BARRAGE DE GROSBOIS

25 - Soulce-Cernay

Gros Bois

Dossier IA25001122 réalisé en 2012 revu en 2013
Auteur(s) : Laurent Poupard

Barrage depuis la rive gauche en aval. © Région Bourgogne-Franche-Comté, Inventaire du patrimoine

Historique

La Société anonyme des Forges et Visseries de Saint-Hippolyte est propriétaire à la fin du 19e siècle d'une usine métallurgique au Gouffre de Lods (commune de Liebvillers) et de sites hydrauliques sur cette commune et sur celle de Saint-Hippolyte. Pour assurer l’alimentation électrique de son usine, elle imagine successivement d'en rehausser le barrage puis de transformer en centrales hydroélectriques les sites qu'elle possède à proximité. La promulgation de la loi du 16 octobre 1919, réglementant l’utilisation de l’énergie hydraulique, et les études commandées par son directeur René Colle à l’ingénieur Émile Andrié, établi au 1 rue Dugas-Montbel à Lyon, conduisent à un projet plus ambitieux, objet de la demande de concession d'eau du 20 novembre 1920 : la création d'un barrage à Grosbois (Soulce-Cernay) alimentant, par une galerie souterraine de 6 km, une centrale à construire au Moulin Artus (Liebvillers).
Situé entre les usines de Montjoie-le-Château en amont et du Moulin Neuf à Saint-Hippolyte en aval, le barrage doit relever le plan d’eau de 11 m, constituant une réserve utile de 1 475 000 m3 d’eau environ, longue de 5 605 m. Établi sur un banc de marne dure, il comprendra une partie inférieure fixe, " composée d'un bloc trapézoïdal de maçonnerie de 7,80 m de hauteur au maximum ", et une partie supérieure mobile à quatre ouvertures, les trois premières fermées chacune par une vanne Stoney de 12 m de largeur sur 3,70 m de hauteur, la quatrième (dite " passe à gravier ") par une vanne Stoney de 5 m de large sur 6,50 m de haut. Quatre orifices de prise d'eau seront aménagés rive droite. Au pied du barrage sera édifiée une usine de hautes eaux, disposant d’une chute nette variant de 7,40 à 10,65 m suivant la hauteur des crues. Équipée d'une turbine horizontale avec alternateur pour 1 660 ch (1 125 KW), elle produira 2 millions de KWh.

Le projet est déclaré d’utilité publique et la concession accordée par le décret présidentiel du 5 avril 1923. Le 3 octobre suivant, un arrêté préfectoral autorise la société à établir une ligne haute tension (5 000 V) entre sa centrale du Moulin Neuf et le site de Grosbois afin d’alimenter les chantiers de perforation de la galerie souterraine. Approuvés le 20 août 1924 par l’ingénieur en chef du Service des Forces hydrauliques du Doubs, les travaux peuvent commencer. Dans la mesure où l'ouvrage peut constituer un point de franchissement de la rivière, Ils intègrent dès le 11 septembre 1924 une contrainte imposée par l'autorité militaire : l'aménagement de sept chambres de mines dans le barrage et de trois autres à l'entrée du canal souterrain.
Ils sont menés si activement que le récolement peut avoir lieu dès le 30 juin 1927. Le service des Ponts et Chaussées note les modifications apportées au projet initial (et justifiées dans une nouvelle version du dossier datée d'octobre 1923), notamment le remplacement d'une vanne Stoney par un déversoir. La partie supérieure se compose donc d'un déversoir fixe de 25 m puis, pour la partie mobile, de deux vannes Stoney de 7,50 de large sur 6,50 m de haut et d'une troisième vanne Stoney pour la passe à graviers (8,50 x 5 m). Par ailleurs, la centrale de hautes eaux est dorénavant accolée au barrage. Elle comporte un groupe de hautes eaux (débit 15 m3/s) de la Société alsacienne de Constructions mécaniques (Belfort), à axe horizontal, associant une turbine Francis double à un alternateur à ventilation forcée et excitatrice en bout d'arbre, d'une puissance de 1,1 MW.

L'établissement est exploité par la Société anonyme des Forces motrices, Forges et Visseries de Saint-Hippolyte, devenue en 1930 Société anonyme des Forces motrices de Saint-Hippolyte, puis passe dans les mains d’Électricité de France lors de sa création, le 8 avril 1946.
Partiellement détruit le 18 juin 1940, le barrage est reconstruit sur les mêmes fondations.
En 1981 est installé un groupe de restitution à axe vertical, composé d'une turbine de type Francis de la société Camille Dumont et Cie (usine du Pont, Saint-Uze, Drôme) et d'un alternateur Jeumont-Schneider de 20 kW. En 2012, la société B.P. Études, de Mourenx (Pyrénées-Atlantiques), représentée par les ingénieurs Pierre Bonvallet et Vincent Dupuis, construit un ascenseur à poissons et met en place un nouveau groupe de restitution. Celui-ci a été fabriqué en 2010 par la société finlandaise Waterpumps WP Oy, fondée en 1972 et établie à Helsinki (Karhusuontie 39). A axe horizontal, il associe une turbine bulbe à une génératrice asynchrone d'une puissance de 60 kW. Sur le site existent donc actuellement trois groupes, celui de 1927 (modifié en 2007 pour être utilisé par paliers, suivant le débit disponible), celui de 1981 (en panne) et celui de 2012.

