Annale corrigée Exercice

Gestion du barrage de Chatou

Centres étrangers • Juin 2018

Gestion du barrage de Chatou

30 min

25 points

Intérêt du sujet • Ce sujet analyse le fonctionnement d'un système en identifiant les fonctions de chacun de ses constituants.

 

Les phénomènes de fortes précipitations ainsi que les périodes de sécheresse ont un impact important sur le niveau d'eau des fleuves et des rivières.

Les barrages de navigation servent à réguler le niveau d'eau des fleuves et des rivières permettant ainsi le transport fluvial tout en tenant compte des risques de crues.

Ils contribuent également à fiabiliser l'alimentation en eau potable des populations ainsi que les besoins des industries et de l'agriculture.

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ph © HAMILTON/REA

Barrage de Chatou – VNF

document 1 Fonctionnement du barrage à clapet

Le système est composé d'un volet métallique appelé clapet qui pivote sur une semelle en béton.

La position du clapet varie selon la mesure du niveau d'eau amont.

Lors des crues, le clapet est complètement couché afin de ne pas créer d'obstacle à l'écoulement de l'eau.

Dans la salle de commande du barrage, un voyant de couleur s'affiche sur l'écran de visualisation pour indiquer la position du clapet.

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document 2Principe de fonctionnement d'un barrage à clapet

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L'ensemble hydraulique, alimenté par le réseau électrique, pousse ou tire le clapet.

L'automate de gestion analyse les informations reçues par le capteur de niveau d'eau afin de définir les consignes de position du clapet, ce qui permet de maintenir le niveau d'eau constant en amont du barrage.

document 3Le fonctionnement automatique d'un barrage à clapet

Le niveau d'eau est maintenu automatiquement en fonction des paramètres de gestion du barrage.

Le programme est écrit en boucle, il se répète indéfiniment suivant la logique ci-après.

Si le niveau d'eau est normal, le clapet est en position 2 et le voyant est vert.

Si le niveau d'eau est haut, le clapet est couché en position 3 et le voyant est rouge.

Si le niveau d'eau est bas, le clapet se met en position 1 et le voyant est orange.

1. Quelle est la fonction principale d'un barrage de navigation ? (2 points)

2. Donner au moins trois raisons qui justifient la nécessité de réguler le niveau d'eau des fleuves et des rivières. (4 points)

3. Compléter le tableau en indiquant l'élément correspondant à chaque fonction. (6 points)

Tableau des fonctions et des éléments associés

Tableau de 6 lignes, 2 colonnes ;Tetière de 1 lignes ;Ligne 1 : Fonctions;Éléments du barrage à clapet;Corps du tableau de 5 lignes ;Ligne 1 : Retenir l'eau en amont; ; Ligne 2 : Détecter le niveau d'eau amont; ; Ligne 3 : Gérer la position du clapet; ; Ligne 4 : Alimenter le barrage en électricité; ; Ligne 5 : Afficher des informations; ;

4. À l'aide du document 2, compléter les chaînes d'information et d'énergie du barrage à clapet. (7 points)

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Chaînes d'information et d'énergie du barrage à clapet

5. À l'aide des documents 1 et 3, compléter le logigramme et l'extrait du programme par blocs du barrage. (6 points)

Programmation de la régulation du niveau de l'eau du barrage

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Logigramme

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Extrait du programme par blocs décrivant le même fonctionnement

 

Les clés du sujet

Question 1

Reformule la partie de l'introduction du sujet qui contient les informations nécessaires.

Question 2

Dans l'introduction, identifie trois risques en cas d'absence du barrage.

Question 3

Comprendre les documents 1 et 2

Les documents 1 et 2 décrivent le fonctionnement et le principe de fonctionnement d'un barrage à clapet.

Répondre à la question

Identifie la fonction des différents éléments du système en t'aidant de ces deux documents pour compléter le tableau.

Question 4

Comprendre les documents 1 et 2

Assure-toi de bien comprendre les termes employés dans les chaînes d'information : « acquérir », c'est capter, détecter ; « traiter », c'est gérer ; « communiquer », c'est afficher.

Répondre à la question

Commence par replacer les réponses de la question 3 dans les chaînes d'information et d'énergie du barrage.

Attention, il y a sept éléments en légende du schéma du document 2, or tu as six cases à compléter dans les chaînes d'information et d'énergie. Il y en a donc un qui n'est pas à inscrire sur le document réponse.

Question 5

Le document 3 est l'algorithme expliquant le fonctionnement automatique d'un barrage à clapet.

Lis bien ce document ligne par ligne, toutes les réponses sont écrites.

1. La fonction principale d'un barrage de navigation est de contrôler le niveau de l'eau sur un cours d'eau (rivière, fleuve).

2. La régulation du niveau d'eau des cours d'eau permet aux bateaux de naviguer sur le cours d'eau, même par temps de sécheresse.

Elle permet d'assurer l'alimentation en eau potable de la population, ainsi que de gérer les ressources en eau pour l'agriculture et l'industrie.

En cas d'inondation, cela permet de faciliter l'écoulement de l'eau pour limiter la durée de l'inondation.

3.

Tableau de 6 lignes, 2 colonnes ;Tetière de 1 lignes ;Ligne 1 : Fonctions;Éléments du barrage à clapet;Corps du tableau de 5 lignes ;Ligne 1 : Retenir l'eau en amont; clapet; Ligne 2 : Détecter le niveau d'eau amont; capteur de niveau d'eau amont; Ligne 3 : Gérer la position du clapet; automate de gestion; Ligne 4 : Alimenter le barrage en électricité; réseau électrique 230V; Ligne 5 : Afficher des informations; écran de visualisation;

4.

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5.

conseil

Lis bien l'algorithme donné dans le document 3 et compare les deux programmes.

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