qui les plaquerait contre la grille. Les autorisations d’exploiter, parfois les prescriptions complémentaires, sont assorties des caractéristiques techniques à respecter pour la prise d’eau, avec en particulier la dimension de l’entrefer, c’est-à-dire l’espace entre les barreaux, et l’inclinaison (actuellement l’angle réputé idéal est de 26°) . Ces exigences dépendent aussi du type de cours d’eau et du peuplement piscicole du cours d’eau.
3. Considérations techniques
L’ennemi de la performance d’une installation est la perte de charge, en particulier hydraulique : tout ce qui va empêcher l’eau de couler librement va disperser une partie de son énergie potentielle et va nuire au rendement. Ainsi, un canal au tracé sinueux, des souches dans le passage de l’eau, des rochers au fond de la rivière ralentiront localement le passage de l’eau, ou le perturberont en formant par exemple des tourbillons.
Une grille est une source potentiellement importante de perte de charge.
Voici les facteurs qui influencent ces pertes :
Largeur de l’entrefer : plus il sera étroit, plus les pertes de charges sont importantes
Largeur des barreaux : les barreaux doivent être suffisamment solides pour résister à la pression considérable d’une grille colmatée, mais plus ils sont larges et profonds, plus ils obturent une part importante du canal.
La dimension de la grille : s’il est possible d’augmenter la taille du plan de grille, on aura une réduction des pertes de charge.
Le profil des barreaux : plusieurs fabricants proposent des profils améliorant les pertes de charge en réduisant la perturbation du flux entre les barreaux.
L’état de surface du métal : des barreaux rouillés, ou couverts de concrétions organiques ou calcaires par exemple, vont entraîner une majoration des pertes de charge.
Le profil des grilles optimisé permet également de limiter le colmatage par de petits débris, car l’entrefer minimum n’existe que sur une petite partie du profil, ils passent ainsi plus facilement
La perte de charge induite par une grille peut s’observer facilement par comparaison des niveaux avant et après la grille : si le niveau diminue à l’aval de la grille, il y a perte de charge.
On aura compris que la conception d’une grille de prise d’eau est une assez délicate recherche de compromis entre exigences réglementaires, protection de la faune, protection de l’installation, résistance mécanique et rendement optimisé de l’installation.
Installer une grille à la légère et sans y attacher l’importance qu’elle mérite expose à des déconvenues techniques et à contrevenir à la réglementation.
4 - Les types de grilles
5 - Gestion des déchets
Une fois la grille installée, elle devient souvent la source d’une contrainte relativement importante pour l’exploitant : le dégrillage. En effet le colmatage de la grille induit une perte de charge critique qui peut interrompre la production.
Là encore, les rivières ne se ressemblent pas, la nature des objets charriés varie énormément selon le chemin que trace le cours d’eau en amont.
Dans les moulins, c’est le râteau qui est en général utilisé : prix modique et exercice quotidien…
Quand on souhaite mécaniser ou automatiser cette tâche, il faut faire son choix parmi une assez vaste de gamme de dégrilleurs, qui sont une aide précieuse, mais ne peuvent pas résoudre tous les problèmes, comme un gros tronc bloqué dans la prise d’eau, qui exigera une intervention. Par ailleurs ils sont souvent délicats à régler et toujours coûteux. Certains usiniers habiles les construisent eux-même, comme, par exemple, au moulin d ‘Arith en Savoie.
Il est possible de réduire la corvée de dégrillage par l’ajout d’une drome : c’est un système qui barre superficiellement la rivière selon une diagonale avec un angle relativement fermé, et qui retient les débris flottants, en les dérivant vers un exutoire en amont de la prise d’eau. Les dromes sont efficaces (-60 à -80% de déchets devant les grilles) mais uniquement sur des rivières à régime tranquille. Sur un cours d’eau torrentueux, ou à gros débit capable de charrier des gros troncs par exemple, son efficacité sera faible et son espérance de vie réduite.
Enfin l’exploitant qui lors du dégrillage extrait les débris de la rivière doit trier les déchets polluants (plastique et verre principalement) et les évacuer dans une filière de traitement appropriée. Les déchets naturels type feuilles, branches, peuvent être évacués à l’aval, car ils font partie de l’écosystème du cours d’eau.
* A ceci s’ajoutent les problématiques de montaison et dévalaison (goulotte et passes à poissons) qui seront traitées dans un autre article.