Période(s)

Principale :

1er quart 20e siècle
2e quart 20e siècle

Secondaire :

1er quart 21e siècle

Date(s)

1924 : daté par source

Auteur(s) & personnalité(s)

Auteur : Société des Forces motrices du Doubs, auteur commanditaire, attribution par source

Auteur : Société anonyme des Forges et Visseries de Saint-Hippolyte, auteur commanditaire, attribution par source

Créée en 1930 lors de la prise d'indépendance de la branche Électricité (qui est séparée de celle intitulée Forges et visserie) au sein de la société des Forges de Saint-Hippolyte (fondée en 1870)

Auteur : Émile Andrié, ingénieur civil, attribution par source

Ingénieur établi au 1 rue Dugas-Montbel à Lyon, en 1919-1920. Réalise l'étude préparatoire pour la centrale hydroélectrique de Liebvillers

Auteur : B.P. Etudes, ingénieur civil, attribution par source

Bureau d'études en hydraulique (centrales hydroélectriques, barrages, etc.), constructions mécaniques et électromécaniques, représenté par deux ingénieurs : Pierre Bonvallet et Vincent Dupuis. Adresse en 2013 : Zone industrielle - Pôle 4, 64150 Mourenx

Illustrations

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Description

Établi sur le Doubs, le barrage poids de Grosbois, en béton, crée une retenue d'eau d'environ 1,5 million de m3. Il assure la dérivation de 35 m3/s en moyenne mais doit en permanence réserver un débit de 3,5 m3/s. Long de 93 m, il se compose, de la rive gauche vers la rive droite, de quatre passes destinées à trois vannes évacuateurs de crue et à une vanne de fond et une vanne clapet, de sa centrale de hautes eaux et de la prise d'eau pour celle de Liebvillers.
Les trois vannes secteur, à commande électrique, ont 13,50 m de large sur 3,50 de levée, permettant un transit total de 585 m³/s ; placées dans une même passe, la vanne de fond a 5 m de large pour 3 de levée, la vanne clapet (vanne de surface) 5 m pour 1,50 m. Le transit total, incluant le débit turbiné, est de 764 m3/s.
La prise d'eau est protégée par des grilles (nettoyées par un dégrilleur), la galerie d'amenée par des vannes. L'ascenseur à poissons métallique est situé juste en aval de la centrale.

La centrale, en béton armé, est bâtie à l'extrémité du pied de barrage. Elle compte un étage de soubassement (salle des machines) et un rez-de-chaussée, accessible depuis le barrage et coiffé d'un toit en zinc en berceau plein cintre. Disposant d'une hauteur de chute de 10,80 m, elle a une puissance de 1,1 MW et un productible annuel de 2,8 GWh.
Elle est équipée de trois groupes : celui de hautes eaux, de la Société alsacienne de Constructions mécaniques, installé dans la salle des machines ; l'ancien groupe de restitution, placé à l'extérieur à la jonction du barrage et de la centrale ; le nouveau groupe de restitution, au pied de l'ascenseur à poissons.

Le logement du garde, aux murs en moellons calcaires et enduit partiel, s'élève sur deux étages carrés, avec étage en surcroît. Il est coiffé d'un toit à longs pans brisés et égouts retroussés, couvert de tuiles mécaniques. L'accès au premier étage s'effectue par un escalier extérieur droit en maçonnerie.

Murs :

béton
calcaire
béton armé
moellon
enduit
enduit partiel

Toit :

zinc en couverture
tuile mécanique

Etages :

étage de soubassement
en rez-de-chaussée surélevé

Escalier :

escalier de distribution extérieur escalier droit en maçonnerie

Autre :

ascenseur

Energie utilisée :

turbine hydraulique

Source(s) documentaire(s)

Documents d’archives

Sp 819 Fonds des Ponts et Chaussées. Usines des Forges et Visseries de Saint-Hippolyte (1922-1924) : ligne électrique entre la centrale du Moulin Neuf et l'usine projetée à Grosbois
Sp 819 Fonds des Ponts et Chaussées. Usines des Forges et Visseries de Saint-Hippolyte (1922-1924) : ligne électrique entre la centrale du Moulin Neuf et l'usine projetée à Grosbois
Lieu de conservation : Archives départementales du Doubs, Besançon - Cote du document : Sp 819
Sp 833 Fonds des Ponts et Chaussées. Travaux d'aménagements en rivière. Aménagement du Doubs entre Vaufrey et Liebvillers (1922-1923) : dossiers de demande et d'enquête
Sp 833 Fonds des Ponts et Chaussées. Travaux d'aménagements en rivière. Aménagement du Doubs entre Vaufrey et Liebvillers (1922-1923)
Lieu de conservation : Archives départementales du Doubs, Besançon - Cote du document : Sp 833
Sp 1287 Fonds des Ponts et Chaussées. Travaux d'aménagements en rivière. Aménagement du Doubs entre Vaufrey et Liebvillers (1921-1928)
Sp 1287 Fonds des Ponts et Chaussées. Travaux d'aménagements en rivière. Aménagement du Doubs entre Vaufrey et Liebvillers (1921-1928)
Lieu de conservation : Archives départementales du Doubs, Besançon - Cote du document : Sp 1287

Documents figurés

Témoignages oraux

Bailly D. (témoignage oral)
D. Bailly, agent EDF. Liebvillers
Garigues Gérard (témoignage oral)
Garigues Gérard, chef du Groupement d'Usines Doubs. Liebvillers

À voir

Informations complémentaires

Site de la société B.P. Etudes

Site de la société Waterpumps WP Oy

Barrage de Grosbois. Fiche technique récapitulative en 2013

BARRAGE
Mise en service : 1927
Reconstruction : 1944
Retenue : 1.5 million de m3
Hauteur de chute : 10,80 m
Débit moyen : 35 m3/s
Vannes
- 3 vannes évacuateurs de crue : 3 vannes secteur à commande électrique, de 13.50m de large sur 3.50m de levée, permettant un transit total de 585 m³/s
- 1 vanne de fond, de 5m de large sur 3m de levée, permettant un transit de 100 m³/s
- 1 vanne de surface (clapet), de 5 m de large sur 1.50 m de levée, permettant le transit de 20 m³/s
Capacité totale : 764 m³/s (en comptant le débit turbiné)

CENTRALE
Sur le barrage
Mise en service : 1927
Mode d’exploitation : éclusée
Hauteur de chute : 10,80 m
Puissance installée : 1,1 MW
Débit : 15 m3/s
Productibilité moyenne annuelle : 2,8 GWh
Équipement : 3 groupes turbine-alternateur
Transformation : 5500 V / 20 000 V

Groupe n° 1
Groupe des hautes eaux
Mise en service : 1927
Turbine
Type : Francis (2 turbines accolées, chacune dans sa bâche, avec palier intermédiaire)
Axe : horizontal
Constructeur / date : SACM / 1927
Débit max : 15 m3/s
Vitesse de rotation : 250 tr/mn
Alternateur
Type : ventilation forcée
Axe : horizontal
Constructeur / date : Société alsacienne de Constructions mécaniques / Belfort
Puissance : 1,1 MW
Vitesse de rotation : 250 tr/mn
Excitatrice : en bout d’arbre
Productibilité moyenne annuelle : 2,8 GWh

Groupe n° 2
Ancien groupe de restitution
Mise en service : 1981
Turbine
Type : Francis
Axe : vertical
Constructeur / date : C. Dumont et Cie. Usines du Pont-de-Saint-Uze / Saint-Vallier
Débit max : 0.5 m³/s
Vitesse de rotation : 765 tr/mn
Alternateur
Type : génératrice asynchrone
Axe : vertical
Constructeur / date : Jeumont-Schneider / 1981
Puissance : 20 kW
Vitesse de rotation : 765 tr/mn

Groupe n° 3
Nouveau groupe de restitution
Mise en service : 2012
Turbine
Type : bulbe
Axe : horizontal
Constructeur / date : Waterpumps WP Oy / 2010
Débit : 0.7 m³/s
Alternateur
Type : génératrice asynchrone
Axe : horizontal
Constructeur / date : Waterpumps WP Oy / 2010
Puissance : 60 kW
Vitesse de rotation : 600 tr/mn

Relevé des plaques et inscriptions du groupe de hautes eaux

Transcriptions

Turbine

Alternateur
Société alsacienne / de Constructions mécaniques / Belfort / Alternateur triphasé type R250/35 / N° 128231 kW 1120 kVA 1400 / Volts 5350 Amp. 151 Cos [alpha] 0,8 / Exc. max. 110 V 250 Amp Fréq. 50 / Service continu Tours 250

Génératrice à courant continu
Société alsacienne / de Constructions mécaniques / Belfort / Génératrice à courant continu type E25/25 / N° 128232 kW 27,5 / Volts 110 Amp. 250 Exc. dérivée / Service continu Tours 250

Thématiques :

patrimoine industriel du Doubs

Aire d’étude et canton : Pays horloger (le)

Complément de localisation :

anciennement région de Franche-Comté

Hydrographie : le Doubs

Dénomination : barrage, centrale hydroélectrique

Parties constituantes non étudiées :

bassin de retenue
vanne
salle des machines
passerelle
transformateur
logement d'ouvriers

Carte interactive